二十年来，石墨烯及其衍生物在材料科学、生物医学和生物技术领域受到了广泛研究。对于生物医学及相关领域而言，将氧化石墨烯（GO）作为平台材料是一个特别有前景的方向。GO是通过石墨的化学氧化获得的，其片层上含有极性的含氧官能团（羟基、环氧基、羰基和羧基），并且可以形成稳定的水基分散体[1]，[2]。结合额外的功能化可能性，这些特性使得GO，尤其是纳米级的GO，在药物递送系统（DDS）、生物成像和分子传感[3]，[4]，[5]中具有吸引力。对碳基纳米酶日益增长的兴趣进一步推动了针对石墨烯相关系统的可重复分析评估框架的发展[6]，[7]，[8]。同时，最近的分类和标准化努力指出，不应将GO视为一种均匀的材料，因为其物理化学和氧化还原性质可能会因合成、纯化和后处理而有所不同[9]。
GO在生物医学应用中的一个挑战是需要精确控制其与生物环境中活性氧种类（ROS）的相互作用[10]，[11]，[12]，[13]。这对于基于GO的DDS尤为重要，因为载药通常具有自身的抗氧化活性[14]，[15]，[16]，[17]，[18]，[19]。因此，应评估载体本身的固有自由基清除能力，因为它们可能会影响载体的氧化还原贡献并使配方效果的解释复杂化。此外，GO的氧化还原行为可能取决于合成路线、原始（合成后）材料的纯化、储存条件以及粒径分布。在生理条件下（如pH 7.4的磷酸盐缓冲液），GO还可能由于与蛋白质和盐的非特异性相互作用而聚集[20]，[21]。因此，每当这些材料用于生物医学目的时，其质量控制应包括抗氧化活性的评估。
有多种分析方法可用于评估抗氧化活性，包括ABTS•+、DPPH•、FRAP、CUPRAC、ORAC和电化学方法[22]，[23]，[24]，[25]，[26]。然而，这些检测方法在反应机制、反应物种和生理相关性方面存在差异，并不总是适用于碳纳米材料的分散体[22]。此外，还缺乏标准化和需要基于检测方法的比较[27]，这需要创建统一的校准框架[28]。
对于在生理条件下使用的水基GO分散体，生成过氧基自由基（ROO•）的方法特别值得关注，因为这些物种是体内氧化损伤的关键因素[11]。ABTS•+和DPPH•是广泛使用的快速筛选工具，基于稳定的合成自由基，而ORAC在机制上更接近过氧基自由基链。然而，其分析读数基于荧光保护和AUC分析而非动力学。仅基于AUC的抗氧化剂排名可能会产生误导，特别是对于反应快速的抗氧化剂，而动力学描述符可以提供更具机制性的解释[29]。在这种情况下，基于AAPH（2,2′-偶氮(2-氨基丙烷)二盐酸盐）在鲁米诺存在下的热分解的CL检测方法具有吸引力，因为它们在水基缓冲液中生成连续的ROO•流，提供实时的动力学读数，并通过动力学曲线的形状区分强效和弱效抗氧化剂[30]，[31]，[32]。在相同的AAPH/鲁米诺条件下，Trolox可以用作水溶性外部基准[22]，[31]。对于异质性的GO分散体，Trolox当量值可能是操作上的而非机制上的解释。
然而，对于GO分散体而言，仅通过单一抗氧化剂指标进行直接比较并不简单。除了固有的自由基清除能力外，记录的CL响应可能受到样品异质性、残留的氧化还原活性杂质以及与分子参考抗氧化剂动力学曲线的偏差的影响[33]。为了解决这个问题，我们开发了一种基于标准的AAPH/鲁米诺化学发光工作流程，定义了何时以及如何比较和量化与GO相关的响应。我们将这种工作流程应用于不同来源和加工历史的GO分散体，使用Trolox作为动力学基准，并以化学发光作为主要读数。通过控制缓冲液的氧饱和度来稳定自由基生成系统，引入铂辅助处理来诊断和抑制与过氧化物相关的伪影，并在检测优化过程中使用UV–Vis分光光度法和光谱荧光法作为正交工具。由此产生的数据处理策略能够可重复地分离出类似Trolox的信号，并为其报告段限制的Trolox当量值，而对于缓慢或非Trolox样的响应，则使用固定时间相对反应性描述符进行比较。通过这种方式，该研究为比较异质性GO分散体的过氧基自由基清除能力提供了一个基于分析的合理框架，包括纯化和横向粒径分级的效应。
