پژوهشگاه مواد و انرژی: راهکاری برای اندازه‌گیری گونه‌های موجود در مایعات با دستگاه XRF

روش‌های شناخت کیفی و کمی مواد، یکی از مهم‌ترین مباحث در علوم مختلف از جمله پزشکی، غذایی و زیست‌محیطی است و دستگاه‌های مختلفی برای این مهم عرضه شده است. اهمیت این اندازه گیری‌ها به خصوص در کنترل کیفیت محصولاتی که غلظت‌های پایینی از گونه‌ی هدف دارند بیشتر خواهد بود. جزء جدایی ناپذیر تشخیص و تحلیل با یک دستگاه مشخص، روش‌های آماده سازی نمونه است. در مطالعه‌ی حاضر، یک روش جدید کمی، شامل استخراج فاز جامد، برای اندازه‌گیری ویتامین B12 از فرمولاسیون‌های دارویی استفاده شده است.
دکتر مرتضی مرادی البرزی ضرورت انجام این تحقیق را اینگونه عنوان کرد: «دستگاه XRF که روشی بسیار قدرتمند در شناسایی و اندازه‌گیری فلزات است، اکثراً برای نمونه‌های جامد کاربرد دارد. ما در این طرح، گستره‌ی کاربرد آن را گسترش دادیم. برای این کار نیازمند یک مرحله استخراج و آماده سازی نمونه بودیم. تا کنون روش‌های مختلفی برای استخراج گونه‌ها از محیط‌های مختلف معرفی شده است. استفاده از نانوساختارها از جمله اکسید گرافن برای برهمکنش با گونه و استخراج آن از محیط یکی از این راهکارهاست.»
در این کار هدف استخراج و اندازه‌گیری ویتامین B12 از نمونه‌های مایع بوده است. برای این منظور ابتدا با استفاده از اکسید گرافن، ویتامین را از محیط استخراج کرده و بعد از نشاندن آن بر روی یک فیلتر، نمونه برای اندازه‌گیری به دستگاه XRF معرفی شده است. به گفته‌ی این محقق چون ویتامین B12 در ساختار خود حاوی یک اتم فلزی کبالت است، با ردیابی غلظت کبالت در ویتامین، می‌توان نتایج آن را به غلظت خود ویتامین ارتباط داد.
نتایج نشان داده که روش پیشنهادی از دقت خوب، محدوده‌ی خطی و حد تشخیص پایین برخوردار است. همچنین، این روش ساده، سریع و حساس بوده و استخراج ویتامین B12 از حجم زیادی از نمونه‌های رقیق را امکان پذیر می‌کند.
ویتامین B12 کوآنزیم مهمی برای رشد و گسترش سلولی بوده و کمبود آن منجر به ضعف، خستگی، تهوع، یبوست، کاهش وزن، کم خونی خطرناک و انحطاط عصبی می‌شود. اگرچه این ویتامین برای رژیم غذایی انسان ضروری است، اما نمی‌تواند توسط بدن ساخته شود و باید از منابع طبیعی مانند ماهی، محصولات لبنی، تخم مرغ، گوشت و مرغ و یا داروهای مکمل به دست آید.
مرادی در ادامه افزود: «خصوصیت منحصر به فرد اکسید گرافن در برهمکنش و استخراج گونه‌های قطبی از جمله ویتامین B12 مزیتی است که نسبت به جاذب‌های قدیمی استخراج با فاز جامد وجود دارد. به دلیل استفاده از مقادیر کم نانوساختار اکسید گرافن در استخراج، مقدار جاذب برای استخراج کم شده است که هم زمان، مدت انجام آزمایش و همچنین هزینه‌های ناشی از آن را کاهش داده است.»
استخراج ویتامین B12 از یک مایع و قرار دادن آن بر روی یک اکسید گرافن یک ایده‌ی جدید برای دستیابی و تعیین ترکیبات فلز آلی و تشخیص آن‌ها توسط دستگاه XRF است. این روش سرآغازی بر طرح‌های مشابه در استخراج ترکیبات آلی فلزی به منظور اندازه‌گیری آن‌ها با دستگاه XRF خواهد بود.
دکتر مرتضی مرادی البرزی، دکتر علی آقاخانی، دکتر کامران احمدی- اعضای هیأت علمی پژوهشگاه مواد و انرژی- و مهندس ثریا زنوزی در انجام این مطالعات با یکدیگر همکاری داشته‌اند که نتایج آن در مجله‌ی X-RAY SPECTROMETRY (جلد ۴۴، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۶ تا ۲۳) منتشر شده است.