ส น กัห อ สมุดกลาง...ก ตตกรรมประกาศ ว ทยาน ฉบ พนธ บน ส จได ด โดยไดวยดาเร

การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากเปลือกผลไม

โดย

นางสาวศรินยา โพธิ์แดง

วิทยานิพนธนี้เปนสวนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ

ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ

บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศิลปากร ปการศึกษา 2557

ลิขสิทธิ์ของบัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศิลปากร

สำนกัหอ

สมุดกลาง

SYNTHESIS OF SILVER NANOPARTICLE FROM FRUIT PEELS

By

Miss Sarinya Poadang

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree

Master of Science Program in Biotechnology

Department of Biotechnology

Graduate School, Silpakorn University

Academic Year 2014

Copyright of Graduate School, Silpakorn University



ง

55401205 : สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ

คําสําคัญ : การสังเคราะหที่เปนมิตรกับสิ่งแวดลอม, เปลือกทับทิม, อนุภาคเงินนาโน, สารพฤกษเคมี ศรินยา โพธิ์แดง : การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากเปลือกผลไม. อาจารยที่ปรึกษาวิทยานิพนธ : อ.ดร.สิริพร พงศทองผาสุข, อ.ดร.วนิดา วัฒนการุณ และ ผศ.ดร.นิติ ยงวณิชย. 93 หนา.

งานวิจัยนี้เปนการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน (AgNPs) ดวยวิธีท่ีเปนมิตรกับสิ่งแวดลอม (green

synthesis) โดยใชสารสกัดจากเปลือกทับทิมและเปลอืกกลวยน้ําวาซึ่งสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดดังกลาว มีคุณสมบัติเปนตัวรีดิวซ (reducing agent) และตัวรักษาเสถียรภาพ (stabilizing agent) โดยสาร พฤกษเคมีรีดิวซซิลเวอรไอออน (Ag+) จากสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ใหกลายเปนอนุภาคเงินนาโน (Ag0)

ภายใตสภาวะอุณหภูมิหอง ซึ่งในการทดลองศึกษา 1) ปริมาณพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกผลไมแตละชนิด 2) สังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยแปรผันปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะห ไดแก ความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (0.1, 1 และ 10 มิลลิโมลาร) และคาความเปนกรด-ดางของสารสกัดเปลือกผลไม (pH

เริ่มตน และ pH เริ่มตน ± 1) 3) พิสูจนเอกลักษณขนาดของอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดโดยใชเทคนิค UV-vis

spectroscopy, X-ray diffraction, Energy dispersive, Transmission electroscopy, FT-IR spectroscopy, Zeta potential และ 4) ทดสอบประสิทธิภาพของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดในการยับย้ังการเจริญของแบคทีเรียกอโรค 3 ชนิด ไดแก Escherichia coli TISTR 780 และ Pseudomonas aeruginosa TISTR 781 ซึ่งเปนตัวแทนของแบคทีเรียแกรมลบ และ Staphylococcus aureus TISTR 1466 ซึ่งเปนตัวแทนแบคทีเรียแกรมบวก โดยเทียบกับยาปฏิชีวนะควบคุม 3 ชนิด ไดแก ampicillin, chloramphenicol และ gentamicin จากการทดลองพบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกทับทิมและกลวยน้ําวาเกิดปรากฎการณ surface

plasmon resonance (SPR) ที่ความยาวคลื่นในชวง 370 - 500 นาโนเมตร เมื่อทดสอบดวย UV-Vis

spectroscopy ผลึกที่ไดเปนผลึกของโลหะเงินที่มีลักษณะโครงสรางผลึกเปนแบบ faced-center cubic (fcc) ซึ่งตําแหนงของพีคที่ไดจาก XRD pattern สอดคลองกับฐานขอมูล JCPDS หมายเลข 04-0783 นอกจากน้ี การวิเคราะหดวยเทคนิค EDX พบพีคของซิลเวอรเกิดขึ้นที่ 3 keV ดังนั้น จึงเปนการสนับสนุนวาภายในอนุภาคนั้นมีโลหะเงินเปนองคประกอบ อนุภาคเงินนาโนที่ไดมีลักษณะกลม และมีขนาดเฉลี่ยประมาณ 5-45 นาโนเมตร การระบุองคประกอบของสารพฤกษเคมีโดยเทคนิค FTIR พบวา พฤกษเคมีสวนใหญเปนสารประกอบฟนอลิก น้ําตาล โปรตีน และฟลาโวนอยด สารเหลานี้ทําหนาเปนทั้งตัวรีดิวซและรักษาเสถียรสภาพของอนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะห ซึ่งมีปริมาณแตกตางกันขึ้นกับชนิดของเปลือกผลไม นอกจากนี้ อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจากเปลือกทับทิมและกลวยน้ําวามีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของ E. coil TISTR 780, P. aeruginosa TISTR

781 และ S. aureus TISTR 1466 ได

ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศลิปากร ลายมือช่ือนักศึกษา........................................ ปการศึกษา 2557

ลายมือช่ืออาจารยที่ปรึกษาวิทยานิพนธ 1. .............................. 2. ............................. 3. ..................................



จ

55401205 : MAJOR : BIOTECHNOLOGY

KEY WORD : GREEN SYNTHESIS, POMEGRANATE PEEL, SILVER NANOPARTICLES,

PHYTOCHEMICAL, PUNICA GRANATUM

SARINYA POADANG : SYNTHESIS OF SILVER NANOPARTICLE FROM FRUIT PEELS.

THESIS ADVISORS : SIRIPORN PHONGTONGPASUK ,Ph.D.,ASST.PROF.NITI YONGVANICH ,Ph.D.,AND

WANIDA WATTANAKAROON ,Ph.D. 93 pp. The aim of this study was to synthesize the silver nanoparticle by green method using

pomegranate and banana peel extracts as reducing and stabilizing agent. Peel extracts consist of

phytochemical compounds that are able to reduce silver ion (Ag+) to silver nanoparticles (Ag0) at

room temperature. There are four steps needed to examine in this study including 1)

determination of phytochemical in the peel extracts 2) effect of silver nitrate concentration (0.1,

1 and 10 mM) and initial pH value of peel extracts (initial pH value ± 1) 3) characterization study

of silver nanoparticle using UV-vis spectroscopy, x-ray diffraction (XRD), energy dispersive

spectroscopy (EDX), transmission electron microscopy (TEM), FT-IR spectroscopy (FTIR), zeta

potential and 4) evaluation of antibacterial activity of pathogenic bacteria (Escherichia coli TISTR

780 and Pseudomonas aeruginosa TISTR 781 as gram negative) and (Staphylococcus aureus TISTR 1466 as gram positive bacteria) compared with antibiotics (ampicillin, chloramphenicol

and gentamycin). UV-Vis spectra showed the surface plasmon resonance (SPR) peak in the range

of 370 - 500 nm. The face center cubic (fcc) structures of silver nanoparticles was confirmed by

XRD pattern corresponding to the database of Joint Committee on Powder Diffraction Standards

(JCPDS No. 04-0783). The existence of the elemental silver was observed from EDX analysis. The

optical absorption peak corresponding to metallic silver nanocrystals was obviously detected at 3

keV. TEM analysis demonstrated that size and morphology of the prepared AgNPs were in the

nanoscale range of 5 - 50 nm with irregular spherical in shape. FTIR analysis found the presence

of phytochemical (phenolic compound, sugar, flavonoid and protein) which are responsible for

reduction as well as for stabilization of silver nanoparticles. Furthermore, silver nanoparticles

synthesized using pomegranate and banana peel extracts showed an effective antibacterial

activity against all bacteria strains tested in this study.

Department of Biotechnology Graduate School, Silpakorn University

Student's signature ........................................ Academic Year 2014

Thesis Advisors' signature 1. ................................. 2. ................................ 3. ..................................



กิตติกรรมประกาศ

วิทยานิพนธฉบับนี้สําเร็จไดดวยดี โดยไดรับความอนุเคราะหและความชวยเหลืออยางดียิ่งของ อ.ดร. สิริพร พงศทองผาสุข อาจารยที่ปรึกษาวิทยานิพนธหลัก และ อ.ดร. วนิดา วัฒนาการุณ อาจารยที่ปรึกษาวิทยานิพนธรวม ที่ไดใหความรู คําปรึกษา ขอแนะนําตางๆ ที่มีประโยชน และชวยเหลือในการวางแผนการวิจัย ตลอดจนใหคําแนะนําในการแกไขปญหาในการทําวิจัย จนกระท่ังสําเร็จลุลวงไปดวยดี พรอมทั้งตรวจทานแกไขวิทยานิพนธฉบับนี้ใหถูกตองจนเสร็จสมบูรณ ผูวิจัยของกราบขอบพระคุณเปนอยางสูงไว ณ โอกาสนี้

ขอกราบขอบพระคุณ อ.ดร. รุจิกาญจน นาสนิท อาจารยประจําภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม ที่ใหความกรุณาเปนประธานกรรมการในการสอบวิทยานิพนธ

ขอกราบขอบพระคุณ ผศ.ดร. นิติ ยงวณิชย อาจารยประจําภาควิชาวิทยาการและวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม และดร. พิมพพร อุทยารัตน ที่ใหความกรุณาเปนกรรมการในการสอบวิทยานิพนธ พรอมทั้งใหคําปรึกษาตลอดจนตรวจทานแกไขเนื้อหาขอมูลในการทําและเขียนวิทยานิพนธฉบับนี้ใหถูกตองจนเสร็จสมบูรณมากยิ่งขึ้น

ขอกราบขอบพระคุณคณาจารยประจําภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากรทุกทาน ที่ใหคําปรึกษา และขอแนะนําอันเปนประโยชนตอการศึกษาวิจัยในคร้ังนี้เปนอยางมาก

ขอกราบขอบพระคุณ รศ.ดร. ธนิต ผิวนิ่ม อาจารยภาควิขาเคมี คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยศิลปากร ที่ใหความอนุเคราะหในการใชเคร่ือง centrifuge

ขอกราบขอบพระคุณนักวิทยาศาสตร คุณฑิพาภรณ ทรัพยสมบูรณ และเจาหนาที่ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพทุกทานท่ีใหความสะดวกในการดําเนินการดานเอกสารตางๆ ใหคําปรึกษาและความอนุเคราะหในการใชเคร่ืองมือ วัสดุอุปกรณและสารเคมีตลอดการทําการวิจัยคร้ังนี้

ขอขอบคุณพี่ๆ เพื่อนๆ และนองๆ ทุกคน ที่ใหความชวยเหลือและคําแนะนําในหลายๆ เรื่องที่เปนประโยชนตอการทําวิจัยนี้

และท่ีสําคัญยิ่งขอกราบขอบพระคุณ คุณพอ คุณแม นองสาว และทุกคนในครอบครัว สําหรับกําลังใจซึ่งเปนสิ่งที่เปนแรงผลักดันในการทําวิจัย รวมทั้งความชวยเหลือในดานตางๆ ตลอดการทําวิทยานิพนธจนสําเร็จลุลวงไปไดดวยดี

ประโยชนและประสบการณที่ไดรับจากการศึกษาวิจัยในคร้ังนี้ ผูวิจัยจะนําไปประยุกตใชในการดําเนินชีวิต และการทํางานโดยเต็มกําลังความรู ความสามารถ เพื่อกอใหเกิดประโยชนสูงสุดทั้งตอตนเอง สังคม และประเทศชาติตอไป

ฉ



สารบัญ

หนา บทคัดยอภาษาไทย .............................................................................................................................................. ง บทคัดยอภาษาอังกฤษ ......................................................................................................................................... จ

กิตติกรรมประกาศ ............................................................................................................................................... ฉ

สารบัญตาราง ...................................................................................................................................................... ฎ สารบัญรูป ............................................................................................................................................................ ฐ บทที ่ 1 บทนาํ ................................................................................................................................... ……………….. 1

ที่มาและความสาํคัญของของงานวิจัย ............................................................................................ 1

วัตถุประสงค .................................................................................................................................... 3

ขอบเขตงานวิจัย .............................................................................................................................. 3

ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ .............................................................................................................. 4

2 วรรณกรรมท่ีเก่ียวของ ......................................................................................................... ……………….. 5

นาโนเทคโนโลย ี............................................................................................................................... 5

กระบวนการสงัเคราะหอนุภาคนาโน .............................................................................................. 5

หลักการ surface plasmon resonance………….. ....................................................................... 6

ธาตุเงิน ................................................................................................................................. ………. 7

การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน……………………………………………………………………………………...… 8

การพิสูจนเอกลักษณอนุภาคเงินนาโน……………………………………………………………………….……… 11

uv-vis spectrophotometer ............................................................................................. 11

x-ray diffraction ................................................................................................................. 14 fourier transform infrared spectroscopy .................................................................... 15 transmission electron microscope ............................................................................... 16

energy dispersive x-ray spectrometer ......................................................................... 17 zeta potential .................................................................................................................... 17

ช



บทที่ หนา เชื้อแบคทีเรียที่ใชในการวิจัย…..…………………………………………………………………………………..… 18

Staphylococcus aureus .................................................................................................. 18

Escherichia coli ................................................................................................................. 19 Pseudomonas aeruginosa ............................................................................................. 20 ยาปฏิชวีนะ……………………………………………………………………………………………………………….. 20 รายงานการวิจัยที่เก่ียวของ…………………………………………………………………………………………….. 21

3 วิธีดําเนินการวิจัย……. ........................................................................................................................... … 26

เปลือกผลไมที่ใชในการวิจัย .......................................................................................................... 26

แบคทีเรียที่ใชในการวิจัย .............................................................................................................. 26

Staphylococcus aureus .................................................................................................. 26

Escherichia coli ................................................................................................................. 26 Pseudomonas aeruginosa ............................................................................................. 26 สารเคมีที่ใชในการวิจัย .................................................................................................................. 26 อุปกรณและเครื่องมือที่ใชในการวิจัย ........................................................................................... 27

ระเบียบวิธีวิจัย .............................................................................................................................. 28

การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน ............................................................................................ 28

การเตรียมพืชทดลองและการเตรียมสารสกัดเปลือกผลไม ......................................... 28

การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกผลไม ....................................... 29 การศึกษาปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนภุาคเงินนาโน .................................................... 29

ความเขมขนสารละลายซลิเวอรไนเตรต ...................................................................... 29

คา pH ของสารสกัดเปลือกผลไม ................................................................................ 29 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโน……………………………………………………………..… 30

เทคนิค UV-Visible ..................................................................................................... 30

เทคนิค XRD ................................................................................................................ 30 เทคนิค FTIR ................................................................................................................ 31 เทคนิค TEM ................................................................................................................ 31

เทคนิค EDX ................................................................................................................ 31 เทคนิค zeta potential ............................................................................................. 32

ซ



บทที่ หนา การทดสอบคุณสมบัติการยบัยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค……………..................................... 32

การเตรียมเชื้อแบคทีเรียเพื่อใชทดสอบ ............................................................................ 32

การทดสอบความสามารถในการยับยัง้การเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย

ดวยวิธี disc diffusion ..................................................................................................... 32

ศึกษาปริมาณสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกผลไม…………….................... 33

ฟนอลิกทัง้หมด (total phenolic content) ................................................................... 33

ฟลาโวนอยด (flavonoid content) ................................................................................ 33 น้ําตาลทั้งหมด (total sugar content) ........................................................................... 33 น้ําตาลรีดวิซ (reducing sugar content) ....................................................................... 34

การวัดความสามารถในการรีดิวซ (FRAP assay) ............................................................. 34 โปรตีน (protein content) ............................................................................................. 34 4 ผลและวิจารณผลการทดลอง ............................................................................................................... 35

เปลือกทับทิม .............................................................................................................................. 35

ปริมาณสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในเปลือกทับทิม ....................................................... 35

ปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม ............................ 37

ความเขมขนสารละลายซิลเวอรไนเตรต ........................................................................... 37

คา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิม .................................................................................... 40 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม….……… 42

เทคนิค UV-Visible .......................................................................................................... 42

เทคนิค XRD ..................................................................................................................... 42 เทคนิค FTIR ..................................................................................................................... 43 เทคนิค EDX...................................................................................................................... 45

เทคนิค TEM ..................................................................................................................... 46 เทคนิค zeta potential ................................................................................................... 48 ประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค ........................................................ 49

ฌ



บทที่ หนา เปลือกกลวยน้ําวาสุก ................................................................................................................. 52

ปริมาณสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในเปลือกกลวยน้าํวาสุก ........................................... 52

ปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้าํวาสุก................ 53

ความเขมขนสารละลายซิลเวอรไนเตรต ........................................................................... 53

คา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยน้าํวาสกุ ....................................................................... 55 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก… 56

เทคนิค UV-Visible .......................................................................................................... 56

เทคนิค XRD ..................................................................................................................... 57 เทคนิค TEM ..................................................................................................................... 58 เทคนิค FTIR ..................................................................................................................... 59

เทคนิค EDX...................................................................................................................... 61 เทคนิค zeta potential ................................................................................................... 62 ประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค ........................................................ 62 5 สรุปผลการวิจัย ................................................................................................................................... 65

รายการอางอิง ...................................................................................................................................................... 66

ภาคผนวก ............................................................................................................................................................ 73

ภาคผนวก ก ...................................................................................................................................... 74 ภาคผนวก ข ...................................................................................................................................... 77 ประวัติผูวิจยั ........................................................................................................................................................ 92

ญ



สารบัญตาราง ตารางที ่ หนา 1 คุณสมบัติทางเคมีของธาตุเงิน ............................................................................................................ 8

2 ปริมาณและมลูคาการสงออกผลิตภัณฑน้าํผลไมไทยต้ังแตป พ.ศ. 2550-2554 ............................... 23

3 ปริมาณพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดเปลือกทับทมิ ...................................................... 36

4 yield ของอนุภาคนาโนท่ีสังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกทับทิมที่ pH เร่ิมตน กับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขนขนตางกนั ............................................................ 39

5 ความสัมพันธของคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิม, yield ของอนุภาคท่ีสังเคราะหได, λmax, คา FWHM, ขนาดผลึก และเสนผานศนูยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหได ......... 41

6 ความถี่ของการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบในสารสกัด

เปลือกทับทิม ........................................................................................................................ 45

7 คา zeta potential ของอนุภาคที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH เร่ิมตน แตกตางกัน ........................................................................................................................... 48

8 ประสิทธิภาพในการยบัยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคตออนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใช สารสกัดเปลอืกทับทิมที่คา pH แตกตางกันเทียบกับยาปฏชิีวนะ 3 ชนิด............................ 49

9 ปริมาณพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก .......................................... 52

10 yield ของอนุภาคนาโนท่ีสังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่ pH เร่ิมตน

กับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขนขนตางกนั ............................................................ 54

11 ความสัมพันธของคา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยน้าํวาสุก, yield ของอนุภาคที่สังเคราะหได, λmax, คา FWHM, ขนาดผลึก และเสนผานศนูยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหได ......... 56

12 ความถี่ของการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบในสารสกัด

เปลือกกลวยน้ําวาสุก ............................................................................................................. 60

ฎ



ตารางที ่ หนา 13 คา zeta potential ของอนุภาคที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่ คา pH เร่ิมตน แตกตางกัน ................................................................................................... 62

14 ประสิทธิภาพในการยบัยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคตออนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใช สารสกัดเปลอืกกลวยน้ําวาสุกที่คา pH แตกตางกันเทียบกับยาปฏิชีวนะ 3 ชนิด ............... 63

15 การเปรียบเทียบขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคที่สังเคราะหโดยใชสารสกัด เปลือกทับทมิและเปลือกกลวยน้าํวาสุกที่คา pH แตกตางกัน .............................................. 64

ฏ



สารบัญภาพ

ภาพที ่ หนา 1 กระบวนการสงัเคราะหวัสดุนาโนแบบบนลงลาง และแบบลางสูบน ................................................. 6

2 กระบวนการสัน่พองของพลาสมอน (plasmon) สําหรับอนุภาคทรงกรม ........................................ 7

3 การสังเคราะหอนุภาคนาโนจากแหลงสังเคราะหที่แตกตางกนั ......................................................... 10

4 องคประกอบทางเคมีของสารสกัดที่สามารถรับอิเล็กตรอนจากไอออนของโลหะ ............................. 10

5 UV – Vis spectrum ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาที่ pH 6.88

กับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 10 มิลลิโมลาร…………………………………………… 12

6 องคประกอบของเคร่ือง UV – Vis spectrophotometer ............................................................... 13

7 สเปคโทรโฟโตมิเตอรแบบลาํรังสีคู (double beam spectrophotometer) ................................. 14

8 เคร่ือง x – ray diffraction (XRD) .................................................................................................... 15

9 เคร่ือง fourier transform infrared spectrometer (FTIR) ......................................................... 15

10 เคร่ือง transmission eletron microscope (TEM) ....................................................................... 16

11 เคร่ืองวัดคาความตางศักยซีตา (zeta potential) ............................................................................. 18

12 มูลคาการบริโภคน้ําผลไมตัง้แต ป พ.ศ. 2550 - 2554 ...................................................................... 22

13 ลักษณะทางกายภาพของเปลือกผลไม ............................................................................................... 28

14 การเปลี่ยนสีของสารคอลลอยดที่สังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกทับทิมผสมกับสารละลาย ซิลเวอรไนเตรต กวนผสมตลอดเวลาท่ีอุณหภูมิหองเปนเวลา 24 ชั่วโมง เทียบกับ

สารสกัดเปลือกทับทิม ............................................................................................................ 37

15 UV – Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH 3.89

กับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขนตางกนั ............................................................ 39

16 UV – Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิมที่ pH แตกตางกัน

เทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิม ............................................................................................. 40

17 XRD patterns ของผงอนุภาคนาโนท่ีสงัเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิมที่ pH แตกตางกัน

เทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิม ............................................................................................. 42

18 ฐานขอมูล JCPDS file No. 04 – 0783 ของผลึกเงิน....................................................................... 43

ฐ



ภาพที ่ หนา 19 FTIR spectra ของอนุภาคเงินนาโนที่สงัเคราะหโดยใชสารสกดัเปลือกทับทิมเทียบกบั

สารสกัดเปลือกทับทิม ......................................................................................................... 44

20 EDX ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทมิ .................................................... 46

21 รูป TEM และแผนภูมิการกระจายตัวของขนาดอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใช สารสกัดเปลือกทับทิมที่ pH แตกตางกัน ............................................................................ 46

22 UV – Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้าํวาสุกที่คา pH 5.88 ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขนตางกนั .................................... 53

23 UV – Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่ คา pH แตกตางกันเทียบกบัสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกในชวงความยาวคล่ืน

300 – 800 นาโนเมตร ........................................................................................................ 55

24 XRD patterns ของผงอนุภาคนาโนท่ีสงัเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้าํวาที่ pH เร่ิมตน แตกตางกัน เทียบกับสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก ........................................................... 57

25 รูป TEM และแผนภูมิการกระจายตัวของขนาดอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใช สารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาที่สุก pH แตกตางกัน ................................................................ 58

26 FTIR spectra ของอนุภาคเงินนาโนที่สงัเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้าํวาสุก เทียบกับสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก ............................................................................... 59

27 EDX ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก........................................ 61

ฑ



1

บทที่ 1

บทนํา

1.1 ที่มาและความสําคัญของงานวิจัย

ปจจุบันอุตสาหกรรมแปรรูปผลไมของไทยมีการขยายตัวสูงขึ้นเปนอยางมาก ไมวาจะเปนอุตสาหกรรมน้ําผลไมหรือผลไมกระปอง (http://fic.nfi.or.th/food/upload/pdf/9536.pdf) เนื่องจากกระแสการคํานึงถึงสุขภาพ และวิธีการดําเนินชีวิตที่เปลี่ยนแปลงไปของผูบริโภคที่ตองการความสะดวกสบายจากการใชชีวิตแบบเรงรีบ ดังนั้นผูบริโภคจึงหันมาดื่มน้ําผลไมสําเร็จรูปหรือซื้อผลิตภัณฑผลไมแทนการบริโภคผลไมสดโดยตรง ดวยเหตุนี้จึงทําใหอุตสาหกรรมแปรรูปผลไมมีการขยายตัวอยางตอเนื่อง กอใหเกิดเศษวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม เชน เปลือกผลไมหรือกากที่ไดจากการค้ันน้ําผลไม มีปริมาณเพ่ิมสูงขึ้นตามไปดวย ซึ่งการกําจัดเศษวัสดุเหลือทิ้งเหลานี้ มีหลายวิธี วิธีการหนึ่งคือ นําเศษวัสดุเหลานี้มาใชใหเกิดประโยชน เชน การนําเปลือกผลไมมาสกัดสารพฤกษเคมี (phytochemical) ที่เปนประโยชนเพ่ือนํามาประยุกตใชในอุตสาหกรรมดานอ่ืนๆ ตอไป ซึ่งในปจจุบัน นาโนเทคโนโลยีมีบทบาทเกี่ยวของโดยตรงกับความตองการพ้ืนฐานของมนุษยในยุคปจจุบันเปนอยางมาก เทคโนโลยีดังกลาวเกี่ยวของกับวัสดุ อุปกรณที่มาจากกระบวนการจัดการ การสราง การสังเคราะหวัสดุ อุปกรณ เครื่องจักรหรือสิ่งตางๆ ที่มีขนาดเล็กมาก (1 - 100 นาโนเมตร) ดวยการจัดเรียงอะตอมหรือโมเลกุลไดอยางถูกตอง แมนยํา ควบคุมได และสงผลใหวัสดุหรือสสารเหลานั้นมีคุณสมบัติพิเศษมากขึ้นหรือตางไปจากเดิม ซึ่งปจจุบันการพัฒนาดานนาโนเทคโนโลยีมีความกาวหนาเปนอยางมากไมวาจะเปนทางดานนาโนวัสดุ (nanomaterial), นาโนเทคโนโลยีทางการแพทย (nanomedicine), นาโนเซนเซอร (nanosensor) และนาโนเทคโนโลยีชีวภาพ (nanobiotechnology) เปนตน โดยนาโนเทคโนโลยีชีวภาพนี้ จัดเปนวิทยาการแขนงใหมที่ไดรับความสนใจเปนอยางมาก ซึ่งจะอาศัยความรูชั้นสูงของวิทยาศาสตรชีวภาพรวมกับวิทยาศาสตรแขนงอ่ืน นํามาประยุกตเปนวัสดุหรืออุปกรณที่เปนประโยชน โดยเฉพาะอนุภาคนาโนและท่ีไดรับความสนใจเปนอยางมาก ไดแก อนุภาคเงินนาโน (silver nanoparticle) ซ่ึงมีคุณสมบัติในการตานการเจริญของจุลินทรีย สามารถนําไปประยุกตใชในอุตสาหกรรมส่ิงทอ อุตสาหกรรมการซักลาง และอุตสาหกรรมทางการแพทย เปนตน อยางไรก็ตาม วิธีการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากโลหะสวนใหญ



2

นิยมใชการสังเคราะหทางเคมี (chemical synthesis) ซึ่งพบวามีขอเสีย คือสารเคมีที่ใชเปนตัวรีดิวซ (reducing agent) หรือใชเปน capping agent นั้นมีความเปนพิษสูง เปนอันตรายตอสุขภาพของมนุษยและสิ่งแวดลอม (Gajanan และคณะ, 2010) เมื่อเปรียบเทียบกับการสังเคราะหทางชีวภาพ (biological

synthesis) มีขอดีกวาวิธีการทางเคมี กลาวคือเปนวิธีการการสังเคราะหที่งาย ทําไดรวดเร็ว สามารถควบคุมขนาดอนุภาคนาโนที่สังเคราะหได ลดการใชสารเคมีที่เปนอันตราย มีความเปนพิษต่ํา รวมทั้งเปนมิตรกับสิ่งแวดลอม (Chandan และคณะ, 2012; Amit และคณะ, 2013) โดยอนุภาคเงินนาโนน้ันไดจากการสงัเคราะหจากแบคทีเรีย (bacteria), รา (fungi) และพืช เปนตน

การใชนาโนเทคโนโลยีชีวภาพมาประยุกตใชรวมกับการกําจัดเศษเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลไมจึงเปนแนวทางหนึ่งในการกําจัดหรือลดปริมาณเศษวัสดุเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมผลไม โดยผูวิจัยไดสนใจจะใชเปลือกผลไมเปนแหลงในการผลิตสารสกัดจากพืช (plant extract) เนื่องจากเปนวิธีการที่งาย สามารถผสมกับเกลือของโลหะไดที่อุณหภูมิหองและเกิดปฏิกิริยาไดอยางสมบูรณภายในระยะเวลาอันสั้น (Tripathi และคณะ, 2013) นอกจากนี้ สารสกัดจากเปลือกผลไมยังประกอบดวยสารพฤกษเคมีที่มีคุณสมบัติเปนสารตานอนุมูลอิสระ ดังนั้นจึงมีความสามารถในการใหอิเล็กตรอนแกโลหะหรืออาจทําใหอนุภาคเงินนาโนมีความเสถียร (Huang และคณะ, 2007; Dubey และคณะ, 2009) อยางไรก็ตามการศึกษาเก่ียวกับการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกผลไมยังมีนอย ดังนั้นจากคุณสมบัติที่กลาวมาขางตน ผูวิจัยจึงสนใจนําเปลือกผลไมมาศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน หากงานวิจัยนี้สําเร็จลงไดจะสามารถสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยวิธีทางชีวภาพ ซึ่งงาย ราคาถูก มีความเปนพิษต่ํา มีความปลอดภัยสูง เปนมิตรตอสิ่งแวดลอม และยังเปนการเพ่ิมมูลคาเปลือกผลไม นับวาเปนความกาวหนาทางดานนาโนเทคโนโลยีชีวภาพอีกทางหนึ่งดวย นอกจากน้ี อาจนําสารสังเคราะหที่ไดมาพัฒนาตอยอดเปนผลิตภัณฑที่มีองคประกอบของอนุภาคเงินนาโน เพ่ือนํามาประยุกตใชในอุตสาหกรรมดานตางๆ และยังชวยลดปญหาขยะเปลือกผลไมจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้งเปนการใชประโยชนอยางคุมคาจากเศษวัสดุเหลือทิ้งแทนการท้ิงไปอยางเปลาประโยชน และยังเปนการเพ่ิมมูลคาเศษวัสดุเหลือทิ้ง ซึ่งกอใหเกิดประโยชนตอมนุษยและสิ่งแวดลอมตอไป



3

1.2 วัตถุประสงค

1.2.1 เพ่ือสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน (silver nanoparticle) จากสารสกัดเปลือกผลไม 1.2.2 เพ่ือพิสูจนเอกลักษณอนุภาคเงินนาโนและประยุกตใชอนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะห 1.3 ขอบเขตงานวิจัย

1.3.1 ศึกษาปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกผลไม 2 ชนิด ไดแก ทับทิม และกลวยนํ้าวาสุก โดยศึกษาปจจัยตางๆ ดังนี้ ความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) และคาความเปนกรด-ดาง (pH) ของสารสกัดเปลือกผลไมโดยควบคุมใหอุณหภูมิกับเวลาในการสังเคราะหคงที ่

1.3.2 พิสูจนเอกลักษณะของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกผลไมโดยใชเทคนิค ดังตอไปนี้ ไดแก UV-Visible spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), energy dispersive x-ray

spectroscopy (EDX), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), transmission electron

microscopy (TEM) และ zeta potential

1.3.3 ศึกษาประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคท้ังแบคทีเรียแกรมบวก ไดแก Staphylococcus aureus (S. aureus) และแบคทีเรียแกรมลบ Escherichia coli (E. coli) และ Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) โดยใชวิธี disc diffusion เทียบกับยาปฏิชีวนะ (antibiotics) 3 ชนิด คือ ampicillin, chloramphenicol และ gentamicin

1.3.4 ศึกษาปริมาณสารพฤกษเคมี (phytochemical) ที่เปนองคประกอบในเปลือกผลไมที่มีผลตออนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหได ซึ่งพฤกษเคมีเหลานั้น ไดแก ปริมาณการรีดิวซเหล็ก (FRAP assay),

ปริมาณฟนอลิกทั้งหมด (total phenolic content), ปริมาณฟลาโวนอยดทั้งหมด (total flavonoid

content), ปริมาณโปรตีน (protein content) และปริมาณน้ําตาลท้ังหมด (total sugar content)



4

1.4 ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ

1.4.1 สามารถสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนดวยวิธีทางชีวภาพที่เปนมิตรกับสิ่งแวดลอมโดยใชวัสดุเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งเปนการลดตนทุนในการกําจัดวัสดุเหลือใชจากโรงงานอุตสาหกรรมเหลานี้ดวย จึงเปนการชวยลดปญหามลภาวะจากขยะ 1.4.2 ไดอนุภาคเงินนาโนที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคจากการสังเคราะหดวยวิธีทางชีวภาพท่ีเปนมิตรกับสิ่งแวดลอม ซึ่งเปนจุดเริ่มตนของการนําอนุภาคเงินนาโนไปประยุกตใชเปนสารตั้งตนในการประยุกตใชกับอุตสาหกรรมยาหรือทางการแพทยตอไปไดในอนาคต



5

บทที่ 2

วรรณกรรมท่ีเกี่ยวของ

2.1 นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology)

นาโนเทคโนโลยี คือ วัสดุ อุปกรณที่มาจากกระบวนการจัดการ การสราง การสังเคราะหวัสดุ อุปกรณ เครื่องจักรหรือสิ่งตางๆ ที่มีขนาดเล็กมากประมาณ 1 ถึง 100 นาโนเมตร ดวยการจัดเรียงอะตอมหรือโมเลกุลไดอยางถูกตอง แมนยํา ควบคุมได และสงผลใหวัสดุหรือสสารเหลานั้นมีคุณสมบัติพิเศษมากข้ึนหรือตางไปจากเดิม เพ่ือเปนประโยชนตอการนําไปใชงานในดานตางๆ เชน อนุภาคเงินท่ีปกติไมสามารถกําจัดเชื้อโรคได แตเมื่อนําอนุภาคเงินมาจัดเรียงอะตอมใหมกลายเปนอนุภาคเงินนาโน กลับมีคุณสมบัติในการกําจัดเชื้อโรคไดอยางมีประสิทธิภาพ

2.2 กระบวนการสังเคราะหอนุภาคนาโน การสรางหรือสังเคราะหอนุภาคนาโนสามารถทําได 2 กระบวนการ คือ 1) การทําโครงสราง

ขนาดใหญใหมีขนาดเล็กลงระดับนาโน หรือกระบวนการสังเคราะหแบบบนลงลาง (top-down

approach) เปนวิธีการใชอุปกรณตัด แบงแยก เจาะยอย หรือบดใหของท่ีมีขนาดใหญใหมีขนาดเล็กลงจนไดโครงสรางวัสดุระดับนาโนเมตร 2) การสังเคราะหอนุภาคเล็กประกอบขึ้นเปนโครงสรางใหญ หรือกระบวนการสังเคราะหแบบลางสูบน (bottom-up approach) คือ การทําใหโครงสรางหรือผลิตสิ่งของโดยการนําอะตอม/โมเลกุล มาจัดเรียงใหเปนโครงสรางขนาดใหญ ตามรูปแบบที่ตองการอยางถูกตองแมนยํา เปนวิธีที่คลายกับการเลียนแบบการสังเคราะหสารในธรรมชาติ เชน การสังเคราะหโปรตีน โดยกรดอะมิโนแตละตัวเชื่อมตอกันแบบพอลิเมอรจนกระทั่งไดเปนโปรตีน ซึ่งวิธีนี้มักจะใชกับสารท่ีอยูในรูปของเหลวหรือโมเลกุล ที่มีขนาดอนุภาคเล็กกวาระดับนาโนเมตร สวนใหญพบไดในเทคโนโลยีดานเคมีและชีวภาพ ตัวอยางการสังเคราะห เชน การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน (silver nanoparticle) (รูปที่ 2.1)



6

รูปที่ 2.1 กระบวนการสังเคราะหวัสดุนาโนแบบบนลงลาง (top-down approach) และแบบลางสูบน (bottom-up approach) ที่มา : http://www.gitam.edu/eresource/nano/nanotechnology/role_of_bottomup_and

_topdown_a.html

2.3 หลักการ surface plasmon resonance

สมบัติทางแสงของอนุภาคนาโนของโลหะเกิดจากการส่ัน (oscillation) ของอิเล็กตรอนท่ีผิวของอนุภาคนาโน (localizd surface plasmons) เปนขบวนการควอนไทซ (quantized) กลาวคือ เมื่อคล่ืนแมเหล็กไฟฟาตกกระทบลงบนอนุภาค localized surface plasmons จะเกิดการสั่นพองก็ตอเมื่อความถีข่องคลื่นแมเหล็กไฟฟาเทากับความถี่ในการส่ันของอิเล็กตรอน (plasmon frequency) เนื่องจากการแทรกสอดแบบเสริม เรียกปรากฎการณนี้วา เซอรเฟส พลาสมอน เรโซแนนซ (surface plasmon

resonance) ซึ่งปรากฏการณนี้ทําใหเกิดการดูดกลืนแสงที่ความถ่ีเฉพาะเจาะจงคาหนึ่งๆ สงผลใหอนุภาคนาโนมีสีที่แตกตางกันออกไปจากโลหะแบบกอน (bulk metal)



7

รูปที่ 2.2 กระบวนการส่ันพองของพลาสมอน (plasmon) สําหรับอนุภาคทรงกรม

ที่มา : Willets และ Van Duyne, 2007

รูปที่ 2.2 แสดงการกระจัดของกลุมประจุอิเล็กตรอนสัมพัทธกับนิวเคลียสเมื่อไดรับแสงหรือคล่ืนแมเหล็กไฟฟา กลุมอิเล็กตรอนอิสระจะถูกเหน่ียวนําใหเกิดการสั่นพองโดยความถี่ของการสั่นขึ้นอยูกับความหนาแนนของอิเล็กตรอน (electron density) มวลสัมพัทธอิเล็กตรอน (effective electron

mass) ขนาด รูปรางของการกระจายของประจุ (charge distribution) โดยการสั่นของอิเล็กตรอนสําหรับอนุภาคขนาดเล็กจะแตกตางจากพลาสมอน เอกซไซเตชัน (plasmon excitation) ของโลหะแบบกอน (bulk metal)

2.4 ธาตุเงิน ธาตุเงิน (silver) คือ ธาตุที่มีสัญลักษณคือ Ag เลขอะตอม 47 และมวลอะตอม 107.8682 กรัม

ตอโมล เงินเปนโลหะทรานซิชัน มีลักษณะสีขาวเงินเปนประกาย มีสมบัติการนําความรอนและไฟฟาไดดีมาก ในธรรมชาติอาจรวมอยูในแรอื่นๆ หรืออยูอิสระ คุณสมบัติทางเคมีของธาตุเงินแสดงในตารางที่ 2.1



8

ตารางท่ี 2.1 คุณสมบัติทางเคมีของธาตุเงิน (silver)

คุณสมบัติทางเคมี

ความหนาแนน 10.49 g/cm3

จุดหลอมเหลว 1234.93 K (961.78 °C)

จุดเดือด 2435 K (2162 °C)

ความรอนของการหลอมเหลว 11.28 kJ/mol

ความรอนของการกลายเปนไอ 285 kJ/mol

โครงสรางผลึก cubic face centered

ความรอนจําเพาะ (25 °C) 25.350 J/(mol.K)

ความตานทานไฟฟา (20 °C) 15.87 nΩ.m

การนําความรอน (300 K) 429 W/(m.K)

การกระจายความรอน (300 K) 174 mm2/s

ที่มา : Menon, 1972; เลอสรร ธนสุกาญจน, 2555

2.5 การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน (silver nanoparticle)

อนุภาคเงินนาโนเปนอนุภาคที่มีขนาดระดับนาโนเมตร (nm) ตั้งแต 0.1 – 100 นาโนเมตร สามารถเตรียมข้ึนไดหลายวิธีไมวาจะเปนการสังเคราะหทางกายภาพ ทางเคมี และทางชีวภาพ

การสังเคราะหทางกายภาพไมใชการทําปฏิกิริยาระหวางสารเคมี แตใชกระบวนการทางกายภาพอยางอ่ืนรวม เชน เทคนิคการระเหยสาร เทคนิคการยิงดวยเลเซอร เทคนิคทางเคมีไฟฟา เปนตน การระเหยสารชวยทําใหอนุภาคมีขนาดเล็ก และการกระจายตัวของอนุภาคมีลักษณะเกาะกันเปนกลุมๆ การใชกระแสไฟฟาเหน่ียวนําเปนวิธีที่สามารถควบคุมขนาดของอนุภาคไดอยางแนนอน แตเปนการยากที่จะไดอนุภาคออกมาปริมาณมาก สวนการยิงเลเซอรโดยใชเลเซอรที่มีพลังงานสูงยิงกระทบโลหะดีกวาการยิงดวยอิเล็กตรอน แตมีคาใชจายในการสังเคราะหคอนขางสูง และอนุภาคเงินนาโนท่ีเตรียมไดจะไมมีความเสถียร กลาวคือ เมื่อปลอยทิ้งไวอนุภาคเงินนาโนจะมีขนาดใหญข้ึน



9

การสังเคราะหทางเคมีโดยการรีดักชันดวยวิธีการทางเคมี ทําไดโดยการรีดิวซเกลือของเงินดวยตัวรีดิวซที่เปนสารเคมีเพ่ือให Ag+ กลายเปน Ag0 วิธีทางเคมีจะใชสารเคมีที่คอนขางเปนพิษและติดไฟงาย เชน โบโรไฮไดรต ซิเตรท (borohydride citrate) และแอลกอฮอล (alcohol) โบโรไอไดรดเปนตัวรีดิวซที่แรง นอกจากนั้น ยังมีการใชโพลีไวนิลไพโรลิโดน (polyvinyl pyrrolidone หรือ PVP) เปนสารคงสภาพซึ่งเปนพอลิเมอร (polymer) ชนิดหนึ่งที่ละลายนํ้าได เพ่ือใหอนุภาคมีความเสถียร อนุภาคที่สังเคราะหดวยวิธีนี้จะมีขนาดเล็ก ในสภาวะที่เหมาะสมจะไดอนุภาคที่มีการกระจายตัวของอนุภาคท่ีนอย แตการควบคุมขนาดของอนุภาคใหใหญขึ้นจะทําไดยาก สวนการใชซิเตรท (citrate) หรือแอลกอฮอล (alcohol) ซึ่งเปนตัวรีดิวซที่ออนกวาโบโรไฮไดรด จะทําใหอัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง ทําใหอนุภาคมีขนาดใหญขึ้น แตจะใหการกระจายตัวของขนาดอนุภาคมากขึ้นตามไปดวย ดังนั้น จากการท่ีกลาวมาแสดงใหเห็นวาวิธีรีดักชันดวยสารเคมีจะควบคุมขนาดไดยาก เน่ืองจากแตละอนุภาคสามารถเกิดการรวมตัวกันไดหรืออาจเกิดปฏิกิริยาไดรวดเร็วทําใหอนุภาคมีขนาดใหญขึ้น ถึงอยางไรก็ตาม วิธีนี้ก็ยังเปนท่ีนิยมอยางแพรหลายสําหรับการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน (Solomon และคณะ, 2007)

โดยปกติการสังเคราะหสวนใหญนิยมใชการสังเคราะหทางเคมี แตการสังเคราะหทางเคมีพบวามีขอเสีย คือสารเคมีที่ใชเปนตัวรีดิวซ (reducing agent) หรือใชเปน capping agents นั้นมีความเปนพิษสูง ซึ่งเปนอันตรายตอสุขภาพของมนุษยและสิ่งแวดลอม (Gajanan และคณะ, 2010) เมื่อเปรียบเทียบกับการสังเคราะหทางชีวภาพ (biological synthesis) มีขอดีกวาวิธีการทางเคมี กลาวคือเปนวิธีการการสังเคราะหที่งาย ทําไดรวดเร็ว สามารถควบคุมขนาดอนุภาคนาโนท่ีสังเคราะหได ลดการใชสารเคมีที่เปนอันตราย มีความเปนพิษตํ่า รวมทั้งเปนมิตรกับสิ่งแวดลอม (Chandan และคณะ, 2012; Amit และคณะ,

2013) โดยไดมาจากการสังเคราะหจากแบคทีเรีย (bacteria), รา (fungi) และพืช เปนตน ดังแสดงในรูปที่ 2.3



10

รูปที่ 2.3 การสังเคราะหอนุภาคนาโนจากแหลงสังเคราะหที่แตกตางกัน (Arun และคณะ, 2013)

อยางไรก็ตาม การสังเคราะหทางชีวภาพในที่นี้จะเลือกแหลงจากสารสกัดจากพืช เนื่องจากมีขอดีคือ ไมตองยุงยากในการเตรียมอาหาร และมีอยูแลวในธรรมชาติเมื่อเทียบกับแหลงการสังเคราะหที่มาจากแบคทีเรีย นอกจากน้ี ในพืชสวนใหญมักมีพฤกษเคมีเปนองคประกอบซึ่งสามารถใหอิเล็กตรอนแกไอออนโลหะและเกิดการรวมตัวกันเปนอนุภาคนาโนท่ีมีความเสถียรได ดังแสดงในรูปที่ 2.4

รูปที่ 2.4 องคประกอบทางเคมีของสารสกัดท่ีสามารถรับอิเล็คตรอนจากไอออนของโลหะ ที่มา : Huang และคณะ, 2007; Dubey และคณะ, 2009



11

Singhal และคณะ (2011) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคซิลเวอรนาโนจากสารสกัดจากใบกะเพรา (Ocimum sanctum) พบวา ใบกะเพราสามารถรีดิวซโลหะเงินเปนอนุภาคนาโนท่ีมีขนาด 4 – 30

นาโนเมตร ภายใน 8 นาที ประสิทธิภาพในการสกัดมีความสัมพันธกับปริมาณของกรดแอสคอรบิก (ascorbic acid) ที่มีอยูในสารสกัด ซึ่งอนุภาคนาโนน้ีมีคุณสมบัติในการตานการเจริญของแบคที เรียที่สูงทั้งแบคทีเรียแกรมลบ (gram-negative) เชน Escherichia coli และแบคทีเรียแกรมบวก (gram-

positive) เชน Staphylococcus aureus

Panneerselvan และคณะ (2011) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดใบฟาทะลายโจร (Andrographis paniculata Nees) โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดใบฟาทะลายโจรสด (อัตราสวน 1:10 w/v) ตมและกวนผสมกันเปนเวลา 5 นาที กรองและเก็บที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 1 มิลลิโมลาร ทําปฏิกิริยาท่ีอุณหภูมิหอง โดยสีของสารละลายอนุภาคเงินนาโนเริ่มเปล่ียนเปนสีน้ําตาลเหลือง เกิดปรากฎการณ SPR

ที่ความยาวคลื่น 410 นาโนเมตร อนุภาคที่สังเคราะหไดมีลักษณะกลม ขนาดอนุภาคเฉลี่ยอยูในชวง 35-55 นาโนเมตร ผลึกมีโครงสรางเปนแบบ faced center cubic (fcc) มีธาตุเงินเปนองคประกอบยืนยันโดยเทคนิค EDX จะเกิดพีคท่ี 3 กิโลอิเล็กตรอนโวลต (kev)

2.6 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโน 2.6.1 ยูวี – วิสิเบิล สเปคโตรโฟโตมิเตอร (UV-Vis spectrophotometer)

เปนเครื่องมือที่ใชในวิเคราะหสารโดยอาศัยหลักการดูดกลืนรังสีของสารที่อยูในชวง ultra violet (uv) และ visible (vis) ความยาวคลื่นประมาณ 190-1000 nm สวนใหญเปนสารอินทรีย สารประกอบเชิงซอน หรือสารอนินทรียทั้งที่มีสีและไมมีสี สารแตละชนิดจะดูดกลืนรังสีในชวงความยาวคลื่นที่แตกตางกันและปริมาณการดูดกลืนรังสีก็ขึ้นอยูกับความเขมของสารน้ัน การดูดกลืนแสงของสารตางๆ เปนสัดสวนโดยตรงกับความเขมขนของสารจึงสามารถวิเคราะหไดในเชิงคุณภาพและปริมาณ เปนเทคนิคที่ใหสภาพไวที่ดี และใชกันอยางแพรหลาย ผลที่ไดจากการวิเคราะหดวยเทคนิคนี้จะแสดงความสัมพันธระหวางคาการดูดกลืนแสง (absorbance) และคาความยาวคล่ืน (wavelength) ซึ่งเรียกวา spectrum ดังรูปที่ 2.5



12

รูปที่ 2.5 UV-Vis spectrum ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่คาความ

pH 6.88 กับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ที่มา : การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่ไดจากการทดลอง

2.6.1.1 สวนประกอบที่สําคัญของเครื่อง UV-Vis spectrophotometer แสดงดังรูปที่ 2.6 ประกอบดวย

2.6.1.1.1 แหลงกําเนิดรังสี (light source) เปนสวนท่ีใหรังสีในชวงความยาวคล่ืนที่ตองการออกมาอยางตอเน่ืองและคงท่ี รวมทั้งมีความเขมแสงที่มากพอ หลอดกําเนิดรังสีมีหลายชนิดตามความยาวคลื่นรังสีที่เปลงออกมา เชน ชวงยูวี (uv) จะใชหลอด H2 and D2 lamp ใหความยาวคล่ืนอยูในชวง 160 - 380 นาโนเมตร และชวงวิสิเบิล (visible) ใชหลอด tungsten/halogen ใหความยาวคลื่นในชวง 240 - 2,500 นาโนเมตร

2.6.1.1.2 โมโนโครเมเตอร (monochromator) เปนสวนที่ใชควบคุมแสงโดยจะทําใหแสงที่ออกมาจากตนกําเนิดแสง ซึ่งเปนพอลิโครเมติก ใหเปนแสงโมโนโครเมติก ซึ่งเปนแถบแสงแคบๆ หรือมีความยาวคลื่นเดียวใชฟลเตอรปริซึม (prism) หรือเกรตติ้ง (grating)

2.6.1.1.3 ชองใสตัวอยาง (cell sample) เซลลที่ใชบรรจุสารละลายตัวอยาง บางครั้งอาจเรียกวา cuvette ที่ใชกันทั่วไป ไดแก เซลลที่ทําดวยแกวจะใชไดเฉพาะชวงวิสิเบิล เพราะ แกวดูดกลืนรังสีในชวงยูวีได และเซลลที่ทําดวยซิลิกา (silica) และควอรตซ (quartz) ซึ่งใชไดท้ังชวงยูวีและวิสิเบิล

2.6.1.1.4 เครื่องตรวจวัด (detector) ทําหนาที่ในการวัดความเขมของรังสีที่ถูกดูดกลืนโดยการแปลงพลังงานคล่ืนรังสีเปนพลังงานไฟฟา เครื่องวัดรังสีมีหลายชนิดที่นิยม ไดแก โฟโตมัลติพลายเออร (photomultiplier tube) และเครื่องวัดแสงชนิดซิลิกอนไดโอด (silicon diode detector)



