استخراج واندازه‌گیری سم دیازینون به وسیله نانوذرات NiZnS-C با تکنیک ریز استخراج به کمک امواج فراصوت و طراحی آزمایش از آب‌های محیطی به کمک HPLC-UV

محورهای موضوعی : آلودگی محیط زیست (آب و فاضلاب)

سعید خدادوست ¹ , محمد شریف طالبیان پور ²

1 - دانشیار گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران. * (مسوول مکاتبات)
2 - دانشیار گروه فارماکولوژی، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی، دانشگاه علوم پزشکی یاسوج، یاسوج، ایران.

تاریخ دریافت : 1398/11/06 تاریخ پذیرش : 1399/04/21 تاریخ انتشار : 1400/06/01

کلید واژه: دیازینون, طرح مرکب مرکزی, HPLC-UV, روش ریزاستخراج براساس پخش نانو مواد نانو- کمک شده با امواج فراصوت,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: ترکیبات اورگانوفسفره اساس بسیاری از سموم و گازهای شیمیایی جنگی می باشند. سموم فسفره آلی دسته ای از مواد شیمیایی هستند که عموما بعنوان بازدارنده های کولین استراز عمل می کنند و بواسطه عملکرد بسیار موثرشان در مقابل حشرات کاربرد گسترده ای در کشاورزی دارند. هدف اصلی این تحقیق ارائه یک روش استخراج جدید سم دیازینون از آب های محیطی است.روش بررسی: در این تحقیق نانو ذرات NiZnS نشانده شده بر روی کربن فعال سنتز شدند و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن با تکنیک های XRD، FT-IR و TEM تعیین شدند. نانو مواد با میانگین اندازه 45 نانومتر توسط روش ریزاستخراج براساس پخش نانو مواد نانو-کمک شده با امواج فراصوت برای استخراج سم دیازینون در نمونه های آب های محیطی (بهار سال 1399) قبل از اندازه گیری با دستگاه HPLC-UV به کار گرفته شد. مقادیر بهینه متغیرهای اثر گذار بر روش استخراج توسط روش طرح مرکب مرکزی مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته ها: روش بهینه سازی شده ریزاستخراج براساس پخش نانو مواد نانو- کمک شده با امواج فراصوت جفت شده با HPLC-UV برای اندازه گیری مقادیر ناچیز دیازینون در نمونه های آبی به کار گرفته شده است. مزایای روش پیشنهادی بر اساس نانو مواد جدید شامل آسانی نسبی، ساده بودن و ارزان بودن روش سنتز، سریع و راحت بودن عمل استخراج، امکان پذیری برای نمونه های با حجم بالا، حساسیت، دقت و صحت بالا در پیش تغلیظ و اندازه گیری دیازینون است.بحث و نتیجه گیری: در شرایط بهینه مقدار 5/15 میلی گرم از نانو ذرات NiZnS-C، 5/5 دقیقه زمان اختلاط و 5/5 دقیقه زمان اعمال فراصوت حاصل شد. ارقام شایستگی روش شامل دامنه خطی در محدوده µgmL-110 001/0 با حد تشخیص µgmL-1 0005/0 و انحراف استاندارد کمتر از 6 درصد بوده است.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Organophosphates are the basis of many pesticides and chemical warfare agents. Organophosphorus pesticides (OPPs) are a class of chemicals that generally act as cholinesterase inhibitors and have been widely used in agriculture due to their high efficiency as insecticides. The main purpose of this study is to present a new method for extracting diazinon toxin from ambient water.Material and Methodology: In this research NiZnS nonmaterial supported on the activated carbon synthesized and characterized with various method including XRD, FT-IR and TEM. Then these nanomaterials with 45 nm average particle size was applied for extraction of diazinon pesticide based on dispersive nano solid material-ultrasound assisted microextraction (DNSUAME) from environmental water samples prior to HPLC-UV. The optimum effective variables on the extraction yields were investigated by central composite design.Findings: The optimized DNSUAME combined with HPLC-UV allowed quantification of trace levels of diazinon in the water samples. The advantages of the proposed method based on the new nanomaterial include simple, and inexpensive synthesis method; rapid and convenient extraction operation, feasibility for large-volume samples, high sensitivity, and precision and accuracy in preconcentration and determination of diazinon. Discussion and Conclusion: At optimum conditions values of variables set as 15.5 mg of NiZnS-AC, 5.5 min vortex and 5.5 min sonication time. At optimum conditions method has linear response over 0.001-10 µgmL-1 with detection limit 0.0005 µgmL-1 with relative standard deviations (RSDs) less than 6 % (n=6). 

