PMP5-1

การวเคราะหปรมาณสารกาจดวชพชกลมคลอโรฟนอกซอะซตกแอซด

โดยแคปลลารอเลกโทรโฟรซส

Determination of Chlorophenoxyacetic Acid Herbicide by Capillary Electrophoresis

สรตดา ศรสวรรณ (Suratda Srisuwan)* ดร.จนทรเพญ อนทรประเสรฐ (Dr. Janpen Intaraprasert)**

บทคดยอ

การวเคราะหหาปรมาณสารกาจดวชพชกลมคลอโรฟนอกซอะซตกแอซด ไดแก 2,4-dichlorophenoxyacetic

acid (2,4-D), 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T), 4-chloro-2-methyphenoxyacetic acid (MCPA) และ 2-(2,4-

dichlorophenoxy)-propinic acid (dichloroprop.) ดวยเทคนคแคปลลารอเลกโทรโฟรซส โดยศกษาปจจยทมผลตอการ

วเคราะหปรมาณ ไดแก ชนดของสารละลายอเลกโทรไลต ความเขมขนของสารละลายอเลกโทรไลต พเอช(pH)

สารเตมแตง ศกยไฟฟาทใชในการแยกสาร และเวลาในการฉดสาร เพอหาสภาวะทเหมาะสมในการวเคราะห ซงพบวา

สภาวะทใหผลดทสดในการทดลองคอ การใช fused-silica capillary 50 µm i.d. x 64.5 cm (56 cm effective length) 50

mM phosphate buffer และ 100 mM sodium lauryl sulfate ท pH 7.0 เวลาทใชในการฉดสารตวอยาง 5 วนาท ศกยไฟฟา

+30 kV อณหภม 25 ๐C ตรวจวดสญญาณดวย UV-Visible detector ทความยาวคลน 214 นาโนเมตร และความยาวคลน

อางอง 280 นาโนเมตร โดยคา limit of detection (LOD) ของสารกาจดวชพชทง 4 ชนด คอ 0.5 มลลกรมตอลตร

ABSTRACT

Determination of chlorophenoxyacetic acid herbicide such as 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D),

2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T), 4-chloro-2-methyphenoxyacetic acid (MCPA) and 2-(2,4-

dichlorophenoxy)-propionic acid (dichloroprop.) were studied using capillary electrophoresis (CE). The optimum

analytical conditions were involved type of buffer solution, concentration of buffer solution, pH, buffer additive,

separation voltage and sample injection time. The experiment results indicated that the optimum condition were

fused-silica capillary 50 µm i.d. x 64.5 cm (56 cm effective length), 50 mM phosphate buffer solution and 100 mM

sodium lauryl sulfate, pH 7.0, sample injection times 5 sec., separation voltage +30 kV, temperature at 25 ๐C, UV-

Visible detector, signal wavelength at 214 nm and reference wavelength at 280 nm.The limit of detection for these

herbicides were 0.5 mg/l.

คาสาคญ: แคปลลารอเลกโทรโฟรซส สารกาจดวชพช คลอโรฟนอกซอะซตกแอซด

Key Words: Capillary Electrophoresis, Herbicide, Chlorophenoxyacitic Acid

* นกศกษา หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสงแวดลอม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยอบลราชธาน

** ผชวยศาสตราจารย ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยอบลราชธาน

367

PMP5-2

บทนา

การทาเกษตรกรรมในประเทศไทย มการใชยา

ฆาแมลง (pesticides) และสารกาจดวชพช (herbicides)