13

รูปที่ 2.6 องคประกอบของเคร่ือง UV-Vis spectrophotometer

ที่มา : http://faculty.sdmiramar.edu/fgarces/LabMatters/Instruments/UV_Vis/Cary50.htm

2.6.1.2 เครื่องสเปคโทรโฟโทมิเตอรที่ใชโดยทั่วไปแบงออกเปน 2 ประเภท

2.6.1.2.1 สเปคโทรโฟโตมิเตอรแบบลํารังสีเดี่ยว (single-Beam spectrophotometer)

เมื่อลํารังสีออกจากแหลงกําเนิดรังสีจะผานเลนส โมโนโครเมเตอรที่เปน grating ผานสารตัวอยาง แลวจึงเขาสูอุปกรณตรวจรับ สัญญาณ เนื่องจากสเปคโทรโฟโตมิเตอรประเภทน้ีใชลํารังสีเพียงลําเดียวผานจากโมโนโครเมเตอรไปสูสารละลายที่ตองการวัด ลํารังสีนี้จะไปสูอุปกรณตรวจรับสัญญาณเลย การวัดแตละครั้งจึงตองใชเซลล 2 เซลลใหลํารังสีผานสลับกัน

2.6.1.2.2 สเปคโทรโฟโตมิเตอรแบบลํารังสีคู (double-Beam Spectrophotometer)

ลํารังสีจะผานโมโนโครเมเตอร 2 ครั้งดวยกัน ทําใหไดลํารังสีความยาวคลื่นเดียวอยางมีประสิทธิภาพและความละเอียดมากขึ้น เมื่อออกจาก exit slit แลว ลํารังสีจะไปสูอุปกรณตัดลํารังสี (beam chopper) ก็จะสะทอนไปผานสารตัวอยาง ในขณะเดียวกัน ลํารังสีจะไปผานสารอางอิง ดวยวิธีนี้ ลํารังสีลําเดี่ยวที่ผานโมโนโครเมเตอรจะถูกอุปกรณตัดลํารังสีแยกออกเปนลํารังสีสองลําที่มีความเขมเทากันตลอดเวลา เมื่อลํารังสีทั้งสองน้ีไปตกกระทบ phototube ความแตกตางของความเขมจะกลายเปนสัญญาณสงตอไปยังอุปกรณบันทึกสัญญาณตอไป (รูปที่ 2.7)



14

รูปที่ 2.7 สเปคโทรโฟโตมิเตอรแบบลํารังสีคู (double beam spectrophotometer)

ที่มา : http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/spectrometer.html

2.6.2 X-ray diffraction (XRD)

เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ ในการตรวจสอบหาองคประกอบทางเคมีและชนิดของเฟสท่ีเกิดขึ้น โดยอาศัยหลักการการตกกระทบของรังสีเอ็กซลงบนพ้ืนผิวของวัสดุแลวเกิดการกระเจิงและเลี้ยวเบน โดยมีมุมการเล้ียวเบนแตกตางกันไปข้ึนอยูกับโครงสรางผลึกและระนาบ (hkl) ของท่ีรังสีที่ตกกระทบภายในวัสดุ ซึ่งพบวารูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซของแตละชนิดจะมีความจําเพาะเจาะจงสําหรับวัสดุนั้นๆ ดังนั้นเม่ือนําเครื่องมือตรวจวัด (detector) มารองรับรังสีเอ็กซที่ กระเจิงออกมาจากวัสดุในตําแหนงตางๆ ก็สามารถตรวจสอบไดวาวัสดุนั้นเปนสารประเภท ใด โดยพิจารณาความสัมพันธคามุมของแบรกก (Bragg‘s angle) และความเขมของพีครังสีเอกซของรูปแบบการเล้ียวเบนที่ปรากฏซ่ึงสารแตละชนิดจะมีรูปแบบการเล้ียวเบนที่มีลักษณะเฉพาะแตกตางกันไปจึงสามารถนํารูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซที่ตรวจสอบมาเปรียบเทียบกับขอมูลชนิดตางๆ ที่มีในฐานขอมูลมาตรฐาน (JCPDS file) ไดลักษณะของเคร่ือง x-ray diffraction แสดงดังรูปที่ 2.8



15

รูปที ่2.8 เครื่อง x-ray diffraction (XRD)

2.6.3 Fourier transform infrared spectroscopic (FTIR)

Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) เปนหนึ่งในเทคนิคทางดาน infrared

spectroscopy ที่มีประสิทธิภาพ ในการจําแนกประเภทของสารอินทรีย สารอนินทรีย และพันธะเคมีในโมเลกุล รวมถึงสามารถบอกถึงปริมาณขององคประกอบที่มีอยูในโมเลกุลของสารผสมตัวอยางที่ไมทราบชนิด โดยทําการตรวจวัดการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของตัวอยางที่ความถี่ตางๆ ซึ่งเปนลักษณะเฉพาะของแตละพันธะการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดที่อุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิศูนยองศาสมบูรณ อะตอมทุกตัวในโมเลกุลจะมีการสั่นอยูตลอดเวลา เมื่อความถ่ีของการสั่นมีคาเทากับความถี่ของรังสีอินฟราเรดที่ฉายมายังโมเลกุล โมเลกุลก็จะดูดกลืนรังสี จํานวนแถบการดูดกลืนทั้งหมดท่ีสังเกตไดจะมีคาไมเทากับการส่ันมูลฐานของโมเลกุลทั้งหมด โดยจะมีคาลดลง ทั้งนี้เพราะจะมีบางแถบพลังงานท่ีไมมีการตอบสนองตอพลังงานในชวงรังสีอินฟราเรด (ธีรยุทธ วิไลวัลย และคณะ, 2548) ลักษณะของเครื่อง fourier transform

infrared spectroscopy (FTIR) แสดงดังรูปที่ 2.9

รูปที่ 2.9 เครื่อง fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)



16

2.6.4 Transmission electron microscope (TEM)

Transmission electron microscope (TEM) เปนกลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนที่ใชศึกษาตัวอยางชนิดบาง ซึ่งเตรียมขึ้นโดยวิธีพิเศษเพ่ือใหลําอนุภาคอิเล็กตรอนผานทะลุได การสรางภาพจากกลองประเภทนี้ทําไดโดยการตรวจวัดอิเล็กตรอนที่ทะลุผานตัวอยาง เครื่อง TEM เหมาะสําหรับศึกษารายละเอียดขององคประกอบภายในของตัวอยาง เชน องคประกอบภายในเซลล ลักษณะของเยื่อหุมเซลล ผนังเซลล เปนตน ซึ่งจะใหรายละเอียดสูงกวากลองจุลทรรศนชนิดอ่ืนๆ เนื่องจากมีกําลังขยายและประสิทธิภาพในการแจกแจงรายละเอียดสูงมาก (กําลังขยายสูงสุดประมาณ 0.1 นาโนเมตร)

รูปที่ 2.10 กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองผาน (TEM)

หลักการทํางานของเครื่อง TEM

เครื่อง TEM ประกอบดวยแหลงกําเนิดอิเล็กตรอนซึ่งทําหนาที่ผลิตอิเล็กตรอนเพ่ือปอนใหกับระบบ โดยกลุมอิเล็กตรอนท่ีไดจากแหลงกําเนิดจะถูกเรงดวยสนามไฟฟา จากนั้นกลุมอิเล็กตรอนจะผานเลนสรวบรวมรังสี (condenser lens) เพ่ือทําใหกลุมอิเล็กตรอนกลายเปนลําอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถปรับใหขนาดของลําอิเล็กตรอนใหญหรือเล็กไดตามตองการ จากนั้นลําอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผานตัวอยางท่ีจะศึกษา (specimen) ไป ซึ่งตัวอยางที่จะศึกษาจะตองมีลักษณะที่แบนและบางมาก (สวนใหญอยูในชวงระหวาง 1 – 100 นาโนเมตร) จากนั้นจะเกิดการกระเจิงอนุภาคขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนทะลุผานตัวอยางไป และอิเล็กตรอนที่ทะลุตัวอยางนี้ก็จะถูกปรับโฟกัสของภาพโดยเลนสใกลวัตถุ (objective lens) ซึ่งเปนเลนสที่ทําหนาที่ขยายภาพใหไดรายละละเอียดมากที่สุด จากนั้นจะไดรับการขยายดวยเลนสทอดภาพไปสู



17

จอรับ (projector lens) และปรับโฟกัสของลําอนุภาคอิเล็กตรอนใหยาวพอดีที่จะปรากฏบนฉากเรืองแสง สุดทายจะเกิดการสรางภาพข้ึน (สถาบันนวัตกรรมและพัฒนากระบวนการเรียนรู มหาวิทยาลัยมหิดล)

2.6.5 Energy dispersive x-ray spectrometer (EDX)

Energy dispersive x-ray spectrometer (EDX) เปนเครื่องมือที่ใชวิเคราะหธาตุ สามารถวิเคราะหไดตั้งแตธาตุโซเดียมจนถึงธาตุยูเรเนียม ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ หลักการของเทคนิคนี้ คือ ใหรังสีเอ็กซจากแหลงกําเนิดเขาไปชนสารตัวอยาง โดยรังสีเอ็กซจะทําใหอิเล็กตรอนในวงในสุดของอะตอมของธาตุหลุดออกไป อิเล็กตรอนในวงถัดมาจะเขามาแทนที่และคายพลังงานสวนเกินออกมาในลักษณะของเอ็กซเรยฟลูออเรสเซนสซึ่งจะมีคาพลังงานเปนคาเฉพาะของตัวของธาตุนั้นเปนพ้ืนฐานการวิเคราะหเชิงคุณภาพ และความเขมขนของเอ็กเรยฟลูออเรสเซนสที่เกิดข้ึนจะเปนพ้ืนฐานการวิเคราะหเชิงปริมาณ

2.6.6 Zeta potential

หลักการทํางานของเคร่ืองวัดคาความตางศักยซีตา คือ วัดอัตราเร็วในการเคล่ือนที่ของอนุภาคเมื่อทําใหอยูภายใตสนามไฟฟา โดยใช laser doppler velocimetry (LDV) โดยเคร่ืองวัดคาศักยซีตา แสดงในรูปที่ 2.11 โดยคาศักยซีตา คือ คาความตางศักยระหวางศักยไฟฟาบริเวณพ้ืนผิวอนุภาคกับศักยไฟฟาในชั้นสารละลาย ซึ่งคาศักยไฟฟาที่ไดสามารถบอกคาความเสถียรและสามารถทํานายความ คงตัวของการกระจายตัวของอนุภาคได อนุภาคท่ีมีศักยซีตาเปนบวกหรือลบมากจะเกิดการหักลางตอกันเกิดเสถียรภาพการกระจายตัว แตถาอนุภาคมีคาศักยซีตาเปนบวกหรือลบนอยทําใหไมมีแรงปองกันอนุภาคอ่ืนที่เขามา ดังนั้นจึงไมเกิดเสถียรภาพการกระจายตัวหรือเกิดการรวมกัน คาศักยซีตาขึ้นกับคา pH ซึ่งอนุภาคคอลลอยดจะเสถียรเมื่อศักยซีตามีคามากกกวา +30 มิลลิโวลต หรือนอยกวา -30 มิลลิโวลต สภาวะที่คา pH ต่ํา (กรด) จะใหคาศักยซีตาสูงกวาสภาะที่คา pH สูง (เบส) ถาศักยซีตามีคาอยูในชวง -30 ถึง 30 มิลลิโวลต สารคอลลอยดจะไมเสถียร จะมีการเกาะตัวกันเปนกอนและตกตะกอน (พิศิษฐ สิงหใจ, 2551)



18

รูปที ่2.11 เครื่องวัดคาความตางศักยซีตา (Zeta potential)

2.7 แบคทีเรีย (bacteria)

แบคทีเรียสามารถจําแนกได 2 ชนิด ตามความแตกตางของผนังเซลล ไดแก แบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบ โดยทั้งสองชนิดนี้มีเปปติโดไกลแคน (peptidoglycan) ซึ่งประกอบดวยไกลแคนสานเปนรางแหกับเปปไทดสายสั้น ซึ่งแบคทีเรียแกรมบวกมีชั้นเปปติโดไกลแคนและพอลิแซ็กคาไรด(polysaccharide) ที่หนากวาแบคทีเรียแกรมลบกลับมีความซับซอนมากกวา เนื่องมากจากการมีเยื่อหุมเซลลที่ประกอบดวยฟอสโฟลิปดถึง 2 ชั้น โดยเยื่ อหุ มเซลลชั้ นนอกมีไลโปพอลิแซ็กคาไรด (lipopolysaccharide) เปนสวนประกอบ ซึ่งมีคุณสมบัติเปน endotoxin มีสวนสําคัญตอการกอโรคและความเปนพษิของแบคทีเรียแกรมลบ แบคทีเรียที่ใชในการทดลองวัดเปนเชื้อที่สามารถพบไดทั่วไปและหาไดงาย แบคทีเรียแกรมบวก (Gram-positive) ไดแก Staphylococcus aureus และแบคทีเรียแกรมลบ (Gram-negative) ไดแก Escherichia coli และ Pseudomonas aeruginosa

2.7.1 Staphylococcus aureus เปนแบคทีเรียแกรมบวก รูปรางกลม โดยอยูรวมกันเปนกลุมคลายพวงองุน พบไดทั่วไปในอากาศ

บนผิวหนัง และเยื่อเมือกของรางกายของสัตวเลือดอุนรวมถึงคนดวย เชน บริเวณใบหนา ใบหู ชองจมูก และมือ เปนตน ตองการอากาศในการเติบโต (aerobic) และไมสรางสปอร เปนกลุมที่ใชหรือไมใชออกซิเจนในการสรางพลังงานก็ได (facultative anaerobe) S. aureus สามารถเพ่ิมจํานวนไดในอาหารที่มีน้ํานอย มีความเค็มสูง โปรตีนสูง หรืออาหารท่ีมีไขมันสูง เชน เนื้อสัตวสุก แฮม เนื้อ สัตวปก อาหารทะเล ขนมปงกรอบ ไสครีม เนยแข็ง นมผง และอาหารท่ีเหลือจากการบริโภค เปนตน โดยในระหวางการเพ่ิมจํานวนน้ี S. aureus จะหล่ังน้ํายอยเพ่ือยอยโมเลกุลอาหารใหเล็กลง และน้ํายอยนี้เปนสารพิษ



19

(Enterotoxin) ทําใหเกิดโรคอาหารเปนพิษ นอกจากนี้ S. aureus ยังมักเพ่ิมจํานวนในบาดแผลท่ีเกิดขึ้นที่ผิวหนังเปนสาเหตุของการเกิดฝหนอง นั่นเอง ลักษณะอาการของผูติดเชื้อ สวนใหญจะมีอาการคลื่นไส อาเจียน พบรวมกับอาการปวดทองและทองเสีย วิธีการปองกัน คือ เก็บอาหารในที่เย็น หรือรับประทานอาหารท่ีรอนอยูเสมอ หลีกเลี่ยงการปรุงหรือรับประทานอาหารดวยมือเปลา (ศุภชัย เนื้อนวลสุวรรณ,

2549)

2.7.2 Escherichia coli เปนแบคทีเรียแกรมลบ ลักษณะเปนแทง (rod) ใน family Enterobacteriaceae สามารถพบ

ไดในลําไสของมนุษยและสัตวเลือดอุนแทบทุกชนิดโดยปกติจะไมกอโรคแต E. coli บางกลุมอาจกอโรคได โดยสามารถแบง E. coli ออกเปน 6 กลุม ดังนี้ (ศุภชัย เนื้อนวลสุวรรณ, 2549)

2.7.2.1 Normal E. coli เปนกลุมที่พบในทางเดินอาหารของคนและสัตวเกือบทุกชนิด โดยปกติจะไมเปนอันตราย แตอาจกอโรคได

2.7.2.2 Enterotoxigenic E. coli (ETEC) เปนกลุมที่สามารถกอโรคในคนได โดยเฉพาะในทารกและเด็กเล็ก โดยผลิต enterotoxin ชนิดที่ทนความรอนและไมทนความรอน ทําใหลําไสสูญเสียน้ําและยังลดการดูดซึมน้ํากลับ จึงเกิดอาการถายเหลวเปนน้ํา

2.7.2.3 Enteropathogenic E. coli (EPEC) เปนกลุมที่กอโรคในคน โดยเฉพาะในทารกและเด็กเล็ก อาการติดเชื้อจะคลายกับ ETEC แตจะรุนแรงกวา และอาจทําใหเสียชีวิตได

2.7.2.4 Enteroinvasive E. coli (EIEC) เปนกลุมที่กอโรคไดในคนทุกวัย ไมสรางสารพิษแตสามารถบุกรุกเขาไปในเซลลของรางกายและหลบหนีภูมิคุมกันของรางกายได เพ่ิมจํานวนและเจริญเติบโตไดอยางรวดเร็ว

2.7.2.5 Vero cytotoxigenic E. coli (VTEC) เปนกลุมที่สามารถบุกรุกเขาเซลลรางกายไดคลายกับ EIEC กอโรครุนแรงทั้งในระบบทางเดินอาหารและไต

2.7.2.6 Diffuse-Adhering E. coli (DAEC) และ enteroaggregative E. coli (EAEC) เปนกลุมที่พบในทารกและเด็ก ทําใหเกิดอาการทองเสีย อาเจียน บางรายติดเชื้อ EAEC อาจมีไขและถายอุจจาระมีเลือดปน



20

2.7.3 Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa เปนแบคทีเรียแกรมลบ มีรูปรางเปนแทง สามารถเจริญเติบโตโดยใชอากาศ (aerobic) เปนแบคทีเรียวงศ Pseudomonadaceae สามารถเคลื่อนที่ไดโดย flagellum 1 เสนที่ติดอยูตรงหัว ปกติพบกระจายในดิน น้ํา ขยะ หรือในพืช และเปน normal flora ในลําไสคน Pseudomonas aeruginosa สามารถทําใหเกิดโรคในคนและสัตวได (ศุภชัย เนื้อนวลสุวรรณ, 2549)

Feng และคณะ (2000) ศึกษาผลของซิลเวอรไอออน (Ag+) ตอเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ (E. coli) และแบคทีเรียแกรมบวก (S. aureus) พบวา ซิลเวอรไอออนสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตและฆาเชื้อแบคทีเรียทั้งสองชนิดได และพบวาซิลเวอรไอออนกระจายอยูตามผนังเซลลและแทรกเขาไปภายในเซลลแบคทีเรียทําใหเกิดการรวมตัว (condensation) ของดีเอ็นเอ (DNA) ภายในเซลล ทําใหคาดวากลไกในการฆาเชื้อแบคทีเรียของซิลเวอรไอออน คือ ซิลเวอรไอออนจับกับโปรตีนที่ผนังเซลลของแบคทีเรียที่หมู thiol (-SH) เนื่องจากซิลเวอรไอออนเปน soft base จึงสามารถจับกับ soft acid เชน กํามะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P) ไดดี ซิลเวอรไอออนทําใหโปรตีนแปลงสภาพ (Denature) สงผลใหการควบคุมการขนสงสารเขาและออกจากเซลลผิดปกติ ซิลเวอรไอออนจึงแทรกเขาสูภายในเซลลได และไปทําใหดีเอ็นเอภายในเซลลซึ่งประกอบดวยฟอสฟอรัสจํานวนมากเกิดการรวมตัว และสูญเสียความสามารถในการเพ่ิมจํานวน (replication) แบคทีเรียจึงไมสามารถเพ่ิมจํานวนไดและซิลเวอรไอออนท่ีแทรกตัวเขาไปภายในเซลลยังสามารถจับกับโปรตีนที่สําคัญ เชน โปรตีนที่เกี่ยวของกับการหายใจระดับเซลล เม่ือโปรตีนเหลานั้นไมสามารถทํางานไดตามปกติ แบคทีเรียก็จะตาย นอกจากนี้การขนสงสารเขาออกเซลลที่ผิดปกติจะทําใหเซลลแตกและตายได

2.8 ยาปฏิชีวนะ

หมายถึง สารที่สรางขึ้นและแยกไดจากจุลชีพชนิดหนึ่ง และออกฤทธิ์ยับยั้งหรือทําลายเชื้อจุลชีพ สามารถแบงเปน 2 กลุม ตามฤทธิ์การตานเชื้อ คือ ฤทธิ์การฆาหรือทําลาย (bactericidal) ออกฤทธิ์ตอเย่ือหุมเซลลและผนังเซลลของแบคทีเรียทําใหเชื้อแบคทีเรียตาย ตัวอยางของยาในกลุมนี้ไดแก ยาในกลุมอะมิโนไกโคไซด ควินโนน และฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโต (bacteriostatic) ออกฤทธิ์ยับยั้งการสรางโปรตีน ทําใหเชื้อหยุดการแบงตัว การใชยากลุมนี้ตองอาศัยกลไกการกําจัดเชื้อออกจากรางกายรวมดวย จึงไมเหมาะสมกับการติดเชื้อที่รุนแรงหรือการติดเชื้อในบริเวณที่กลไลการกําจัดของรางกายเขาไปไมถึง เชน สมองหรือเยื่อบุหัวใจ ตัวอยางของยาในกลุมนี้ ไดแก เตตระไซคลิน คลอแรมเฟนิคอล ยาปฏิชีวนะที่ดีควรออกฤทธ์ิตอเชื้อจุลชีพเทานั้น ไมควรมีผลตอเซลลปกติของผูปวย จึงควรเลือกใชใหเหมาะสมกับการ



21

รักษา (อโนชาและนงลักษณ, 2543; สุวัฒน, 2542; สุวัฒนาและเนติ, 2547) นอกจากน้ี ยาปฏิชีวนะอาจแบงไดเปน 6 กลุม ตามกลไกการออกฤทธิ์ของยา ไดแก กลุมที่ 1 กลุมที่มีฤทธิ์ยับยั้งการสรางผนังเซลล ยาในกลุมนี้ออกฤทธิ์เฉพาะกับเชื้อที่มีการแบงตัวหรือมีการสรางผนังเซลลเทานั้น มีผลในการยับยั้งการสังเคราะห peptidoglycan ของผนังเซลล ทําใหผนังเซลลไมสมบูรณ ไมทนตอความกดดันภายในเซลลที่สูงกวาความกดดันของสภาพแวดลอมภายนอกเซลลมากๆ ได ทําใหเซลลของแบคทีเรียแตกและตาย จึงจัดเปนยากลุมที่มีคุณสมบัติฆาเชื้อแบคทีเรียโดยตรง และออกฤทธิ์ไดเฉพาะ กับเชื้อที่กําลังเจริญเติบโต แบงตัว หรือการสรางผนังเซลล เนื่องจากเซลลของแบคทีเรียมีผนังเซลล แตไมพบในคน ดังนั้น จึงมีพิษตอเซลลของคนนอยมาก ยาในกลุมนี้ประกอบดวย เพนนิซิลิน เซฟาโลสปอริน แวนโคมัยซิน เบซิเตรซิน และ ไซดครเซอรีน กลุมที่ 2 กลุมที่มีผลตอเยื่อหุมเซลล ยาในกลุมนี้จับกับเย่ือหุมเซลลของแบคทีเรียทําใหกลไกการควบคุมการผานเขาออกของสารตางๆ ผานเยื่อหุมเซลลเสียไป สงผลใหของเหลวภายในเซลลซึมผานออกมานอกเซลล และทําใหเซลลตายในที่สุด ยาในกลุมนี้ออกฤทธิ์ไดทุกระยะของการเจริญในเชื้อแบคทีเรีย ประกอบดวย โพลิมิกซิน โคลิสติน และแอมโพเทอริซินบี จัดเปนยามีพิษตอเซลลของมนุษยมากท่ีสุด เพราะเย่ือหุมเซลลของมนุษยสามารถถูกทําลายไดเชนเดียวกับเยื่อหุมเซลลของแบคทีเรีย กลุมท่ี 3 กลุมที่มีผลยับยั้งการสรางโปรตีน ยากลุมนี้มีผลยับยั้งการทํางานของไรโบโซม ซึ่งเปนองคประกอบที่สําคัญในการสังเคราะหโปรตีน มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย แตไมมีผลฆาเชื้อโดยตรง จําเปนตองอาศัยการทํางานของภูมิตานทานของรางกายในการทําลายเชื้อที่เหลืออยู ยากลุมนี้สามารถแบงยอยออเปน 2 กลุมคือ กลุมที่มีผลตอไรโบโซมชนิด 50s ไดแก คลอแรมเฟนิคอล คลินดามัยซิน และ อิริโธมัยซิน และกลุมท่ีมีผลตอไรโบโซมชนิด 30s ไดแก เตตราซัยคลิน กลุมท่ี 4 กลุมที่มีผลทําใหการสรางโปรตีนของแบคทีเรียผิดปกติ เกิดจาก ยาจับกับไรโบโซมชนิด 30s และทําใหเกิดการสรางโปรตีนผิดปกติทําใหแบคทีเรียถูกทําลาย จึงมีคุณสมบัติในการฆาเชื้อ โดยตรง ยาในกลุมประกอบดวย สเปตติโนมัยซิน และอะมิโนไกโคไซด เชน สเตรปโตมัยซิน กานามัยซิน นีมัยซิน และโทรบรามัยซิน กลุมที่ 5 กลุมท่ีมีผลยับยั้งการสรางกรดนิวคลีอิก ยากลุมนี้ทําใหเซลลไมสามารถสรางดีเอ็นเอและอารเอ็นเอ ซึ่งมีความจําเปนตอการเจริญเติบโตและการบงตัวของแบคทีเรีย จึงมีฤทธิ์ยับย้ังการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได ยาในกลุมนี้ ไดแก ไรแฟมฟน เมโทนิดาโซล และยาในกลุมควิโนโลน เชน นอรฟลอกคซาซิน โดฟลอคซาซิน ไซโปรฟลอกคซาซิน และกลุมที่ 6 กลุมท่ียับยั้งกระบวนการแมทตาบอลิซึมของแบคทีเรีย ไดแก ยาในกลุมซัลโฟนาไมด และเมโทพรีม ซึ่งยับยั้งกระบวนการเมตาบอลิซึมของกรดโฟลิค ทําใหแบคทีเรียไมสามารถเจริญเติบโตและแบงตัวตอไปได (กิตติมา และกําพล, 2552)



22

อุตสาหกรรมนํ้าผลไมในประเทศในชวง 5 ปที่ผานมามีแนวโนมการเจริญเติบโตอยางตอเนื่อง (http://fic.nfi.or.th/food/upload/pdf/9536.pdf) โดยมีอัตราการขยายตัวเฉลี่ยรอยละ 8 ตอป อันเปนผลเน่ืองมาจากปจจัยหลากหลายปจจัย กลาวคือ ผูบริโภคหันมาใหความใสใจสุขภาพมากขึ้นโดยเฉพาะคนกรุงเทพท่ีใชเวลาสวนใหญกับการทํางานท่ีเรงรีบ และการดําเนินชีวิตที่ตองการความสะดวกสบาย จึงหันมานิยมรับประทานน้ําผลไมบรรจุกระปองมากข้ึนตามไปดวย ขอมูลดังแสดงในรูปที่ 2.11

รูปที่ 2.12 มูลคาการบริโภคน้ําผลไมตั้งแต ป พ.ศ. 2550 – 2554

นอกจากน้ีปริมาณและมูลคาการสงออกผลิตภัณฑน้ําผลไมมีแนวโนมในปริมาณที่สูงขึ้นทุกป ดังแสดงในตารางที่ 2.2



23

ตารางที่ 2.2 ปริมาณและมูลคาการสงออกผลิตภัณฑน้ําผลไมไทยต้ังแต ป พ.ศ. 2550 – 2554

ดวยเหตุนี้จึงกอใหเกิดเศษวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม เชน เปลือกผลไมหรือกากท่ีไดจากการคั้นน้ําผลไม ก็มีปริมาณเพ่ิมสูงขึ้นตามไปดวย ดังนั้น จึงตองหาวิธีลดปญหาเหลานั้น โดยการนําเศษวัสดุเหลือทิ้งเหลานั้นไปทําใหเกิดประโยชนหรือเพ่ิมมูลคาแทนที่จะนําไปท้ิงโดยเปลาประโยชน และเนื่องจากพืชสวนใหญมีพฤกษเคมีเปนองคประกอบซึ่งสามารถใหอิเล็กตรอนแกไอออนโลหะและรวมตัวกันเกิดเปนอนุภาคนาโน

Kumar และคณะ (2012) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกนอยหนา (Annona squamosa) โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดผสมกับสารละลายซิลเวอรไน-

เตรต (AgNO3) โดยการสังเคราะหใชอุณหภูมิ 25 และ 60 องศาเซลเซียส นาน 4 ชั่วโมง พบวา ขนาดอนุภาคเงินนาโนท่ีไดมีรูปรางกลมและมีขนาดเฉล่ีย 35 ± 2 นาโนเมตร

Shanmugavadivu และคณะ (2014) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกทับทิม (Punica granatum) โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดเปลือกทับทิมแหง (อัตราสวน 1:20 w/v) ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 1 มิลลิโมลาร (อัตราสวน 20:1

v/v) เขยาบน shaker เปนเวลา 24 ชั่วโมง พบวา เมื่อเติมสารสกัดเปลือกทับทิมลงในสารละลายซิลเวอรไนเตรต สีของสารละลายเปลี่ยนอยางรวดเร็วจากไมมีสีเปนสีน้ําตาล และหลังทําปฏิกิริยา 24 ชั่วโมง เกิดพีคที่ความยาวคลื่น 371 นาโนเมตร เนื่องจากปรากฏการณ surface plasmon resonance ขนาดอนุภาคที่ไดจากการสังเคราะหอยูในชวง 5-50 นาโนเมตร นอกจากนี้ อนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะหสามารถตานการเจริญของเชื้อแบคทีเรียทั้งแกรมลบ (E. coli, P. aeruginosa) และแกรมบวก (S. aureus) โดยใชวิธี disc diffusion พบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิม



24

ความเขนขน 2 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร สามารถตานการเจริญของ S. aureus ไดสูงสุด (zone of

inhibition เทากับ 26 มิลลิเมตร)

Emeka และคณะ (2014) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดใบสับปะรด (Ananas comosus) โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดเปลือกกลวย (อัตราสวน 1:10

w/v) ตมที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส กรอง และเก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 1 มิลลิโมลาร (อัตราสวน 1:4 v/v) แลวใหความรอนที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส เกิดปรากฏการณ SPR ที่ความยาวคลื่น 440-460 นาโนเมตร อนุภาคที่สังเคราะหไดมีลักษณะกลม ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 12.4 นาโนเมตร ผลึกมีโครงสรางเปนแบบ faced center cubic (fcc)

นอกจากนี้ อนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะหสามารถตานการเจริญของเชื้อแบคทีเรียทั้งแกรมลบ (E. coli, P. mirabilis) และแกรมบวก (S. aureus และ S. pheumoniae) โดยใชวิธี agar-well

diffusion ได

Umoren และคณะ (2014) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดแอปเปลแดง (Malus domestica) โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดแอปเปลแดงแหง (อัตราสวน 1:20 w/v) ตมเปนเวลา 10 นาที กรอง และเก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ผสมกับสารละลาย ซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 0.1 มิลลิโมลาร (อัตราสวน 1:50 v/v) เขยาตั้งไวที่อุณหภูมิหอง ในการทดลองน้ีไดศึกษา 1) ผลของความเขมขนซิลเวอรไนเตรต (0.001, 0.01 และ 0.1 โมลาร) 2) ความเขมขนของสารสกัดแอปเปลแดง และ 3) ระยะเวลาในการทําปฏิกิริยาการฟอรมตัวเปนอนุภาคเงินนาโน ผลการทดลองพบวา สีของสารละลายอนุภาคเงินนาโนเริ่มเปลี่ยนจากสีน้ําตาลเหลืองเปนน้ําตาลแดงจนเปนน้ําตาลเขม เมื่อความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรตเพ่ิมมากขึ้นตามลําดับ เกิดปรากฏการณ SPR

ที่ความยาวคลื่นในชวง 409 - 448 นาโนเมตร อนุภาคที่สังเคราะหไดมีลักษณะกลม ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 150 นาโนเมตร ผลึกมีโครงสรางเปนแบบ faced center cubic (fcc) มีธาตุเงินเปนองคประกอบยืนยันโดยเทคนิค EDX จะเกิดพีคที่ 3 keV คา zeta potential เทากับ -65.07 mV ซึ่งบงบอกถึงความเสถียรของอนุภาคเงินนาโน

Ibrahim และคณะ (2015) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวย โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดเปลือกกลวย (อัตราสวน 1:1 w/v) ตมที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส เปนเวลา 30 นาที กรอง และปนเหวี่ยงที่ความเร็วรอบ 1000 รอบตอนาที นาน 5 นาที เก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 1 มิลลิโมลาร (อัตราสวน



25

1:50 v/v) บมในที่มืด อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ในการทดลองนี้ไดศึกษา 1) ผลของความเขมขนซิลเวอรไนเตรต 2) ความเขมขนของสารสกัดเปลือกกลวย 3) ความเปนกรด-ดางของสารละลายอนุภาคเงินนาโน และ 4) ระยะเวลาในการทําปฏิกิริยา พบวา สภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากเปลือกกลวย คือ สารสกัดเปลือกกลวย 20.4 มิลลิกรัมน้ําหนักแหง, ซิลเวอรไนเตรต ความเขมขน 1.75 มิลลิโมลาร, ความเปนกรด-ดาง 4.5 และระยะเวลาในการทําปฏิกิริยา 72 ชั่วโมง โดยสีของสารละลายอนุภาคเงินนาโนเริ่มเปลี่ยนเปนสีน้ําตาลเหลืองภายใน 10 นาที และเปลี่ยนเปนน้ําตาลแดงเม่ือผานไป 1 ชั่วโมง เกิดปรากฏการณ SPR ที่ความยาวคล่ืน 433 นาโนเมตร อนุภาคที่สังเคราะหไดมีลักษณะกลม ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 23.7 นาโนเมตร ผลึกมีโครงสรางเปนแบบ faced center cubic (fcc)

มีธาตุเงินเปนองคประกอบยืนยันโดยเทคนิค EDX จะเกิดพีคที่ 3 keV นอกจากนี้ อนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะหสามารถตานการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย (E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis และ S. aureus) และยีสต (C. albicans) ได

Kokila และคณะ (2015) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวยหอม (Cavendish banana) โดยใชน้ําโดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ในการสกัดเปลือกกลวยหอม (อัตราสวน 1:2 w/v) ตมที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เปนเวลา 10 นาที กรอง และเก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ผสมสารสกัดเปลือกกลวย (1-5 มิลลิลิตร) กับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 1 มิลลิโมลาร ปริมาตร 100 มิลลิลิตร ทําปฏิกิริยาเปนเวลา 30 นาที ที่อุณหภูมิหอง สีของสารละลายผสมเปลี่ยนเปนสีน้ําตาลสม เกิดปรากฏการณ SPR ที่ความยาวคลื่น 430 นาโนเมตร อนุภาคที่สังเคราะหไดมีลักษณะกลม ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 23 - 30 นาโนเมตร ผลึกมีโครงสรางเปนแบบ faced center cubic

(fcc) คา zeta potential เทากับ -11 mV ซึ่งบงบอกถึงความเสถียรของอนุภาคเงินนาโน นอกจากนี้อนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะหสามารถตานการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย E. coli และ K. pneumonia ไดสูงสุด โดยมี zone of inhibition เทากับ 10.75 มิลลิเมตร

จากงานวิจัยที่ผานมาการนําเศษวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมมาใชเปนแหลงในการสังเคราะหยังมีนอย ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะนําเศษวัสดุเหลือทิ้งเหลานี้มาใชในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน ซึ่งหากงานวิจัยนี้สําเร็จลงไดจะสามารถสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยวิธีทางชีวภาพซึ่งเปนวิธีงาย ราคาถูก มีความเปนพิษตํ่า มีความปลอดภัยสูง เปนมิตรตอสิ่งแวดลอม และยังเปนการเพ่ิมมูลคาเปลือกผลไม นับวาเปนความกาวหนาทางดานนาโนเทคโนโลยีชีวภาพอีกทางหน่ึงดวย



26

บทที่ 3

วิธีดําเนินการวิจัย

3.1 เปลือกผลไมท่ีใชในการทดลอง 3.1.1 กลวยนํ้าวาสุก

3.1.2 ทับทิม

3.2 แบคทีเรียที่ใชในการทดลอง 3.2.1 Escherichia coli (TISTR 780)

3.2.2 Staphylococcus aureus (TISTR 1466)

3.2.3 Pseudomonas aeruginosa (TISTR 781)

3.3 สารเคมีที่ใชในการทดลอง 3.3.1 Agar Lab M Limitted

3.3.2 Aluminium chloride (AlCl3 6H2O) SIGMA - ALDRICH

3.3.3 Beef extract Lab M Limitted

3.3.4 Catechin SIGMA - ALDRICH

3.3.5 Deionized water (DI)

3.3.6 DNS reagent Fluka

3.3.7 Folin-Ciocalteu’s reagent SIGMA - ALDRICH

3.3.8 Gallic acid Fluka

3.3.9 Hydrochloric acid (HCl) LAB-SCAN

3.3.10 Nitric acid (HNO3) LAB-SCAN

3.3.11 Peptone Lab M Limitted

3.3.12 Phenol Fluka

3.3.13 Potassium sodium tartrate MERCK



27

3.3.14 Quercetin SIGMA

3.3.15 Silver nitrate (AgNO3) MERCK

3.3.16 Sodium carbonate (Na2CO3) UNIVAR

3.3.17 Sodium hydroxide (NaOH) MERCK

3.3.18 Sodium nitrite (NaNO2) UNIVAR

3.3.19 Sulfuric acid (conc. H2SO4) LAB-SCAN

3.3.20 2,4,6-Tri(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ) Fluka

3.4 อุปกรณและเครื่องมือที่ใชในการทดลอง 3.4.1 Autoclave Tomy model SX-700

3.4.2 Blender

3.4.3 Centrifuge tube ขนาด 50 ml

3.4.4 Cuvette Starna scientific

3.4.5 Carbon coat copper grid

3.4.6 Dessicator

3.4.7 Energy dispersive x-ray spectrometer (EDX) * Tecnai G2 20 S-Twin

3.4.8 Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) * Thermo SCIENTIFIC

3.4.9 Incubator United Instrument

3.4.10 Micro centrifuge Hettich zentifugal

3.4.11 Micro plate reader TECAN

3.4.12 pH meter SUNTEX

3.4.13 Shaker

3.4.14 Spectrophotometer Biochrom Libra S22

3.4.15 Transmission electron microscope (TEM) * Tecnai G2 20 S-Twin

3.4.16 X-ray diffraction (XRD) * Rigaku miniflex II

หมายเหตุ *เครื่องมือที่สงวิเคราะห



28

3.5 ระเบียบวิธีวิจัย

3.5.1 การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน

3.5.1.1 การเตรียมพืชทดลองและการเตรียมสารสกัดเปลือกผลไม นําเปลือกผลไมเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมท้ังหมด 2 ชนิด ไดแก ทับทิม และกลวยน้ําวา

สุก ลางใหสะอาดทําใหแหงเยือกแข็ง (freeze-dried) และบดใหเปนผงโดยใชเครื่องบด (blender) (รูปที่ 3.1 A-C และ 3.1 D-F ตามลําดับ) เติมน้ําปราศจากไอออน (DI water) ที่ตมเดือดอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ในอัตราสวนของแข็ง : ของเหลว 1:20 w/v ตมและกวนตลอดเวลานาน 15 นาที นําสารละลายที่ไดกรองดวยกระดาษกรอง whatman no.1 จากนั้นปนเหวี่ยงที่ความเร็ว 15000g อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส นาน 15 นาที จนไดเปนสารสกัดเปลือกผลไมที่มีลักษณะใส เพ่ือนําไปใชในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนตอไป

รูปที ่3.1 ลักษณะทางกายภาพของเปลือกผลไม ไดแก ทับทิม (A-C) และกลวยนํ้าวาสุก (D-F) กอน (A,D)

และหลัง freeze-dried (B-C, E-F)

A B

D E F

C



29

3.5.1.2 การสังเคราะหอนุภาคเงนินาโนโดยใชสารสกัดเปลือกผลไม คอยๆ หยดสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ลงใน

สารสกัดเปลือกผลไมที่คา pH เริ่มตน (ในอัตราสวนสารละลายซิลเวอรไนเตรต : สารสกัดเปลือกผลไม เทากับ 1:2 v/v) ที่มีการกวนตลอดเวลาผสมใหเขากันบน magnetic stirrer ที่อุณหภูมิหอง เปนเวลา 24

ชั่วโมง จากนั้นวัดคาการดูดกลืนแสงของสารละลายอนุภาคเงินนาโนในชวงความยาวคล่ืน 300 – 800 นาโนเมตร ดวยเคร่ือง UV-Visible spectrophotometer โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) เปน blank

3.5.2 การศึกษาปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน 3.5.2.1 การศึกษาผลของความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ตอการ

สังเคราะหอนุภาคเงินนาโน

คอยๆ หยดสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ความเขมขน 0.1, 1 และ 10 มิลลิโมลาร ลงในสารสกัดเปลือกผลไม (ในอัตราสวนสารละลายซิลเวอรไนเตรต : สารสกัด เทากับ 2:1 v/v) ที่มีการกวนตลอดเวลาผสมใหเขากันบน magnetic stirrer ที่อุณหภูมิหอง เปนเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นวัดคาการดูดกลืนแสงของสารละลายอนุภาคเงินนาโนในชวงความยาวคล่ืน 300 – 800 นาโนเมตร ดวยเครื่อง UV-visible spectrophotometer โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) เปน blank

3.5.2.2 การศึกษาผลของความเปนกรด – ดาง (pH) ของสารสกัดเปลือกผลไม ปรับคา pH ของสารสกัดเปลือกผลไมทั้ง 2 ชนิด ไดแก ทับทิม และกลวยนํ้าวาดวย

สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด (NaOH) ความเขมขน 0.1 โมลาร หรือกรดไนตริก (HNO3) ความเขมขน 0.1 โมลาร ใหคา pH ตางจาก pH เริ่มตน ± 1 คอยๆ หยดสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ลงในสารสกัดเปลือกผลไมที่ปรับคาความเปนกรด – ดาง (pH) แลว (ในอัตราสวน 2:1 v/v) ผสมใหเขากันและกวนตลอดเวลาดวยเครื่อง magnetic stirrer ที่อุณหภูมิหอง เปนเวลา 24

ชั่วโมง จากนั้น วัดคาการดูดกลืนแสงของสารละลายอนุภาคเงินนาโนในชวงความยาวคล่ืน 300 – 800

นาโนเมตร ดวยเคร่ือง UV-Visible spectrophotometer โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) เปน blank



30

นําสารละลายอนุภาคเงินนาโนที่ไดไปปนเหวี่ยงที่ความเร็วรอบ 12000g เปนเวลา 15 นาที เก็บสวนที่เปนตะกอนและลางตะกอนดวยน้ํา DI จํานวน 3 ครั้ง จากนั้นนําตะกอนที่ไดไปอบแหงในตูอบท่ีอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส แลวเก็บผงอนุภาคเงินนาโนท่ีไดใน desiccator เพ่ือนําไปพิสูจนเอกลักษณตอไป

3.5.3 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโน นําอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกผลไมไปทําการพิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิคดังตอไปนี้ ไดแก UV-Visible spectroscopy, X-ray diffraction (XRD)*, Energy dispersive

x-ray spectroscopy (EDX)*, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)* และ Transmission electron microscopy (TEM)* และ Zeta potential*

3.5.3.1 UV-Visible spectroscopy

เทคนิค UV-Visible spectroscopy เปนการวิเคราะหสีของสารละลายเบ้ืองตนดวยการใชสายตา สามารถทําไดโดยปเปตสารละลายอนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกผลไมที่ pH ตางๆ กับสารละละลายซิลเวอรไนเตรต ความเขมขน 0.1, 1 และ 10 มิลลิโมลาร วัดคาการดูดกลืนแสงที่ชวงความยาวคลื่น 300-800 นาโนเมตร ดวยเครื่อง UV-Visible spectrophotometer 3.5.3.2 X-ray diffraction (XRD)*

เทคนิค X-ray diffraction (XRD)* เปนการวิเคราะหความเปนผลึกของอนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะห ทําไดโดยนําสารละลายคอลลอยดของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหได ไปปนเหวี่ยงที่ความเร็วรอบ 12000g เปนเวลา 15 นาที เทของเหลวดานบนทิ้ง เก็บไวเฉพาะสวนที่เปนตะกอน จากนั้นลางตะกอนดวยการเติมน้ําปราศจากไอออน (DI water) ลงไปแลวปนเหวี่ยง ทําซ้ําประมาณ 2 – 3 ครั้ง หลังจากนั้นเทสวนใสออกใหเหลือเฉพาะตะกอนและนําตะกอนท่ีไดไปทําแหงใน desiccator

และบดดวยโกรงอเกต วิเคราะหโครงสรางผลึกของอนุภาคเงินนาโนดวยเทคนิค XRD ที่คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยศิลปากร ยี่หอ Rigaku miniflexII model DESKTOP-x-ray diffractiometer โดยใช Cu Ka ที่มีความยาวคลื่น 1.541841 Å, ความตางศักยที่ใชเทากับ 30 kV, กระแสไฟฟาเทากับ 15 mA,

ชวงมุม 2θ (30-70°) และความเร็วที่ใชเทากับ 2 °/min ขนาดผลึกของอนุภาคนาโนที่ไดจากการสังเคราะห สามารถคํานวณหาไดจากสูตร Debye-Scherrer ดังนี้



31

โดย D คือ ขนาดผลึกของอนุภาคนาโน (nm)

λ คือ ความยาวคลื่นของ x-ray (0.15418 nm)

β คือ FWHM ของ diffraction peak ในระนาบ (111) โดยผาน warrer broadening

θ คือ มุมตกกระทบ (diffraction angle) ที่ระนาบ (111)

3.5.3.3 Fourier transform infrared spectroscopic (FTIR)*

เปนการวิเคราะหหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบสารสกัดเปลือกผลไมและอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหได ทําไดโดยนําสารสกัดที่ผานการ freeze-dried แลว และผงอนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะหประมาณ 5 มิลลิกรัม บดผสมกับโพแทสเซียมโบรไมด (KBr) อัดเม็ดโดยใชเครื่องอัดสูญญากาศแลวนําไปวิเคราะหดวยเครื่อง FTIR ที่ศูนยเครื่องมือกลาง มหาวิทยาลัยมหิดลวิทยาเขตศาลายา

3.5.3.4 Transmission electron microscopy (TEM)*

เปนการวิเคราะหขนาดและรูปรางของอนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะห ทําไดโดยนําผงอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดประมาณ 5 มิลลิกรัม ละลายในเอทานอลปริมาตร 500 ไมโครลิตร แลว sonicate นาน 30 นาที โดยไมใชความรอน หยดสารคอยลอยด 1 หยด ลงบน copper grid ทิ้งไวใหแหงประมาณ 15-30 นาที จากนั้นนําไปดูลักษณะรูปรางและขนาดของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดภายใตกลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน (TEM) ชนิด Tecnai G2 20 S-Twin ณ ภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน

3.5.3.5 Energy dispersive x-ray spectrometer (EDX)*

เปนการวิเคราะหธาตุทีเ่ปนองคประกอบของอนุภาคนาโนที่สังเคราะหโดยใชเปลือกผลไม ซึ่ งจะวิ เคราะหควบคูกับเคร่ือง TEM สงวิ เคราะหที่ภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน



32

3.5.3.6 Zeta potential*

การเตรียมตัวอยาง ทําไดโดยนําผงอนุภาคท่ีสังเคราะหไดประมาณ 5 มิลลิกรัม ละลายดวยน้ํา DI ปริมารตร 1 มิลลิลิตร แลวสงวิเคราะหที่ คณะเภสัชศาสตร มหาวิทยาลัยศิลปากร สภาวะของเครื่องที่ใช คือ อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส กําหนดขนาดอนุภาคใหนอยกวา 20 ไมโครเมตร

3.5.4 การทดสอบคุณสมบัติการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค

แบคทีเรียที่นํามาทดสอบเปนแบคทีเรียที่กอโรค ไดแก แบคทีเรีย (bacteria) ซึ่งแบงออกเปนแบคทีเรียแกรมลบ เชน Escherichia coli TISTR 780 และ Pseudomonas aeruginosa

TISTR 781 แบคทีเรียแกรมบวก เชน Staphylococcus aureus TISTR 1466 โดยใชวิธี disc diffusion

เทียบกับยาปฏิชีวนะ (antibiotics) 3 ชนิด ไดแก ampicillin, chloramphenicol และ gentamicin

3.5.4.1 การเตรียมเชื้อแบคทีเรียเพื่อใชทดสอบ เขี่ยเชื้อแบคทีเรียจากหลอดเพาะเลี้ยงเชื้อ จํานวน 1 loop ลงในอาหารเหลว (NB) ปริมาตร 5 มิลลิลิตร บมทีอุ่ณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส บนเคร่ืองเขยา (shaker) เปนเวลา 18-24 ชั่วโมง ทําการเจือจางใหเชื้อเร่ิมตนมีคาเทากับ 106 CFU/ml เพ่ือนําไปใชในการทดลองตอไป

3.5.4.2 การทดสอบความสามารถในการตานการเจริญของเชื้อแบคทีเรียดวยวิธี disc diffusion

นําเชื้อแบคทีเรียที่เตรียมไดจากขอ 3.5.4.1 มา swap ใหทั่วผิวหนาอาหารแข็ง (NA) ทิ้งจานอาหารไวไมเกิน 15 นาที เพ่ือใหผิวหนาอาหารแหง จากนั้นนํา disc ที่มีขนาดเสนผานศูนยกลางประมาณ 6 มิลลิเมตร ซึ่งหยดสารตัวอยางปริมาตร 50 ไมโครลิตร ที่ละลายโดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) ทิ้งไวใหแหงประมาณ 10 - 15 นาที วางบนอาหารท่ีผานการ swap เชื้อแลว นําไปบมที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เปนเวลา 18-24 ชั่วโมง จากนั้นบันทึกผลโดยวัดบริเวณใส (clear zone) ที่เกิดข้ึนบริเวณรอบ disc



33

3.5.5 ศึกษาปริมาณพฤกษเคมี (phytochemical) ที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกผลไม 3.5.5.1 ปริมาณฟนอลิกทั้งหมด (total phenolic content) วิธีการแปลงจากงานวิจัยของ Tangkanakul และคณะ (2009)

สารสกัดเปลือกผลไมปริมาตร 0.25 มิลลิลิตร ผสมสารละลาย folin-ciocalteu

reagent (dilute 1:10) ปริมาตร 1.25 มิลลิลิตร ตั้งไวที่อุณหภูมิหองนาน 5 นาที เติมสารละลายโซเดียมไบคารบอเนต (7.5%) ปริมาตร 1 มิลลิลิตร บมที่ 40 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที จากนั้นนํามาวัดคาการดูดกลืนแสงท่ีความยาวคล่ืน 760 นาโนเมตรดวยเครื่องสเปคโทรโฟโตมิเตอร (UV–Vis

spectrophotometer) โดยใชกรดแกลลิก (gallic acid) เปนสารมาตรฐาน คํานวณ total phenolic

content ในรูปของ gallic acid equivalent (GAE) ในหนวยมิลลิกรัมตอกรัม ของสารสกัด ทําการทดลองซ้ํา 3 ครัง้

3.5.5.2 ปริมาณฟลาโวนอยดทั้งหมด (total flovanoid content) วิธีการดัดแปลงจากงานวิจัยของ Bakar และคณะ (2009)

สารสกัดเปลือกผลไม 0.5 มิลลิลิตร ผสมกับน้ําปราศจากไอออน (DI water) ปริมาตร 2.25 มิลลิลิตร เติม 5% NaNO2 ปริมาตร 0.3 มิลลิลิตร ตั้งทิ้งไวเปนเวลา 6 นาที จากนั้นเติม 10% AlCl3.6H2O ปริมาตร 0.3 มิลลิลิตร ตั้งทิ้งไวเปนเวลา 5 นาที แลวเติม 1 M NaOH ปริมาตร 1 มิลลิลิตร ผสมใหเขากัน วัดคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 510 นาโนเมตร คํานวณปริมาณฟลาโวนอยดและแสดงผลในรูปมิลลิกรัม quercetin ตอกรัมสารสกัด โดยใช quercetin เปนสารมาตรฐาน ทําการทดลองซํ้า 3 ครั้ง

3.5.5.3 การหาปริมาณน้ําตาล (sugar assay)

การหาปริมาณน้ําตาลแบงออกเปน 2 ชนิด คือ ปริมาณน้ําตาลท้ังหมด (total sugar) โดยวิธี phenolic – sulfuric acid ดัดแปลงจากงานวิจัยของ Dubois และคณะ (1956) และหาปริมาณ reducing sugar โดยวิธี dinitrosalicylic acid ดัดแปลงจากงานวิจัยของ Miller (1959)



34

3.5.5.3.1 ปริมาณ total sugars ทําไดโดยนําสารสกัดเปลือกผลไมปริมาตร 1 มิลลิลิตร กับ 5% Phenol ปริมาตร 1 มิลลิลิตร ผสมใหเขากัน คอยๆ เติม Conc. H2SO4 ปริมาตร 5 มิลลิลิตร ตั้งทิ้งไวที่อุณหภูมิหองประมาณ 10 นาที วัดคาการดูดกลืนแสงท่ี 480 นาโนเมตร โดยใชกลูโคส (glucose) เปนสารมาตรฐาน ทําการทดลองซํ้า 3 ครั้ง

3.5.5.3.2 ปริมาณ reducing sugars ทําไดโดยนําสารสกัดเปลือกผลไมปริมาตร 1 มิลลิลิตร กับ DNS reagent ปริมาตร 3 มิลลิลิตร ผสมใหเขากัน ตมที่อุณหภูมิ 95 องศาเซลเซียส เปนเวลา 10 นาที ตั้งทิ้งไวใหเย็น วัดคาการดูดกลืนแสงที่ 550 นาโนเมตร ทําการทดลองซํ้า 3 ครั้ง 3.5.5.4 การวัดความสามารถในการรีดิวซ (ferric reducing antioxidant power)

(FRAP Assay) วิธีการดัดแปลงจากงานวิจัยของ Benzie และ Strain (1996)

เตรียมสารละลาย FRAP โดยผสม sodium acetate buffer 300 มิลลิโมลตอลิตร pH

3.6 กับ TPTZ 10 มิลลิโมลตอลิตร และสวนผสมของ HCl 40 มิลลิโมลตอลิตร กับ FeCl3.6H2O

20 มิลลิโมลตอลิตร ในอัตราสวน 10:1:1 (v/v) โดยเตรียมสารกอนใชงานทุกครั้ง สารสกัดเปลือกผลไมปริมาตร 0.2 มิลลิลิตร ใสลงในสารละลาย FRAP 0.18 มิลลิลิตร ตั้งทิ้งไวในที่มืด 10 นาที จากนั้นนํามาวัดคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 593 นาโนเมตร โดยใช FeSO4 เปนสารมาตรฐาน แสดงคาในรูปของ FeSO4 ในหนวยมิลลิกรัมตอกรัม ของสารสกัด ทําการทดลองซํ้า 3 ครั้ง

3.5.5.5 การหาปริมาณโปรตีน (protein assay) วิธีการดัดแปลงจากงานวิจัยของ Bradford (1976)

เติมสารละลาย Bradford ปริมาตร 200 ไมโครลิตร ลงในสารสกัดเปลือกผลไม 10

ไมโครลิตร ผสมใหเขากันโดยใช vortex ทิ้งไวเปนเวลา 5 นาที แลวนําไปวัดคาการดูดกลืนแสงท่ีความยาวคล่ืน 595 นาโนเมตร โดยใช 96 well plate คํานวณปริมาณโปรตีนและแสดงผลเปนความเขมขนของ Bovine serum albumin (BSA) ในหนวยมิลลิกรัม BSA ตอกรัมของสารสกัด โดยใช BSA เปนสารมาตรฐาน ทําการทดลองซํ้า 3 ครั้ง



35

บทที่ 4

ผลและวิจารณผลการทดลอง

ในงานวิจัยนี้ ผูวิจัยไดสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนดวยวิธีที่เปนมิตรกับสิ่งแวดลอมโดยใชสารสกัดจากเปลือกทับทิมและเปลือกกลวยนํ้าวาผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ในอัตราสวนระหวางสารสกัดเปลือกทับทิมและสารละลายซิลเวอรไนเตรตเทากับ 2:1 โดยปริมาตร (v/v) และศึกษา 1) ปริมาณพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกผลไมแตละชนิด 2) ปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน ไดแก ความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (0.1, 1 และ 10 มิลลิโมลาร) และความเปนกรด – ดาง (pH) ของสารสกัดเปลือกผลไม (pH เริ่มตน, pH เริ่มตน ± 1) 3) พิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดโดยใชเทคนิค UV-Vis, XRD, EDX, FTIR, TEM และ zeta

potential และ 4) ประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค 3 ชนิด ไดแก แบคทีเรียแกรมลบ E. coli และ P. aeruginosa และแบคทีเรียแกรมบวก S. aureus

4.1 เปลือกทับทิม

4.1.1 ปริมาณพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในเปลือกทับทิม

การหาปริมาณพฤกษเคมี (phytochemical) ที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกทับทิมที่สกัดดวยน้ําปราศจากไอออน (DI water) อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ในอัตราสวน 1:20 มวลตอปริมาตร (w/v) ตมและกวนตลอดเวลานาน 15 นาที กรองดวยกระดาษกรอง whatman เบอร 1

ปนเหวี่ยงที่ความเร็ว 15,000g อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เปนเวลา 15 นาที ไดเปนสารสกัดเปลือกทับทิมที่มีลักษณะใส นําสารสกัดเปลือกทับทิมที่ไดไปทดสอบหาปริมาณพฤกษเคมี ไดแก ความสามารถในการเปนตัวรีดิวซ (FRAP assay), ปริมาณฟนอลิกทั้งหมด (total phenolic content), ปริมาณฟลาโวนอยด (flavonoid content), ปริมาณน้ําตาลรีดิวซ (reducing sugar content) และปริมาณโปรตีน (protein

content) ผลการทดลองแสดงในตารางที่ 4.1



36

ตารางท่ี 4.1 ปริมาณสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดเปลือกทับทิม

FRAP assay

(mg FeSO4/g

sample)

Total phenolic

content

(mg GAE/g

sample)

Flavonoid

(mg quercetin/g

sample)

Phenol-sulfuric

(mg glucose/g

sample)

DNS method

(mg glucose/g

sample)

Protein

mg BSA/g

sample

216.1 ± 0.03 73.6 ± 0.02 47.1 ± 0.01 916.7 ± 0.04 408.5 ± 0.01 1.2 ± 0.04

จากตารางที่ 4.1 พบวา สารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณน้ําตาลทั้งหมด (phenol-sulfuric)

สูงสุดเทากับ 916.7 ± 0.04 มิลลิกรัมกลูโคสตอกรัมตัวอยาง รองลงมาคือ ปริมาณน้ําตาลรีดิวซ, ความสามารถในการเปนตัวรีดิวซ (FRAP assay), ปริมาณฟนอลิกทั้งหมด (total phenolic content),

ปริมาณฟลาโวนอยด (flavonoid) และปริมาณโปรตีน (protein) ตามลําดับ ซึ่งจากผลการทดลองแสดงใหเห็นวา สารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบสวนใหญในสารสกัดเปลือกทับทิมเปนสารพฤกษเคมีจําพวกน้ําตาล และนอกจากนี้ยังแสดงถึงความสามารถในการเปนตัวรีดิวซที่ดีอีกดวย ซึ่งมีคาเทากับ 216.1 ± 0.03

มิลลิกรัม เฟอรัสซัลเฟต (FeSO4) ตอกรัมตวัอยาง

UV-Vis เปนเทคนิคที่ใชศึกษาการฟอรมหรือการสังเคราะหสารคอลลอยดอนุภาคเงินนาโนซึ่งสังเกตไดจากการเกิดปรากฎการณเซอรเฟส พาสมอน เรโซแนนท (SPR) เนื่องจากปรากฏการณ SPR

ของสารคอลลอยดอนุภาคเงินนาโน แสดงความสัมพันธกับขนาด อนุภาค รูปรางของอนุภาคและค าการกระจายตัวของขนาดอนุภาค (Poorathinthodiyil และคณะ, 2003) คือ ถาสเปคตรัมมีลักษณะแคบ (narrow peak) จะบงชี้ถึงการกระจายตัวของขนาดอนุภาคท่ีแคบ (narrow particle size distribution)

ถาตําแหนง λmax ของสเปกตรัมเบี่ยงไปทางความยาวคลื่นท่ีสูงขึ้น (longer wavelength) จะเปนลักษณะของการเกิด red shift ซึ่งสะทอนถึงขนาดของอนุภาคที่มีขนาดใหญขึ้น



37

4.1.2 ปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม ปฏิกิริยาของการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนเริ่มตนหลังจากเติมสารละลายซิลเวอรไนเตรตลงไปในสารสกัดเปลือกทับทิม สารละลายถูกกวนอยางตอเน่ืองที่อุณหภูมิหองเปนเวลา 24 ชั่วโมง พบวา สีของสารละลายผสมเปลี่ยนจากสีเหลือง (yellow) เปนสีน้ําตาลแดง (reddish brown) ดังแสดงในรูปที่ 4.1

รูปที่ 4.1 การเปลี่ยนสีของสารคอลลอยดที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม (A) ผสมกับสารละลายซลิเวอรไนเตรต (AgNO3) กวนผสมตลอดเวลาที่อุณหภูมิหองเปนเวลา 24 ชั่วโมง (B)

การเปล่ียนแปลงของสีเกิดเนื่องจากสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกทับทิม เชน น้ําตาล ฟลาโวนอยด สารประกอบฟนอลิก และโปรตีน ดังแสดงในตารางที่ 4.1 ทําปฏิกิริยากับ ซิลเวอรไนเตรตจากการทดลองพบวา ในสารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณน้ําตาลทั้งหมด น้ําตาลรีดิวซ และความสามารถในการเปนตัวรีดิวซในปริมาณที่สูง ซึ่งหมูไฮดรอกซิล (OH) ของนํ้าตาลอาจจะทําหนาท่ีเปนตัวรีดิวซ (reducing agent) และโปรตีนเปนตัวรักษาความเสถียร (stabilizing agent) กลาวคือ สารพฤกษเคมีเหลาน้ีเปนตัวใหอิเล็กตรอนแกซิลเวอรไอออน (Ag+) ที่แตกตัวมาจากสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) จนกลายเปนอนุภาคเงินนาโน (Ag0 ) อาจเขียนปฏิกิริยาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนได ดังแสดงในสมการที่ (4.1)

(4.1)



38

Yang และ Li (2013) กลาววา ในสภาวะที่เปนกรด ซิลเวอรไอออน (Ag+) จะทําปฏิกิริยากับสารชีวโมเลกุล (biomolecules) ซึ่งประกอบดวย คารบอกซิล (carboxyl) และ ไฮดรอกซิล (hydroxyl) เกิดเปนไอออนเชิงซอน (complex ions) หลังจากนั้น อัลดีไฮน (aldehyde) และคีโตน (ketone) ที่มีอยูในสารชีวโมเลกุลจะรีดิวซซิลเวอรไอออนไปเปนอนุภาคเงินนาโนและถูกออกซิไดซไปเปนคารบอกซิล (carboxyl) ดังแสดงในสมการที่ (4.2)

Ag+ + (4.2)

(acidic condition)

4.1.2.1 ความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3)

จากการวัดสเปคตรัมการดูดกลืนแสงของสารคอลลอยดอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมเม่ือแปรผันความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต ดังแสดงในรูปที่ 4.2 พบวา สารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 10 มิลลิโมลาร เกิดพีคในชวงความยาวคล่ืน 370 – 440 นาโนเมตร เกิดปรากฎการณ SPR ขึ้นที่ความยาวคลื่นเทากับ 376 นาโนเมตร ซึ่งถือวาเกิดอนุภาคเงินนาโน และมีคาการดูดกลืนแสงสูงที่สุด เมื่อเทียบกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 1 และ 0.1 มิลลิโมลาร ตามลําดับ สอดคลองกับงานวิจัยของ Temgire และคณะ (2004) กลาววา สเปคตรัมของอนุภาคเงินนาโนจะเกิดพีคในชวงความยาวคลื่น 380 – 440 นาโนเมตร สารละลายซิลเวอรไนเตรตท่ีความเขมขน 1 และ 0.1 มิลลิโมลาร พบวาเกิดปรากฎการณ SPR ขึ้นที่ความยาวคลื่นเทากับ 375 และ 374 นาโนเมตร ตามลําดับ เนื่องจากความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) อาจจะต่ําเกินไป นอกจากน้ี คาการดูดกลืนแสง และปริมาณ yield ของอนุภาคท่ีไดจากการสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมจะมีคาสูงขึ้นเม่ือความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรตมีคาเพ่ิมขึ้น กลาวคือ อัตราการเกิดอนุภาคเงินนาโนจะเกิดไดดีกวาท่ีความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขนสูงเม่ือเทียบกับท่ีความเขมขนต่ํา ดังแสดงในตารางที ่4.2



39

สอดคลองกับงานวิจัยของ Sastry และคณะ (1997) ศึกษาผลของความเขมขนสารละลายซิลเวอรไนเตรตตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารละลายซิลเวอรไนเตรตท่ีความเขมขน 0.01, 0.001 และ 0.0001 โมลาร แลวพบวา สารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 0.01 โมลาร สามารถเกิดอนุภาค เงินนาโนไดดีท่ีสุด ดังนั้น ผูวิจัยจึงเลือกใชสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ในการทดลองตอไป

รูปที่ 4.2 UV-Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่ pH เร่ิมตน (3.89) ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ที่ความเขมขนเทากับ 10, 1 และ 0.1 มิลลิโมลาร ในชวงความยาวคลื่น 300 – 800 นาโนเมตร

ตารางที่ 4.2 ปริมาณ yield ของอนุภาคนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม pH เริ่มตนกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขนตางกัน

ความเขมขนสารละลาย ซิลเวอรไนเตรต (mM)

yield ของอนุภาคท่ีสังเคราะหได (%w/v)

0.1 0.002

1 0.006

10 0.278

10 mM 1m 0.1 mM 10 mM 1 mM 0.1 mM



40

4.1.2.2 ความเปนกรด – ดาง (pH) ของสารสกัดเปลือกทับทิม

ปรับคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิมดวยสารละลาย 0.1 M NaOH หรือ 0.1 M HNO3 ใหคา pH ตางจาก pH เริ่มตน ± 1 คอยๆ หยดสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ลงในสารสกัดเปลือกทับทิมที่ปรับคา pH หลังจากนั้น กวนสารสะลายอยางตอเนื่องท่ีอุณหภูมิหอง เปนเวลา 24 ชั่วโมง พบวา สีของสารคอลลอยดที่สังเคราะหไดเปลี่ยนจากสีเหลืองของสารสกัดเปลือกทับทิมเปนสีน้ําตาลแดงและเขมขึ้นเรื่อยๆ ขึ้นอยูกับคา pH จะเห็นวา เมื่อคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิมมากขึ้น ที่คา pH 4.89 ใหคาการดูดกลืนแสงสูงสุด เมื่อเทียบกับ pH 3.89 และ pH 2.89 แสดงใหเห็นวาอนุภาคเงินนาโนเกิดไดนอยในสภาวะท่ีเปนกรดและเกิดไดดีในสภาวะที่เปนกรดออนๆ ดังแสดงในรูปที่ 4.3 ซึ่งสอดคลองกับงานวิจัยของ Heath (1989) กลาววา ที่คา pH 8 และ 9 ใหคาการดูดกลืนแสงที่สูงกวาท่ีคา pH 5 และ 6 แสดงวาการเกิดอนุภาคเงินนาโนเกิดไดดีในสภาวะที่เปนเบสมากกวาสภาวะท่ีเปนกรด

รูปที่ 4.3 UV-Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH เริ่มตน แตกตางกันเทากับ 2.89, 3.89 และ 4.89 เทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิมในชวงความยาวคล่ืน 200 –

800 นาโนเมตร

375 nm 374 nm

376 nm



41

จากรูปที่ 4.3 พบวา สเปคตรัมการดูดกลืนแสงของสารคอลลอยดอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมท่ีคา pH 4.89, pH 3.89 และ pH 2.89 เกิดปรากฎการณเซอรเฟส พาสมอน เรโซแนนท (SPR) ที่ความยาวคลื่นเทากับ 376, 375 และ 374 นาโนเมตร ตามลําดับ เมื่อเวลาที่ใชในการทําปฏิกิริยาเพ่ิมขึ้นความเขมในการดูดกลืนแสง ณ ตําแหนง λmax จะเพ่ิมขึ้นดวย และเร่ิมคงที่ที่เวลา 24 ชั่วโมง กลาวคือ เมื่อคา pH เริ่มตนของสารสกัดเปลือกทับทิมมีคาเพ่ิมขึ้น คาความยาวคลื่นจะมีคามากข้ึน (red shift) นอกจากน้ี ปริมาณผลได (yield) ของผงอนุภาคท่ีสังเคราะหโดยใชสารละลาย ซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ผสมกับสารสกัดเปลือกทับทิมที่ pH 4.8 มีคาสูงที่สุดเมื่อเทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิมท่ี pH 3.89 และ pH 2.89 ตามลําดับ ดังแสดงในตารางที่ 4.3

ตารางที่ 4.3 ความสัมพันธของคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิม, ปริมาณ yield ของอนุภาคท่ีสังเคราะหได, ตําแหนงความยาวคลื่นที่เกิดการดูดกลืนแสงสูงสุด (λmax), คา FWHM, ขนาดผลึกและขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหได

คา pH เริ่มตนของสารสกัดเปลือกทับทิม

yield ของอนุภาคที่สังเคราะหได

(%w/v)

ความยาวคลื่นท่ีเกิดการดูดกลืนแสงสูงสุด

(λmax) (nm)

FWHM

(radian)

ขนาดผลึก

(crystallite size)

(nm)

เสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาค

(nm)

2.89 0.271 374 0.007 20.8 ± 0.095 33.0 ± 8.3

3.89 0.278 375 0.010 15.2 ± 0.010 34.9 ± 10.6

4.89 0.290 376 0.012 12.6 ± 0.002 42.2 ± 11.9



42

4.1.2.3 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโน

นําอนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะหขางตนไปพิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค XRD, FTIR,

EDX, TEM และ Zeta potential

4.1.2.3.1 พิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค XRD

รูปที่ 4.4 XRD patterns ของผงอนุภาคนาโนที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิม (a) ที่คา pH เริ่มตน เทากับ pH 2.89 (b), pH 3.89 (c), และ pH 4.89 (d)

รูปที่ 4.4 แสดงรูปแบบการเลี้ยวเบนของอนุภาคเงินนาโนท่ีเกิดขึ้นซ่ึงตรงกับ XRD pattern

ในฐานขอมูล JCPDS หมายเลข 04-0783 (รูปที่ 4.5) ซึ่งเปนผลึกของโลหะเงินที่มีโครงสรางผลึกเปนแบบ face centered cubic (fcc) โดยอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดมีตําแหนงการเลี้ยวเบนอยูที่ 2θ เทากับ 38.11º, 44.23º และ 64.27º ซึ่งเกิดจากการเลี้ยวเบนเนื่องจากระนาบ (1 1 1), (2 0 0), และ (2 2 0)

ตามลําดับ นอกจากนี้ ยังพบตําแหนงการเล้ียวเบนของซิลเวอรออกไซด (Ag2O) เกิดขึ้นที่ตําแหนง 32.56º, 46.71º, 54.48º และ 58.09º ซิลเวอรออกไซดอาจเกิดขึ้นจากการทําปฏิกิริยารีดักชัน (reduction) ที่ไมสมบูรณของสารสกัดเปลือกทับทิมและสารละลายซิลเวอรไนเตรต

Ag2O



43

รูปที่ 4.5 ฐานขอมูล JCPDS file No. 04-0783 ของผลึกเงิน

4.1.2.3.2 พิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค FTIR

FTIR เปนเทคนิคที่ใชในการวิเคราะหหมูฟงกชันของพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดเปลือกทับทิมทําไดโดยนําผงอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดบดผสมกับโพแทสเซียมโบรไมต (KBr)

อัดใหเปนเม็ดดวยเครื่องอัดสูญญากาศวิเคราะหโดยใชเครื่อง FTIR ยี่หอ Thermo SCIENTIFIC

การหาหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบของสารพฤกษเคมีที่อยูในสารสกัดเปลือกทับทิม และอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม (รูปที่ 4.6)



44

รูปที่ 4.6 FTIR spectra ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม (b) เทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิม (a)

จากรูปที่ 4.6 พบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหได แสดงตําแหนงสเปคตรัม ดังนี้ 3250

cm-1 (OH stretching ในแอลกอฮอล (alcohols) ของฟลาโวนอยด (flavonoid) และฟนอลิก (phenolic)), 2929 cm-1 (C-H stretching ของ alkane), 1714 cm-1, 1635 cm-1 (C=O stretching

ของเอไมด (amide) เปนพวกโปรตีน (protein)), 1149 cm-1 (C-N stretching ของอะลิฟาติก (aliphatic)) และ 755 cm-1 สารสกัดจากเปลือกทับทิมแสดงตําแหนงสเปคตรัม ดังนี้ 3394 cm-1, 2938

cm-1, 1701 cm-1, 1611 cm-1, 1398 cm-1, 1340 cm-1, 1144 cm-1 และ 778 cm-1 (ตารางที่ 4.4)

เมื่อเปรียบเทียบสเปคตรัมของ FTIR ระหวางสารสกัดเปลือกทับทิมและอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจะเห็นวาสเปคตรัมเกิดการเปลี่ยนแปลงตําแหนงเล็กนอยในชวงความถี่ 3394 – 3250 cm-1 แสดงถึงการยืดของพันธะ O-H stretching ของหมูไฮดรอกซิล ซึ่งคาเปอรเซ็นตการสองผาน (% transmittance)

ของพีคภายหลังจากการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนมีคาลดลงจากเดิม (กอนการสังเคราะห) แสดงวา หมูไฮดรอกซิลของนํ้าตาล (ซึ่งเปนสารพฤกษเคมีที่มีปริมาณมากที่สุดในสารสกัดเปลือกทับทิม) ถูกใชเปนกลไกในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน โดยทําหนาที่เปนตัวรีดิวซซิลเวอรไอออน (Ag+) ใหกลายเปนอนุภาคเงินนาโน (Ag0) ดังสมการ (4.1)



45

Bankar และคณะ (2010) กลาววา หมูฟงกชันของฟลาโวนอยด, โปรตีนและฟนอลิก อาจจะตอบสนองตอปฏิกิริยารีดักชัน (reduction) และเปนตัวชวยในการรักษาเสถียรภาพของอนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะห

ตารางที่ 4.4 ความถี่ของการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกทับทิม

4.1.2.3.3 พิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค EDX

การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิมดวยเทคนิค EDX เปนการวิเคราะหธาตุที่ เปนองคประกอบ จากการทดลองพบวา เกิดพีคของธาตุเงินท่ี 3 keV แสดงวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดมีธาตุเงินเปนองคประกอบ นอกจากนี้ยังพบพีคของคารบอนและทองแดง ซึ่งเกิดจาก grid ที่ใชในการเตรียมตัวอยาง และพีคของออกซิเจน ซึ่งพบในสารสกัดเปลือกทับทิม หรืออาจเปนซิลเวอรออกไซด (Ag2O) (รูปที่ 4.7)

พฤกษเคมี Wavenumber (cm-1)

พอลิฟนอล (poly phenol) OH (3394 cm-1), C=O (1611 cm-1) และ aromatic (1398 cm-1)

โปรตีน (protein) OH (3394 cm-1), C=O (1701 cm-1) และ NH (1611 cm-1)

ฟลาโวนอยด (flavonoid) OH (3394 cm-1), C=O (1611 cm-1) และ C-O (1144 cm-1)

น้ําตาล (sugar) OH (3394 cm-1), C-H (2938 cm-1) และ C-O (1144, 1340 และ 1398 cm-1)



46

รูปที่ 4.7 EDX ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิม

4.1.2.3.4 พิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค TEM

TEM เปนเทคนิคท่ีใชในการวิเคราะหขนาดและรูปรางของอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมท่ีคา pH เริ่มตน เทากับ 2.89, 3.89 และ 4.89 ผลการทดลองแสดงดังรูปที่ 4.8

รูปที่ 4.8 รูป TEM และแผนภูมิการกระจายตัวของขนาดอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH แตกตางกัน คือ pH 2.89 (a) และ (d), pH 3.89 (b) และ (e) และ pH 4.89 (c)

และ (f)

Coun

ts

Energy (kvV)

O

Energy (keV)



47

จากรูปที่ 4.8 พบวา ลักษณะของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดสวนใหญมีลักษณะคอนขางกลม (isotropic) และมีระดับการกระจายตัวของอนุภาคคอนขางดีไมมีการเกาะกลุมรวมตัวกัน (agglomeration) ขนาดอนุภาคจะแตกตางกันไปตามคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิม โดยสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH 4.89 จะมีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคใหญที่สุด เทากับ 42.2 ± 11.9 นาโนเมตร สวนท่ีคา pH 3.89 และ 2.89 มีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคเทากับ 34.9 ± 10.6 และ 33.0 ± 8.3 นาโนเมตร ตามลําดับ (ตารางที่ 4.3) จะเห็นวา ขนาดอนุภาคที่สังเคราะหไดมีขนาดเสนผานศูนยกลางเฉล่ียทั้งเล็กและใหญปะปนกัน โดยท่ีคา pH เริ่มตนต่ํา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจะมีขนาดเล็กกวาที่คา pH สูง โดยอนุภาคที่ไดจากการสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมมีสัดสวนของขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยที่เล็กสุดตอขนาดใหญสุด ที่แตกตางกันไป ดังนี้ pH 2.89 และ 3.89 เทากับ 1.67 และ pH 4.89 เทากับ 0.2 แสดงใหเห็นวา ที่คา pH ต่ํา มีอนุภาคขนาดใหญนอย ซึ่งขนาดเสนผานศูนยกลางของอนุภาคที่สังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม ที่คา pH 2.89 และ 3.89 มีขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยสวนใหญอยูในชวง 20 – 39 นาโนเมตร สวน pH 4.89 ขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยสวนใหญอยูในชวง 40 – 59 นาโนเมตร ซึ่งสามารถหาประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนไดเทากับ 81.7%, 67.0% และ 47.0% ตามลําดับ แสดงใหเห็นวา ที่คา pH ต่ํา มีประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนไดดีวาที่คา pH สูง เพราะ สังเคราะหแลวไดอนุภาคที่มีขนาดเล็ก ซึ่งผลท่ีไดสอดคลองกับการวิเคราะหดวยเทคนิค UV-Vis ที่เกิด red shift กลาวคือ คาความยาวคลื่นจะลดลงเมื่อคา pH ต่ํา สงผลใหอนุภาคที่สังเคราะหไดมีขนาดเล็ก นอกจากขนาดอนุภาคที่เล็กแลว ยังพบอนุภาคที่มีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคขนาดใหญ ตั้งแต 100 นาโนเมตร ขึ้นไป โดยประสิทธิภาพของในการสังเคราะห มีคาเทากับ 0.3% ที่คา pH 4.89 ซึ่งถือวานอยมาก แสดงวา pH ต่ําอนุภาคที่สังเคราะหไดสวนใหญเปนอนุภาคที่มีเสนผานศูนยกลางเฉล่ียขนาดเล็กอยูในชวง 20-39 นาโนเมตร นอกจากน้ี ยังพบวา เสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีไดจากเทคนิค TEM มีขนาดใหญกวา เม่ือเทียบกับการวิเคราะหขนาดผลึกของอนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากเทคนิค XRD เนื่องจากในหน่ึงอนุภาคอาจประกอบไปดวยผลึกหลายผลึก สอดคลองกับงานวิจัยของ Shanmugavadivu และคณะ (2014) พบวา อนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 1 มิลลิ-โมลาร เขยาเปนเวลา 24 ชั่วโมง มีขนาดอนุภาคอยูในชวง 30-50 นาโนเมตร



48

4.2.2.3.5 การพิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค zeta potential

ในการเตรียมอนุภาคเงินนาโน คาศักยซีตาเปนขอมูลที่มีความสําคัญ เนื่ องจาก สามารถบอกคาความเสถียรและสามารถทํานายความคงตัวของการกระจายตัวของอนุภาคได ผลการทดลองแสดงในตารางที่ 4.5

ตารางที่ 4.5 คา zeta potential ของอนุภาคท่ีสังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมท่ีคา pH เริ่มตนแตกตางกัน

คา pH ของสารสกัด เปลือกทับทิม

คา zeta potential

(mV)

2.89 -14.45 ± 0.79

3.89 -17.98 ± 0.78

4.89 -18.05 ± 0.59

จากตารางที่ 4.5 พบวา คาศักยซีตา มีคาลดลง เมื่อคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิมมีคามากขึ้น พิศิษฐ สิงหใจ (2551) กลาววา อนุภาคท่ีมีศักยซีตาเปนบวกหรือลบมาก จะเกิดการหักลางตอกันเกิดเสถียรภาพการกระจายตัว แตถาอนุภาคมีคาศักยซีตาเปนบวกหรือลบนอย ทําใหไมมีแรงปองกันอนุภาคอ่ืนที่เขามา ดังนั้น จึงไมเกิดเสถียรภาพการกระจายตัวหรือเกิดการรวมกัน คาศักยซีตาขึ้นกับคาความเปนกรด - ดาง (pH) ซึ่งอนุภาคคอลลอยดจะเสถียรเมื่อศักยซีตามีคามากกกวา +30 มิลลิโวลต หรือนอยกวา -30 มิลลิโวลต สภาวะที่คา pH ต่ํา จะใหคาศักยซีตาสูงกวาสภาวะท่ีคา pH สูง ถาศักยซีตามีคาอยูในชวง -30 ถึง 30 มิลลิโวลต สารคอลลอยดจะไมเสถียร จะมีการเกาะตัวกันเปนกอนและตกตะกอน สอดคลองกับงานวิจัยของ Mock และคณะ (2002) พบวา คาศักยซีตามีคาต่ํา เมื่อคา pH มีคาสูง และมีคาสูง เมื่อคา pH ต่ํา



49

4.1.3 ประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค

เนื่องจากคุณสมบัติการยับยั้งการเจริญเติบโตของเช้ือของอนุภาคเงินนาโนท่ีสามารถฆาเชื้อโรคไดจึงนําอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH เริ่มตนแตกตางกัน ไปทดสอบการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อดวยวิธี disc diffusion โดยเชื้อแบคทีเรียที่ใชในการทดสอบแบงออกเปน 2 ชนิด คือ แบคทีเรียแกรมลบซึ่งใช E. coli และ P. aeruginosa และแบคทีเรียแกรมบวกซึ่งใช S. aureus โดยแบคทีเรียทั้ง 3 ชนิด เปนแบคทีเรียที่เปนสาเหตุของโรคที่เกิดกับคนสวนใหญ งานวิจัยนี้จึงมุงเนนในการทดสอบประสิทธิภาพของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียทั้ง 3 ชนิด เทียบกับยาปฏิชีวนะ (antibiotics) 3 ชนิด ไดแก ampicillin, chloramphenicol

และ gentamicin เซลลแบคทีเรียที่ใชมีความเขมขนเริ่มตน 106 CFU/ml จากการทดลอง พบวา อนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH แตกตางกัน คือ pH 2.89, pH 3.89 และ pH

4.89 มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ E. coli, P. aeruginosa และ S. aureus ผลการทดลองแสดงในตารางท่ี 4.5

ตารางท่ี 4.6 ประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคตออนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมท่ีคา pH เริ่มตนแตกตางกัน เทียบกับยาปฏิชีวนะ 3 ชนิด

Bacteria

Diameter of inhibition zone (mm)

Ampicillin

(10 μg/disc)

Chloram-

phenicol

(30 μg/disc)

Gentamicin

(10 μg/disc)

Pomegranate

peel extract

(0.5 mg/mL)

pH 2.89

(0.5 mg/mL)

pH 3.89

(0.5 mg/mL)

pH 4.89

(0.5 mg/mL)

E. coli 27.0 28.0 15.0 0 7.0 7.0 7.0

S. aureus 37.0 29.5 14.0 0 10.0 10.0 8.0

P. aeruginosa 0 0 13.0 0 8.0 8.0 8.0

หมายเหตุ 0 คือ ไมเกิด clear zone (ไมยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียกอโรค) ผลการทดลองรายงานเปนคาเฉลี่ยที่ไดจากการทดลองซ้ํา 3 ครั้ง



50

จากตารางที่ 4.6 พบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH 2.89 ความเขมขน 0.5 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ E. coli, P. aeruginosa

และ S. aureus ไดดีที่สุด โดยยับยั้งแบคทีเรียแกรมบวกไดดีกวาแบคทีเรียแกรมลบ พบ inhibition

zone ของ E. coli มีบริเวณในการยับยั้งเชื้อเทากับ 7.0 มิลลิเมตร, P. aeruginosa เทากับ 8.0 มิลลิเมตร และ S. aureus เทากับ 10.0 มิลลิเมตร เมื่อเปรียบเทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิมไมสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียกอโรคทั้ง 3 ชนิดได สอดคลองกับงานวิจัยของ Shanmugavadivu และคณะ (2014) ศึกษาการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมดวยวิธี disc diffusion พบวา ที่ความเขมขน 2.0 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมบวกไดดีกวาแบคทีเรียแกรมลบ โดยยับยั้งเชื้อ S. aureus ไดสูงสุด มีบริเวณในการยับยั้งเชื้อเทากับ 26.0 มิลลิเมตรสอดคลองกับงานวิจัยของ Maneerung และคณะ (2008); Xu และคณะ (2006) กลาววา outer membrane ที่ผนังเซลลของแบคทีเรียแกรมลบมีสวนประกอบดวย ลิพิด (lipids), โปรตีน (proteins) และ lipopolysaccharides (LPS) โดย LPS ทําหนาที่ในการปองกันเซลลแบคทีเรียโดยเฉพาะแบคทีเรียกอโรค ทั้งนี้ผนังเซลลของแบคทีเรียแกรมบวกไมมี outer membrane จึงทําใหตานการเจริญของแบคทีเรียแกรมบวกไดดีกวาแบคทีเรียแกรมลบ

อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH 2.89 ซึ่งมีเสนผานศูนยกลางอนุภาคเฉลี่ย เทากับ 32.3 ± 8.3 นาโนเมตร พบวา เมื่อเวลาผานไป 24 ชั่วโมง ที่ความเขมขน 0.5

มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร สามารถยับย้ังการเจริญเติบโตชองเชื้อกอโรคทั้ง 3 ชนิด Lara และคณะ (2010) นําอนุภาคเงินนาโนในทางการคาที่มีขนาดเทากับ 100 นาโนเมตร มาทดสอบฤทธิ์การตานเชื้อ P. aeruginosa, S. aureus และ E. coli แลวพบวาอนุภาคเงินนาโนท่ีความเขมขน 83.3 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ P. aeruginosa และ E. coli และอนุภาคเงินนาโนที่ความเขมขน 29.2 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ S. aureus เมื่อเวลาผานไป 24 ชั่วโมง



51

อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมที่คา pH เริ่มตนตางกัน จะมีความสามารถในการยับยั้งการเจริญของเชื้อ S. aureus ไดดีที่สุด เชนเดียวกับยาปฏิชีวนะ ampicillin

และ chloramphenicol ที่ความเขมขน 10 และ 30 ไมโครกรัมตอดิส ตามลําดับ สวน gentamicin ที่ความเขมขน 10 ไมโครกรัมตอดิส สามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียไดทั้งแกรมบวกและแกรมลบ แตจะยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมลบไดดีกวา Oo และคณะ (2010) ศึกษาความเขมขนของยาปฏิชีวนะในการออกฤทธิ์ฆาเชื้อ P. aeruginosa และ S. aureus ที่คัดแยกจากผูปวย พบวา gentamicin ความเขมขน 16 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร มีฤทธิ์ตานเชื้อ P. aeruginosa และ S. aureus ได

เคยมีรายงานกอนหนานี้วา ประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียเกี่ยวของโดยตรงกับคา zeta potential (Du และคณะ, 2009) โดยความแตกตางของประจุที่ผิวของอนุภาคเงินนาโนกับผนังเซลลของแบคทีเรียก็มีผลตอประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย กลาวคือ ถาอนุภาคมีประจุเปนลบอาจจะเกิดการดึงดูดกันกับแบคทีเรียแกรมบวกไดมากกวาแกรมลบ เน่ืองจากผนังเซลลแบคทีเรียแกรมลบมีประจุลบมากกวาที่ผนังเซลลแบคทีเรียแกรมบวก (Chung และคณะ, 2004)

นอกจากน้ี จากปริมาณพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดเปลือกทับทิม (ตารางที่ 4.1)

จะเห็นวา พฤกษเคมีสวนใหญเปนพวกน้ําตาล ดังนั้น อาจเปนไปไดวา การใชน้ําตาลเปนตัวรีดิวซในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนก็จะมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได สอดคลองกับงานวิจัยของ Panacek และคณะ (2006) สังเคราะหอนุภาคเงินนาโนท่ีมีกลูโคส กาแลกโตส มอสโตส และแลคโตสเปน reducing agent แลวทดสอบความสามารถในการตานเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและ แกรมลบ พบวา อนุภาคซิลเวอรที่มีกลูโคสและแลกโตสเปน reducing agent มีฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อมากกวาอนุภาคที่มีกลูโคสและแลกโตสเปน reducing agent โดยความเขมขนในชวง 0.84 - 54

ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร มีฤทธ์ิในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบได

Shrivastava และคณะ (2007) พบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชกลูโคสเปน reducing

agent มีฤทธิ์ในการตานเชื้อ S. aureus และ E. coli โดยอนุภาคเงินนาโนท่ีความเขมขน 25 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร สามารถยับยั้งเชื้อได 100% ที่เวลาการบมนาน 8 ชั่วโมง



52

4.2 เปลือกกลวยน้ําวา

4.2.1 ปริมาณสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก การหาปริมาณสารพฤกษเคมี (phytochemical) ที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่สกัดดวยน้ําปราศจากไอออน (DI water) อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ในอัตราสวน 1:20 มวลตอปริมาตร (w/v) ตมและกวนตลอดเวลานาน 15 นาที กรองดวยกระดาษกรอง whatman เบอร 1 จากปนเหวี่ยงที่ความเร็ว 15,000g, อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เปนเวลา 15 นาที จะไดเปนสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่มีลักษณะใส นําสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่ไดไปหาปริมาณสารพฤกษเคมี เหมือนกับขอ 4.1.1 ผลการทดลองแสดงในตารางที่ 4.7

ตารางท่ี 4.7 ปริมาณสารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบของสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก

FRAP assay

(mg FeSO4/g

sample)

Total phenolic

content

(mg GAE/g

sample)

Flavonoid

(mg quercetin/g

sample)

Phenol-Sulfuric

(mg glucose/g

sample)

DNS method

(mg glucose/g

sample)

Protein

mg BSA/g

sample

0.7 ± 0.00 1.6 ± 0.01 1.3 ± 0.00 305.8 ± 0.01 92.9 ± 0.02 1.1 ± 0.00

จากตารางที่ 4.7 พบวา สารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกมีปริมาณน้ําตาลทั้งหมด สูงสุดเทากับ 305.8 ± 0.01 มิลลิกรัมกลูโคลสตอกรัมตัวอยาง รองลงมาคือ ปริมาณน้ําตาลรีดิวซ, ปริมาณฟนอลิกทั้งหมด, ปริมาณฟลาโวนอยด, ปริมาณโปรตีน และความสามารถในการเปนตัวรีดิวซ ตามลําดับ ซึ่งจากผลการทดลองแสดงใหเห็นวา สารพฤกษเคมีที่เปนองคประกอบสวนใหญในสารสกัดเปลือกทับทิมเปนสารพฤกษเคมีจําพวกนํ้าตาล ซึ่งน้ําตาลอาจจะเปนรีดิวซ ซิลเวอรไอออน (Ag+) ใหกลายเปนอนุภาคเงินนาโน (Ag0) กลไกการสังเคราะห แสดงในสมการที่ 4.1



53

4.2.2 ปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก 4.2.2.1 ความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3)

การเกิดอนุภาคเงินนาโนสามารถดูการเปล่ียนสีของสารคอลลอยดซึ่งเปนการบงชี้อยางหยาบและสามารถติดตามการเกิดอนุภาคเงินนาโนดวยเทคนิค UV-Visible ในชวงความยาวคล่ืน 300 – 800

นาโนเมตร ดังแสดงในรูปที่ 4.9

รูปที่ 4.9 UV-Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่คา pH 5.88 ผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ที่ความเขมขนเทากับ 0.1, 1 และ 10 มิลลิโมลาร

จากรูปที่ 4.9 จะเห็นวา สีของสารคอลลอยดที่เกิดจากการทําปฏิกิริยาระหวางสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก พบวา สารละลายซิลเวอรไนเตรตท่ีความเขมขน 10 มิลลิโมลาร เกิดปรากฎการณ SPR

ขึ้นที่ความยาวคล่ืน 453 นาโนเมตร ซึ่งตรงกับชวงการดูดกลืนแสงสูงสุดของอนุภาคเงินนาโนซ่ึงอยูในชวง 400 – 500 นาโนเมตร สอดคลองกับงานวิจัยของ Sastry และคณะ (1997) กลาววา สเปคตรัมของอนุภาคเงินนาโนจะเกิดพีคในชวงความยาวคล่ืน 400 – 500 นาโนเมตร และมีคาการดูดกลืนแสงสูงที่สุดเมื่อเทียบกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 1 และ 0.1 มิลลิโมลาร ตามลําดับ Liu และคณะ (2009) กลาววา ปริมาณของไอออนโลหะเปนปจจัยหนึ่งที่บงบอกถึงคุณลักษณะตางๆ ได แก สีของสารละลาย คาการดูดกลืนแสง และขนาดของอนุภาคโลหะ เปนตน โดยปริมาณสารละลายท่ีมีความเขมขนของไอออนโลหะสูง อาจใหสีเขมกวาสารละลายท่ีมีปริมาณไอออนโลหะนอยกวา ทําใหคาการดูดกลืนแสงและขนาดอนุภาคที่เกิดขึ้นแตกตางกัน นอกจากนั้น ความเขมขนของโลหะมีผลต อการ

10 mM 1 mM 0.1 mM



54

เปลี่ยนแปลงขนาดอนุภาคนาโนโลหะและการจัดเรียงอะตอมของอนุภาค (Esparza และคณะ, 2009) โดยสารละลายที่อ่ิมตัวดวยไอออนของโลหะมากทําใหเกิดการสรางตัวเปนอนุภาคท่ีมีขนาดใหญได

สวนสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 1 และ 0.1 มิลลิโมลาร พบวาไมเกิดปรากฎการณ SPR ในชวงความยาวคลื่น 400-500 นาโนเมตร นอกจากนี้ ปริมาณ yield ของอนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกผสมกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 10

มิลลิโมลาร มีคาสูงที่สุด เมื่อเทียบกับความเขมขน 1 และ 0.1 มิลลิโมลาร ตามลําดับ ผลการทดลองแสดงในตารางที่ 4.8

ตารางท่ี 4.8 ปริมาณผลได (yield) ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาท่ี

pHเริ่มตนกับสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขนแตกตางกัน

สอดคลองกับงานวิจัยของ Sastry และคณะ (1997) ศึกษาผลของความเขมขนสารละลาย ซิลเวอรไนเตรตตอการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 0.01,

0.001 และ 0.0001 โมลาร พบวา อนุภาคเงินนาโนเกิดไดดี เมื่อใชสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขนสูงๆ ดังนั้น ผูวิจัยจึงเลือกใชสารละลายซิลเวอรไนเตรตที่ความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ในการทดลองตอไป

ความเขมขนสารละลาย ซิลเวอรไนเตรต (mM)

Yield ของอนุภาคท่ีสังเคราะหได (%w/v)

0.1 0.004

1 0.008

10 0.029



55

4.2.2.2 ความเปนกรด – ดาง (pH) ของสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก

ปรับคา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาดวยสารละลาย 0.1 M NaOH หรือ 0.1 M HNO3 ใหคา pH ตางจากคา pH เริ่มตน ± 1 คอยๆ หยดสารละลายซิลเวอรไนเตรตความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ลงในสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกท่ีปรับคา pH หลังจากนั้นกวนตลอดเวลา ที่อุณหภูมิหอง เปนเวลา 24

ชั่วโมง ผลการทดลองแสดงในรูปที ่4.10

รูปที่ 4.10 UV-Vis spectra ของสารคอลลอยดที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่คา pH

เทากับ 4.88, 5.88 และ 6.88 เทียบกับสารสกัดเปลือกกลวยเปลือกกลวยนํ้าวาสุกในชวงความยาวคล่ืน 200 – 800 นาโนเมตร

จากรูปท่ี 4.10 พบวา การเกิดอนุภาคเงินนาโน สังเกตไดจากการเปล่ียนสีของสารคอลลอยดอนุภาคเงินนาโนจากสีน้ําตาลออนซึ่งเปนสีของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกเปนสีน้ําตาลเขมขึ้นเร่ือยๆ เมื่อคา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกมากข้ึน หลังทําปฏิกิริยาเปนเวลา 24 ชั่วโมง นําสารคอลลอยดที่สังเคราะหไดไปวัดคาการดูดกลืนแสงในชวงความยาวคลื่น 200 – 800 นาโนเมตร ดวยเครื่อง UV-Visible spectrophotometer โดยใชน้ําปราศจากไอออน (DI water) เปน blank พบวา สเปคตรัมการดูดกลืนแสงของสารคอลลอยดที่สังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่คา pH 4.88 และ pH 5.88 เกิดการเปลี่ยนแปลงของสเปคตรัมเล็กนอยในชวงความยาวคล่ืน 400 – 500 นาโนเมตร สวนที่ pH 6.88 สเปคตรัมจะเห็นเปนพีคชัดเจนท่ีความยาวคลื่น 453 นาโนเมตร เมื่อเทียบกับสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกและสารละลายซิลเวอรไนเตรต โดย pH 6.88, pH 5.88 และ pH 4.88 เกิดปรากฎการณ

453 nm

458 nm

463 nm



56

SPR ที่ความยาวคลื่นเทากับ 453, 458 และ 463 นาโนเมตร ตามลําดับ กลาวคือ คาความยาวคลื่นจะมีคาลดลง (blue shift) เมื่อคา pH มีคาเพ่ิมข้ึน สงผลใหขนาดผลึกของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดมีคาลดลง Mulvaney (1996) และ Ibrahim (2015) พบการ เกิดปรากฎการณ SPR ที่ความยาวคลื่นเทากับ 433 นาโนเมตร นอกจากน้ี ปริมาณ yield ของผงอนุภาคที่สังเคราะหจากสารละลายซิลเวอรไนเตรตท่ีความเขมขน 10 มิลลิโมลาร ผสมกับสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่คา pH 6.88 มีคาสูงที่สุด เมื่อเทียบกับสารสกัดเปลือกทับทิมท่ี pH 5.88 และ pH 4.88 ตามลําดับ ผลการทดลองแสดงในตารางที่ 4.9

ตารางที่ 4.9 ความสัมพันธของคา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก, ปริมาณ yield ของอนุภาคที่สังเคราะหได, ตําแหนงความยาวคลื่นที่เกิดการดูดกลืนแสงสูงสุด (λmax), คา FWHM, ขนาดผลึกและเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหได

คา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก

yield ของอนุภาคที่สังเคราะหได

(%w/v)

ความยาวคลื่นท่ีเกิดการดูดกลืนแสงสูงสดุ

(λmax) (nm)

FWHM

(radian)

ขนาดผลึก

(crystallite size)

(nm)

เสนผานศูนยกลางเฉลี่ยขนาดอนุภาค

(nm)

4.88 0.016 463 0.026 5.7 ± 0.002 32.9 ± 11.7

5.88 0.029 458 0.007 20.6 ± 0.002 39.9 ± 21.2

6.88 0.038 453 0.007 22.3 ± 0.021 45.4 ± 39.3

4.2.2.3 การพิสูจนเอกลักษณของอนุภาคเงินนาโน

4.2.2.3.1 พิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค XRD

XRD patterns ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก (รูปที่ 4.10) แสดงรูปแบบการเล้ียวเบนของอนุภาคเงินนาโนท่ีเกิดขึ้นซึ่งตรงกับ XRD pattern ในฐานขอมูล JCPDS หมายเลข 04-0783 (รูปที่ 4.5) ซึ่งเปนผลึกของโลหะเงินที่มีโครงสรางผลึกเปนแบบ face

centered cubic (fcc) โดยอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดมีตําแหนงการเล้ียวเบนอยูที่ 2θ เทากับ 38.11º, 44.23º และ 64.27º ซึ่งเกิดจากการเลี้ยวเบนเนื่องจากระนาบ (1 1 1), (2 0 0) และ (2 2 0)

ตามลําดับ นอกจากน้ียังพบตําแหนงการเลี้ยวเบนของซิลเวอรออกไซด (Ag2O) เกิดขึ้นที่ตําแหนง 32.56º,

46.71º, 54.48º และ 58.09º ซิลเวอรออกไซดอาจเกิดขึ้นจากการทําปฏิกิริยารีดักชัน (reduction) ที่ไมสมบูรณของสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาและสารละลายซิลเวอรไนเตรต และสามารถคํานวณหาขนาดของผลึกเฉล่ียไดจากสูตรของ Debye-Scherrer ผลการทดลองแสดงในตารางท่ี 4.9



57

รูปที่ 4.11 XRD patterns ของผงอนุภาคนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่คา pH

เริ่มตน (a) แตกตางกัน ไดแก สารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาที่ pH 4.88 (b), pH 5.88 (c) และ pH 6.88 (d)

4.2.2.3.2 การพิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค TEM

TEM เปนเทคนิคที่ใชในการวิเคราะหขนาดและรูปรางของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่คา pH เริ่มตน เทากับ 4.88, 5.88 และ 6.88 ใหผลการทดลองแสดงดังรูปที่ 4.12

Ag2O



58

รูปที่ 4.12 รูป TEM และแผนภูมิการกระจายตัวของขนาดอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่คา pH แตกตางกัน คือ pH 4.88 (a) และ (d), pH 5.88 (b) และ (e) และ pH

6.88 (c) และ (f)

จากรูปที่ 4.12 พบวา ลักษณะของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดสวนใหญมีลักษณะคอนขางกลม ขนาดอนุภาคที่สังเคราะหไดมีขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยทั้งเล็กและใหญปะปนกัน ซึ่ง เสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคจะแตกตางกันไปตามคา pH ของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก โดยสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่ pH 6.88 จะมีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคใหญที่สุด เทากับ 45.4 ± 39.3 นาโนเมตร สวนท่ีคา pH 5.88 และ pH 4.88 เสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคมีคาเทากับ 39.9 ±

21.2 และ 32.9 ± 11.7 นาโนเมตร ตามลําดับ แสดงวา ยิ่ง pH มีคานอยเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคก็จะยิ่งมีขนาดเล็ก สามารถหาประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนไดเทากับ 68.0%,

68.0% และ 54.4% ตามลําดับ แสดงใหเห็นวา ที่คา pH ต่ํา มีประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนไดดีวาที่คา pH สูง โดยขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหไดอยูในชวง 30 – 50

นาโนเมตร แตอยางไรก็ตาม ขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหไดแตกตางจากงานวิจัยของ Kolila และคณะ (2015) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวยหอม โดยอนุภาคที่สังเคราะหไดมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเทากับ 23 - 30 นาโนเมตร และงานวิจัยของ Ibrahim และคณะ (2015) ศึกษาการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวย ไดขนาดอนุภาคเฉลี่ยเทากับ 23.7 นาโนเมตร เนื่องมาจาก สายพันธุของสารสกัดเปลือกกลวยท่ีนํามาใช ความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรต และคา pH ที่ใชในการทดลอง

nm nm nm



59

การคํานวณหาเสนผานศูนยกลางเฉล่ียอนุภาคของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกแสดงใหเห็นวา ขนาดอนุภาคเฉลี่ยท่ีคํานวณโดยใชเทคนิค TEM จะมีขนาดใหญกวาขนาดผลึกที่คํานวณไดจากสูตรของ Debye - Scherrer ในเทคนิค XRD เนื่องจาก ในหน่ึงอนุภาคอาจประกอบดวยผลึกหลายผลึก ซึ่งคลายกับการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดจากเปลือกทับทิม

4.2.2.3.3 พิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค FTIR

FTIR เปนเทคนิคท่ีใชในการระบุหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบหลักของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาและอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวา สุกก หมูฟงกชันที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก (กอนทําปฏิกิริยากับสารละลายซิลเวอรไนเตรต) และอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวา (หลังทําปฏิกิริยากับสารละลายซิลเวอรไนเตรต) ดังแสดงในรูป 4.13

รูปที่ 4.13 FTIR spectra ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก (b) เทียบกบัสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก (a)

อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหได (pH 6.88) แสดงตําแหนงสเปคตรัม ดังนี้ 3433 cm-1 (OH

stretching ของ alcohols พบใน flavonoid และ phenolic), 2918 cm-1 (C-H stretching ของ alkane), 1611 cm-1 (C=O stretching ของ amide พบใน protein) , 1427 cm-1 (aromatic amine)

และ 1151 cm-1 (C-N stretching ของ aliphatic) และสารสกัดจากเปลือกกลวยนํ้าวาแสดงตําแหนงสเปคตรัม ดังนี้ 3419 cm-1, 2937 cm-1, 1631 cm-1, 1410 cm-1 และ 1141 cm-1 เมื่อเปรียบเทียบ



60

สเปคตรัมของ FTIR ระหวางสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกและอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหไดจะเห็นวาสเปคตรัมของอนุภาคเงินนาโนมีการเปล่ียนแปลงตําแหนงเล็กนอยของ OH stretching เกิดการสั่นแลว shift จาก 3419 cm-1 ไป 3433.96 cm-1, 2937.79 cm-1 ไป 2918.22 cm-1, 1631.65 cm-1 ไป 1611

cm-1, 1410 cm-1 ไป 1427 cm-1 และ 1141 cm-1 ไป 1151 cm-1 จากสเปคตรัมแสดงใหเห็นวาหมูฟงกชันของคารบอกซิล (carboxyl), ไฮดรอกซิล (hydroxyl) และเอไมด (amide) บนผิวของอนุภาคอาจจะตอบสนองตอปฏิกิริยารีดักชัน (reduction) และเปนตัวชวยในการรักษาเสถียรภาพของอนุภาคเงินนาโนที่ไดจากการสังเคราะห (Bankar และคณะ, 2010) เปลือกกลวยน้ําวาสุกประกอบดวยองคประกอบหลักๆ ไดแก เพคติน (pectin), เซลลูโลส (cellulose), เฮมิเซลลูโลส (hemicelluloses)

(Emaga และคณะ, 2007) และองคประกอบเหลาน้ีจะเปนตัวชวยในการรีดิวซ Ag+ เปน Ag0

เกิดปฏิกิริยารีดักชันกลายเปนอนุภาคเงินนาโน (Bar และคณะ, 2009) นอกจากนี้ หมูฟงกชันที่พบยังมีความสอดคลองกับเทคนิค uv-visible ที่มี phenolic, flavonoid และ protein เปนองคประกอบ

ตารางท่ี 4.10 ความถี่ของการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของหมูฟงกชันที่เปนองคประกอบในสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก

พฤกษเคมี Wavenumber (cm-1)

พีนอลลิกท้ังหมด (total phenolic)

OH (3419 cm-1) และ aromatic (1631 cm-1)

โปรตีน (protein) OH (3419 cm-1) และ C=O (1631 cm-1)

ฟลาโวนอยด (flavonoid) OH (3419 cm-1), C=O (1631 cm-1) และ C-

O (1141 cm-1)

น้ําตาล (sugar) OH (3419 cm-1), C-H (2938 cm-1) และ C-O

(1141 และ 1410 cm-1)



61

4.2.2.3.4 การพิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค EDX

XRD เปนเทคนิคที่ใชในการวิเคราะหธาตุที่เปนองคประกอบ จากการทดลองพบวา เกิดพีคของธาตุเงินที่ 3 keV แสดงวาอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดมีธาตุเงินเปนองคประกอบ (รูปท่ี 4.14)

สอดคลองกับงานวิจัยของ Magudapatty และคณะ (2001) พบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชเปลือกกลวย พบพีคของธาตุเงินที่ 3 keV ถือเปนการยืนยันการเกิดอนุภาคเงินนาโน นอกจากนี้ยังพบพีคของคารบอนและทองแดง ซึ่งเกิดจาก grid ที่ใชในการเตรียมตัวอยาง

รูปที่ 4.14 EDX ของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหจากสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก

4.2.2.3.5 การพิสูจนเอกลักษณดวยเทคนิค zeta potential

ในการเตรียมอนุภาคเงินนาโน คาศักยซีตา สามารถบอกคาความเสถียร ประจุที่ผิว และสามารถทํานายความคงตัวของการกระจายตัวของอนุภาคได ผลการทดลองแสดงในตารางที่ 4.11

O

Energy (keV)



62

ตารางท่ี 4.11 คา zeta potential ของอนุภาคท่ีสังเคราะหไดโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกท่ีคา pH เริ่มตนแตกตางกัน

คา pH ของสารสกัด เปลือกกลวยน้ําวาสุก

คา zeta potential

(mV)

4.88 -14.74 ± 0.51

5.88 -16.04 ± 0.87

6.88 -16.51 ± 0.76

จากตารางที่ 4.11 พบวา คาศักยซีตามีคาลดลง เมื่อคา pH ของสารสกัดเปลือกทับทิมมีคามากขึ้น สอดคลองกับงานวิจัยของ Mock และคณะ (2002) พบวา คาศักยซีตาจะมีคาต่ํา เมื่อคา pH มีคาสูง และจะมีคาสูง เมื่อคา pH ต่ํา

4.2.3 ประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค

การศึกษาประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค ไดแก แบคทีเรีย (bacteria) ซึ่งแบงออกเปนแบคทีเรียแกรมลบ เชน E. coli และ P. aeruginosa แบคทีเรียแกรมบวก เชน S. aureus โดยใชวิธี disc diffusion เทียบกับ antibiotic 3 ชนิด ไดแก ampicillin, chloramphenicol และ gentamicin เซลลแบคทีเรียที่ใชมีความเขมขน 106 CFU/ml

จากการทดลองพบวา อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก pH

5.88 สามารถตานการเจริญของเชื้อ E. coli ไดดีที่สุด โดยวัดบริเวณยับยั้งการเจริญเติบโตไดเทากับ 7.3

มิลลิเมตร รองลงมาคือ pH 4.88 และ 6.88 ซึ่งมีความสามารถในการยับยั้งเชื้อ E. coli ที่เทากัน สวนที่ pH 4.88 สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ S. aureus และ P. aeruginosa ไดดีที่สุด โดยวัดบริเวณยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ ไดเทากับ 9.0 มิลลิเมตร และ 9.6 มิลลิเมตร ตามลําดับ นอกจากนี้ ยาปฏิชีวนะ gentamicin ที่ความเขมขน 10 ไมโครกรัมตอดิส มีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อ S. aureus และ P. aeruginosa โดยวัดบริเวณยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อไดเทากับ 14.0 และ 13.0 มิลลิเมตร ตามลําดับ ซึ่งสอดคลองกับงานวิจัยของ Oo และคณะ (2010) ศึกษาความเขมขนของยาปฏิชีวนะในการ



63

ออกฤทธิ์ฆาเชื้อ P. aeruginosa และ S. aureus ที่คัดแยกจากผูปวย พบวา gentamicin ความเขมขน 16 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร มีฤทธ์ิตานเชื้อ P. aeruginosa และ S. aureus ได ดังแสดงในตารางที่ 4.12

ตารางท่ี 4.12 ประสิทธิภาพในยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกท่ีคา pH แตกตางกันเทียบกับยาปฏิชีวนะ 3 ชนิด

Bacteria

Diameter of inhibition zone (mm)

Ampicillin

(10 μg/disc)

Chloram-

phenicol

(30 μg/disc)

Gentamicin

(10 μg/disc)

Banana peel

extract

(0.5 mg/mL)

pH 4.88

(0.5 mg/mL)

pH 5.88

(0.5 mg/mL)

pH 6.88

(0.5 mg/mL)

E. coli 27.0 28.0 15.0 0 7.0 7.3 7.0

S. aureus 37.0 29.5 14.0 0 9.0 9.0 0

P. aeruginosa 0 0 13.0 0 9.6 9.0 0

หมายเหตุ 0 คือ ไมเกิด clear zone (ไมยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรค) ผลการทดลองรายงานเปนคาเฉลี่ยที่ไดจาการทดสอบซ้ํา 3 ครั้ง

จากตารางที่ 4.12 จะเห็นวาอนุภาคเงินนานาโนที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่ความเขมขน 0.5 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไดทั้งแบคทีเรียแกรมลบและแกรมบวก สอดคลองกับงานวิจัยของ Ibrahim และคณะ (2015) ที่สังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวยและอนุภาคท่ีสังเคราะหมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไดทั้งแกรมลบและแกรมบวก แตอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก มีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรียแกรมลบมากกวา เนื่องจากผนังเซลลแบคทีเรียแกรมลบจะบางกวาผนังเซลลแบคทีเรียแกรมบวก ซึ่งสอดคลองกับงานวิจัยของ Kokila และคณะ (2015) ที่สังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกกลวยหอมและอนุภาคท่ีสังเคราะหมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมลบไดดีกวาแบคทีเรียแกรมบวก โดยสามารถยับยั้งเชื้อ E. coli ไดสูงสุด มีบริเวณการยับยั้งเทากับ 10.8 มิลลิเมตร สวนสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่ความเขมขน 0.5 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร ไมเกิด clear zone (ไมสามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียกอโรคได)



64

อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุกที่คา pH 4.88 และ 5.88 ซึ่งมีเสนผานศูนยกลางอนุภาคเฉลี่ยเทากับ 32.9 ± 11.7 และ 39.9 ± 21.2 นาโนเมตร พบวา เมื่อเวลาผานไป 24 ชั่วโมง ที่ความเขนขน 0.5 มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตชองเชื้อกอโรคทั้ง 3

ชนิดได โดยสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ S. aureus ไดดีที่สุด Lara และคณะ (2010) นําอนุภาคเงินนาโนในทางการคาที่มีขนาดเทากับ 100 นาโนเมตร มาทดสอบฤทธิ์การตานเชื้อ P. aeruginosa แลวพบวาอนุภาคเงินนาโนท่ีความเขมขน 83.3 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ P. aeruginosa เมื่อเวลาผานไป 24 ชั่วโมง

ตารางที่ 4.13 การเปรียบเทียบขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมและเปลือกกลวยนํ้าวาสุก ที่คา pH แตกตางกัน

คา pH ของสารสกัด

เสนผานศูนยกลางเฉล่ียของอนุภาคท่ีสังเคราะหได (nm)

เปลือกทับทิม 2.89 33.0 ± 8.3

3.89 34.9 ± 10.6

4.89 42.2 ± 11.9

เปลือกกลวยน้ําวาสุก

4.88 32.9 ± 11.7

5.88 39.9 ± 21.2

6.88 45.4 ± 39.3



65

เมื่อเปรียบเทียบขนาดอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมและกลวยน้ําวาสุก จะเห็นวาขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยแตกตางกัน ตามคา pH ของสารสกัด โดยถาสารสกัดมีคา pH

ต่ํา ขนาดอนุภาคที่สังเคราะหไดจะมีขนาดเล็ก (ตารางที่ 4.13) อนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมจะมีเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยของอนุภาคเล็กกวาการสังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก เห็นไดจากประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมมีคาเทากับ 81.7% ซึ่งมากกวาของสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่มีประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนเทากับ 68.0% แสดงใหเห็นวา การใชสารสกัดเปลือกทับทิมมีประสิทธิภาพในการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนไดดีกวาการใชสารสกัดเปลือกกลวยนํ้าวาสุก ดังนั้น การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดจากเปลือกผลไมดวยวิธีที่เปนมิตรกับสิ่งแวดลอม จึงนับเปนอีกทางเลือกหนึ่งที่นาสนใจที่ใชทดแทนการสังเคราะหดวยวิธีทางเคมีที่พบวากอใหเกิดอันตรายทั้งตอมนุษยและส่ิงแวดลอม



65

บทที่ 5

สรุปผลการทดลอง

ในงานวิจัยนี้ไดศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโน (AgNPs) ดวยวิธีที่เปนมิตรกับสิ่งแวดลอม (green synthesis) โดยใชสารสกัดจากเปลือกผลไม 2 ชนิด ไดแก เปลือกทับทิม และเปลือกกลวยน้ําวา ทีส่ารพฤกษเคมีซึ่งเปนองคประกอบของสารสกัดดังกลาวมีคุณสมบัติเปนตัวรีดิวซ (reducing

agent) และตัวรักษาเสถียรภาพ (stabilizing agent) โดยสารพฤกษเคมีรีดิวซซิลเวอรไอออน (Ag+) จากสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) ใหกลายเปนอนุภาคเงินนาโน (Ag0) ภายใตสภาวะอุณหภูมิหอง จากการทดลอง พบวา อนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหจากสารสกัดเปลือกทับทิมและเปลือกกลวยน้ําวา เกิดปรากฎการณ surface plasmon resonance (SPR) ขึ้น ในชวงความยาวคล่ืน 400 – 450 นาโน-

เมตร โดยที่ความเขมชนของสารละลายซิลเวอรไนเตรตและคาความเปนกรด-ดาง (pH) เริ่มตนของสารสกัดเปลือกผลไมสงผลโดยตรงกับการสังเคราะหและขนาดของอนุภาคเงินนาโนท่ีสังเคราะหได กลาวคือ เมื่อความเขมขนของสารละลายซิลเวอรไนเตรตมีคามากขึ้น ทําใหอนุภาคที่สังเคราะหไดมีปริมาณมาก และขนาดอนุภาคจะมีขนาดเล็กเมื่อคาความเปนกรด-ดาง (pH) เริ่มตนของสารสกัดเปลือกผลไมมีคาตํ่า ขนาดอนุภาคที่สังเคราะหไดจากสารสกัดเปลือกทับทิมและเปลือกกลวยน้ําวามีขนาดอยูในชวง 5 - 50

นาโนเมตร เมื่อวัดโดยใชเทคนิค XRD และ TEM การวิเคราะหดวยเทคนิค EDX พบพีคของซิลเวอรเกิดขึ้นที่ 3 keV จึงเปนการสนับสนุนวาภายในอนุภาคนั้นมีโลหะเงินเปนองคประกอบ การระบุองคประกอบของสารพฤกษเคมีโดยเทคนิค FTIR พบวา สารพฤกษเคมีสวนใหญเปนสารประกอบฟนอลิก น้ําตาล โปรตีนและฟลาโวนอยด ซึ่งสารเหลาน้ีทําหนาท่ีเปนทั้งตัวรีดิวซ และรักษาเสถียรสภาพของอนุภาคเงินนาโนท่ีไดจากการสังเคราะห โดยมีปริมาณแตกตางกันขึ้นกับชนิดของเปลือกผลไม นอกจากนี้อนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะหไดจากเปลือกทับทิมและกลวยน้ําวามีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของ E. coil, P. aeruginosa และ S. aureus ได ดังนั้น การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดจากเปลือกผลไมดวยวิธีที่เปนมิตรกับสิ่งแวดลอม จึงนับเปนอีกทางเลือกหน่ึงท่ีนาสนใจในการใชทดแทนการสังเคราะหดวยวิธีทางเคมีที่พบวากอใหเกิดอันตรายทั้งตอมนุษยและส่ิงแวดลอม



66

รายการอางอิง

กิตติมา ศรีวัฒนกุล และ กําพล ศรีวัฒนกุล (2552) ยาตานจุลชีพ ใน กําพล ศรีวัฒนกุล (บรรณาธิการ). คูมือการใชยา ฉบับสมบูรณ. พิมพครั้งที่ 7. ปทุมธานี; สํานักพิมพ สกายบุกส, 121-164.

ชูชาติ ธรรมเจริญ, สนอง เอกสิทธิ์, ณัฏฐพร พิมพะ และ ทวีศักดิ์ จันทรดวง (2550) รายงานการวิจัย เรื่อง คอลลอยดอนุภาคนาโนของเงินความเขมขนสูงสําหรับการประยุกตใชระดับอุตสาหกรรม, 1-22.

ธีรยุทธ วิไลวัลย และ วรวรรณ พันธุมนาวิน (2548) อินฟราเรด สเปกโตรสโคป; จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย

,กรุงเทพมหานคร, 1-16.

พิศิษฐ สิงหใจ (2551) การวัดขนาดอนุภาคระดับนาโนโดยใชเครื่อง DLS และ Zeta Potential Sizer;

วารสารคณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม, 2:148-153.

เลอสรร ธนสุกาญจน (2555) แนวปฏิบัติเบื้องตนดานความปลอดภัยนาโนสําหรับภาคอุตสาหกรรม;

จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย, กรุงเทพมหานคร, 5-6.

ศุภชัย เนื้อนวลสุวรรณ (2549) ความปลอดภัยของอาหาร (FOOD SAFETY); ภาควิชาสัตวแพทย

สาธารณสุข. คณะสัตวแพทยศาสตร. จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย, กรุงเทพมหานคร, 84-226.

สถาบันนวัตกรรมและพัฒนากระบวนการเรียนรู มหาวิทยาลัยมหิดล (2554) หลักการกลองจุลทรรศน อิเล็กตรอน; สืบคนเมื่อวันที่ 15 มกราคม 2554, จาก http://www.il.mahidol.ac.th/e-

media/nano/Page/Unit4-5.html

สุวัฒน วิมลวัฒนากัณฑ (2542) ตําราเภสัชวิทยา เลมที่ 3. ภาควิชเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร ศิริราช

พยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล, 1-124.

สุวัฒนา จุฬาวันทล และ เนติ สุขสมบูรณ (2547) Advances in pharmaceutical care and

pharmacotherapeutics 2. สาขาวิชาเภสัชกรรมคลินิก ภาควิชาเภสัชกรรม คณะเภสัชศาสตร มหาวิทยาลัยมหิดล, 93-120.

อโนชา อุทัยพัฒน และ นงลักษณ สุขวาณิชยศิลป (2543) เภสัชวิทยา เลม 2. พิมพครั้งที่ 2.

กรุงเทพมหานคร; สํานักพิมพนิวไทยมิตรการพิมพ, 1-25.

Bankar, A., Joshi, B., Kumar, A.R. and Zinjarde, S. (2010) Banana peel extract mediated

novel route for the synthesis of silver nanoparticles. Colloids Surfaces A, 339:

58-63.



67

Bakar, M.F.A., Mohamed, M., Rahmat, A. and Fry, J. (2009) Phytochemicals and

antioxidant activity of different parts of bambangan (Mangifera pajang) and tarap

(Artocarpus odoratissimus). Food chemistry, 113:479-483.

Bar, H., Bhui, D. K., Sahoo, G. P., Sarkar, P., Pyne, S. and Misra, A. (2009) Green synthesis of

silver nanoparticles using seed extract of Jatrophacurcas. Colloids and Surfaces

A-Physicochemical and Engineering Aspects, 348:212-216.

Benzie, I.F.F. and Strain, J.J. (1996) The ferric reducing ability of plasma as a measure of

antioxidant power: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, 239:70-76.

Chung, Y.C., Su, Y.P., Chen, C.C., Jia, G., Wang, H.L., Wu, J.C.G. (2014) Relationship

between antibacterial activity of chitosan and surface characteristics of cell wall.

Acta Pharmacologica Sinica, 25:932-936.

Cullit, B.D. Elements of X-ray Diffraction. Addison-Wesley Company, USA, p. 102.

Double beam spectrophotometer [online], accessed 5 April 2014. Available

From http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/spectrometer.html

Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, P.A. and Smith, F. (1956) Colorimetric method for

determination of sugar and related substances. Analytical Chemistry, 28:350-356.

Du, W.L., Niu, S.S., Xu, Y.L., Xu, Z.R. and Fan, C.L. (2009) Antibacterial activity of chitosan

tripolyphosphate nanoparticles loaded with various metal ions. Carbohydrate

Polymers, 75:385-389.

Dubey, M., Bhadauria, S. and Kushwah, B.S. (2009) Green synthesis of nanosilver particles

From extract of Eucalyptus hyrida (safeda) leaf. Digest Journal of Nanomaterials

and Biostructures, 4: 537-543.

Envanoff, D.D. and Chumanov, G. (2004) Size-controlled synthesis of nanoparticles.

Silver-only aqueous suspensions via hydrogen reduction. The Journal of Physical

Chemistry. B108:13948-13956.

Euromonitor international (2011) Fruit/vegetable Juice-Thailand, May 2011.

Emaga, T.H., Andrianaivo, R.H., Wathelet, B., Tchango, J.T. and Paquot, M. (2007) Effects

of the stage of maturation and varieties on the chemical compositon of banana

and plantain peels. Food Chemistry, 103:509-600.



68

Emeka, E.E, Ojiefoh, O.C, Aleruchi, C., Hassan, L.A., Christiana, O.M., Rebecca, M., Dare,

E.O. and Temitope, A.E. (2014) Evaluation of antibacterial activities of silver

nanoparticles green-synthesized using pineapple left (Ananas comosus). Micron,

57:1-5.

Feng, Q.R., Wu, J., Chen, G.Q., Cui, F.Z., Kim, T.N. and Kim, J.O. (2000) A mechanistic study

of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. John Wiley and Sons. Inc.

Heath, JR. (1989) Size dependent surface plasmon resonances in bare silver particles.

Physical Review B, 40:9982-9985.

Huang, J., Li, Q., Sun, D., Lu, Y., Su, Y., Yang, X., Wang, H., Wang, Y., Shao, W., He, N. and

Chen, C. (2007) Biosynthesis of silver and gold nanoparticles by novel sundried Cinnanonum camphora leaf. Nanotechnology, 18:105104.

Ibrahim, H.M.M. (2015) Green synthesis and characterization of silver nanoparticles using

banana peel extract and their antimicrobial activity against representative

microorganisms. Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 1-11.

Information on http://www.nanocomposix.com/pages/plasmonics-and-nanophotomics

Ingale, A. and Chaudhari, A.N. (2013) Biogenic Synthesis of Nanoparticles and Potential

Applications: An Eco-Friendly Approach. Ingale and Chaudhari, Journal of

Nanomedicine & Nanotechnoly, 4:2.

Kokila, T., Ramesh, P.S. and Geetha, D. (2015) A biogenic approach for green synthesis of

silver nanoparticles using peel extract of Citrus sinensis and its application.

International Journal of ChemTech Research, 7:804-813.

Kumar, D.A., Palanichamy, V. and Roopan, S.M. (2014) Green synthesis of silver

nanoparticles using Alternanthera dentate leaf extract at room temperature and

their antimicrobial activity. Spectrochimica Acta Part A-Molecular and

Biomolecular Spectroscopy, 127:168-171.



69

Kumar, R., Roopanb, S.M., Prabhakarnc, A., Khannaa, V.G. and Chakrobortyd, S. (2012)

Agricultural waste Annona squamosa peel extract: Biosynthesis of silver

nanoparticles. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular

Spectroscopy, 90:173–176.

Lara, HH., Nilda, V., Nunez, A., Turrent Ixtepan LDC and Padilla CR. (2010) Bactericidal

effect of silver nanoparticles against multidrug-resistant bacteria. World Journal

of Microbiology and Biotechnology, 26:615-621.

Li, F.T., Yang, H., Zhao, Y. and Xu, R. (2007) Novel modification pectin for heavy metal

adsorption. Chinese Chemical Letters, 18:325–328.

Magudapatty, P., Gangopadhyayrans, P., Panigrahi, B. K., Nair, K. G. M. and Dhara, S. (2001)

Electrical transport studies of silver nanoparticles embedded in glass matrix.

Physica B, 299:142-146.

Maneerung, T., Tokura, S., and Rujiravanit, R. (2008) Impregnation of silver nanoparticles

into bacterial cellulose for antimicrobial wound dressing. Carbohydrate

Polymers, 72:43-51.

Mallikarjun, K., Narsimha, G., Dillip, G., Praveen, B., Shreedhar, B. and Lakshmi, S. (2011)

Green synthesis of silver nanoparticles using Ocimu leaf extract and their

characterization. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 6:181-186.

Menon, M.V.G. (1972) Properties of Elemental Materials. Tata McGraw-Hill, pp.65-75.

Mie, G. (1908) Contributions on the optics of turbid media, particularly colloidal metal

solutions. Annals of Physics, 25:377-445.

Miller, G.L. (1959) Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar.

Analytical Chemistry, 31:420-428.

Mittal, A.K., Chisti, Y. and Banerjee, U.C. (2013) Synthesis of metallic nanoparticles using

plant extracts. Biotechnology Advances, 31:346-356.

Martos, M.V., Navajas, Y.R., Lopez, J.F., Sendra, E., Barbera, E.S. and Alvarez, J.A.P. (2011)

Antioxidant properties of pomegranate (Punica granatum L.) bagasses obtained

as co-product in the juice extraction. Food Research International, 44:

1217-1223.



70

Mulvaney, P. (1996) Surface plasmon spectroscopy of nanosized metal particles.

Langmuir, 12:788-800.

Narayanan, K.B. and Sakthivel, N. (2011) Green synthesis of biogenic metal nanoparticles

by terrestrial and aquatic phototrophic and heterotrophic eukaryotes and

biocompatible agents. Advances in Colloid and Interface Science, 169:59-79.

Noguez, C. (2007) Surface plasmons on metal nanoparticles: the influence of shape and

physical environment. The Journal of Physical Chemistry C, 111:3806-3819.

Oo, TZ., Cole, N., Garthwaitel, L., Mark Willcox, D.P. and Zhu, H. (2010) Evaluation of

synergistic activity of bovine lactoferricin with antibiotics in corneal infection.

Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 10:1243-1251.

Panacek, A., Kvitek L., Prucek, R., Kolar M., Vecerova, R., Pizurova, N., Sharma, VK.,

Nevecna, T. and Zboril, R. (2006) Silver colloid nanoparticles: synthesis,

characterization, and their antibacterial activity. The Journal of Physical

Chemistry B, 110:16248-16253.

Panneerselvam, C., Ponaruselvam, S. and Murugan, K. (2011) Potential anti plasmodial

activity of synthesized silver nanoparticles using Andrographis paniculata Nees

(Acanthaceae). Archieve of Application Science Research, 3(6):208-217.

Poovathinthodiyil, R., Jie, F. and Scott, L. W. (2003) Completely “Green” synthesis and

stabilization of metal nanoparticles. Journal of the American Chemical Society,

125:13940-13941.

Roopan, S.M., Rohit, Madhumitha, G., Rahuman, A.A., Kamaraj, C. and Bharathi, A. (2013)

Low-cost and ecofriendly phyto-synthesis of silver nanoparticles using Cocos nucifera coir extract and its larvicidal activity. Industrial Crops and Products,

73:332-338.

Sastry, M., Mayya, K.S. and Bandyopadhyay, K. (1997) pH-dependent changes in the

optical properties of carboxylic acid derivatized silver colloidal particles. Colloids

and Surfaces A, 127:221- 8.



71

Shanmugavadivu, M., Kuppusamy, S. and Ranjithkumar, R. (2014) Synthesis of

Pomegranate Peel Extract Mediated Silver Nanoparticles and its Antibacterial

Activity. American Journal of Advanced Drug Delivery, 174-182.

Shrivastava, S., Bera, T., Roy, A., Singh, G., Ramachandrarao, P. and Dash, D. (2007)

Characterization of enhanced antibacterial effects of novel silver nanoparticles.

Nanotechnology, 18:103-112.

Singh, C., Baboota, R.K., Naik, P.K and Singh, H. (2012) Biocompatible synthesis of silver

and gold nanoparticles using leaf extract of Dalbergia sissoo. Advanced Materials

Letters, 3(4):279-285.

Singhal, G., Bhavesh, R., Kasariya, K., Sharma, A.R. and Singh, R.P. (2011) Biosynthesis of

silver nanoparticles using Ocimum sanctum (Tulsi) left extract and screening its

antimicrobial activity. Journal of Nanoparticle Research, 13:2981-2988.

Spectrophotrometer [online], accessed 5 April 2014. Available From

http://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/spectrometer.html

Solomon, S.D., Bahadory, M., Jeyarajasingam, A.V., Rutkowsky, S.A. and Boritz., C. (2007)

Synthesis and Study of Silver nanoparticles. Journal of Chemical Education,

84(2):322-325.

Temgire, M.K. and Joshi, S.S. (2004) Optical and structural studies of silver nanoparticles.

Radiation Physics and Chemistry, 71:1039-1044.

Top down approach and bottom up approach [online], accessed 5 April 2014. Available

From http://www.gitam.edu/eresource/nano/nanotechnology/role_of_bottomup

_ and_topdown_a.html

Tripathi, R.M., Kumar, N., Shrivastav, A., Singh, P. and Shrivastav, B.R. (2013) Catalytic

activity of biogenic silver nanoparticles synthesized by Ficus panda leaf extract.

Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 96:75-80.

Umoren, S.A., Obot, I.B. and Gasem, Z.M. (2014) Green Synthesis and Characterization of

Silver Nanoparticles Using Red Apple (Malus domestica) Fruit Extract at Room

Temperature. Journal of Materials and Environmental Science, 5:907-914.



72

Willets, K.A. and Van Dynne, R.P. (2007) Localized Surface Plasmon Resonance

Spectroscopy and Sensing. Physical Chemistry, 58:267-297.

Xu, X., Yang, Q., Wang, Y., Yu, H., Chen, X., and Jing, X. (2006) Biodegradable

Electronspunpoly (L – lactide) fibers containing antibacterial silver nanoparticles.

European Polymer Journal, 42:2081-2087.



73

ภาคผนวก



74

ภาคผนวก ก



75

การเตรียมอาหารเล้ียงเชื้อ Nutrient broth (NB)

ชั่งสวนประกอบตางๆ ตามสูตรอาหารดังตอไปนี้ Beef extract 3 กรัม

Peptone 5 กรัม

น้ํากลั่น 1,000 มิลลิลิตร ละลายสวนประกอบตางๆ ในน้ํากลั่นคนดวยแทงแกวใหสวนประกอบของอาหารละลายปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นใหครบ 1,000 มิลลิลิตร

การเตรียมอาหารเล้ียงเชื้อ Nutrient agar (NA)

ชั่งสวนประกอบตางๆ ตามสูตรอาหารดังตอไปนี้ Beef extract 3 กรัม

Peptone 5 กรัม

Agar 15 กรัม น้ํากลั่น 1,000 มิลลิลิตร

ละลายสวนประกอบตางๆ ในนํ้ากล่ันคนดวยแทงแกวพรอมใหความรอนเพ่ือใหสวนประกอบตางๆ ของอาหารละลายปรับปริมาตรดวยนํ้ากลั่นใหครบ 1,000 มิลลิลิตร

การเตรียมสารละลาย DNS

ชั่ง DNS 1 กรัม ละลายในน้ํากลั่นประมาณ 50 มิลลิลิตร ผสมใหเขากันบน hot plate จนละลาย คอยๆ เติมสารละลาย 2N NaOH ปริมาตร 20 มิลลิลิตร ผสมใหเขากันจะไดสารละลายสี orange

yellow จากนั้นเติม sodium potassium tartrate จํานวน 30 กรัม ปรับปริมาตรดวยนํ้ากลั่นใหครบ 100 มิลิลิตร ในขวดปรับปริมาตร

การเตรียมสารละลาย 2N sodium chloride (NaOH)

ชั่ง sodium chloride (NaOH) จํานวน 8 กรัม ละลายในน้ํากลั่น ปรับปริมาตรใหครบ 100 มิลลิลิตร ในขวดปรับปริมาตร



76

การเตรียมสารละลาย 5% sodium nitrite (NaNO2)

ชั่ง sodium nitrite (NaNO2) จํานวน 5 กรัม ละลายในนํ้ากลั่น ปรับปริมาตรใหครบ 100 มิลลิลิตร ในขวดปรับปริมาตร

การเตรียมสารละลาย 10% AlCl3.6H2O

ชั่ง AlCl3.6H2O จํานวน 10 กรัม ละลายในนํ้ากลั่น ปรับปริมาตรใหครบ 100 มิลลิลิตร ในขวดปรับปริมาตร การเตรียมสารละลาย 10 mM silver nitrate (AgNO3) ปริมาตร 25 มิลลิลิตร จากสูตร mol = g/Mw (Mw = 169.87 g/mol)

จะได g = (169.87 g/mol) (10 x 10-3)

g = 1.6987 g

สารละลาย 1000 มิลลิลิตร ชั่ง silver nitrate 1.6987 กรัม

สารละลาย 25 มิลลิลิตร ชั่ง silver nitrate (1.6987 x 25)/1000 = 0.0425 กรัม ดังนั้น ตองชั่ง silver nitrate 0.0425 กรัม ละลายในน้ํา DI ปรับปริมาตรเปน 25 มิลลิลิตร

การเตรียมสารละลาย 0.85% sodium chloride (NaCl) ปริมาตร 300 มิลลิลิตร สารละลาย 100 มิลลิลิตร ชั่ง sodium chloride 0.85 กรัม สารละลาย 300 มิลลิลิตร ชั่ง sodium chloride (0.85 x 300)/100 = 2.55 กรัม

ดังนั้น ตองชั่ง sodium chloride 2.55 กรัม ละลายในน้ํากลั่นปริมาตร 300 มิลลิลิตร

การเตรียมสารละลาย Bradford ปริมาตร 1 ลิตร ชั่ง Coomassie Blue G-250 100 มิลลิกรัม ละลายดวย 95% ethanol ปริมาตร 50 มิลลิลิตร กรองดวยกระดาษกรอง whatman no.1 จากนั้นเติม 85% phosphoric acid (H3PO4) ปริมาตร 100 มิลลิลิตร ปรับปริมาตรดวยนํ้ากลั่นจนครบ 1 ลิตร เก็บสารละลายในขวดสีชา ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส



77

ภาคผนวก ข



78

กราฟมาตรฐานและการคํานวณ

1. การหาปริมาณฟนอลิกทั้งหมด (Total phenolic content)

ตารางที่ ข.1 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสารละลาย gallic acid กับคาการดูดกลืนแสงท่ีความยาวคลื่น 760 นาโนเมตร

ความเขมขน gallic acid

(μg) OD760

0 0

5 0.214

10 0.414

15 0.631

20 0.847

25 1.042

ภาพที่ ข.1 กราฟมาตรฐานสารละลาย gallic acid ของการหาปริมาณฟนอลิกทั้งหมด (total phenolic

content)



79

การคํานวณหาปริมาณฟนอลิกท้ังหมด

เตรียมสารสกัดความเขมขน 50 mg/ml ตอนทดลองปเปตมา 0.25 ml เพราะฉะนั้น มีเนื้อสาร 12.5 mg จากกราฟมาตรฐานของสารละลาย gallic acid คือ y = 0.0419x + 0.0014

แทนคาการดูดกลืนแสงที่วัดไดเปน y หาคา x จะได X = (0.0773-0.0014)/0.0419

X = 18.4407 μg

สารสกัด 12.5 mg มีปริมาณฟนอลิกท้ังหมด = 18.407 μg

สารสกัด 1000 mg มีปริมาณฟนอลิกท้ังหมด = (1000 x 18.407)/0.05

= 1472.586 μg GAE/g extract

= 1.473 mg GAE/g extract

ดังนั้น สารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณฟนอลิกทั้งหมด 1.473 x (dilution=5) = 73.629 mg GAE/g

extract

สารกัดเปลือกทับทิม

(mg/ml)

คาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลืน 760 nm

ครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2 ครั้งที่ 3 เฉลี่ย

50 mg/ml 0.798 0.761 0.759 0.773



80

2. การหาปริมาณน้ําตาลทั้งหมด (Total sugar)

ตารางที่ ข.2 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสารละลาย glucose กับคาการดูดกลืนแสงท่ีความยาวคลื่น 480 นาโนเมตร

ความเขมขน glucose

(μg) OD480

0 0

20 0.121

40 0.217

60 0.341

80 0.436

100 0.517

ภาพที่ ข.2 กราฟมาตรฐานสารละลาย glucose ของการหาปริมาณน้ําตาลทั้งหมด (total sugar) โดยการวิเคราะหดวยวิธี phenol-sulfuric



81

การคํานวณหาปริมาณน้ําตาลทั้งหมด

เตรียมสารสกัดความเขมขน 50 mg/ml ตอนทดลองปเปตมา 1 ml เพราะฉะนั้น มีเนื้อสาร 50 mg จากกราฟมาตรฐานของสารละลาย glucose คือ y = 0.0052x + 0.011

แทนคาการดูดกลืนแสงที่วัดไดเปน y หาคา x จะได X = (0.488 - 0.011)/0.0052

X = 91.667 μg

สารสกัด 50 mg มีปริมาณน้ําตาลทั้งหมด = 91.667 μg

สารสกัด 1000 mg มีน้ําตาลทั้งหมด = (1000 x 91.667)/50

= 1833.333 μg glucose/g extract

= 1.833 mg glucose/g extract

ดังนั้น สารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณน้ําตาลท้ังหมด 1.833 x (dilution=500) = 913.667 mg

glucose/g extract


(mg/ml)



50 mg/ml 0.461 0.474 0.528 0.488



82

3. การหาปริมาณน้ําตาลรีดิวซ (DNS method)

ตารางที่ ข.3 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสารละลาย glucose กับคาการดูดกลืนแสงท่ีความยาวคลื่น 540 นาโนเมตร

ภาพที่ ข.3 กราฟมาตรฐานสารละลาย glucose ของการหาปริมาณน้ําตาลรีดิวซ (reducing sugar

content) โดยการวิเคราะหดวยวิธี DNS


(μg) OD540

0 0

200 0.158

400 0.318

600 0.475

800 0.624

1000 0.781

1200 0.912

1400 1.047



83

การคํานวณหาปริมาณน้ําตาลรีดิวซทั้งหมด

เตรียมสารสกัดความเขมขน 50 mg/ml ตอนทดลองปเปตมา 1 ml เพราะฉะนั้น มีเนื้อสาร 50 mg จากกราฟมาตรฐานของสารละลาย glucose คือ y = 0.0075x + 0.0127


X = 51.062 μg

สารสกัด 50 mg มีปริมาณน้ําตาลรีดิวซ = 51.062 μg

สารสกัด 1000 mg มีน้ําตาลรีดิวซ = (1000 x 51.062)/50

= 1021.24 μg glucose/g extract

= 10.212 mg glucose/g extract

ดังนั้น สารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณน้ําตาลรีดิวซ 10.212 x (dilution=40) = 408.498 mg

glucose/g extract


(mg/ml)



50 mg/ml 0.569 0.602 0.574 0.582



84

4. การหาปริมาณฟลาโวนอยด ตารางท่ี ข.4 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสารละลาย quercetin กับคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 510 นาโนเมตร


(μg) OD510

0 0

200 0.127

400 0.318

600 0.425

800 0.557

1000 0.720

ภาพที่ ข.4 กราฟมาตรฐานสารละลาย quercetin ของการหาปริมาณน้ําตาลฟลาโวนอยด (flavonoid

content)



85

การคํานวณหาปริมาณฟลาโวนอยดท้ังหมด

เตรียมสารสกัดความเขมขน 50 mg/ml ตอนทดลองปเปตมา 0.5 ml เพราะฉะนั้น มีเนื้อสาร 25 mg จากกราฟมาตรฐานของสารละลาย quercetin คือ y = 0.0007x + 0.0009


X = 1167.29 μg

สารสกัด 25 mg มีปริมาณฟลาโวนอยดท้ังหมด = 1167.29 μg

สารสกัด 1000 mg มีปริมาณฟลาโวนอยดท้ังหมด = (1000 x 1167.29)/25

= 46691.6 μg quercetin /g extract

= 46.69 mg quercetin /g extract

ดังนั้น สารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณฟลาโวนอยดท้ังหมด = 46.69 mg quercetin /g extract


(mg/ml)



50 mg/ml 0.826 0.818 0.811 0.818



86

5. การหาความสามารถในการเปนตัวรีดิวซ (FRAP assay)

ตารางท่ี ข.5 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสารละลาย FeSO4 กับคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 593 นาโนเมตร

ความเขมขน FeSO4

(μmol) OD593

0 0

0.004 0.224

0.006 0.351

0.008 0.432

0.010 0.597

0.012 0.678

0.014 0.755

0.016 0.893

ภาพที่ ข.5 กราฟมาตรฐานสารละลาย FeSO4 ของการหาความสามารถในการรีดิวซ โดยการวิเคราะหดวยวิธี FRAP assay



87

การคํานวณหาความสามารถในการรีดิวซ

เตรียมสารสกัดความเขมขน 50 mg/ml ตอนทดลองปเปตมา 0.02 ml เพราะฉะนั้น มีเนื้อสาร 1 mg จากกราฟมาตรฐานของสารละลาย FeSO4 คือ y = 55.311x + 0.0073

แทนคาการดูดกลืนแสงที่วัดไดเปน y หาคา x จะได X = (0.532 - 0.0073)/ 55.311

X = 0.009 μmol

สารสกัด 1 mg มีความสามารถในการรีดิวซ = 0.009 μmol

สารสกัด 1000 mg มีความสามารถในการรีดิวซ = (1000 x 0.009)/1

= 9.478 μmol FeSO4/g extract

= 9.478 x (dilution=150) μmol FeSO4/g extract

= 1421.704 μmol FeSO4/g extract

เปลี่ยนหนวย μmol FeSO4 เปน mg FeSO4 จะได 1421.704 x 152 = 216.1 mg FeSO4

ดังนั้น สารสกัดเปลือกทับทิมมีความสามารถในการรีดิวซ = 216.1 mg FeSO4/g extract


(mg/ml)

คาการดูดกลืนแสงที่ ความยาวคลื่น 593 nm

50 mg/ml 0.532



88

6. การหาปริมาณโปรตีน (Bradford)

ตารางที่ ข.6 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสารละลาย BSA กับคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 595 นาโนเมตร

ความเขมขน BSA

(μg) OD595

0 0

0.1 0.129

0.2 0.232

0.4 0.443

0.6 0.647

0.8 0.851

ภาพที่ ข.6 กราฟมาตรฐานสารละลาย BSA ของการหาปริมาณโปรตีน (protein) โดยการวิเคราะหดวยวิธี bradford



89

การคํานวณหาปริมาณโปรตีน

เตรียมสารสกัดความเขมขน 50 mg/ml ตอนทดลองปเปตมา 0.01 ml เพราะฉะนั้น มีเนื้อสาร 0.5 mg จากกราฟมาตรฐานของสารละลาย BSA คือ y = 1.0522x + 0.0154

แทนคาการดูดกลืนแสงที่วัดไดเปน y หาคา x จะได X = (0.651 - 0.0154)/ 1.0522

X = 0.604 μg

สารสกัด 0.5 mg มีปริมาณโปรตีน = 0.604 μg

สารสกัด 1000 mg มีปริมาณโปรตีน = (1000 x 0.604)/0.5

= 1208.135 μg BSA/g extract

= 1.208 mg BSA/g extract

ดังนั้น สารสกัดเปลือกทับทิมมีปริมาณโปรตีน = 1.208 mg BSA/g extract


(mg/ml)


ครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2 ครัง้ที่ 3 เฉลี่ย

50 mg/ml 0.656 0.608 0.688 0.651



90

ตารางท่ี ข.7 ความสัมพันธระหวางขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยและความถี่ (frequency) ของอนุภาคที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิมท่ีคา pH แตกตางกัน

ขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ย (nm)

Frequency

pH 2.89 pH 3.89 pH 4.89

0 - 19 5 10 5

20 - 39 245 201 131

40 - 59 47 83 141

60 - 79 3 6 22

80 - 99 0 0 0

100 - 120 0 0 1

ตารางท่ี ข.8 ความสัมพันธระหวางขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ยและความถี่ (frequency) ของอนุภาคที่สังเคราะหโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุกที่คา pH แตกตางกัน

ขนาดเสนผานศูนยกลางเฉลี่ย (nm)

Frequency

pH 4.88 pH 5.88 pH 6.88

0 - 19 10 5 29

20 - 39 100 100 80

40 - 59 31 20 5

60 - 79 6 10 1

80 - 99 0 8 10

100 - 119 0 3 9

120 - 139 0 1 9

140 - 160 0 0 4



91

การหาประสิทธิภาพการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกผลไม

การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม

โดยจะนับอนุภาคทั้งหมด จํานวน 300 อนุภาค ทั้ง 3 pH

การคํานวณจะเลือกชวงขนาดที่มีมากท่ีสุด จากตารางที่ ข.7 จะไดวา ที่ pH 2.89 ;

ชวงขนาดอนุภาค 20 – 39 จํานวนอนุภาค 300 อนุภาค คิดเปน 100 %

ชวงขนาดอนุภาค 20 – 39 จํานวนอนุภาค 245 อนุภาค คิดเปน (100 x 245)/300 = 81.7%

ดังนั้น ประสิทธิภาพการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม pH 2.89 เทากับ 81.7%

การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกกลวยน้ําวาสุก

โดยจะนับอนุภาคทั้งหมด จํานวน 147 อนุภาค ทั้ง 3 pH

การคํานวณจะเลือกชวงขนาดที่มีมากท่ีสุด จากตารางที่ ข.7 จะไดวา ที่ pH 4.88 ;

ชวงขนาดอนุภาค 20 – 39 จํานวนอนุภาค 147 อนุภาค คิดเปน 100 %

ชวงขนาดอนุภาค 20 – 39 จํานวนอนุภาค 100 อนุภาค คิดเปน (100 x 245)/300 = 68.0%

ดังนั้น ประสิทธิภาพการสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนโดยใชสารสกัดเปลือกทับทิม pH 4.88 เทากับ 68.0%



92

ประวัติผูวิจัย

ชื่อ-สกุล นางสาวศรินยา โพธิ์แดง Miss. Sarinya Poadang

วัน เดือน ปเกิด 2 ธันวาคม 2532

ที่อยู 21 หมู 3 ตําบลบางเตย อําเภอสามพราน จังหวัดนครปฐม 73110

ประวัติการศึกษา พ.ศ. 2551 สําเร็จการศึกษาในระดับมัธยมศึกษาจากโรงเรียนนาคประสิทธิ์ อําเภอ

สามพราน จังหวัด นครปฐม พ.ศ. 2554 สําเร็จการศึกษาปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ

คณะวิศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยีอุตสาหกกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร พ.ศ. 2554 ศึกษาตอในระดับปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ

คณะวิศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยีอุตสาหกกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร

งานวิจัยที่สําเร็จแลว ระดับปริญญาตรี การศึกษาฤทธิ์เบื้องตนในการตานอนุมูลอิสระและการยับยั้งแบคทีเรียของสาร

สกัดจากผักกระสังซึ่งสกัดดวยวิธีรีฟลักซ ระดับปริญญาโท การสังเคราะหอนุภาคเงินนาโนจากสารสกัดเปลือกผลไม

Poster presentation and Proceeding

พ.ศ. 2556 S. Phongtongpasuk and S. Poadang (2013). Effect of storage

conditions on the polyphenol content and the antioxidant activity

of Peperomia pellucida L. Kunth extracts, The 25th Annual Meeting

of the Thail Society for Biotechnology and International

Conference, The Emerald Hotel, Bangkok, Thailand, p 300-307.



93

พ.ศ. 2557 S. Phongtongpasuk and S. Poadang (2014) Extraction of antioxidants

from Peperomia pellucida L. Kunth. Thummasat Int. J. Sci Tech.

19, p 38-43.

Oral presentation and Proceeding

พ.ศ. 2557 S. Phongtongpasuk and S. Poadang (2014) Green synthesis of silver

nanoparticles using pomegranate peel extract. The 4th Thailand

International Nanotechnology Conference 2014 (Nanothailand

2014), 25-28 November 2014, Thailand Science Park Convention

Center, Pathumthani, Thailand.



Documents

ส น กัห อ สมุดกลาง...ก ตตกรรมประกาศ ว ทยาน ฉบ พนธ บน ส จได ด โดยไดวยดาเร