سنتز و بررسی ایزوترم جذب پلیمر قالب مولکولی بر پایه نانوذرات آهن و طلا جهت تعیین آفلاتوکسین B۱ در مواد غذایی

سابقه و هدف: مایکوتوکسین­ها طبقه بزرگ آلاینده­های طبیعی می­باشند که انسان­ها درتمام طول عمر خود در معرض آن­ها هستند. این گروه متنوع شیمیایی، از متابولیت­های ثانویه سمی بوسیله قارچ رشته­ای تولید می­شوند و غالبا در رژیم غذایی یافت می­شوند. آفلاتوکسین B۱ در گروه سمی­ترین و رایج­ترین نوع مایکوتوکسین­ها طبقه بندی شده است که مخاطرات جدی در سلامت انسان­ها ایجاد می­کند. آفلاتوکسین B۱ ، مثل انگل تحت شرایط مناسب  بر روی محصولات کشاورزی پرورش می­یابد که می­تواند باعث کاهش کیفیت محصولات کشاورزی شود و این منجر به افت اقتصادی عظیمی می­شود. بنابراین شناسایی آن در مواد غذایی ضروری است. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و کروماتوگرافی مایع کوپل شده با اسپکترومتری جرمی، فلورسانس و رنگ سنجی  به عنوان روش­های متداول برای آنالیز کمی مایکوتوکسین­ها می­باشند. هرچند روش­های کروماتوگرافی و ایمنی­سنجی حساس وگزینشگر هستند اما معایبی همچون هزینه بالا، پروسه­های زمان­بر و پایداری ضعیف آنتی­بادی­ها را دارا می­باشند. بنابراین هدف این پژوهش، سنتز یک جاذب کارآمد و مقرون به صرفه جهت جذب گزینشی  آفلاتوکسین B۱ از مواد غذایی است. مواد و روش­ها: در این پژوهش، پلیمر قالب مولکولی به همراه نانوکامپوزیت Fe۳O۴-Au  به عنوان جاذب جهت تعیین مقدار آفلاتوکسینB۱  درمواد غذایی با روش قالب­گیری غیر کووالانسی سنتز گردید. نمونه استاندارد آفلاتوکسینB۱، متاکریلیک اسید، اتیلن گلایکول دی مت اکریلات و آزوبیس­ایزو بوتیرونیتریل به ترتیب به عنوان مولکول قالب، مونومر عاملی، اتصال دهنده عرضی و آغازگر به حلال پلیمریزاسیون افزوده گردید. مخلوط در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد تحت اتمسفر نیتروژن همزده شد. پودر جمع­آوری شده در یک مخلوط حلال (متانول- استیک اسید) به جهت جدا کردن قالب شسته شد. مشخصه­یابی پلیمرقالب مولکولی مغناطیسی (Fe۳O۴-Au@MIP) سنتز شده، با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) ارزیابی و خاصیت مغناطیسی آن با مغناطیس­سنج نمونه ارتعاشی (VSM) بررسی شد. اندازه­گیری کمی آفلاتوکسین با استفاده از اسپکتروفتومتری مرئی فرابنفش صورت پذیرفت. نتایج وبحث: تصاویر مربوط به مورفولوژی پلیمر قالب مولکولی مغناطیسی سنتز شده، تشکیل جاذب مغناطیسی با ساختار ایده­آل جهت جذب آفلاتوکسین B۱ را تایید میکند. حدتشخیص و حد تعیین کمی به ترتیب ۳-۱۰× ۱۲۰/۶ و ۲-۱۰×۸۶۰/۱ میلی­گرم بر لیتر بدست آمد. ظرفیت جذب آنالیت بر روی جاذب نانوکامپوزیت مغناطیسی پلیمر قالب مولکولی منقوش و غیرمنقوش به ترتیب ۹۷۵/۸ و ۲۰۰/۴ میلی­گرم بر گرم بدست آمد. با توجه به نتایج، پلیمر قالب مولکولی مغناطیسی منقوش در مقایسه با پلیمر مغناطیسی غیر منقوش تمایل بالاتری را نسبت به آفلاتوکسین B۱  نشان داد، که پروسه قالب­گیری موفق را اثبات می­کند. ارزیابی مدل­های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ نشان داد که مدل لانگمویر با ضریب تعیین برابر با ۹۹۹/۰ به عنوان  بهترین مدل برای توصیف فرآیند جذب بود. روش پیشنهادی در تعیین آفلاتوکسین B۱ در نمونه مواد غذایی درصد بازیابی رضایت­بخشی در محدوده % ۰۶۲/۹۴تا % ۲۱۳/۹۷ ارائه کرد. همچنین انحراف استاندارد نسبی کمتر از %۷۲۱/۳ محاسبه گردید. نتیجه­ گیری: از Fe۳O۴-Au@MIP به عنوان یک جاذب کارآمد در جداسازی و تعیین آفلاتوکسین B۱ در نمونه­های مواد غذایی، می­توان بهره جست. استفاده از اسپکتروفوتومتر مرئی فرابنفش برای تعیین مقدار سم آفلاتوکسین، تکنیکی سریع،  ارزان و آسان فراهم می­کند که می­تواند جایگزین مناسبی برای روش­های زمانبر، پر هزینه و پیچیده باشد. ظرفیت اتصال بالا و سهولت در استفاده، این روش را به کاندیدای مناسبی جهت آنالیز روتین در امنیت غذایی تبدیل می­کند. عدم استفاده از حلال­های آلی در مقیاس بالا مزیت دیگری است که در این پروژه قابل اغماض نیست، که این روش را دوستدار محیط زیست و کاربردی می­کند.

کلیدواژه ها:

جاذب ، مایکوتوکسین ، اسپکتروفوتومتر مرئی فرابنفش ، پلیمریزاسیون