طراحي و توسعه يك حسگر الكتروشيميايي اصلاح شده با پليمر قالب مولكولي و نانولوله هاي كربني به منظور ارزيابي مواجهات محيطي و شغلي با آفت كش دي‌كلران

Designing and development of an electrochemical sensor modified with molecularly imprinted polymer and carbon nanotubes for evaluation of occupational and environmental exposures to dicloran pesticide

زمينه و هدف: آفت كش دي‌كلران براي مهار رشد اسپور قارچ ها بر روي محصولات كشاورزي استفاده مي شود. به دليل كاربرد روزافزون آفت كش ها، امكان ارزيابي مواجهه هاي شغلي و محيطي توسط روش هاي تجزيه دقيق و معتبر، ضروري به نظر مي رسد. اين مطالعه با هدف طراحي حسگري با گزينش پذيري بالا براي تعيين مقدار دي كلران در نمونه هاي محيطي و بيولوژيكي انجام شد. روش بررسي: نانولوله هاي كربني و پليمر قالب مولكولي (MIP) به عنوان اصلاح كننده در ساختار حسگر مورد استفاده قرار گرفتند. ابتدا MIP سنتز شده و در ساختار الكترود خمير كربني (CP)به كار گرفته شد. تركيب اين الكترود (حسگر)، بهينه سازي شده و براي تعيين غلظت آناليت استفاده گرديد. در اين مطالعه جهت تعيين مقدار دي‌كلران از روش تجزيه الكتروشيميايي با عنوان ولتامتري موج مربعي استفاده گرديد. پارامترهاي تأثير گذار بر پاسخ حسگر مانند pH استخراج، pH آناليز، غلظت الكتروليت و شرايط دستگاهي مانند فركانس و دامنه موج مربعي با انجام آزمايشاتي انتخاب شدند و پاسخ حسگر براي تعيين مقدار دي كلران ثبت گرديد. يافته ها: طبق نتايج، حسگر مورد نظر توانايي تشخيص و گزينش پذيري بسيار بالايي داشت. بازهي خطي به دست آمده براي منحني كاليبراسيون6-10×5 تا 9-10×5 مولار و حد تشخيص روش 10-10×4/8 مولار محاسبه گرديد. نتايج هم‌چنين حاكي از عدم تداخل ساير تركيبات موجود در ماتريكس نمونه هاي ادرار، آب آشاميدني و آب رودخانه بر روي پاسخ حسگر مي باشد. نتيجه گيري: حسگر الكتروشيميايي مي تواند براي تعيين مقدار آناليت ها در نمونه هاي مختلف با موفقيت و بدون نياز به مرحله آماده سازي خاص و پيچيده اي استفاده شود.

Background and aims: Dicloran pesticide is used to inhibit the fungal spore germination for different crops. Due to the increasing application of pesticides, evaluating the occupational and environmental exposures by reliable and accurate analytical methods is necessary. This work was aimed to design the high selective sensor to determine the dicloran in biological and environmental samples. Methods: Multi-walls carbon nanotubes and a molecularly imprinted polymer (MIP) were used as modifiers in the senor composition. A dicloran MIP was synthesized and applied in the carbon paste electrode (CP). After optimizing the electrode composition, it was used to determine the concentration of analyte. Parameters affecting the sensor response, such as sample pH, electrolyte concentration and its pH, and the instrumental parameters of square wave voltammetry were selected following some experiments. Results: The MIP-CP electrode showed very high recognition ability for determining of dicloran in different matrices (tap water, river water, and urine). The obtained linear range was 1×10-6 to 1×10-9 mol L-1. The detection limit was 4.8×10-10 molL-1. No interfering effects was seen due to the other compounds in matrix. Conclusion: Selective sensors can successfully used to determine the analyte of interest in different environmental and biological samples without special sample pretreatment before analysis.