อยางกวางขวาง ขอมลทแสดงใหเหนถงการใชสาร

กาจดวชพชทมปรมาณมากในประเทศไทย พบวามการ

นาเขาสารกาจดวชพช ใน ป พ.ศ.2552 ปรมาณ 85,821

ตน คดเปนมลคา 9,338 ลานบาท และมแนวโนมเพมขน

ทกป (สานกงานเศรษฐกจการเกษตร, 2554) การใช

สารเคมประเภทตางๆ เหลาน โดยทไมไดรบคาแนะนา

ทถกตอง เชน การใชในปรมาณทมากเกนพอเพอทจะ

เรงใหไดผลผลตทด มคณภาพ และมจานวนมาก ซง

บางครงเกษตรกรไมไดทงระยะเวลาใหนานพอกอนการ

เกบเกยว และจาหนายตอผบรโภค ซงอาจทาใหสารเคม

เหลานตกคางอยในผลผลต ในดน และบางสวนถกชะ

ลงสแหลงน า เปนสาเหตใหเกดผลกระทบตอผบรโภค

และสงแวดลอม ดงนนจงตองมการตรวจสอบปรมาณ

การตกคางของสารกาจดว ชพช ท งในผลผลตทาง

การเกษตรและสงแวดลอม

การตรวจหาปรมาณสารกาจดวชพชทตกคาง

ในผลผลตทางการเกษตร หรอในสงแวดลอม ทมระดบ

ความเขมขนต า (ppm) สวนใหญใชเครองมอ high

performance liquid chromatography (HPLC) และ gas

chromatography (GC) แตอยางไรกตาม HPLC และ GC

มขอจากดหลายดาน เชน เทคนคการวเคราะหดวย

HPLC นน ตองใชตวทาละลายอนทรย ในปรมาณทมาก

ใชเวลาในการวเคราะหนาน และการเสอมสภาพของ

HPLC คอลมน ซงมราคาสง และไมสามารถใชเทคนค

HPLC ในการวเคราะหยาฆาแมลงทไมม chromophore

หรอ fluorophore บางชนดได สวนในการวเคราะหสาร

ฆาแมลงและสารกาจดวชพชบางชนดดวย GC นน ม

ขนตอนทยงยากมากขนในข นตอนของการเตรยม

ตวอยาง คอ การทาใหเกดสารอนพนธ (derivatization)

เพอเพมความสามารถในการระเหยของสารตวอยาง ทา

ใหใชเวลาในการวเคราะหนาน และสารรเอเจนตทใช

ทาปฏกรยา สวนใหญมราคาสงและเปนพษ

ขอดของ CE เมอเปรยบเทยบกบ HPLC คอ

CE เปนวธทมประสทธภาพการแยกสงกวา HPLC (Yu

et al., 2005) ในการวเคราะหโดยใช CE จะใชสารเคม

สารละลาย และตวทาละลายในปรมาณทนอยมาก

(ระดบ µL) ทาใหปรมาณของเสยจากหองปฏบตการ

นอย นอกจากนแลว CE ยงเปนวธทสะดวก ใชงาย เวลา

ทใชในการวเคราะหสน ตนทนการวเคราะหตอหนวย

ตา CE ประกอบดวยชนดของการแยก (separation

mode) หลายชนด เชน capillary zone electrophoresis

(CZE) ซงเปนวธทงายทสด เหมาะสาหรบการแยก และ

ว เ ค ร า ะ ห ส า ร ท ม ป ร ะ จ ข น า ด เ ล ก แ ล ะ micellar

electrokinetic chromatography (MEKC) สามารถใช

แยกสารไดทงทมประจและเปนกลางทางไฟฟาได (Zhu

et al., 2002) โดยการเตมสารลดแรงตงผว (surfactant)

ลงในสารละลายอเลกโทรไลตเพอใหเกดเปนไมเซลล

(micelle) กลไกการแยกสารทเปนกลางทางไฟฟาเกด

จากอนตรกรยาระหวางสารกบไมเซลล เปนตน

จากขอดของ CE ทาให CE เปนเทคนคท

ไดรบความนยมในการแยกและวเคราะหหาปรมาณสาร

กาจดวชพช (Silva et al., 2003; Zerbinati et al., 2000)

ซงดจากมรายงานการใช CE ในการวเคราะหหาปรมาณ

สารกาจดวชพชอยางมากมาย อาทเชน จากรายงานการ

วจยของ Mechref et al. (1997) ไดศกษาการแยกและ

วเคราะหสารกาจดวชพชทเปน enantiomeric โดยการ

เตมสารลดแรงตงผว (surfactants) เพอชวยในการแยก

สารอยางสมบรณโดยใช CE นอกจากนมรายงานการใช

CE ในการวเคราะหหาสารตกคางในสงแวดลอม เชน

Fu et al. (2009) ไดใช CE ในการวเคราะหหาสภาวะท

เหมาะสมในการวเคราะหหาปรมาณสารทปนเปอนใน

ดน เพอดอตราการยอยสลายของสาร 2,4-D และ

MCPA-sodium ในดน Dinelli et al. (1995) ไดศกษาหา

ปรมาณการปนเปอนซลโฟนลยเรย(sulfonylurea) ใน

ดนโดยใชเทคนค MEKC ซงสามารถวเคราะหสารทม

ความเขมขนตาๆไดถง10 ppb. เปนตน

368

PMP5-3

วตถประสงคของงานวจย

เพอศกษาหาสภาวะทเหมาะสมในการวเคราะห

ปรมาณสารกาจดวชพช กลมคลอโรฟนอกซอะซตแอซด

4 ชนดไดแก 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)

2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T) 4-chloro-

2-methyphenoxyacetic acid (MCPA) 2-(2,4-dichloro

phenoxy) - propionic acid (dichloroprop.)

