حذف 17-B-استرادایول از آب آلوده توسط گیرنده های مصنوعی مبتنی بر پلی پیرول

آلاینده های نوظهور از جمله هورمونهای جنسی استروئیدی که به عنوان ترکیبات مختل کننده غدد درون ریز(EDC_S) نامیده می شوند، مورد توجه روز افزون جامعه علمی، نهادهای نظارتی و عموم مردم قرار گرفته اند .(1)طبق تعریف WHO، مختل کننده غدد درون ریز، یک ماده یا مخلوط برون زایی است که عملکرد سیستم غدد درون ریز را تغییر می دهد و در نتیجه موجب اثرات سوء بر سلامتی در یک ارگانیسم سالم، نسل بعد یا جمعیت شود (2).

مهمترین دلایل افزایش توجه به این ترکیبات ، کشف بسیاری از اثرات منفی زیست محیطی و بهداشتی حتی در غلظت های اندک(میکروگرم در لیتر و نانوگرم در لیتر)، تجمع زیستی از طریق زنجیره غذایی، بهبود توانایی تشخیص با ابزارهای جدید و همچنین افزایش استفاده این ترکیبات می باشد که منجر به افزایش غلظت آنها در منابع آب شده است(3, 4).

در میان ترکیبات مختل کننده غدد درون ریز شناخته شده تا کنون (E2)17-β Estradiol  فعال ترین استروژن است(5). استرادایول یک استروژن طبیعی است که می تواند حتی در مقادیر کم، سمی و سرطانزا باشد و در بسیاری از محیط های آبی و نمونه های فاضلاب هم یافت شده است(6). این آلاینده، خطراتی از جمله: اختلالات تولید مثل(کاهش تعداد و کیفیت اسپرم انسان، ناهنجاریهای دستگاه تناسلی مردان، تغییر میزان تولد مردان، خصوصیات جنسی و نسبت جنسیت، ناباروری، افزایش میزان سقط خودبخودی و افزایش خطر ابتلا به سرطان سینه، تخمدان، بیضه، مثانه و پروستات)، اختلالات ایمنی و هورمونی(دیابت، بلوغ زودرس) و اختلالات عصبی-رفتاری و ناهنجاری در رشد دارند(7, 8). بنابراین قوانین سختگیرانه ای برای اطمینان از سلامت انسان و حفظ محیط زیست از جانب سازمانهای مختلف برای E2 در آب تعیین شده است، EPA حداکثر مقدار 1.47 پیکومول را برای استرادایول در آبهای سطحی پیشنهاد داده و ژاپن مقدار  0.294 نانومول در آب آشامیدنی را اعمال نموده است(9).

پستانداران، این هورمون و مشتقات آنرا روزانه از طریق ادرار ترشح می کنند (10). تحقیقات نشان می دهد که تخلیه پساب تصفیه خانه فاضلاب مهمترین منبع ورود EDC_S  به محیط های آبی می باشد، این امر بدین سبب است که سیستم های تصفیه متداول فاضلاب (و آب) برای حذف این ترکیبات طراحی و مجهز نشده اند(11). علیرغم اینکه غلظت E2 گزارش شده در منابع آب و محیط زیست آبی در محدوده 10-1 نانوگرم در لیتر می باشد، با این حال مواجهه خوراکی مداوم تا حد ایمن ( 0.3 میلی گرم در روز) می تواند اثرات سوء بر موجودات زنده بگذارد، از جمله تغییرات اپی ژنتیک، اثر بر مکانیسم های مولکولی و ایجاد اختلال در تولید مثل(12).  بنابراین، لازم است یک روش حساس، مطمئن، سریع، مقرون به صرفه و با بهره وری بالا برای تشخیص سطوح پایین آن به کار گرفته شود(11).

تصفیه بیولوژیکی ترکیبات مختل کننده غدد درون ریز دشوار است(8).روش های ایمونولوژیک نیز اگرچه به دلیل اثر متقابل آنتی بادی و آنتی ژن، بسیار انتخابی هستند اما با توجه به عدم ثبات آنتی بادی های طبیعی، کاربرد آنها در نمونه های واقعی محدود است(13) .اکسیداسیون این آلاینده ها  با ازن و اشعه ماوراء بنفش امکانپذیر، اما احتمال تولید ترکیباتی با سمیت بیشتر از ترکیب اولیه وجود دارد و در نهایت فرآیندهای غشایی(اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون) در حذف آلاینده ها بدون تشکیل محصولات جانبی مطلوب هستند، اما علاوه بر اینکه عملکرد اختصاصی ندارند، هزینه اولیه و بهره برداری از آنها نیز بالاست(6). در میان همه روش ها، جذب به دلیل کارآیی بالا و قابلیت دسترسی ، شیوه امیدوارکننده ای در حذف استروژن ها محسوب می شود. بر اساس تحقیقات انجام شده، جاذب های مختلفی از جمله کربن فعال، رزین کربنی، نانولوله های کربنی، زئولیت سیلیس و پلیمر قالب مولکولی(MIP) برای حذف E2 مورد استفاده قرار گرفته اند (14).

