ความไวและความจำเพาะเจาะจงในการตรวจวัดไดคลอร์วอสโดยใช้พอลิไดแอเซทิลีนร่วมกับกรดไขมันบนกระดาษ Sensitivity and Selectivity of Dichlorvos Detection Using Polydiacetylene Incorporated with Fatty Acid on Paper

Abstract

ไดคลอร์วอสเป็นสารเคมีกำจัดแมลงในกลุ่มออร์แกโนฟอสเฟตที่มีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางมีความสามารถเป็นพิษอย่างเฉียบพลันและเรื้อรังเป็นวัตถุอันตรายที่มีความเสี่ยงต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม องค์การอนามัยโลก (WHO) กำหนดค่าสูงสุดของไดคลอวอสที่สามารถยอมรับให้มีได้ในตัวอย่างแต่ละชนิดแตกต่างกัน อยู่ในช่วงระหว่าง 10 พีพีบี-15 พีพีเอ็ม ความเป็นพิษของไดคลอร์วอส
สัมพันธ์กับฤทธิ์การยับยั้งเอนไซม์แอเซทิลโคลีนเอสเทอร์เรส (acetycholinesterase, AChE) ของไดคลอร์วอสบนพื้นฐานของความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์นี้ การตรวจวัดสีของไดคลอร์วอสที่มีความไวและจำเพาะเจาะจงถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้พอลิไดแอเซทิลีนบนกระดาษเป็นตัวแสดงผล โดยใช้ไมริสโทอิลโคลีนที่มีความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถเหนี่ยวนำให้พอลิไดแอเซทิลีนบนกระดาษเกิดการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นสีแดงเมื่อไมริสโทอิลโคลีนถูกบ่มด้วยเอนไซม์แอเซทิลโคลีนเอสเทอร์เรสจะถูกเอนไซม์ไฮโดรไลซ์เป็นกรดไมริสติกและโคลีนที่ซึ่งไม่สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการเป็นสีของพอลิไดแอเซทิลีนบนกระดาษเมื่อเอนไซม์แอเซทิลโคลีนเอสเทอร์เรสผสมกับไดคลอร์วอสก่อนการบ่มด้วยไมริสโทอิล-โคลีนสามารถทำให้พอลิไดแอเซทิลีนบนกระดาษเกิดการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นสีแดงอีกครั้ง สภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการตรวจวัดสารไดคลอร์วอสโดยใช้พอลิไดแอเซทิลีนบนกระดาษเป็นตัวแสดงผลคือ MC 200μM, AChE 3 U/mL และ pH 6.5 การเปลี่ยนสีสามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าที่ระดับความเข้มข้นของไดคลอร์วอส 500 พีพีบี การเติมกรดไขมันชนิดต่างๆ ได้แก่ กรดลอริก กรดไมริสติก กรดปาล์มมิติกและกรดเสตียริกพบว่า พอลิไดแอเซทิลีน/ 30% กรดเสตียริกบนกระดาษสามารถสังเกตการเปลี่ยนสีด้วยตาเปล่าที่ระดับความเข้มข้นของไดคลอร์วอสลดต่ำลงในระดับ 150 พีพีบี

Dichlorvos is a wildly used organophosphate pesticide which possesses both acute and chronic toxicity instigating hazardous risks to humans and environment.The World Health Organization (WHO) defines the maximum acceptable to the different samples in the range between 10 ppb-15 ppm. The toxicity of dichlorvos is closely related to its strong acetycholinesterase inhibition activity. Based on this enzyme inhibition activity, a sensitive and selective colorimetric detection of dichlorvos is developed with a polydiacetylene (PDA) on paper. Using a threshold concentration of myristoylcholine, poly(10,12- pentacosadynoic acid) on paper was induced to exhibit a blue-to-red color transition. When incubating with acetylcholinesterase, myristoylcholine is enzymatically hydrolyzed to myristic acid and choline that preclude the color transition of the PDA on paper. When acetylcholinesterase is mixed with dichlorvos prior to the incubation with myristoylcholine, the color transition is resumed upon the addition of the PDA on paper. The optimum conditions for dichlorvos detection were MC 200 μM, AChE 3 U/mL andpH 6.5.The color transition is also observable by naked eye in which 500 ppb dichlorvos.The addition of fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid, polydiacetyle/30%stearic acid can be visually detected. The limit of detection is lowered to 150 ppb.