摘 要：以金納米棒為熒光探針，基于H2O2對金納米棒的氧化作用，導(dǎo)致金納米棒的熒光光譜發(fā)生變化，建立一種對H2O2檢測以及評價多酚化合物抗氧化能力的新方法。采用透射電鏡（TEM）和局域表面等離子共振（LSPR）光譜對金納米棒進行表征。在最佳實驗條件下，H2O2氧化金納米棒使其719 nm處的熒光峰下降，且H2O2濃度在2.0×10 6～3.5× 10 5mol/L范圍內(nèi)與熒光強度呈線性關(guān)系，檢出限為8.0×107 mol/L（S/N=3）。進一步在該體系中加入多酚化合物，利用其具有清除活性氧的能力，可使金納米棒的熒光信號的恢復(fù)，從而評價化合物的抗氧化能力。以芒果苷（MGF）、白藜蘆醇（RSV）、瑞香素（DAP）研究此體系對活性氧的清除作用，抗氧化能力依次為：MGF>RSV>DAP，此結(jié)果與DPPH法的檢測結(jié)果相符。

關(guān)鍵詞：金納米棒； 熒光； 過氧化氫； 多酚化合物； 抗氧化

1 引 言

金納米棒具有獨特的光學(xué)性質(zhì)，其可調(diào)的表面等離子共振（LSPR）特性使其在材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、疾病診斷和治療、分析應(yīng)用等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用^[1，2]。如利用其LSPR性質(zhì)來進行有機小分子的檢測^[3]、抗體抗原的免疫分析^[4]、腫瘤標記物的檢測^[5]等。金納米棒通過表面功能化修飾，也可應(yīng)用于重金屬離子的分析， Rex等^[6]利用Hg與金納米棒的融合形成汞合金，使金納米棒的吸收光譜強度下降并發(fā)生藍移，從而實現(xiàn)了水樣中Hg的高靈敏檢測。此外，金納米棒具有獨特的熒光性質(zhì)，其熒光強度隨著長徑比的增大而增強^[7]。ElSayed等^[8]研究表明，金納米棒變形為短棒狀或球體是由于不穩(wěn)定的（110）晶面轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的（100）和（111）晶面。Gnecco等^[9]研究了過氧化氫對金納米棒的氧化作用機理，發(fā)現(xiàn)氧化過程中金納米棒逐漸變形為球體。然而，應(yīng)用其熒光性質(zhì)進行分析研究仍較少，Li等^[10]利用金納米棒的熒光光譜實現(xiàn)了對DNA雜交的檢測。本研究組的前期研究中發(fā)現(xiàn)金納米棒在近紅外光區(qū)具有獨特的熒光峰，其峰型尖而靈敏，且背景干擾小，因此，利用該區(qū)域的熒光信號進行定量分析具有重要的應(yīng)用價值。

H2O2常作為研究活性氧的模型分子，目前，檢測H2O2的方法有光譜法^[11]、色譜法^[12]、化學(xué)發(fā)光法^[13]和電化學(xué)方法^[14]等，但普遍存在靈敏度不高或穩(wěn)定性不足等缺點，開發(fā)靈敏、簡便、響應(yīng)迅速的檢測H2O2的傳感方法是近年來的研究熱點^[15]。多酚化合物芒果苷（MGF）、白藜蘆醇（RSV）、瑞香素（DAP）是植物中重要的生物活性物質(zhì)，具有良好的抗氧化清除自由基能力以及其它多種生物活性^[16]。因此，本研究以金納米棒為熒光探針，利用H2O2侵蝕金納米棒，導(dǎo)致其近紅外光區(qū)熒光光譜的下降，建立一種檢測H2O2的新方法；利用多酚化合物具有清除活性氧的能力，可減弱H2O2對金納米棒的氧化侵蝕作用，導(dǎo)致熒光強度恢復(fù)，根據(jù)金納米棒熒光強度的變化，建立評價多酚化合物抗氧化活性的方法（檢測機理見圖1），同時采用DPPH自由基清除實驗方法進行對照實驗。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

Cary 5000紫外可見近紅外分光光度計（美國瓦里安技術(shù)有限公司）；Zetasizer Nano納米粒度儀（英國馬爾文儀器有限公司）；JEOL2100F場發(fā)射透射電鏡（日本電子公司）。

氯金酸（上海國藥集團化學(xué)試劑有限公司）；十六烷基三甲基溴化胺（上海源聚生物科技有限公司）；白藜蘆醇、瑞香素、芒果苷（南京澤朗醫(yī)藥有限公司）；H2O2（廣州化學(xué)試劑廠）；DPPH（美國Sigma公司）；其它試劑均為分析純；實驗用水均為去離子水。

2.2 實驗方法

2.2.1 金納米棒的制備與表征 參照文獻 [17]采用晶種生長法制備金納米棒。用紫外可見近紅外分光光度計和TEM 對其進行表征。經(jīng)兩次離心（1000 r/min）分散在少量水中，超聲15 min，作為儲備液。

3.3 基于金納米棒熒光光譜對多酚化合物抗氧化活性的檢測

如圖5所示，在相同條件下，金納米棒 H2O2檢測體系中加入多酚化合物，隨多酚化合物的增加，金納米棒的熒光強度有所恢復(fù)，表明了多酚化合物清除溶液中H2O2，減弱H2O2對金納米棒的氧化作用，使金納米棒的熒光強度恢復(fù)。不同多酚化合物清除活性氧能力不同，金納米棒的熒光恢復(fù)程度也不同。納米棒熒光強度依次為： MGF>RSV>DAP，表明多酚化合物的抗氧化能力為：MGF>RSV>DAP。在低濃度多酚化合物作用下，金納米棒的熒光光譜變化很小。因此， 實現(xiàn)了多酚化合物抗氧化活性的評價。

為了進一步評價上述方法的可行性，采用常用的DPPH自由基法作對照實驗， 3種物質(zhì)抗氧化能力依次為： MGF>RSV>DAP（圖6），本方法與DPPH自由基清除實驗方法結(jié)果變化趨勢吻合。

本研究基于金納米棒的熒光性質(zhì)以及H2O2對金納米棒的氧化作用，建立一種對H2O2檢測以及評價多酚化合物抗氧化能力的新方法。在pH 6，20%甲醇溶液中加入多酚化合物，利用其具有清除活性氧的能力，引起金納米棒的熒光信號的恢復(fù)，從而評價化合物的抗氧化能力。