水中无机砷电分析化学研究综述(4)

　　4 电化学生物传感

　　最近，酶电极和核酸电极等用于重金属离子的生物传感检测引起了很大关注。Male 等[56]采用三氧化二砷酶-碳纳米管复合物修饰玻碳电极，实现了 As（III）的酶传感分析，检测下限为 1 μg/L,但因纯的三氧化二砷酶不易获得， 限制了其应用。 此外，利用重金属离子对酶的抑制作用构建电化学酶生物传感也可用于重金属的痕量分析。

　　Cosnier 等[57]采用酸性磷酸酶（AcP）和多酚氧化酶（PPO）构建双酶生物传感检测 As（V），基于 As（V）抑制 AcP 的酶活性进行检测 , 如 图 4 所 示 .在-0.2 V （vs. Ag/AgCl）下安培检测 As（V），检测下 限为 0.15 μg/L,且 As（III）和磷酸盐无干扰 .

　　Sanllorente-Méndez 等[58]采用乙酰胆碱酯酶共价修饰丝网印刷电极，通过 As（III）对酶的抑制作用构建电化学酶生物传感器，安培检测 As（III），考察了溶液 pH, 底物浓度， 检测电位等条件的影响，检测下限为 11 nmol/L. DNA 电化学生物传感器也广泛用于重金属的分析检测。 Liu 等[59]基于π-π 共轭作用力， 采用 DNA 修饰单壁碳纳米管制备新型纳米结构复合材料 （DNA-SWCNT），通过层层自组装技术制备了多层DNA-SWCNT/PDDA修饰玻碳电极（（DNA-SWCNT/PDDA）n/GCE），用于近生理 pH（pH=7）条件下检测 As（III），基于直接记录被 DNA 中鸟嘌呤化学还原并富集在修饰电极上的 As（0）氧化至 As（III）时的氧化峰电流进行检测。 优化了自组装层数， 发现 （DNA-SWCNT/PDDA）5/GCE 对于 As（III）的检测性能最好，检测下限为 0.05 μg/L.

　　5 展望

　　电分析法检测水中无机砷， 具有选择性好、灵敏度高、操作简便、可现场监测、成本低等优点，研究和应用的实例日渐增多。 金、铂固体电极，本体贵金属电极，纳米贵金属电极，过渡金属氧化物修饰电极，碳纳米材料修饰电极以及有机物修饰电极均已用于水中无机砷的灵敏检测，而无机砷的电化学生物传感也已成为较新的研究方向。 诚然，无机砷的电分析也面临一些挑战，如文献中报道的无机砷测定大都在酸性溶液中进行， 不利于生物体系中中性溶液样品的直接分析；无机砷与电极材料的相互作用研究依然不很深入，导致富集效率高、溶出信号大、选择性好的无机砷高敏电分析方法不很多见。 新近，我们采用电化学技术详细研究了无机砷与铂电极、金电极和玻璃碳电极的相互作用，以及通过电生氢气的氧化还原反应所增强的 As（0）阴极预富集，这种瞄准电解物-电极表面位点相互作用的研究视角，将有助于遵循内球机理的很多其他物质的电化学和电分析化学研究和应用[60]. 我们有理由相信，随着电极材料研究的深入和仪器设备研发的推进，电化学检测无机砷在方法创新和应用拓展两方面均将得到更大的改善。