เครองมอ และสารเคม

เครองมอ 3D Capillary electrophoresis

Instrument (Agilent Thechnologies,Deutshland, Germany)

equipped with a UV detector, Fused silica capillary 50 um

i.d. x 64 cm (Polymicro Technologies, Arizona, USA)

สารเคม 2 ,4-dichlorophenoxyacetic acid

(2,4-D) 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T)

4-chloro-2-methyphenoxyacetic acid (MCPA) 2-(2,4-

dichlorophenoxy) -propionic acid (dichloroprop.)

Acitic acid glacial (CH3COOH) Sodium acetate

(CH3COONa) Boric acid (H3BO3) Sodium tetraborate

(Na2B4O7) Sodium di-hydrogen phosphate

(NaH2PO4) Di-sodium hydrogen phosphate anhydrous

(Na2HPO4) Sodium lauryl sulfate

(CH3(CH2)11OSO3Na,(SDS)) Sodium hydroxide

anhydrous pellets(NaOH) Methanol (CH3OH)

Orthophosphoric acid 85% (H3PO4)

การเตรยมสารละลายมาตรฐานทใชในการ

ทดลองเตรยมสารละลาย stock standard แตละชนดให

มความเขมขน 1000 ppm โดยใช methanol เปนตวทา

ละลาย รกษาไวทอณหภม 4 ๐C เตรยมสารละลาย

working ทเปนสารละลายผสมของ standard แตละชนด

ใหมความเขมขนชนดละ 20 ppm โดยการนาสารละลาย

stock standard แตละชนดมา 1 ml ผสมกนและปรบ

ปรมาตรดวยสารละลายอเลกโทรไลตใหเปน 10 ml เมอ

จะนาเขาเครอง CE จะตองกรองดวย 0.45 µm nylon

filter membrane ใสใน CE Vials จากนนนาไปเขา

เครอง ultrasonic เพอไลฟองอากาศ

การเตรยมสารละลาย stock buffer ใหมความ

เขมขน 200 mM เตรยมสารละลายอเลกโทรไลตใหม

ความเขมขนชนดละ 50 mM โดยปเปตสารละลาย stock

buffer มา 6.25 ml ลงในบกเกอรขนาด 50 ml เตมน า DI

ลงไปประมาณ 10 ml ปรบ pH ใหได 7.00 ดวย 1 M

NaOH จากนนเทสารละลายลงในขวดวดปรมาตรขนาด

25 ml ปรบปรมาตรดวยน า DI จนครบปรมาตร เมอจะ

นา เขา เค รองCE จะตองกรองและไลฟองอากาศ

เชนเดยวกบตวอยาง

วธการวจย

วธวเคราะหสารกาจดวชพชโดยใชเครอง CE

กอนทาการวเคราะหจะตองลางแคปลลารคอลมนใหม

ดวยสารละลาย 1 M NaOH เปนเวลา 30 นาท เพอเปน

การ regenerate SiO- groups บนผวภายในของแคปลลา

รคอลมน เพอให EOF คงทภายหลงการลางดวย

สารละลาย แลวลางดวยน า DI เปนเวลา 1 ชวโมง เพอ

ลางเบสออก จากน นทาการ equilibrate แคปลลาร

คอลมนใหมดวยสารละลายอเลกโทรไลตเปนเวลา 20

นาท โดยใชความตางศกย +25 kV อณหภม 25 ๐C

เพอใหมสารละลายอเลกโทรไลตอยในแคปลลาร และ

ทาใหเกดสมดลบนผวภายในของแคปลลาร เกดเปน

double layer เพอใหได EOF ทคงท หลงการวเคราะห

ครงสดทายในแตละวน จะตองลางดวยน า DI เปนเวลา

5 นาท และผานอากาศเขาไปในแคปลลารเปนเวลา 3

นาท การเกบแบบนจะชวยใหแคปลลารมอายการใช

งานทยาวนาน และใหผลการทดลองทแมนยา

การทดลองหาสภาวะท เหมาะสมในการ