 متداولترین شیوه آنالیز نمونه، روشهای کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا(HPLC)، کروماتوگرافی مایع-طیف سنجی جرمی(LC-MS)، کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی(GC-MS) و ... هستند.اما ماتریس های پیچیده، غلظت های  پایینی از E2 دارند، لذا پیش تصفیه و تمیزسازی نمونه ، یک مرحله مهم برای این روش های کلاسیک می باشد(15).

استخراج فاز جامد(SPE) به دلیل راحتی، بازیابی خوب و هزینه پایین به طور گسترده برای آماده سازی نمونه به کار می رود. به دلیل عملکرد غیراختصاصی جاذب های متداول SPE از جمله کربن فعال، بسیاری از پارامترهای ماتریس نمونه، همزمان با آنالیت استخراج می شوند. این مسئله از تفکیک و دقت غنی سازی مواد SPE می کاهد(16). خوشبختانه با استفاده از MIP می توان مشکل را حل کرد. MIP_S ، گیرنده های مصنوعی هستند که به واسطه عملکرد انتخابی،پایداری فیزیکی و شیمیایی خوب،  سهولت آماده سازی، قابلیت استفاده مجدد و ارزان بودن، کاربرد گسترده پیدا کرده اند. پایداری بالای این جاذب ها در مقابل تغییرات PH، تغییرات دما و حلال های آلی ، انعطاف پذیری زیادی در کاربرد روش های آنالیز فراهم می کند(17).

این روش، که در سال 1972 توسط Vulff و Sarhan ابداع شد(1)، بر اساس تشکیل کمپلکس هایی بین مولکول آنالیت(مولکول الگو یا میهمان) و مونومرهای عملکردی(مولکول میزبان) و اتصال دهنده های عرضی است. پس از خارج کردن مولکول الگو، پلیمر متخلخل با جایگاه های اتصالِ مکملِ ساختار و عملکرد شیمیایی مولکول الگو باقی می ماند(18). این محل های اتصال در ویژگی های شناسایی  خود، قدری انعطاف پذیر هستند و می توانند ترکیبات با ساختار و خصوصیات فیزیکوشیمیایی مشابه را نیز جذب نمایند، به عنوان مثال نشان داده شده که پلیمرهای حکاکی شده توسط E2، در حذف سایر ساختارهای استروژنی موثر هستند(19).

با پلیمریزاسیون مونومرهای پلی پیرول در حضور اکسیدان های مختلف مانند FeCl₃ وK₂S₂O₈ میتوان پلیمر حکاکی شده برای تشخیص حساس و سریع با انتخاب پذیری بالا، ساخت.(20)پلی پیرول یک پلیمر با هدایت الکتریکی بالاست که به دلیل سنتز آسان و پایداری مناسب محیطی و عدم نیاز به اتصال دهنده عرضی و در نتیجه تولید مقرون به صرفه نسبت به سایر پلیمرهای قالب مولکولی استفاده شده، مورد توجه قرار گرفته است. با وجود مطالعات بسیار در رابطه با الکتروپلیمریزاسیون پلی پیرول، هنوز اطلاعات کمی از کاربرد آن در حکاکی مولکولی وجود دارد(21).

با توجه به افزایش استفاده از هورمونهای استروئیدی و متعاقبا حضور این آلاینده ها در شبکه فاضلاب و همچنین عدم کارایی فرآیندهای تصفیه متداول آب و فاضلاب در حذف آنها، شاهد حضور آنها در محیط زیست و منابع آب می باشیم. حضور این آلاینده ها در محیط زیست، تهدید جدی برای سلامتی انسان، موجودات زنده و محیط زیست است، به این دلیل که در بدن موجودات آبزی تجمع یافته و وارد زنجیره غذایی انسان می شوند. هدف از انجام این مطالعه معرفی یک روش مطمئن، سریع، ارزان و با انتخاب پذیری بالا با استفاده از MIP پلی پیرولی  برای استخراج استرادایول از محیط های آبی می باشد.

