摘要
氧化三甲胺（TMAO）广泛存在于各类环境介质中，其分解的有毒有害物质严重影响水体和大气环境，最新研究表明TMAO可能对人体健康也存在威胁。因此，如何准确地检测并量化TMAO对于环境风险评估和生命健康评价具有十分重要的意义。目前的检测方法（如液相色谱-质谱联用法）普遍存在步骤繁琐和成本高等问题，因此开发一种操作简便、成本低，同时具备灵敏度、准确度高的方法至关重要。 电化学传感器具有灵敏度高、易携带、操作简单的优点。本文以开发TMAO电化学传感器为目的，采用分子印迹技术直接测定以及TMAO不同还原方法间接测定了水环境中TMAO含量。分别为聚苯胺分子印迹-伏安法，Fe(Ⅱ)-HEDP光化学还原-电位检测法、Fe(Ⅱ)-HEDP光化学还原-邻苯二胺TMA分子印迹伏安检测法以及三联吡啶钌[Ru(bpy)32+]在线还原-伏安法。 聚苯胺分子印迹-伏安检测法:以苯胺为功能单体，TMAO为模板分子，在玻碳电极上制备了聚苯胺分子印迹传感器（PANI-MIP电极）。以K3[Fe(CN)6]为电化学探针循环伏安法直接测定了TMAO含量。该方法的TMAO线性范围为102数量级，检出限为10pmol·L-1。人体尿样品的加标回收率在82.42～114.79％之间。该方法能够实现快速检测,但是低分子量有机胺，尤其是TMA存在一定的干扰。 Fe(Ⅱ)-HEDP光化学还原-电位检测法:以Fe(Ⅱ)-HEDP作为光化学还原剂，在微流控芯片平台进行了TMAO样品的还原，并自制TMA选择性电极间接测定了样品中的TMAO含量。该电位传感器对TMAO浓度的感应范围为103数量级,检出限为μmol·L-1级别。能够准确虾中的TMAO含量（14.96mg·g-1)。该方法有效解决了有机胺的干扰问题，且实现了TMAO的简便测定，但检测灵敏度较低。 Fe(Ⅱ)-HEDP光化学还原-聚邻苯二胺TMA分子印迹伏安间接检测法:在对溶液进行Fe(Ⅱ）-HEDP前处理的基础上，在玻碳电极上通过电化学聚合，制备了聚邻苯二胺分子（PPD-MIP）电极。对其进一步修饰，得到MWCNTs/Nafion/BmimPF6/PPD-MIP功能化电极，通过测量TMA的浓度间接得到TMAO的浓度。传感器的浓度线性范围为102数量级，检出限低到nmol·L-1级。传感器应用于人体尿样及湖水中的实际TMAO浓度测量，其回收试验的回收率在91.20～111.10％之间。该方法准确、灵敏，适用于测定痕量TMAO的样品。然而，上述所有间接测定手段均需要对样品处理的还原剂以及电化学探针。 三联吡啶钌[Ru(bpy)32+]原位还原-伏安测定法:以Ru(bpy)32+同时作为还原剂及电化学探针，间接测定了TMAO含量。实验对TMAO还原过程的酸度，温度及反应时间进行了优化。在最佳反应条件下7.5min内能够还原了近95％的TMAO构建的该传感器对TMAO的浓度线性感应范围为103数量级，检出限达到nmol·L-1级，测定人体尿样与污水中的TMAO含量的相对误差不超过7.86％。相比于前三种方法误差稍高，但步骤简单，成本低。 综上所述，几种电化学传感器在线性范围、R2、检出限和相对误差都具有较好的表现，可用于水环境、尿液等样品的TMAO检测，可根据分析特性来选择合适的方法。
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