منابع و مأخذ:

1.      Gogol, E.V., Evtugyn, G.A., Marty, J.L., Budnikov, H.C., Winter, V.G., 2000. Amperometric biosensors based on nafion coated screen-printed electrodes for the determination of cholinesterase inhibitors,Talanta, Vol, 53, pp. 379–389.

1. Choudhary, A., Sharma, D.C. 2008. Pesticide Residues in Honey Samples from Himachal Pradesh (India), Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Vol. 80, pp. 417–422.


2. Liu, G., Lin, Y. 2005. Electrochemical Sensor for Organophosphate Pesticides and Nerve Agents Using Zirconia Nanoparticles as Selective Sorbents, Analytical Chemistry, Vol. 77, pp. 5894–5901.


3. Adlnasab, L., Ezoddin, M., Shabanian, M., Mahjoob, B. 2019. Development of ferrofluid mediated CLDH@Fe₃O4@Tanic acid- based supramolecular solvent: Application in air-assisted dispersive micro solid phase extraction for preconcentration of diazinon and metalaxyl from various fruit juice samples, Microchemical Journal, Vol. 146, pp. 1-11.

5.      Mayer-Helm, B., Hofbauer, L., Müller, J. 2006. Development of a multi-residue method for the determination of 18 carbamates in tobacco by high-performance liquid chromatography/positive electrospray ionisation tandem mass spectrometry, Rapid Communication in Mass Spectrometry, Vol. 20, pp. 529-536.

1. Amiri Pebdani, A., Khodadoust, S., Talebianpoor, M.S., Zargar, H.R., Zarezade, V. 2016, Preconcentration and determination of chlordiazepoxide and diazepam drugs using dispersive nanomaterial-ultrasound assisted microextraction method followed by high performance liquid chromatography, Journal of Chromatography B, Vol. 1008, pp. 146-155.

7.      Amiri Pebdani, A., Khodadoust, S., Akbartabar Toori, M., Zarezade, V., Talebianpoor, M.S. 2016. Application of an optimized modified stir bar with ZnS nanoparticles loaded on activated carbon for preconcentration of carbofuran and propoxur insecticides in water samples and their HPLC determination, Rsc Advances, Vol. 6, pp. 36238-36247.

8.      Khodadoust, S., Nasiriani, T., Zeraatpisheh, F. 2018. Preparation of a magnetic molecularly imprinted polymer for the selective adsorption of chlordiazepoxide and its determination by central composite design optimized HPLC, New Journal of Chemistry, Vol. 42, pp. 14444-14452.

9.      Liang, P., Wang, F., Wan, Q. 2013. Ionic liquid-based ultrasound-assisted emulsification microextraction coupled with high performance liquid chromatography for the determination of four fungicides in environmental water samples, Talanta, Vol. 105, pp. 57-62.

10.  Tahmasebi, E., Yamini, Y., Seidi, S., Rezazadeh, M. 2013, Extraction of three nitrophenols using polypyrrole-coated magnetic nanoparticles based on anion exchange process,  Journal of Chromatography A, Vol. 1314, pp. 15-23.

1. Box, G.E.P, Wilson, K.B. 1951. On the experimental attainment of optimum conditions, Journal of the Royal Statistical Society. Series B, Vol. 13, pp. 1-45.


2. Morgan, E. 1991. Chemometrics: Experimental Design, Wiley, London.


3. Davoodi, D., Hassanzadeh-Khayyat, M., Asgharian Rezaei, M., Ahmad Mohajeri, S. 2014. Preparation, evaluation and application of diazinon imprintedpolymers as the sorbent in molecularly imprinted solid-phase extraction andliquid chromatography analysis in cucumber and aqueous samples, Food chemistry, Vol 158, pp. 421–428.


4. Katsumata, H., Matsumoto, T., Kaneco, S., Suzuki, T., Ohta, K. 2008. Preconcentration ofdiazinon using multiwalled carbon nanotubes as solid-phase extractionadsorbents, Microchemical Journal, Vol. 88, pp. 82–86.


5. Aladaghlo, Z., Fakhari, A., Behbahani, M. 2016. Solvent-assisted dispersive solid-phase extraction: A sample preparation method for trace detection of diazinon in urine and environmental water samples, Journal of Chromatography A, Vol 14622, pp. 27-34