วเคราะหสารกาจดวชพช กลม คลอโรฟนอกซอะซตก

แอซด 4 ชนด ดงน

ศกษาผลของชนด พเอช ของสารละลายอเลก

โทรไลต ศกษาสารละลายอเลกโทรไลต 3 ชนด ไดแก

Acetate buffer Borate buffer และ Phosphate buffer

369

PMP5-4

โดยใชความเขมขน 50 mM ความตางศกยทใช +30 kV

อณหภม 25 ºC ท pH ตางๆ ดงน acetate buffer pH 3.5

4.0 4.5 5.0 borate buffer pH 7.5 8.0 8.5 9.0 phosphate

buffer pH 2.5 6.0 7.0 8.0

ศกษาผลของความเขมขนของสารละลาย

phosphate buffer คอ 25 50 และ75 mM

ศกษาผลของความเขมขนของสารเตมแตง

(SDS) คอ 25 50 75 และ100 mM

การระบตาแหนงพคของสารกาจดวชพช โดย

ทาการ spiking สารละลายมาตรฐานผสม คอ การเตม

สารละลายมาตรฐานลงในสารละลายมาตรฐานผสมท

ละตว

ศกษาผลของเวลาในการฉดสารตวอยาง คอ 5

10 และ 20 วนาท

ศกษาผลของความตางศกยไฟฟาทใช คอ +10

+20 และ +30 kV

หาคา Limit of detection

ผลการวจยและการอภปรายผล

ผลของชนดของสารละลายอเลกโทรไลต

การเลอกสารละลายอเลกโทรไลตเปนสงท

สาคญอยางยงตอการวเคราะหดวยเทคนคแคปลลารอ

เลกโทรโฟรซส โดยจะตองพจารณาถงพเอช ความ

เขมขนหรอความแรงไอออนของสารละลายอเลกโทร

ไลตและสารเตมแตงทเตมในสารละลายอเลกโทรไลต

เ น อ ง จ า ก อ ง คป ร ะ ก อ บ เ ห ล า น ม ผ ล โ ด ย ต ร ง ต อ

ประสทธภาพการแยกสาร และความเฉพาะตอสาร

(selectivity) สารละลายอเลกโทรไลตทดควรใหผลการ

แยกทดและไมรบกวนการแยกสาร มความจบฟเฟอรสง

(buffer capacity) ในชวงพเอชทกวาง ไมเปลยนแปลงพ

เอชเมออณหภมเปลยนแปลง ไมรบกวนการตรวจหา ม

ความสามารถในการเคลอนทภายใตสนามไฟฟา

ใกลเคยงกบสาร และสามารถละลายสารตวอยางไดด

(ลณา, 2550)

ในการทดลองไดทาการทดลองโดยใช

สารละลายอเลกโทรไลต 3 ชนด ไดแก Phosphate

buffer, Borate buffer และ Acetate buffer ผลการ

ทดลองพบวาเมอใช Acetate buffer สามารถแยกสารได

ทงหมด แตใชเวลาในการแยกนานและรปรางของพคจะ

มฐานกวาง Borate buffer สามารถแยกสารได 3 พค

และลกษณะของพคจะซอนทบกนอยไมสามารถแยกได

อยางชดเจน สวน Phosphate buffer สามารถแยกสารทง

4 ชนดได แตพคของ 2,4-D และ 2,4,5-T ยงซอนทบกน

อยเนองจากมโครงสรางทใกลเคยงกนจงแยกไดยาก แต

ม migration time ทสน และฐานพคแคบ แสดงดงรปท

1 ดงนนจงเลอก phosphate buffer เปนสารละลายอเลก

โทรไลต ทจะใชในการทดลองตอไป

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20(a)

2

43

21

Migration time (min)

0 5 10

0

10

20(b)3+41+2

0 5 10

0

10

20(c)1

3+4

Res

pons

e (m

AU

)

รปท 1 Electropherograms แสดงการผลการแยกของ

สารละลายมาตรฐานในสารละลายอเลกโทร

ไลตทง 3 ชนด

Condition: buffer composition; (a) 50 mM acetate

buffer ; pH 4.5 (b) 50 mM borate buffer ; pH 9.0 (c)

50 mM phosphate buffer ; pH 7.0 , separation

voltage +30kV, temperature 25 ๐C, sample injection

time (50mbar) 5 sec. ,capillary length 64.5 cm X 50

µm i.d., effective length 56 cm, Peak

identification: 1 = Dichloroprop, 2 = MCPA, 3 =

2,4-D, 4 = 2,4,5-T

ผลของพเอช (pH) ของสารละลายอเลกโทรไลต

370

PMP5-5

พเอชของสารละลายอเลกโทรไลตมผลตอการ

แตกตวเปนไอออนของสาร เนองจากสารจะแตกตวให

ประจไมเทากนทพเอชแตกตางกน จงทาใหผลรวมของ

ประจแตกตางกนทแตละพเอช ซงมผลตอความสามารถ

ในการเคลอนทภายใตสนามไฟฟาของสาร การเพมพเอช

ของสารอเลกโทรไลตทาใหการไหลอเลกโทรออสโมตก

เพมขน ในทางตรงกนขามหากลดพเอชของสารละลายอ

เลกโทรไลต การไหลของอเลกโทรออสโมตกจะลดลง

จากการทดลองสารละลายอเลกโทรไลตทพเอช 2.5 6.0

7.0 และ8.0 อธบายผลการทดลองดงรปท 2

0 10 20 300

10

20

Res

pons

e (m

AU

)

Migration time (min)

0 10 20 300

10

20

43

1

0 100

10

20 (c)

(b)

(a)

3+42

3+42

2

1

1

0 100

10

20(d)

รปท 2 Electropherograms แสดงการแยกของ

ส า ร ล ะ ล า ย ม า ต ร ฐ า น ใ น ส า ร ล ะ ล า ย

phosphate buffer ทพเอชตางๆ

Condition: buffer composition; (a) 50 mM phosphate

buffer ; p H (a) 2.5 , (b) 6.0 , (c) 7.0 , (d) 8.0 ,separation

voltage +30kV, temperature 25 ๐C, sample injection

time (50mbar) 5 sec. ,capillary length 64.5 cm X 50 µm

i.d., effective length 56 cm, Peak identification :

1 = Dichloroprop,2 = MCPA,3 = 2,4-D, 4 = 2,4,5-T

จากรปท 2 พบวา ท pH 6.0 พคของสารเกดการ

แยกอยางชดเจน แตม migration time ของสารทนาน

เกนไป สวนท pH 7.0 และ 8.0 จะเกดการแยกทคลายกน

และม migration time ทใกลเคยงกน แตพค 2,4-D และ

2,4,5-T จะซอนทบกนและรวมเปนพคเดยวกนท pH 8.0

ดงน นจงเลอกสารละลายอเลกโทรไลตทม pH 7.0

เนองจากมฐานพคทแคบ ม migration time ทไมนาน

เกนไป และเกดการแยกใหเหนทง 4 พค แตกยงมบางสวน

ทซอนทบกน ซงจะทาการทดลองในขนตอไปเพอทาให

เกดการแยกอยางชดเจน

ผลของความเขมขนหรอความแรงไอออนของ

สารละลายอเลกโทรไลต

ความแรงไอออนของสารละลายอเลกโทรไลตม

ผลตอประสทธภาพในการแยกสาร การแยกชด และสภาพ

ไวของวธวเคราะห การเปลยนความแรงไอออนของ

สารละลายอเลกโทรไลตทาไดโดยการเปลยนความเขมขน

หรอชนดของสารละลายอเลกโทรไลต ซงมผลตอการ

ไหลอเลกโทรออสโมตกและความสามารถในการ

เคลอนทภายใตสนามไฟฟาตามลาดบ

0 100

10

20

304

32

1 (a)

Res

pons

e (m

AU

)

migration time (min)

0 100

10

20

30 4

32

1 (b)

0 150

10

20

30

432

1

(c)

รปท 3 Electropherograms แสดงการแยกของ

ส า ร ล ะ ล า ย ม า ต ร ฐ า น ใ น ส า ร ล ะ ล า ย

phosphate buffer ทความเขมขนตางๆ

Condition: buffer composition; phosphate buffer ; p H

7.0 : (a) 25 mM , (b) 50 mM , (c) 75 mM, separation

voltage +30kV, temperature 25 ๐C, sample injection

time (50mbar) 5 sec. ,capillary length 64.5 cm X 50

µm i.d., effective length 56 cm, Peak identification:1

= Dichloroprop,2 = MCPA,3 = 2,4-D, 4 = 2,4,5-T

รปท 3 แสดงผลการทดลองทไดศกษาผลของ

ความเขมขนของสารละลาย Phosphate buffer ทความ

371

PMP5-6

เขมขน 25 50 และ 75 mM พบวาคาความเขมขนท

เหมาะสมคอ 50 mM ทใหผลการทดลองทดทสด คอ

สามารถแยกไดอยางชดเจน พคมฐานแคบ และใชเวลาใน

การวเคราะหสนหรอม migration time ทไมนานเกนไป

เมอเทยบกบความเขมขนท 25 และ 75 mM ซงทงสอง

ความเขมขนกสามารถแยกสารไดทง 4 ชนดเชนกน แตท

25 mM พคท 2,3 เกดการซอนทบกนบางสวน สวนท 75

mM ใชเวลาในการวเคราะหนาน และมฐานพคทกวาง

ผลของความเขมขนของสารเตมแตง (Buffer

Additive (Sodium lauryl sulfate; SDS))

0 100

102030

3+421(a)

Res

pons

e (m

AU

)

Migration time (min)

0 100

102030 2+3+4

1

(c)

(b)0 100

102030

4321

0 10

0102030

321

432

1 (d)0 10

0

104 (e)

รปท 4 Electropherograms แสดงการแยกของ

สารละลายมาตรฐาน โดยเตมสาร buffer

additive (SDS) ลงในสารละลาย phosphate

buffer ทความเขมขนตางๆ

Condition: buffer composition; 50 mM phosphate buffer

; p H 7.0 : add SDS (a) 25 mM , (b) 50 mM , (c) 75 mM

,(d) 100 mM and (e) 125 mM ,separation voltage +30kV,

temperature 25 ๐C, sample injection time (50mbar) 5 sec.

,capillary length 64.5 cm X 50 µm i.d., effective length 56

cm, Peak identification:1 = Dichloroprop,2 = MCPA,3 =

2,4-D, 4 = 2,4,5-T

การเตม SDS ลงในสารละลาย phosphate buffer

เ พ อ ค วบ ค ม ก าร ไ ห ล อ เ ล ก โ ท ร อ อ ส โ ม ต ก เ พ ม

ประสทธภาพและความเฉพาะตอสาร ลดอนตรกรยา

ระหวางสารและผนงดานในแคปลลาร ชวยเพมการละลาย

ของสารตวอยางและเพมการแยกชด จากการทดลองทผาน

มาพบวา 2,4-D กบ MCPA จะแยกจากกนไดยาก ดงนนจง

ตองเตมสารเตมแตงลงไปในสารละลายอเลกโทรไลตเพอ

ชวยใหเกดการแยกไดอยางชดเจน ซงในการทดลองนได

ศกษาผลของสารเตมแตงทความเขมขน 25 50 75 100 และ

125 mM ดงรปท 4 พบวาทความเขมขนของ SDS ท

100 mM จะสามารถแยกสารตวอยางทง 4 พค ไดอยาง

ชดเจน พคฐานแคบ และใชเวลาในการวเคราะหสน

การระบ (identify) ตาแหนงของสารตวอยาง

การระบตาแหนงของสารตวอยางทาได 2 วธ

คอการเปรยบเทยบเวลาของการเคลอนทของสาร

(migration time) และการทา spiking ซงในการทดลองนได

ระบดวย การทา spiking เนองจากสามารถระบตาแหนงท

แนนอน และใหความแมนยาของขอมลทมากกวาการ

เปรยบเทยบเวลาของการเคลอนทของสาร (migration

time) การทา spiking สารตวอยางผสม ดวยการเตม stock

standard solution ของสารแตละชนดลงในสารละลาย

ตวอยางผสม แลวนาไปวเคราะหดวยเครองแคปลลารอ

เลกโทรโฟรซส พคจะมขนาดใหญขนซงหมายถงปรมาณ

สารทมากขน แตไมมผลตอพคตาแหนงอน

8 102

4

6

8

3

4

2

1

Resp

onse

(mAU

)

Migration time (min)

รปท 5 Electropherograms แสดงการแยกของ

สารละลายมาตรฐานระบตาแหนงของสาร

แตละชนด

372

PMP5-7

Condition: buffer composition; 50 mM phosphate

buffer + 100 mM SDS ; p H 7.0 , separation voltage

+30kV, temperature 25 ๐C, sample injection time

(50mbar) 5 sec. ,capillary length 64.5 cm X 50 µm i.d.,

effective length 56 cm, Peak identification:

1 = Dichloroprop,2 = MCPA,3 = 2,4-D, 4 = 2,4,5-T

จากการทา spiking สามารถทราบตาแหนงของสารทง 4

ชนด คอ Dichloroprop(1) MCPA(2) 2,4-D(3) และ 2,4,5-T

(4) ตามลาดบ แสดงดงรปท 5

ผลของเวลาในการฉดสาร (Injection time)

ผลของเวลาในการฉดสาร มผลตอการกระจาย

ของพค และประสทธภาพของการวเคราะห หากเวลาใน

การฉดสารเพมขนจะกระจายมากขนและประสทธภาพใน

การแยกลดลง ในการทดลองนไดศกษาผลของการฉดสาร

ทเวลา 5 10 และ 20 นาท พบวาทเวลา 5 วนาท สาร

ตวอยางจะแยกกนไดอยางชดเจน เมอเพมเวลาการฉดสาร

นานขน จะทาใหสารท 2,3 เรมซอนทบกน และจะ

ซอนทบกนไดอยางชดเจนเมอฉดสารเปนเวลา 20 วนาท

ดงนนจงเลอกเวลาการฉดสารท 5 วนาท แสดงดงรปท 6

0 5 100

5

104

32

1(a)

Res

pone

s (m

AU)

Migration time (min)

0 5 100

5

1043

21 (b)

0 5 100

5

10 42+31 (c)

รปท 6 Electropherograms แสดงการแยกของ

สารละลายมาตรฐาน ทใชเวลาในการฉดสาร

ตวอยางตางกน

Condition: sample injection time (50mbar) : (a) 5 sec. (b)

10 sec. and (c) 20 sec.; buffer composition: 50 mM

phosphate buffer + 100 mM SDS ; p H 7.0 , separation

voltage +30kV, temperature 25 ๐C, ,capillary length 64.5

cm X 50 µm i.d., effective length 56 cm,

Peak identification:1 = Dichloroprop,2 = MCPA,3 = 2,4-

D, 4 = 2,4,5-T

ผลของความตางศกยไฟฟา (Applied Voltage)

ความตางศกยไฟฟามผลตอประสทธภาพใน

การแยกสาร เ มอ เ พมความตางศกยไฟฟาสารจะ

เคลอนทออกจากแคปลลารเรวขน เนองจากความเรวใน

การไหลอเลกโทรออสโมตกและความเรวอเลกโทรโฟร

ตกเปนปฏภาคโดยตรงกบความแรงของสนามไฟฟา

รวมท งทาใหการแพรของสารลดลง ใชเวลาในการ

วเคราะหสน จากการศกษาผลของศกยไฟฟาทใชตงแต

+10 +20 และ+30 kV แสดงดงรปท 7 พบวา ทงสาม

ความตางศกยไฟฟาสามารถแยกสารไดอยางชดเจน แต

ท+30 kV จะใชเวลาในการเคลอนทของสารนอยกวา

และพคฐานแคบ ดงนนจงเลอกความตางศกยไฟฟาท

+30 kV

0 10 20 30

0

10

20 43

21 (a)

Res

pons

e (m

AU

)

Migration time (min)

0 5 10 15

0

10

20 4

32

1 (b)

0 5 10

0

10

204

32

1(c)

รปท 7 Electropherograms แสดงการแยกของ

สารละลายมาตรฐาน ทคาความตาง

ศกยไฟฟาตางๆ

Condition separation voltage (a) +10 kV (b) +20 kV (c)

+30 kV ; buffer composition: 50 mM phosphate buffer

+ 100 mM SDS ; p H 7.0 , sample injection time

(50mbar) 5 sec. , temperature 25 ๐C, ,capillary length

64.5 cm X 50 µm i.d., effective length 56 cm,

Peak identification:1 = Dichloroprop,2 = MCPA,

3 = 2,4-D, 4 = 2,4,5-T

373

PMP5-8

ผลการหาคา Limit of detection (LOD)

การหาคา Limit of detection (LOD) หาจาก

สภาวะการทดลองทดทสด โดยทาการลดความเขมขน

ของสารตวอยางลงเรอยๆ เพอหาขดจากดตาสดทเครอง

สามารถวเคราะหได ผลการศกษาทไดจากการทดลองน

คอ 0.5 mg/l

สรปผลการวจย

จากผลการทดลองสภาวะทเหมาะสมทสดใน

การวเคราะหหาสารกาจดวชพช ประเภท คลอโรฟนอก

ซอะซตกแอดซด ไดแก 2 ,4-dichlorophenoxyacetic

acid (2,4-D) 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T)

4-chloro-2-methyphenoxyacetic acid (MCPA) 2-(2,4-

dichlorophenoxy)-propinic acid (dichloroprop.) คอ

fused-silica capillary 50 µm i.d. x 64.5 cm (56 cm

effective length) สารละลาย 50 mM phosphate buffer

ผสมกบ 100 mM sodium lauryl sulfate pH 7.0 เวลาใน

การฉดสารตวอยาง 5 วนาท ความตางศกยไฟฟา +30

kV อณหภม 25 ๐C ตรวจวดสญญาณดวย UV-Visible

detector ทความยาวคลน 214 นาโนเมตร และความยาว

คลนอางอง 280 นาโนเมตร คา Limit of detection คอ

0.5 mg/l

การวเคราะหโดยแคปลลารอเลกโทรโฟรซส

สามารถทาการทดลองไดสะดวก มความรวดเรวเนองจาก

สามารถวเคราะหสารไดภายใน 10 นาท และนอกจากนยง

ใชปรมาณสารตวอยางและสารละลายอเลกโทรไลตใน

ปรมาณทนอย ทาใหคาใชจายในการวเคราะหตา และ

กอใหเกดของเสยนอย และไมเพมปญหาดานสงแวดลอม

ดงนนแคปลลารอเลกโทรโฟรซสจงเปนอกเทคนคหนงท

เหมาะสมในการนามาประยกตใชวเคราะหสารตวอยาง

ขอเสนอแนะ

ผลการทดลองทไดจะนาไปใชเปนสภาวะ

เรมตนในการพฒนาเทคนคการเพมความเขมขนของ

สารตวอยาง เชน sample stacking, field-amplified

sample injection (FASI) และ anion selective

exhaustive injection (ASEI) และนาผลการทดลองทได

ไปประยกตใชกบตวอยางจรงตอไป

กตตกรรมประกาศ

ขาพเจาขอขอบพระคณ ผศ.ดร.จนทรเพญ

อนทรประเสรฐ อาจารยทปรกษา อาจารยประจา

หลกสตรเทคโนโลยสงแวดลอม อาจารย เจาหนาท รนพ

คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยอบลราชธาน ทคอย

ชวยเหลอ ใหคาปรกษาและคาแนะนาในการวางแผน

งานวจยในครงน ตลอดจนใหคาปรกษาตรวจสอบแกไข

ขอบกพรองตางๆ

เอกสารอางอง

ลณา สนทรสข. 2550. ตาราแคปลลารอเลกโทรโฟรซส.

กรงเทพฯ: คณะเภสชศาสตร

มหาวทยาลยมหดล.

สานกงานเศรษฐกจการเกษตร.2545. ปรมาณและมลคา

การนาเขาสารกาจดศตรพชป 2545-2552. คนเมอ

10 กมภาพนธ 2554, จาก http://www.oae.go.th

Dinelli, G., Vicari, A., Brandolini,V. 1955. Detection

and quantitation of sulfonylurea herbicides in soil

at the ppb level by capillary electrophoresis.

Journal of Chromatography A.700: 201-207.

Fu,F.,Xiao,L.,Wang,W.,Xu,X.,Xu,L.,Qi,G.,Chen,G.

2009. Study on the Degradation of 2,4-

dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 2-

methyl-4-chloro-phenoxyacetic sodium (MCPA -

sodium) in natural agriculture-soils of Fuzhou,

China using capillary electrophoresis. Science of

the Total Environment. 407:1998-2003.

Mechref,Y.,Rassi,Z.E. 1997.Capillary electrophoresis

of herbicides II. Evaluation of alkylglucoside

chiral surfactants in the enatiomeric separation of

phenoxy acid herbicides. Journal of

Chromatography A. 757: 263-273.

374

PMP5-9

Silva, C.L.D., Lima, E.C.D., Tavares, M.F.M. 2003.

Investigation of Preconcentration strategies for

the trace analysis of multi-residue pesticides in

real by capillary electrophoresis. Journal of

Chromatography A. 1014: 109-116.

Yu, L., Qin, W., Li, S.F.Y. 2005. Ionic liquids as

additives for separation of benzoic acid and

chlorophenoxy acid herbicides by capillary

electrophoresis. Analytical Chimica Acta. 547:

165-171.

Zerbinati, O., Trotta, F., Giovannoli, C. 2000.

Optimization of the cyclodextrin-assisted

capillary electrophoresis separation of the

enantiomers of phenoxy acid herbicide.

Journal of Chromatography A. 875:

423-430.

Zhu,L.,Tu,C., Lee,H.K. 2002. On-Line Concentration

of Acidic Compounds by Anion-selective

Exhaustive Injection- Sweeping – Micellar

Electrokinetic Chromatography.

Analytical Chemistry. 74: 5820-5825.

375