مروری بر متون:

1.  Huang و همکاران در سال 2020 در چین، به منظور تعیین مقدار 3 ترکیب مختل کننده غدد درون ریز (هگزسترول، نونیل فنول و بیسفنول آ) در نمونه های آب دریاچه و شیر با سطوح پایین غلظت، از پلیمر قالب مولکولی مغناطیسی به همراه HPLC، استفاده نمودند. محدوده تشخیص این شیوه 0.3-0.1 میکروگرم در لیتر و با محدوده بازیابی 89.9 تا 102.5 درصد می باشد و  نتایج تحقیق نشان داد که پلیمر قالب مولکولی مغناطیسی، یک شیوه ساده، موثر، حساس و کارآمد در تشخیص مقادیر کمیاب آلاینده های ذکر شده در نمونه های آبی مختلف می باشد (22).

2. در مطالعه Kamel و همکاران، در سال 2020 در مصر، از بستر پلیمر حکاکی شده تماس مایع برای تعیین مقادیر اندک استرادایول در فرمولاسیون دارویی و نمونه های ادرار استفاده شد. با استفاده از این نوع MIP ، استرادایول با حساسیت خوب و پاسخ سریع و حد تشخیص 1.5 میکرومول تشخیص داده شد. در نهایت بیان شد که این روش در تشخیص استرادایول در مایعات بیولوژیکی و نمونه های دارویی مختلف از نظر دوام، سهولت ساخت، پایداری بالقوه و دقت و انتخاب مزایای خوبی داشته است و همچنین یک روش مقرون به صرفه می باشد(23).

3. مطالعه Lu و همکار در سال 2017 در چین به بررسی عملکرد کره های توخالی پلیمر قالب مولکولی به همراه HPLC در تشخیص استروژن در نمونه های غذایی پرداخت. این نوع جاذب حکاکی شده به منظور تشخیص بسیار انتخابی و حساس استروژن به کار رفته و آزمایشات نشان داد که جاذب فوق الذکر از ظرفیت اتصال بالا و خاصیت انتقال سریع جرم برخوردار بوده و بنابراین   می تواند یک روش کارآمد و دقیق برای تشخیص انتخابی و حساس استروژن از ماتریکس های غذایی پیچیده  باشد(15).

4. در پژوهش نژادعلی و همکاران در سال 2016 در ایران، با استفاده از پلیمر قالب مولکولی پلی پیرولی و روش آنالیز گاز کروماتوگرافی(GC)، کلسترول، در نمونه های لبنیات استخراج شد. این جاذب انتخابی با استفاده از اکسیداسیون شیمیایی پیرول توسط FeCl₃ پلیمریزه شده و با حد تشخیص 1.25 به کارگرفته شد. نتایج مطالعه نشان داد که این جاذب می تواند  بدون نیاز به پیش تصفیه ماتریکس نمونه، به طور دقیق، انتخابی و حساس برای تعیین میزان کلسترول عمل نماید(24).

5. Peng و همکاران در سال 2015 در چین، از کره های توخالی پلیمر قالب مولکولی فوتونی-مغناطیسی و HPLC برای استخراج استروژن استفاده نمودند. در این روش، آماده سازی جاذب از طریق پلیمریزاسیون بذر با  عملکرد مناسب نانوذرات مغناطیسی به منظور پوشش بیشتر با مونومر عملکردی پاسخگو به فوتون و لایه های حکاکی شده، انجام می گیرد. در نهایت میزان بازیابی  E2  از نمونه های آبی، بیش از 4/90 درصد بوده و در مقایسه با روشهای متداول استخراج فاز جامد، از انتخاب پذیری، قابلیت استفاده مجدد وکارایی بیشتری برخوردار بوده است(25).

6. در مطالعه نژادعلی و همکاران در سال 2015 در ایران، عملکرد پلیمر قالب مولکولی پلی پیرولی به همراه آنالیز GC برای استخراج انتخابی هورمون پروژسترون در سطوح پایین در نمونه های محیطی و بیولوژیکی (ادرار، خون، فاضلاب بیمارستانی و آب شرب) مورد بررسی قرار گرفت. پلیمر مصنوعی به وسیله اکسیداسیون شیمیایی پیرول با FeCl₃ ساخته شده و حد تشخیص و حد کمی سازی روش به ترتیب، 0.625 و 1.875 نانوگرم درمیلی لیتر بوده و درصد بازیابی برای نمونه آب لوله کشی، فاضلاب بیمارستان و ادرار به ترتیب، 6/96 ، 2/86  و 32/101 درصد بود، بنابراین این نوع MIP می تواند به عنوان یک شیوه مناسب برای استخراج مقادیر اندک پروژسترون در نمونه های پیچیده محیطی و بیولوژیکی در نظر گرفته شود(21).

7. در مطالعه Wang و همکاران در سال 2011 در چین، پلیمرهای قالب مولکولی خودمونتاژ E2  بر سطح نانوذرات مغناطیسی به منظور جداسازی انتخابی تشخیص هورمون های استروژنی در مواد غذایی به کار رفتند. در این پژوهش، میزان بازیابی استرادایول از سه نوع ماده غذایی مختلف، مقادیر متفاوتی از 92.7% تا 97.0%  می باشد. این روش می تواند به عنوان یک روش جایگزین، سریع و حساس همراه با HPLC-UV در جداسازی مقادیر اندک استروژن ها، با قابلیت انتخاب زیاد و استخراج مستقیم از ماتریکس های غذایی و محصولات کشاورزی موثر باشد(26).

8. پژوهش Jiang و همکاران در سال 2008 در چین  به بررسی عملکرد پلیمر قالب مولکولی ساخته شده به روش پلیمریزاسیون حرارتی و آنالیز HPLC برای جداسازی استرادایول در نمونه های ماهی پرداخت. مشاهده گردید که جاذب در آزمایشات جذب تمایل آشکاری نسبت به استرادایول نشان می دهد. این جاذب برای 3 ترکیب استروژنی شامل استرادایول، استرایول و دی اتیل استیل بسترول استفاده شده و میزان بازیابی استرادایول از پلیمر قالب مولکولی  84.8% و از مولکول غیرحکاکی 19.1% تعیین گردید. لذا، این روش به عنوان یک شیوه دقیق و مفید در استخراج E2 از نمونه های شیلاتی بیان می گردد(13).

سوالات:

درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در دوز های مختلف پلیمر چقدر است؟

درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در pH های مختلف چقدر است؟

درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در درجه حرارت های مختلف چقدر است؟

درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در زمان تماس های مختلف چقدر است؟

درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در غلظت های مختلف استرادایول چقدر است؟

این  فرآیند از کدام سینتیک، ترمودینامیک و ایزوترم جذب پیروی می کند؟ 

تعیین درصد حذف استرادایول از محلولهای آبی توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی

تعیین درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در دوز های مختلف پلیمر

تعیین درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در pH های مختلف

تعیین درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در درجه حرارت های مختلف

تعیین درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در زمان تماس های مختلف

تعیین درصد حذف استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی در غلظت های مختلف استرادایول

تعیین ترمودینامیک، سینتیک وایزوترم جذب استرادایول توسط پلیمر مصنوعی پلی پیرولی

وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشکی، شرکت آب و فاضلاب، سازمان حفاظت از محیط زیست

MIP(Molecularly Imprintad Polymer) پلیمر قالب مولکولی: گیرنده های مصنوعی با قابلیت شناسایی و اتصال ویژه مولکول های هدف هستند  که از طریق کوپلیمریزاسیون مونومرهای عملکردی با مولکول هدف ساخته می شوند و پس از حذف مولکول هدف(قالب)، به وسیله تجزیه شیمیایی یا استخراج توسط حلال، محل اتصال با اندازه، شکل و عملکرد متناسب با مولکول الگو باقی مانده و توانایی شناسایی انتخابی مولکول الگو یا ساختارهای مشابه را در نمونه دارد.
EDC(Endocrine Disrupting Compounds) ترکیبات مختل کننده غدد درون ریز:   طبق تعریف WHO، مختل کننده غدد درون ریز، یک ماده یا مخلوط برون زایی است که عملکرد سیستم غدد درون ریز را تغییر می دهد و در نتیجه موجب اثرات سوء بر سلامتی در یک ارگانیسم سالم، نسل بعد یا جمعیت شود.

17 β-Estradiol(E2) استرادایول:یک استروژن طبیعی است که در زمره آلاینده های نوظهور طبقه بندی شده و  حتی در غلظت های ناچیز اثرات خطرناک و سرطانزایی دارد.

تجربی-آزمایشگاهی

نمونه های محلول حاوی غلظت های مشخص استرادایول

با توجه به اینکه آزمایش از طریق یافتن بهینه ترین نقطه هر یک از متغیرها پیش می رود در نتیجه تعداد آزمایشات به شرح زیر است، همچنین جهت تعیین انتخاب پذیری و تعداد بازیابی جاذب پلی پیرولی هم تعداد آزمایشات ذکر گردیده است : 

در پایان هر مرحله از آزمایش، مقدار 20ml از نمونه را برداشت نموده و پس از فیلتراسیون توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی مقدار باقیمانده قرائت خواهد شد.

روش نمونه گیری: نمونه ها به صورت سنتتیک در آزمایشگاه ساخته می شوند.

 روش جمع آوری: نمونه ها با دستگاه گاز کروماتوگرافی(GC) آنالیز شده و سپس با رسم منحنی استاندارد،  سطح زیر پیک به غلظت نمونه نسبت داده می شود. و در نهایت با استفاده از فرمول ذیل، درصد حذف آنالیت را محاسبه می نماییم.

% Ƞ=C₀-C₁/C₁*100%

غلظت ورودی استرادایول =C0

غلظت خروجی استرادایول =C1

درصد راندمان حذف استرادایول =Ƞ%

روش اجرای پژوهش: 
این مطالعه از نوع تجربی- کاربردی می باشد که به صورت ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی، در دمای محیط آزمایشگاه انجام خواهد گرفت. در این آزمایش کلیه مواد شیمیایی ساخت شرکت سیگما با گرید آزمایشگاهی و درجه خلوص بالا مور استفاده قرار خواهد گرفت. جهت تنظیمpH از اسیدکلریدریک و سود 0.1 نرمال استفاده خواهد شد. 
جهت تهیه محلول استوک با توجه به واحد استاندارد جهانی استرادایول مقدار مشخصی جهت تهیه غلظت معین از آن استفاده خواهد شد. نمونه تهیه شده درون یخچال نگهداری خواهد شد. جهت کاهش خطای آزمایشگاهی محلول استوک به صورت هفتگی تهیه می شود. از محلول استوک جهت تهیه غلظت های میانی استفاده شده و آزمایشات در چند مرحله زیر اجرا خواهد شد.
1- تعیین pH  بهینه 
در این مرحله با ثابت نگه داشتن متغیرهای دوز پلیمر، زمان تماس، غلظت استرادایول و تنظیم pH نمونه در رنج های (11-9-7-5-3) اثرpH در حذف استرادایول بررسی خواهد شد. با استفاده از محلول استوک غلظت   5mg/l را تهیه نموده، pH را با استفاده از اسید کلریدریک و سود تنظیم نموده و مقدار0.2 گرم پلیمر را اضافه نموده و در زمان تماس 60 دقیقه قرار خواهیم داد. در انتهای زمان ماند، مقدار باقیمانده‌ی استرادایول  اندازه گیری خواهد شد. 

2. تعیین درجه حرارت بهینه

 بر اساس مقدار بهینه pH، با استفاده از اسیدکلریدریک و سود، pH را در حد بهینه تنظیم نموده، از محلول استوک غلظت 5 میلی گرم در لیتر استرادایول را تهیه نموده و درجه حرارت را در مقادیر 20، 30، 40 و 50 درجه سانتیگراد در نظر می گیریم و فرآیند جذب را در زمان تماس 60 دقیقه انجام می دهیم.در پایان مقدار باقیمانده استرادایول تعیین و درجه حرارتی که دارای بیشترین میزان حذف باشد به عنوان درجه حرارت بهینه معین می گردد.

3- تعیین مقدار پلیمر بهینه

پس از تعیین pH و درجه حرارت بهینه، غلظت mg/l5 استرادایول را از محلول استوک تهیه نموده pH را با استفاده از اسید کلریدریک یا سود در حد pH بهینه بدست آمده از مرحله قبل تنظیم نموده و مقادیر مختلف پلیمر در نمونه های تهیه شده اضافه کرده و در راکتور در زمان تماس 60 دقیقه قرار خواهیم داد. در انتهای زمان ماند مشخص شده استرادایول را تعیین می نماییم. که در این شرایط نقطه ای که دارای بیشترین درصد حذف باشد به‌عنوان نقطه بهینه انتخاب خواهد شد.

4-تعیین زمان تماس بهینه

در این مرحله با استفاده از PHبهینه و مقدار بهینه پلیمر و درجه حرارت به دست آمده از مراحل قبل و همچنین متغیر گرفتن زمان تماس (120-90-60-45-30-20-10 دقیقه) زمان تماس بهینه را به دست خواهیم آورد. همانند مراحل قبل از محلول استوک  mg/l5 استرادایول تهیه نموده در داخل بشر ریخته و با استفاده از اسید کلریدریک و سود، pH را به حد بهینه می رسانیم و مقدار بهینه پلیمر را به آن اضافه کرده، در داخل ارلن قرار داده و در زمان تماس های (120-90-60-45-30-20-10) دقیقه قرار خواهیم داد. و برای هر زمان به همین طریق عمل کرده و در نهایت با استفاده از تعیین استرادایول نمونه ها، زمان بهینه که برابر با بیشترین حذف باشد را انتخاب می کنیم.

5- تعیین غلظت بهینه استرادایول
در این مرحله با ثابت در نظر گرفتن pH، مقدار پلیمر و زمان تماس بهینه بدست آمده در مراحل قبل، میزان غلظت بهینه استرادایول را بدست می آوریم. به این ترتیب که ، غلظت استرادایول (mg/l100-75-50-25-20-10-5)را تهیه نموده و متغیرهای ثابت را بر روی آنها اعمال می کنیم و با زمان تماس بهینه قرار می دهیم.

سنتز پلیمر:
برای تهیه‌ی پلیمر به 1میلی‌مول(300میلی‌گرم) از مولکول قالب، 4میلی مول پیرول حل شده در 40 میلی لیتر متانول، آب و محلول اکسید کننده‌ی FecL3 (2/9 میلی‌مول) به نسبت حجمی 3به2 نیاز داریم. اجازه می‌دهیم سنتز در دمای 25 درجه‌سانتی گراد، بدون همزن و تحت جو گاز آرگون انجام شود. پلیمر قالب مولکولی پس از 24 ساعت توسط فیلتراسیون جمع‌آوری و سپس با آب مقطر شستشو داده می‌شود و در دمای 35-25 درجه‌سانتی‌گراد خشک می‌شود.

به‌عنوان مرجع، یک پلیمر غیرقالب نیز به‌طور همزمان به همان روش اما بدون افزودن مولکول قالب تهیه می‌‌شود. پلیمرقالب مولکولی به‌دست‌آمده خرد می‌شود و با استفاده از روش استخراج سوکسله، مولکول‌های قالب با متانول استخراج می‌شوند تا زمانی که در محلول شستشو توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی مشاهده نشوند. سپس ذرات به وزن ثابت در شرایط خلاء در دمای 70درجه‌سانتی‌گراد خشک می‌‌شوند.

روش استخراج:
استخراج تمام نمونه‌ها در فلاسک‌های 50میلی‌لیتری در دمای اتاق انجام می‌شود. پلیمر قالب مولکولی و یا غیرقالب در نمونه غوطه‌ور می‌شوند و برای مدت زمان مشخصی فراصوت انجام و سپس جاذب توسط فیلتر جمع‌آوری می‌شود. پس‌از آن 0.5میلی‌لیتر متانول به مدت 35 دقیقه اضافه و فراصوت می‌شود. حلال متانول دفع شده و برای آنالیز از فلاسک به دستگاه کروماتوگرافی گازی منتقل می‌شود و پس از دفع، پلیمرقالب مولکولی را بیرون آورده و در متانول غوطه‌ور می‌کنیم.

 با استفاده از منحنی استاندارد و فرمول زیر، میزان راندمان حذف استرادایول را محاسبه می کنیم و بالاترین عدد را به عنوان بهینه متغیر هر مرحله در نظر می گیریم.
% Ƞ=C0-C1/C1*100%
غلظت ورودی استرادایول =C0
غلظت خروجی استرادایول =C1
درصد راندمان حذف استرادایول =Ƞ%
 

*بررسی انتخاب پذیری جاذب پلی پیرولی:

پس از بهینه سازی متغیرها، ساخت MIP پلی پیرولی و استخراج، میزان مزاحمت مولکولهای مشابه به مولکول هدف (استرادایول) که از نظر ساختار یا گروه های عاملی به مولکول هدف نزدیک هستند از جمله استروژن و پروژسترون مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این مواد می توانند باعث بروز خطا در پاسخ های بدست آمده شوند. با بررسی مزاحمت این ترکیبات به بررسی کارایی، انتخاب پذیری و عملکرد اختصاصی جاذب پلی پیرولی پرداخته می شود.

*تست میزان بازیابی و قابلیت استفاده مکرر پلیمر پلی پیرولی:

برای بررسی میزان بازیابی پلیمر پلی پیرولی، تست واجذبی صورت می گیرد و طی 20 چرخه متوالی جذب-بازجذب ، میزان بازیابی جاذب تهیه شده تعیین می گردد.

نمودار مربوط به ارتباط  هر یک از متغیر ها نسبت به راندمان حذف با استفاده از نرم افزار Excel رسم میشود و مقدار بهینه برای هر متغیر تعیین خواهد شد و  با یافته های مطالعات دیگر  مقایسه و بحث خواهد شد.

دفترچه ملاحظات اخلاقی راهنمای عمومی اخلاق در پژوهش های علوم پزشکی دارای آزمودنی انسانی می باشد که کدهای زیر در ان رعایت خواهد شد

9- در پژوهش های پزشکی که ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند، باید احتیاط های لازم در جهت حفظ و نگهداری و عدم آسیب رسانی به محیط زیست انجام گیرد.

28- پژوهشگران موظفند که نتایج پژوهش های خود را صادقانه، دقیق و کامل منتشر کنند. نتایج، اعم از منفی یا مثبت، و نیز منابع تامین بودجه، وابستگی سازمانی و تعارض منافع-در صورت وجود- باید کاملا آشکارسازی شوند.  پژوهشگران نباید در هنگام عقد قرارداد هنگام انجام پژوهش ، هیچ گونه شرطی را مبنی بر حذف یا عدم انتشار یافته هایی که از نظر حمایت کننده پژوهش مطلوب نیست، بپذیرند.

29- نحوه گزارش نتایج پژوهش باید ضامن حقوق مادی و معنوی تمامی اشخاص مرتبط با پژوهش، از جمله خود پژوهشگر یا پژوهشگران، آزمودنی ها و موسسه حمایت کننده پژوهش باشد.

30-گزارش ها و مقالات حاصل از پژوهش هایی که مفاد این راهنما را نقض کرده اند، نباید برای انتشار پذیرفته شوند.

31- روش پژوهش نباید با ارزش های اجتماعی، فرهنگی و دینی جامعه در تناقض باشد.

ندارد

پلیمر مصنوعی پلی پیرولی، استرادایول،حذف، محیط های آبی

Polypyrrole synthetic Polymer, 17-β Estradiol, Removal, Aqueous solutions 

1.            Guć M, Schroeder G. Molecularly Imprinted Polymers and Magnetic Molecularly Imprinted Polymers for Selective Determination of Estrogens in Water by ESI-MS/FAPA-MS. Biomolecules. 2020;10(5):672.

2.            Slama R, Vernet C, Nassan FL, Hauser R, Philippat C. Characterizing the effect of endocrine disruptors on human health: The role of epidemiological cohorts. Comptes Rendus Biologies. 2017;340(9):421-31.

3.            Celiz MD, Aga DS, Colón LA. Evaluation of a molecularly imprinted polymer for the isolation/enrichment of β-estradiol. Microchemical Journal. 2009;92(2):174-9.

4.            Murray A, Örmeci B, Lai EPC. Removal of endocrine disrupting compounds from wastewater using polymer particles. Water Science and Technology. 2015;73(1):176-81.

5.            Shi Y, Peng D-D, Shi C-H, Zhang X, Xie Y-T, Lu B. Selective determination of trace 17β-estradiol in dairy and meat samples by molecularly imprinted solid-phase extraction and HPLC. Food Chemistry. 2011;126(4):1916-25.

6.            Le Noir M, Lepeuple A-S, Guieysse B, Mattiasson B. Selective removal of 17β-estradiol at trace concentration using a molecularly imprinted polymer. Water Research. 2007;41(12):2825-31.

7.            Monneret C. What is an endocrine disruptor? Comptes Rendus Biologies. 2017;340(9):403-5.

8.            Murray A, Örmeci B. Application of molecularly imprinted and non-imprinted polymers for removal of emerging contaminants in water and wastewater treatment: a review. Environmental Science and Pollution Research. 2012;19(9):3820-30.

9.            Yang R, Liu J, Song D, Zhu A, Xu W, Wang H, et al. Reusable chemiluminescent fiber optic aptasensor for the determination of 17β-estradiol in water samples. Microchimica Acta. 2019;186(11):1-9.

10.         Wee SY, Aris AZ. Endocrine disrupting compounds in drinking water supply system and human health risk implication. Environment International. 2017;106:207-33.

