การพัฒนาวิธีการวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชและโลหะหนักด้วยเอนไซม์ไบโอเซ็นเซอร์ในระบบการวิเคราะห์ของการไหล

งานวิจัยได้พัฒนาไบโอเซนเซอร์สำหรับวิเคราะห์ปริมาณปรอทและคาร์โบฟูแรนด้วยวิธีวิเคราะห์ทางอ้อมในระบบการไหลแบบอัตโนมัติ โดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่ (1) การวิเคราะห์ปริมาณปรอทด้วยไบโอเซนเซอร์ในระบบการไหลอัตโนมัติ และส่วนที่ (2) การวิเคราะห์ปริมาณคาร์โบฟูแรนด้วยไอโอเซนเซอร์ในระบบการไหลอัตโนมัติ
ตอนที่ 1 พัฒนาไอโอเซนเซอร์สำหรับวิเคราะห์ปริมาณปรอทโดยตรคงและใช้ประโยชน์ของเอนไซม์กลูโคสออกซิเดสจากการยับยั้งการทำงานด้วยปรอทแบบการวิเคราะห์ทางอ้อม ตรึงเอนไซม์แบบกายภาพบนผิวหน้าของคาร์บอนเพส ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการวิเคราะห์ ดังนี้ อัตราการไหลของสารละลายตัวพา ศักย์กระตุ้นสารตัวกลางทางไฟฟ้า ระยะเวลาในการบ่มเอนไซม์ด้วยปรอทการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์กลูโคสออกซิเดสด้วยปรอท ความไวของการวิเคราะห์ ความเที่ยงตรงของไบโอเซนเซอร์ และขีดความสามารถต่ำสุดต่อการตรวจวัดและการวิเคราะห์ปรอท ผลการทดลองพบว่า อัตราการไหลของสารละลายตัวพาที่เหมาะสม 2.0 mL.min-1 ศักย์กระตุ้นสารตัวกลางทางไฟฟ้าที่ +0.46 V เทียบกับขั้วไฟฟ้าอ้างอิง Ag/AgCl ระยะเวลาในการบ่มเอนไซม์ด้วยปรอทที่ 6 นาที กราฟมาตรฐานของการวิเคราะห์แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเปอร์เซ็นต์การยับยั้งเอนไซม์ (y) กับปริมาณปรอท (x) มี 2 แบบ คือ แบบเส้นโค้งได้ความสัมพันธ์ y=2.68 ln x+12.52 และ R2=0.984 พบว่า ในช่วงของการวิเคราะห์ได้ตั้งแต่ 0.5-73.5 mg/L และแบบเส้นตรงได้ 2 ช่วง ความสัมพันธ์ y=0.90x+11.51 ได้ค่า r2=0.906 และความสัมพันธ์ y=0.20x+16.25 ได้ค่า r2=0.998 สามารถตรวจวัดปริมาณปรอทในช่วงความเข้มข้น 0.5-7.5 mg/L และ 7.5-31.5 mg/L ตามลำดับ ความไวของการตรวจวัดคือ -0.0106 ถึง 0.20%Inhibition. L.mg-1 ความเที่ยงตรงของไบโอเซนเซอร์ที่ 2.30%RSD และขีดความสามารถต่ำสุดของการตรวจวัดและการวิเคราะห์ คือ 0.14 mg/L และ 0.50 mg/L ตามลำดับ
ตอนที่ 2 พัฒนาไบโอเซนเซอร์สำหรับวิเคราะห์ปริมาณคาร์โบฟูแรนในระบบการไหลแบบอัตโนมัติการวิเคราะห์ทางอ้อมของไบโอเซนเซอร์อาศัยหลักการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสด้วยคาร์โบฟูแรน ทำการตรึงเอนไซม์อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสด้วยวิธีทางกายภาพบนผิวหน้าขั้วไฟฟ้าแบบคาร์บอนเพสของเซลล์เคมีไฟฟ้า ศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมต่อการวิเคราะห์ ดังนี้ อัตราการไหลของสารละลายตัวพา ศักย์ไฟฟ้าที่ใช้กระตุ้นสารตัวกลางทางไฟฟ้า ระยะเวลาบ่มเอนไซม์ด้วยคาร์โบฟูแรน ความเป็นเส้นตรงของกราฟมาตรฐาน ความเที่ยงตรงของไบโอเซนเซอร์ ความไวในการตรวจวัดและขีดความสามารถต่ำสุดของการตรวจวัดปริมาณคาร์โบฟูแรน ผลการทดลองพบว่า อัตราการไหลของสารละลายตัวพาที่เหมาะสม คือ 2.0 mL/min ศักย์ไฟฟ้าสำหรับกระตุ้นสารตัวกลางทางไฟฟ้าที่ +0.75 V ระยะเวลาบ่มเอนไซม์อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสด้วยคาร์โบฟูแรนใช้เวลา 8 นาที ช่วงความเป็นเส้นตรงของการวิเคราะห์ปริมาณคาร์โบฟูแรนที่ 0.016-0.050 mg/L กราฟมาตรฐานให้สมการความเป็นเส้นตรง y=1.69x+1.44 และ r2=0.991 ความไวในการตรวจวัดเท่ากับ 1.69 %Inhibition.µg.L-1 ความเที่ยงตรงของไบโอเซนเซอร์ให้ค่า % RSD เท่ากับ 2.80% และขีดความสามารถต่ำสุดที่ตรวจวัดปริมาณคาร์โบฟูแรน คือ 0.008 mg/L