ساخت و بهینه سازی عمل کرد جاذب پلیمری قالب مولکولی به منظور تشخیص انتخابی دو ایزومر پیرتروییدی در نمونه بیولوژیکی

مقدمه: هم زمان با تولید و استفاده گسترده از آفت کش ها جهت کنترل انواع آفات و افزایش بهره ورری در تولید محصولات کشاورزی، نگرانی رو به رشدی در رابطه با اثرات مضر این ترکیبات بر سلامتی انسان وجود دارد. لذا توسعه روش های حساس و دقیق جهت ارزیابی مداوم غلظت آفت کش ها در سطوح شغلی و محیطی و مقایسه مقادیر موجود با استاندارد های ملی و بین المللی از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعه حاضر با هدف سنتز و استفاده از پلیمر قالب مولکولی به عنوان یک جاذب نوین و اختصاصی در تشخیص مقادیر اندک دو نوع از ایزومر های پیرتروییدی در نمونه بیولوژیکی به انجام رسید.روش کار: پلیمر قالب مولکولی به روش غیر کووالانسی و با استفاده از پرمترین به عنوان ملکول الگو، کلروفرم به عنوان حلال پلیمریزاسیون، متاکریلیک اسید به عنوان مونومر عاملی و اتیلن گلیکول دی متاکریلات به عنوان پیوند دهنده عرضی و تحت دمای 55 درجه سانتی گراد در حمام روغن آماده سازی شد. جهت بررسی ساختار و اندازه ذرات پلیمری حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. پس از آن فاکتور های حیاتی تاثیر گذار بر ویژگی های تشخیصی پلیمر سنتز شده با در نظر گرفتن یک بازه عملیاتی مشخص جهت دست یابی به بالاترین راندمان جذب و بازیافت پرمترین از نمونه بیولوژیکی مورد ارزیابی و بهینه سازی قرار گرفتند.یافته ها: با استفاده از روش پلیمریزاسیون رسوبی ذرات پلیمر قالب مولکولی یکنواخت با ساختار کروی و در محدوده ابعادی نانو (کمتر از 2/21 نانومتر) حاصل شد. تحت شرایط بهینه سازی شده روش جداسازی از طریق فاز جامد به کمک پلیمر قالب مولکولی توانایی بالایی برای جذب و بازیافت ایزومر های آفت کش مورد نظر از نمونه بیولوژیکی از خود نشان داد و بیش از 93 درصد بازیافت از نمونه اسپایک حاصل گردید. هم چنین منحنی کالیبراسیون خطی در بازه غلظتی 20 تا 120 میکروگرم بر لیتر به دست آمد و حد تشخیص روش برای هر دو ایزومر مورد بررسی کم تر از 6 میکروگرم بر لیتر محاسبه شد. در نهایت وجود ترکیبات مزاحم تا میزان 100 برابر آنالیت اصلی تاثیر معنا داری در ویژگی انتخابی روش نداشت.نتیجه گیری: کاربرد پلیمر قالب مولکولی به عنوان فاز استخراج کننده جامد به همراه روش آنالیز کروماتوگرافی مایع با کارکرد بالا مزایایی از جمله حساسیت و انتخاب پذیری بالا را نشان داد که این مساله روش مذکور را به انتخابی قابل اعتماد جهت ارزیابی کمی و دقیق آفت کش مورد نظر در نمونه بیولوژیکی پیچیده تبدیل می کند.

Synthesis and optimization of application of a molecular imprinted sorbent for selective determination of two pyrethroid isomers from biological sample

Introduction: Along with the extensive production and use of various pesticides for controlling pests and enhancing the production of agricultural crops, there is a growing concern about the adverse effects of these toxic materials on human health. Therefore, the development of sensitive, selective, and accurate methods for continuous assessment of pesticides concentration in occupational and environmental fields and comparing them with national and international standards is of great importance. This study was aimed at synthesis and application of molecularly imprinted polymer as a selective sorbent for residue determination of two pyrethroid isomers in biological samples. Material and Methods: The MIP particles were prepared by a noncovalent approach using permethrin as a template, chloroform as progen solvent, methacrylic acid as functional monomer and ethyleneglycol dimethacrylate as crosslinker, at 55 °C for 18 hours in an oil bath. Field emission scanning electron microscopy was used to investigate the morphology and size of polymer particles. Afterward, the critical parameters, which could affect the recognition properties of synthesized MIP, were investigated and optimized under the selected operational ranges for the highest adsorption and recycling yield in solidphase extraction of permethrin in biological samplesResults: using precipitation polymerization technique, uniform and spherical particles with the nanoranged diameter (less than 21.2 nanometers) were obtained. Under the optimized condition, the designed molecularly imprinted solidphase extraction (MISPE) technique exhibited great potential for the extraction of pesticide isomers in the real sample. More than 93 % of the recovery obtained from spiked urine samples. The linear calibration curve was obtained from 20120 μg.L1 (R2=0.99) and the detection limit was less than 6 ppb for both isomers. The presence of interferences had no effect on the selectivity of the method up to 100fold.Conclusion: employing the molecular imprinted solidphase extraction method along with the highperformance liquid chromatography technique resulted in a selective and sensitive approach, suitable for quantitative monitoring of the desired pesticide in complex biological samples.