11.         Han Q, Shen X, Zhu W, Zhu C, Zhou X, Jiang H. Magnetic sensing film based on Fe3O4@Au-GSH molecularly imprinted polymers for the electrochemical detection of estradiol. Biosensors and Bioelectronics. 2016;79:180-6.

12.         Mat Zaid MH, Abdullah J, Rozi N, Mohamad Rozlan AA, Abu Hanifah S. A Sensitive Impedimetric Aptasensor Based on Carbon Nanodots Modified Electrode for Detection of 17ß-Estradiol. Nanomaterials. 2020;10(7):1346.

13.         Jiang T, Zhao L, Chu B, Feng Q, Yan W, Lin J-M. Molecularly imprinted solid-phase extraction for the selective determination of 17β-estradiol in fishery samples with high performance liquid chromatography. Talanta. 2009;78(2):442-7.

14.         Dong X, He L, Hu H, Liu N, Gao S, Piao Y. Removal of 17β-estradiol by using highly adsorptive magnetic biochar nanoparticles from aqueous solution. Chemical Engineering Journal. 2018;352:371-9.

15.         Lu H, Xu S. Hollow mesoporous structured molecularly imprinted polymers for highly sensitive and selective detection of estrogens from food samples. Journal of Chromatography A. 2017;1501:10-7.

16.         Gour D, Krupadam RJ. Highly Sensitive Analysis of Endocrine Disrupting Chemicals in Pharmaceutical Wastes using Molecularly Imprinted Polymer Extraction hyphenated with Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Enliven: Bio Anal Techniques. 2014;1(1):004.

17.         Cui B, Liu P, Liu X, Liu S, Zhang Z. Molecularly imprinted polymers for electrochemical detection and analysis: progress and perspectives. Journal of Materials Research and Technology. 2020;9(6):12568-84.

18.         Jalili R, Khataee A, Rashidi M-R, Razmjou A. Detection of penicillin G residues in milk based on dual-emission carbon dots and molecularly imprinted polymers. Food Chemistry. 2020;314:126172.

19.         Xia X, Lai EPC, Örmeci B. Duo-molecularly imprinted polymer-coated magnetic particles for class-selective removal of endocrine-disrupting compounds from aqueous environment. Environmental Science and Pollution Research. 2013;20(5):3331-9.

20.         Yu M, Wu L, Miao J, Wei W, Liu A, Liu S. Titanium dioxide and polypyrrole molecularly imprinted polymer nanocomposites based electrochemical sensor for highly selective detection of p-nonylphenol. Analytica chimica acta. 2019;1080:84-94.

21.         Nezhadali A, Es’haghi Z, Khatibi A. Selective extraction of progesterone hormones from environmental and biological samples using a polypyrrole molecularly imprinted polymer and determination by gas chromatography. Analytical Methods. 2016;8(8):1813-27.

22.         Huang X-C, Ma J-K, Wei S-L. Preparation and application of a novel magnetic molecularly imprinted polymer for simultaneous and rapid determination of three trace endocrine disrupting chemicals in lake water and milk samples. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2020;412(8):1835-46.

23.         Kamel AH, Amr AE-GE, Galal HR, Elsayed EA, Al-Sayady AI. Liquid Contact-Selective Potentiometric Sensor Based on Imprinted Polymeric Beads Towards 17β-Estradiol Determination. Polymers. 2020;12(7):1506.

24.         Nezhadali A, Es’haghi Z, Khatibi A-D. Selective extraction of cholesterol from dairy samples using a polypyrrole molecularly imprinted polymer and determination by gas chromatography. Food Analytical Methods. 2017;10(5):1397-407.

25.         Peng H, Luo M, Xiong H, Yu N, Ning F, Fan J, et al. Preparation of photonic-magnetic responsive molecularly imprinted microspheres and their application to fast and selective extraction of 17β-estradiol. Journal of Chromatography A. 2016;1442:1-11.

26.         Wang S, Li Y, Ding M, Wu X, Xu J, Wang R, et al. Self-assembly molecularly imprinted polymers of 17β-estradiol on the surface of magnetic nanoparticles for selective separation and detection of estrogenic hormones in feeds. Journal of Chromatography B. 2011;879(25):2595-600.

27.         Lee S-h, Doong R-a. Adsorption and selective recognition of 17ß-estradiol by molecularly imprinted polymers. Journal of Polymer Research. 2012;19(8):1-12.

این پژوهش با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

خون گیری ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

ندارد

موردی ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

با نمونه های انسانی سر و کار ندارد

ندارد