عنوان

توسعه و کاربرد روش های آماده سازی مبتنی بر استخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی براساس ذرات مغناطیسی طبیعی یا تجاری به منظور استخراج و پیش تغلیظ آلاینده های مختلف در نمونه های آبی و غذایی و آنالیز آنها به روش کروماتوگرافی

Number

پ۲۴۳۷۲

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

توسعه و کاربرد روش های آماده سازی مبتنی بر استخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی براساس ذرات مغناطیسی طبیعی یا تجاری به منظور استخراج و پیش تغلیظ آلاینده های مختلف در نمونه های آبی و غذایی و آنالیز آنها به روش کروماتوگرافی

First Statement of Responsibility

علی محبی

Name of Publisher, Distributor, etc.

شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۲۰۲ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

شیمی گرایش تجزیه

Date of degree

۱۳۹۹/۱۱/۲۰

Text of Note

امروزه آفت¬کش¬ها به طور گسترده¬ای¬ در کشاورزی برای نگهداری و مبارزه با آفات محصولات استفاده مي¬شوند. با وجود فواید استفاده از آفت¬کش¬ها، کاربرد نادرست آنها مي¬تواند منجر به باقيمانده آفت¬کش¬ها در محصولات کشاورزی گردد. بنابراين، ارائه روش¬هاي جدید برای اندازه¬گیری باقيمانده آفت¬کش¬ها در محصولات کشاورزی و محصولات مرتبط با آنها حائز اهمیت می¬باشد. کار پژوهشی حاضر از چهار بخش تشکیل شده است که در هر کدام از بخش¬ها از یک روش آماده‌سازی مبتنی بر استخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی برای استخراج و پیش¬تغلیظ انواع مختلف آفت¬کش‌ها در نمونه‌های مختلف آبمیوه و عرقیات گیاهی قبل از اندازه‌گیری‌ آن‌ها با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به دتکتور یونیزاسیون شعله‌ای توسعه یافته است.در بخش اول، روش استخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی (MDSPE) در ترکیب با میکرواستخراج مایع–مایع پخشی (DLLME) برای استخراج و پیش¬تغلیظ تعدادی از آفت¬کش¬های پرکاربرد (Diazinon،Chlorpyrifos ، Ametryn، Oxadiazon ،Penconazole ، Diniconazole وFenazaquin ) از نمونه¬های مختلف آبمیوه استفاده شده است. در این بخش از پودر پرینتر که به راحتی در دسترس است به عنوان جاذب در مرحله MDSPEاستفاده شد. در روش پیشنهادی، چند میلی¬گرم از پودر پرینتر با مخلوط متانول–آب (با نسبت 80 به 20 حجمی/حجمی) به عنوان حلال پخش¬کننده مخلوط شد و سپس در درون محلول آبی حاوی آنالیت¬ها تزریق گردید. با این عمل، جاذب در سرتاسر نمونه¬ی آبی پخش شد و آنالیت¬ها بر روی آن جذب شدند. سپس یک حلال آلی مناسب (استون) برای واجذب آنالیت¬ها از جاذب استفاده شد. در ادامه برای رسیدن به فاکتورهای تغلیظ (EFs) بالا، فاز استونی حاصل با یک حلال استخراج¬کننده (2،1،1–تری¬کلرواتان) در حد میکرو¬لیتر مخلوط و روش DLLME انجام شد. پارامتر¬های موثر در این روش بهینه¬سازی شده و تحت شرایط بهینه استخراج، EFها و راندمان¬های استخراج (ERs) آنالیت¬ها در محدوده¬ها¬ی 754–495 و 75–49% بودند. حد تشخیص¬های (LODs) این روش برای آنالیت¬ها در محدوده 36/0–15/0 میکروگرم بر ¬لیتر بود. انحراف استانداردهای نسبی (RSDs) در یک روز (6 = n) و برای بین روزها (4 = n) برای هر یک از آنالیت¬ها با غلظت 10 میکروگرم بر لیتر کمتر و یا برابر با 7% بدست آمدند.