اندازه گیری غیر مستقیم ترکیبات ارگانو فسفره با استفاده از روش های پیشرفته الکتروشیمیایی و آنزیم تثبیت شده

این پژوهش با هدف بهبود حساسیت،‏ پایداری و حدتشخیص حسگرهای ارگانوفسفات انجام شد. در این تحقیق برای اولین بار دو سامانه جریان عبوری به گونه ای طراحی شده که آنزیم استیل کولین استراز با کمک نانولوله کربنی چند دیواره و سیلیکا-ژل در یک بیو راکتور بستر ثابت تثبیت شده است. در سامانه اول تثبیت آنزیم استیل کولین استراز با استفاده از "سل ژل بازی مبتنی بر حامل اتانول" با کمک روش سطح پاسخ بهینه گردید. به منظور بهینه سازی تثبیت آنزیم با کمک روش سطح پاسخ متغیر های (نانو لوله کربنی:آنزیم) و (سل- ژل:نانو لوله کربنی+آنزیم) بررسی شدند و مقادیر بهینه با استفاده از نرم افزار مینی تب 14 به ترتیب 07/1 و 43/0 بدست آمد. میزان بهینه دبی جریان برای رسیدن به جذب بیشینه، 4/0 میلی لیتر بر دقیقه بدست آمد. پاسخ حسگر جریان عبوری به تغییرات غلظت استیل تیوکولین یداید مورد بررسی قرارگرفت و غلظت 1 میلی مولار استیل تیوکولین یداید به عنوان مقدار بهینه تعیین شد. با در نظر گرفتن زمان ماند 14 دقیقه، درصد مهار آنزیم نسبت به غلظت آلاینده ترسیم شد. مهار آنزیم توسط پاراکسون در محدوده 25/0 تا 25 میلی گرم بر لیتر از یک رابطه خطی تبعیت کرد (9873/0 r2 = ). حد شناسایی برابر 02/0 میلی گرم بر لیتر (8- 10 × 3/7 مولار) محاسبه شد. در بخش دیگری از پژوهش تثبیت آنزیم استیل کولین استراز با سل ژل اسیدی مبتنی بر حامل آبی با کمک روش سطح پاسخ بهینه شد. برای رسیدن به بیشترین میزان واکنش مربوط به روش تثبیت، میزان آنزیم (از نظر تعداد واحد های فعال بر واحد سطح بستر تثبیت) و میزان نانولوله کربنی و میزان سل ژل بهینه گردید. مقادیر بهینه برای متغیر های میزان آنزیم، نانولوله کربنی و سل- ژل به ترتیب u.cm-2 169/0، ml 607/0 و ml 012/1 بدست آمد. همچنین با تلفیقی از فنون جریان عبوری، آنالیز تزریق در جریان، تبدیل فوریه سریع و ولتامتری چرخه ای شناسایی ارگانوفسفات انجام شد. مقادیر بهینه سرعت روبش پتانسیل، زمان اقامت خوراک در راکتور، دبی جریان و غلظت استیل تیوکولین کلراید به ترتیب برابر10 ولت بر ثانیه، 6 دقیقه، 34/0 میلی لیتر بر دقیقه و 750 میکرومولار بدست آمد. با در نظر گرفتن زمان ماند 12 دقیقه، درصد مهار آنزیم نسبت به غلظت آلاینده ترسیم شد. نتایج نشان داد مهار آنزیم استیل کولین استراز نسبت به افزایش غلظت پاراکسون بر مبنای -log [paraoxon] خطی (9841/0 r2 = ) می باشد. با توجه به منحنی کالیبراسیون حد تشخیص این زیست حسگر 7- 10 × 7/1 میلی گرم بر لیتر (13- 10 × 2/6 مولار) محاسبه شد.