پایش بیولوژیکی PAHs با استفاده از نانو جاذب مزوپروس کربن N-doped ، یک روش جدید آماده سازی نمونه

زمینه و هدف: هیدروکربن های پلی سیکلیک آروماتیک گروهی از آلاینده های آلی پایدارند که در اثر احتراق ناقص موادآلی ضمن فعالیت های صنعتی و یا سایر فعالیت های انسانی حاصل می شوند. آژانس بین المللی تحقیق بر روی سرطانPAHs را به عنوان سرطانزاهای قطعی و احتمالی انسانی تقسیم بندی کرده است (گروه 1، A2 و (B(2). با توجه بهسمیت زیاد این ترکیبات و همچنین پیچیدگی ماتریکس های بیولوژیکی، توسعه و ایجاد روش های تجزیه ای قوی که بتواندبا دقت بالا متابولیت این ترکیبات را در نمونه های بیولوژیکی تعیین کند، ضروری است. لذا در این تحقیق استفاده از روشاستخراج فاز جامد بر پایه ی مزوپروس کربن N-doped برای جداسازی و پیش تغلیظ متابولیت 1- هیدروکسی پایرین، به عنوان متابولیت مواجهه با PAHs از نمونه های بیولوژیکی (ادرار) استفاده شد.مواد و روش ها: در این مطالعه ازمایشگاهی، پس از بهینه سازی روش آنالیز دستگاهی HPLC-UV ، نانوذره مزوپروس کربنN-doped سنتز و با استفاده از تکنیک های دستگاهی نظیر TEM, FT-IR و BET مورد اآنالیز قرار گرفت. پس از اطمینان ازسنتز صحیح نانو جاذب مزوپروس کربن N-doped ، با استفاده از روش طراحی آزمایش BOX-Behenken پارامترهای موثر براستخراج آنالیت مورد نظر بررسی و بهینه سازی انجام شد. در نهایت از روش معرفی شده برای اندازه گیری مقادیر کم 1-هیدروکسی پایرن از نمونه های ادرار اسپایک شده استفاده شد.یافته ها: با استفاده از نتایج به دست آمده از مدل BBD ، مقادیر بهینه برای پارامترهای مرحله ی جذب شامل pH ، میزانجاذب و زمان التراسونیک به ترتیب برابر با 6، 9/3 , 7/8 به دست آمد. در مرحله واجذب از بین سه حلال متانول، استونیتریل و اتانول، حلال متانول با بیشترین راندمان استخراج به عنوان حلال بهینه انتخاب شد. همچنین نتایج بهینه سازی برای سایرمتغیرهای مرحله ی واجذب شامل: زمان واجذب توسط امواج التراسونیک و حجم حلال واجذب به ترتیب برابر با 2 دقیقه و 1سی سی به دست آمد. پس از بهینه سازی پارامتر های موثر در راندمان استخراج متابولیت های PAHs ، با استفاده از جاذبمزوپروس کربن N-doped ، منحنی کالیبراسیون در نمونه های بیولوژیکی و برآورد حد تشخیص و محدوده ی خطی روش، برایمتابولیت های 1- هیدروکسی پایرن به دست آمد. منحنی کالیبراسیون برای استخراج 1- هیدروکسی پایرن در محدوده1/0ppb50 با R2=0.999 به دست آمد. همچنین مقادیر حد تشخیص و حد کمی سازی روش به ترتیب برابر با 0/03 و 0/1 ppb به دست آمد. نتیجه گیری: براساس یافته های گزارش شده، جاذب سنتز شده مزوپروس کربن N-doped دارای مساحت سطح بسیار بالا،قطر منافذ در محدوده مزوپور و پایداری بسیار زیاد می باشد؛ که این موضوع سبب افزایش ظرفیت جذب متابولیت های موردمطالعه می شود. علاوه بر این استفاده از امواج التراسونیک برای پخش کردن جاذب در سطح نمونه، باعث افزایش تماسمتابولیت ها با جاذب شده و همچنین سبب افزایش انتقال جرم می شود که در نهایت سبب کوتاه شده پروسه استخراج میشود. روش بهینه سازی شده با استفاده از جاذب، بیانگر رنج دینامیکی بسیار خوب و حساسیت بالای روش برای استخراجمتابولیت های PAHs می باشد.

کلیدواژه ها:

متابولیت PAHs ، جاذب مزوپروس کربن N-doped ، روش میکرواستخراج فاز جامد پخشی ، پایش بیولوژیکی