در بخش دوم، روش MDSPE که در آن از کامپوزیت تهیه شده از پلی¬اتیلن و ذرات مغناطیسی به دست آمده از ماسه بادی به عنوان جاذب استفاده شده است برای استخراج آفت¬کش¬هایی از گروه¬های متفاوت Phosalone)،Tridemorph ،Fenpyroximate ،Profenofos وFenitrothion ) از نمونه¬های آبمیوه بکار گرفته شد. در ادامه برای دستیابی به EF¬های بالا و LOD¬های پایین از روش DLLME بهره گرفته شد. در این روش مقدار مناسبی از جاذب تهیه شده (نسبت 50:50 از ذرات مغناطیسی:پلی¬اتیلن) به محلول آبی اضافه و برای پخش نمودن جاذب، مخلوط حاصل ورتکس شد. پس از شویش جاذب با ایزوپروپانول، محلول حاصل با 2،1–دی¬برمواتان به عنوان حلال استخراج¬کننده مخلوط و به داخل آب دیونیزه تزریق شد. تحت شرایط بهینه¬ی استخراج، EF¬ها و ER¬ها به ترتیب در محدوده¬ها¬ی 692–570 و 69–57% بودند. LOD¬ها و ¬¬¬LOQها به ترتیب در محدوده¬¬های 9/1–94/0 و 9/5–2/3 میکروگرم بر ¬لیتر بدست آمدند. در بخش سوم، روش استخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی کمک شده با همزن مغناطیسی (SA–MDSPE) و با استفاده از کامپوزیت پلی-کاپرولاکتون–ذرات مغناطیسی به عنوان جاذب برای استخراج Oxadiazon، Bromopropylate، Metalaxyl، Diazinon و Fenazaquin از نمونه¬های مختلف آبمیوه و عرقیات گیاهی توسعه داده شد. برای دستیابی به LODهای پایین، روش DLLME بعد از SA–MDSPE اجرا گردید. در این روش مقدار مناسبی از جاذب تهیه شده (نسبت 60:40 از ذرات مغناطیسی:پلی¬¬کاپرولاکتون) به یک بشر حاوی محلول آبی آنالیت¬ها و یک میله همزن مغناطیسی، اضافه شد و مخلوط حاصل جهت پخش ذرات جاذب با سرعت بالا همزده شد. در ادامه فرآیند همزدن قطع شد و ذرات جاذب حاوی آنالیت¬های جذب شده بر روی میله همزن جمع شدند. سپس میله همزن از فاز آبی به یک ویال حاوی حلال شوینده مناسب (متانول) انتقال یافت و مخلوط حاصل دوباره همزده شد. در ادامه فاز متانولی بدست آمده بعد از مخلوط شدن با 2،1،1–تری¬کلرواتان (در حد میکرولیتر) به درون آب دیونیزه تزریق شد. پارامترهای مختلف موثر بر کارایی استخراج در هر دو مرحله SA–MDSPE و DLLME مطالعه گردید. تحت شرایط بهینه¬ی استخراج، EF¬ها و ER¬ها به ترتیب در محدوده¬ها¬ی 2840–2280 و 71–57% بودند. LOD¬ها و ¬¬¬LOQها به ترتیب در محدوده¬¬های 25/0–10/0 و 83/0–34/0 میکروگرم بر ¬لیتر بدست آمدند. در بخش آخر، از ذرات مغناطیسی استحصال شده از ماسه پس از فعال¬سازی به عنوان جاذب کارآمد در روشMDSPE تلفیق شده با DLLME استفاده شد. روش پیشنهادی برای استخراج برخی از آفت¬کش¬های پرکاربرد (Chlorpyrifos،Fenoxaprop–P–ethyl ، Fenpropathrin، Oxadiazon ،Fenazaquin ، Penconazole،Clodinafop–propargyl ،Haloxyfop–R–methyl وDiniconazole ) از نمونه¬های آبمیوه به کار گرفته شد. پارامترهای مختلف موثر روی کارایی استخراج مورد بررسی و بهینه¬سازی قرار گرفتند. تحت شرایط بهینه¬ی استخراج، EF¬ها و ER¬ها به ترتیب برای آفت¬کش¬های انتخاب شده در محدوده¬¬های 560–430 و 56–43% به دست آمدند.LOD ¬ها ¬و ¬¬¬LOQها به ترتیب در محدوده¬¬های 89/0–45/0 و 9/2–5/1 میکروگرم بر ¬لیتر بودند. مقادیر RSDدر محدوده¬های %5–2 برای دقت در یک روز (6 n =) و %8–3 برای دقت بین روز¬ها (4 n =) (در غلظت 20 میکروگرم بر لیتر از هر آنالیت) بودند. در نهايت، روش پيشنهادي به طور موفقیت¬آمیزی بر روی انواع مختلف آبمیوه (انگور، آلبالو، پرتقال، انار، هندوانه، هلو و زرد¬آلو) اجرا شد.

Text of Note

AbstractNowadays, pesticides are widely used in agricultural activities for preserving and combating the pests of products. Despite the advantages of using pesticides, their misuse can result in their residues in the agricultural products. So, introducing new analytical methods for determination of pesticide residues in agricultural products and their by–products is of great importance. The present study consists of four sections that in each of them, a sample preparation method based on magnetic dispersive solid phase extraction has been developed for the extraction and preconcentration of various pesticides in different fruit juice and herbal distillate samples prior to their analysis by gas chromatography–flame ionization detection.In the first section, a magnetic dispersive solid phase extraction (MDSPE) procedure in combination with dispersive liquid–liquid microextraction (DLLME) has been used for the extraction and preconcentration of some widely used pesticides (Diazinon, Chlorpyrifos, Ametryn, Oxadiazon, Penconazole, Diniconazole, and Fenazaquin) in various fruit juices. In this section, toner powder that is easily–accessible is used as the sorbent in MDSPE step. In the proposed method, mg–level of toner powder is mixed with a mixture of methanol–water (80:20, v/v) as a dispersive solvent and then injected into an aqueous solution containing the analytes. By this action, the sorbent is dispersed throughout the aqueous solution and the analytes adsorbed onto it. Then an appropriate organic solvent (acetone) is used for desorption of the analytes from the sorbent. In the following to obtain high enrichment factors (EFs), the eluate is mixed with 1,1,2–trichloroethane at μL–level and DLLME procedure is done. Effective parameters in the extraction procedure were optimized and under the optimum extraction conditions, EFs and extraction recoveries (ERs) were in the ranges of 495–754 and 49–75%, respectively. Limits of detection (LODs) of the method for analytes were in the range of 0.15–0.36 μg L–1. Relative standard deviations (RSDs) for 10 μg L–1 of each analyte, were equal or less than 7% for intra– (n = 6) and inter–day (n = 4) precisions. In the second section, an MDSPE method in which the composite prepared from polyethylene and magnetic particles obtained from sand is used as a sorbent has been applied for the extraction of multi–group pesticides (Phosalone, Tridemorph, Fenpyroximate, Profenofos, and Fenitrothion) from fruit juices. In the following, to get access to high EFs and low LODs, a DLLME procedure is performed. In this method, an appropriate amount of the prepared sorbent (50:50%, w/w, magnetic particles:polyethylene) is added into the aqueous solution containing the analytes and the mixture is vortexed for dispersing the sorbent. After eluting the sorbent with iso–propanol, the eluate is mixed with 1,2–dibromoethane as an extraction solvent and injected into deionized water. Under the optimum extraction conditions, EFs and ERs were in the ranges of 570–692 and 57–69%, respectively. LODs and limits of quantification (LOQs) were in the ranges of 0.94–1.9 and 3.2–5.9 μg L–1, respectively.In the third section, a stirring–assisted magnetic dispersive solid phase extraction (SA–MDSPE) method using polycaprolactone:magnetic particles as a sorbent has been developed for the extraction of Oxadiazon, Bromopropylate, Metalaxyl, Diazinon, and Fenazaquin from fruit juice and herbal distillate samples. To get access to low LODs, a DLLME was performed after SA–MDSPE. In this method, an appropriate amount of the prepared sorbent (40:60%, w/w, magnetic particles:polycaprolactone) is added into a beaker containing the aqueous solution of the analytes. After addition of a stir bar, the mixture is stirred at a high rate for dispersing the particles of sorbent. In the following, the stirring procedure is turned off and the sorbent particles containing the adsorbed analytes are collected onto the stir bar. Then, the stir bar is transferred into a vial containing an appropriate elution solvent (methanol) and the resulted mixture is stirred again. After that, the methanolic phase is mixed with 1,1,2–trichloroethane (at μL–level) and injected into deionized water. The effective parameters on the extraction efficiency in both SA–MDSPE and DLLME procedures are studied. Under the optimum extraction conditions, EFs and ERs were in the ranges of 2280–2840 and 57–71%, respectively. LODs and LOQs were in the range of 0.10–0.25 and 0.34–0.83 μg L–1, respectively.In the last section, the magnetic particles obtained from sand are used as an efficient sorbent in a MDSPE procedure coupled with DLLME after their activation. The proposed method has been used for the extraction of some widely used pesticides (Chlorpyrifos, Fenoxaprop–P–ethyl, Fenpropathrin, Oxadiazon, Fenazaquin, Penconazole, Clodinafop–propargyl, Haloxyfop–R–methyl, and Diniconazole) from fruit juices. Various effective parameters on the extraction efficiency were investigated and optimized. Under the optimum extraction conditions, EFs and ERs were in the ranges of 430–560 and 43–56%, respectively. LODs and LOQs were in the range of 0.45–0.89 and 1.5–2.9 μg L–1, respectively. The RSDs% were in the ranges of 2–5 and 3–8% for intra– (n = 6) and inter–day (n = 4) precisions (at a concentration of 20 μg L–1 of each analyte), respectively. Finally the proposed method was successfully applied to the various fruit juices (grape, sour cherry, orange, pomegranate, watermelon, peach, and apricot).

Variant Title

Development and application of sample preparation methods based on magnetic dispersive solid phase extraction using natural or commercial magnetic particles for the extraction and preconcentration of different pollutants from aqueous and food samples and their analysis by chromatographic methods

Entry Element

‏محبی،

Part of Name Other than Entry Element

‏علی

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

فرج زاده،

Entry Element

سرورالدین،

Entry Element

افشار مقدم،

Part of Name Other than Entry Element

‏میرعلی

Part of Name Other than Entry Element

‏ سعید محمد

Part of Name Other than Entry Element

‏ محمد رضا

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز