complete proposal

แบบข้�อเสนอโครงงาน (230-444)

วิ�ศวิกรรมศาสตรบ�ณฑิ�ต สาข้าวิ�ศวิกรรมเคม�มหาวิ�ทยาลั�ยสงข้ลัานคร�นทร�

1. ชื่� อโครงการ 1.1 ภาษาไทย: การศึกษาองค์�ประกอบทางเค์มี�ของค์วั�นไมี�กฤษณา

1.2 ภาษาอ�งกฤษ: Study of the Constituents of Agarwood Smoke

2. สาข้าท� ท!าการวิ�จั�ย วั�ศึวักรรมีเค์มี� : Chemical Engineering

3. ผู้$�ดำ!าเน�นการวิ�จั�ย 1.นาย ทศึน�ศึวั� อ�ตตมีะปรากรมี รหั�สน�กศึกษา 5010110186

2.นาย ฮั�สซั�ล สามีะ รหั�สน�กศึกษา5010110700

4. ท� ปร'กษาโครงงาน ผศึ.ดร.ผกามีาศึ เจษฎ์�พั�ฒนานนท�5. สถานท� ท!าโครงงาน ภาค์วั�ชาวั�ศึวักรรมีเค์มี� ค์ณะวั�ศึวักรรมีศึาสตร�

มีหัาวั�ทยาล�ยสงขลานค์ร�นทร�6. ควิามส!าค�ญแลัะท� มาข้องการวิ�จั�ย

ป,จจ�บ�นสารท�-ใหั�ค์วัามีหัอมีกลายเป/นส�-งท�-จ0าเป/นต1อมีน�ษย�เพั�-มีข2น และมี�บทบาทอย1างกวั�างขวัางในวังการอ�ตสาหักรรมี ท�2งเพั4-อการบร�โภค์และอ�ปโภค์ โดยเฉพัาะสารท�-สก�ดได�จากพั4ช โดยมี�การประย�กต�ใช�ในอ�ตสาหักรรมีต1างๆ เช1น อ�ตสาหักรรมีน02าหัอมี สบ81 ยาส�ฟั,น เค์ร4-องส0าอาง โลช�-น ยาสระผมี ผงซั�กฟัอก นมีสด ไอศึค์ร�มี และในทางเภส�ชกรรมี โดยน02ามี�นหัอมีระเหัยกฤษณาจ�ดเป/นน02ามี�นหัอมีระเหัยท�-มี�ราค์าแพังท�-ส�ด โดยประเทศึในกล�1มีอาหัร�บจ�ดเป/นตลาดใหัญ่1ของน02ามี�นหัอมีระเหัยชน�ดน�2 เน4-องจากในศึาสนาอ�สลามีมี�บ�ญ่ญ่�ต�ไวั�วั1า น02าหัอมีรวัมีถึงเค์ร4-องหัอมีประท�นผ�วักายท�-ใช�ท�2งในชายและหัญ่�งต�องไมี1มี�แอลกอฮัอล� (เหัล�า) ซั-งใช�เป/นส1วันผสมีของวั�สก�2โดยเด<ดขาด แต1สามีารถึใช�เค์ร4-องส0าอางและน02าหัอมีท�-ผล�ตจากธรรมีชาต�แทนได� ท0าใหั�น02ามี�นกฤษณาเป/นท�-ต�องการ

1

ของโรงงานอ�ตสาหักรรมี ซั-งมี�กล�1มีล8กค์�าหัล�กเป/นชาวัมี�สล�มี ซั-งมี�จ0านวันมีากกวั1า 1,800 ล�านค์นท�-วัโลก เพั4-อผล�ตน02าหัอมี แป>งทาหัน�า และเค์ร4-องหัอมีประท�นผ�วัต1างๆ นอกจากน�2ชาวัมี�สล�มีแถึบตะวั�นออกกลาง จะเอาแก1นกฤษณา หัร4อ ช�2นไมี�ส�บเป/นช�2นเล<ก ท�-เก�ดในธรรมีชาต� อาจใช�เวัลาสะสมีสารกฤษณา 50 – 100 ป? มีาเผาด�วัยถึ1านหั�นในเตาขนาดเล<ก ซั-งออกแบบส0าหัร�บเผาไมี�กฤษณาโดยเฉพัาะ เพั4-อใหั�ค์วั�นและกล�-นหัอมีของไมี�กฤษณาต�ดผ�วัหัน�ง สามีารถึป>องก�นแมีลงหัร4อไรทะเลทราย อ�กท�2งกฤษณาย�งถึ8กใช�เป/นไมี�มีงค์ลในพั�ธ�กรรมีทางศึาสนาอ�สลามีในส�เหัร1า รวัมีถึงน0ามีาใช�บดท0ายาส8ดดมีเป/นยาบ0าร�งหั�วัใจ ยาลมี ยาหัอมี แก�เบาหัวัาน ปวัดท�อง ฯลฯ บางประเทศึใช�ไมี�กฤษณาเพั4-อต�อนร�บแขกผ8�มีาเย4อน โดยการน0าไมี�กฤษณาเกรดท�-ด� มีาบดใหั�ละเอ�ยด และน0าไปเผาใหั�เก�ดค์วัามีหัอมีเป/นการต�อนร�บแขกท�-มีาเย4อนและถึ4อเป/นการใหั�เก�ยรต� นอกจากน�2เศึรษฐี�น02ามี�นหัร4อตามีบ�านอภ�มีหัาเศึรษฐี�จะซั42อไมี�แก1นกฤษณาสะสมีไวั�เพั4-อประด�บบารมี�อ�กด�วัย

จากการท�-มี�การน0าไมี�กฤษณามีาเผาใช�งานอย1างแพัร1หัลาย ซั-งองค์�ประกอบทางเค์มี�ของค์วั�นไมี�กฤษณาได�มี�การน0าเสนอวั1า สารเค์มี�ท�-พับในค์วั�นไมี�กฤษณาไมี1ได�มี�การน0าเสนออย1างแพัร1หัลาย แต1จะมี�การน0าเสนอในส1วันขององค์�ประกอบทางด�านเค์มี�ของน02ามี�นหัอมีระเหัยซั-งประกอบด�วัย สารท�-เป/นยางเหัน�ยวั [Resin]  และสารเค์มี�ท�-ใหั�กล�-น ค์4อ Sesquiterpene alcohol [6] มี�หัลายชน�ด ค์4อ Dihydroagarofuran, β-Agarofuran, α-

Agarofuran,Agarospirol และ Agarol [1] ท0าใหั�งานวั�จ�ยน�2จงสนใจศึกษาองค์�ประกอบทางเค์มี�ของค์วั�นไมี�กฤษณาเพั4-อเป/นข�อมี8ลใหั�ผ8�ใช�งานได�ทราบข�อมี8ลท�-แท�จร�ง เพั4-อท�-จะได�ใช�งานได�อย1างถึ8กวั�ธ�

7. วิ�ตถ,ประสงค�ข้องโครงการ 1. เพั4- อศึกษาและพั�ฒนาการเก<บต�วัอย1างค์วั�นจากการเผาไมี�

กฤษณา

2

2. เพั4-อศึกษาองค์�ประกอบทางเค์มี�ของค์วั�นไมี�กฤษณา 3. เพั4-อศึกษาผลกระทบขององค์�ประกอบทางเค์มี�ของค์วั�นไมี�

กฤษณาท�-มี�ต1อร1างกายมีน�ษย�8. ประโยชื่น�ท� ไดำ�ร�บจัากการท!าโครงงาน

1. ทราบองค์�ประกอบทางเค์มี�ท�-มี�อย81ในค์วั�นไมี�กฤษณา2. สามีารถึน0าค์วัามีร8 �ท�-ได�ไปเผยแพัร1ใหั�แก1ผ8�ท�-อ�ปโภค์ค์วั�นไมี�

กฤษณาในช�วั�ตประจ0าวั�น9. ทฤษฎี�แลัะหลั�กการ

9.1 ควิามร$�ท� วิไปเก� ยวิก�บไม�กฤษณา [1]

กฤษณาเป/นไมี�ย4นต�นขนาดกลางถึงขนาดใหัญ่1 ไมี�ผล�ดใบ มี�ค์วัามีส8งต�2งแต1 18-21 เมีตรข2นไป วั�ดโดยรอบล0าต�นยาวัประมีาณ 1.5-1.8

เมีตร เร4อนยอดเป/นพั� 1มีทรงเจด�ย�ต0-าๆ หัร4อร8ปกรวัย ล0าต�นตรง มี�กมี�รากค์02าย�นของต�นไมี� ย4-นออกมีาภายนอกล0าต�นบร�เวัณโค์นต�นเมี4-อมี�อาย�มีาก เปล4อกนอกเร�ยบ ส�เทาอมีขาวั เปล4อกหันาประมีาณ 5-10 มี�ลล�เมีตร มี�ร8ระบายอากาศึส�น02าตาลอ1อนท�-วัไป เปล4อกนอกจะปร�เป/นร1องเล<กๆ เมี4-อมี�อาย�มีากๆ ส1วันเปล4อกช�2นในมี�ส�ขาวัอมีเหัล4อง ล�กษณะของเน42อไมี�กฤษณาจะมี�ท�2งส�เน42อไมี�ปกต� และเน42อไมี�หัอมีท�-มี�น02ามี�นกฤษณาซั-งจะมี�ส�ด0า มี�ค์วัามีหันาแน1นมีากกวั1าน02า ค์�ณภาพัของเน42อไมี�ข2นอย81ก�บการสะสมีของน02ามี�นกฤษณาภายในเซัลล�ต1างๆ ของเน42อไมี� องค์�ประกอบทางเค์มี�ของน02ามี�นหัอมีระเหัยกฤษณา ประกอบด�วัยสารท�-เป/นยางเหัน�ยวั (Resin) อย81มีากสารท�-ท0าเก�ดกล�-นหัอมี ค์4อ Sesquiterpene alcohol มี�หัลายชน�ด ค์4อ Dihydroagarofuran, b.Agarofuran, a–Agarofuran, Agarospirol และ Agarol

จากงานวั�จ�ยของ Lee and Wang (2004) โดยการเผาไมี�บดละเอ�ยดหัลายชน�ดท�-พับในธรรมีชาต� และศึกษาองค์�ประกอบท�-มี�อย81ในค์วั�นไมี� พับวั1าองค์�ประกอบหัล�กท�-มี�อย81ในค์วั�นไมี�ประกอบไปด�วัย 2 ส1วันใหัญ่1ๆ ค์4อ 1.สารอ�นทร�ยน�ไอระเหัย (Volatile Organic Compounds,

VOCs) 2.ฝุ่�Dนละออง (Particulate Matter)

3

9.2 สารอ�นทร�ย�ไอระเหย (Volatile Organic

Compounds, VOCs) [2] ค์4อกล�1มีสารประกอบอ�นทร�ย�ท�-ระเหัยเป/นไอกระจายต�วัไปในอากาศึ ได�ในท�-อ�ณหัภ8มี�และค์วัามีด�นปกต� โมีเลก�ลส1วันใหัญ่1ประกอบด�วัยอะตอมีค์าร�บอนและไฮัโดรเจน อาจมี�ออกซั�เจนหัร4อ ค์ลอร�นร1วัมีด�วัย สามีารถึระเหัยเป/นไอได�ท�-อ�ณหัภ8มี�หั�อง ในช�วั�ตประจ0าวั�นเราได�ร�บ VOCs จากผล�ตภ�ณฑ์�หัลายอย1าง เช1น ส�ทาบ�าน, ค์วั�นบ�หัร�-, น02ายาฟัอกส�, สารต�วัท0าละลายในพั�มีพั�, จากอ81พั1นส�รถึยนต�, โรงงานอ�ตสาหักรรมี, น02ายาซั�กแหั�ง, น02ายาส0าหัร�บย�อมีผมีและน02ายาด�ดผมี, สารฆ่1าแมีลง, สารท�-เก�ดจากเผาไหัมี� และปะปนในอากาศึ น02าด4-มี เค์ร4-องด4-มี อาหัาร สารอ�นทร�ย� ไอระเหัยท�-สะสมีไวั�มีากนาน ๆ จะมี�ผลกระทบทางช�วัภาพัและเป/นอ�นตรายต1อส�ขภาพั โดยท�- VOCs ออกตามีล�กษณะของโมีเลก�ล เป/น 2 กล�1มีใหัญ่1 ๆ ค์4อ

1.Non-chlorinated VOCs หัร4อ Non-halognated

hydrocarbons ได�แก1 กล�1มีไฮัโดรค์าร�บอนระเหัยท�-ไมี1มี�ธาต�ค์ลอร�นในโมีเลก�ล ประกอบด�วัย aliphatic hydrocarbons (เช1น fuel oils,

กGาซัโซัล�น (gasoline) , hexane, industrial solvents, aldehydes, ketone, hexane) และกล�1มีสาร aromatic hydrocarbons (เช1นสารต�วัท0าละลาย toluene, benzene, ethylbenzene, xylenes, styrene, phenol)

2. Chlorinated VOCs หัร4อ halogenated

hydrocarbons ได�แก1 กล�1มีไฮัโดรค์าร�บอนระเหัยท�-มี�ธาต�ค์ลอร�นในโมีเลก�ล Chlorinated VOCs น�2มี�ค์วัามีเป/นพั�ษมีากกวั1าและเสถึ�ยรต�วัในส�-งแวัดล�อมีมีากกวั1าสารกล�1มีแรก (Non-chlorinated VOCs)

เพัราะมี�โค์รงสร�างท�-มี�พั�นธะระหัวั1างค์าร�บอนและธาต�กล�1มีฮัาโลเจนท�-ทนทานมีาก สะสมีได�นาน สลายต�วัทางช�วัภาพัได�ยาก รบกวันการท0างานของสารพั�นธ�กรรมี หัร4อย�บย�2งปฎ์�กร�ยาช�วัเค์มี�ในเซัลล� และมี�ฤทธ�Hในการก1อมีะเร<ง หัร4อกระต��นการเก�ดมีะเร<งได� เช1น chloroform, vinyl chloride, dichloromethane

4

9.3 ฝุ่,1นลัะออง (Particulate Matter) [3] มี�ค์วัามีหัมีายรวัมีถึง อน�ภาค์ของแข<งและหัยดละอองของเหัลวัท�-แขวันลอยกระจายในอากาศึ อน�ภาค์ท�-กระจายในอากาศึน�2บางชน�ดมี�ขนาดใหัญ่1 และมี�ส�ด0าจนมีองเหั<นเป/นเขมี1าและค์วั�น แต1บางชน�ดมี�ขนาดเล<กมีากจนมีองด�วัยตาเปล1าไมี1เหั<น ฝุ่�Dนละอองท�-แขวันลอยในบรรยากาศึ โดยท�-วัไปมี�ขนาดต�2งแต1 100 ไมีค์รอนลงมีา ฝุ่�Dนละอองสามีารถึก1อใหั�เก�ดผลกระทบต1อส�ขภาพัอนามี�ยของค์น ส�ตวั� พั4ช เก�ดค์วัามีเส�ยหัายต1ออาค์ารบ�านเร4อน ท0าใหั�เก�ดค์วัามีเด4อดร�อนร0าค์าญ่ต1อประชาชน บดบ�งท�ศึนวั�ส�ย ท0าใหั�เก�ดอ�ปสรรค์ในการค์มีนาค์มี ขนส1ง นานาประเทศึจงได�มี�การก0าหันดมีาตรฐีานฝุ่�Dนละออง ในบรรยากาศึข2น ส0าหัร�บในประเทศึสหัร�ฐีอเมีร�กา ได�มี�การก0าหันดค์1ามีาตรฐีานฝุ่�Dนขนาดเล<กเป/น 2 ชน�ด ค์4อ PM10 และ PM2.5

PM10 ตามีค์0าจ0าก�ดค์วัามีของ US. EPA หัมีายถึง ฝุ่�Dนหัยาบ (Coarse Particle) เป/นอน�ภาค์ท�-มี�เส�นผ1านศึ8นย�กลาง 2.5 - 10

ไมีค์รอน มี�แหัล1งก0าเน�ดจากการจราจรบนถึนนท�-ไมี1ได�ลาดยางตามีการขนส1งวั�สด�ฝุ่�Dนจากก�จกรรมีบดย1อยหั�น

  PM2.5 ตามีค์0าจ0าก�ดค์วัามีของ US. EPA หัมีายถึง ฝุ่�Dนละเอ�ยด (Fine Particles) เป/นอน�ภาค์ท�-มี�เส�นผ1านศึ8นย�กลางเล<กกวั1า 2.5 ไมีค์รอน ฝุ่�Dนละเอ�ยดท�-มี�แหัล1งก0าเน�ดจากค์วั�นเส�ยของรถึยนต� โรงไฟัฟั>า โรงงานอ�ตสาหักรรมี ค์วั�นท�-เก�ดจากการหั�งต�มีอาหัารโดยใช�ฟัIน นอกจากน�2สาร VOC จะท0าปฏิ�ก�ร�ยาก�บสารอ4-นในอากาศึท0าใหั�เก�ดฝุ่�Dนละเอ�ยดได�

ฝุ่�Dนละอองขนาดเล<กจะมี�ผลกระทบต1อส�ขภาพัเป/นอย1างมีาก เมี4-อหัายใจเข�าไปในปอดจะเข�าไปอย81ในระบบทางเด�นหัายใจส1วันล1าง ในสหัร�ฐีอเมีร�กาพับวั1า ผ8�ท�-ได�ร�บฝุ่�Dน PM10 ในระด�บหัน-งจะท0าใหั�เก�ดโรค์ Asthma และ ฝุ่�Dน PM2.5 ในบรรยากาศึจะมี�ค์วัามีส�มีพั�นธ�ก�บอ�ตราการเพั�-มีของผ8�ปDวัยท�-เป/นโรค์หั�วัใจและโรค์ปอด และเก�-ยวัโยงก�บการเส�ยช�วั�ตก1อนวั�ยอ�นค์วัร โดนเฉพัาะผ8�ปDวัยส8งอาย� ผ8�ปDวัยโรค์หั�วัใจ โรค์หั4ดหัอบ และเด<กจะมี�อ�ตราเส�-ยงส8งกวั1าค์นปกต�ด�วัย

5

9.4 วิ�ธี�การวิ�เคราะห�หาองค�ประกอบข้องควิ�นไม�กฤษณา

การวิ�เคราะห�ดำ�วิยเทคน�ค SPME (Solid Phase

Microextraction) [4] เป/นเทค์น�ค์ในการแยกและวั�เค์ราะหั�สารโดยอาศึ�ยหัล�กการของ Adsorption / Desorption โดยขจ�ดป,ญ่หัาเร4-องการใช� Solvent หัร4อ อ�ปกรณ�ท�-ย�1งยากในการท0าใหั�สารกล�1มี Volatile

หัร4อ Nonvolatile ในต�วัอย1างของเหัลวัใหั�เข�มีข�น หัร4อ Headspace

การเก<บต�วัอย1างสารด�วัยวั�ธ�น�2ได�ร�บค์วัามีน�ยมีมีากใน ด�านเค์มี�วั�เค์ราะหั� เน4-องจากเป/นเทค์น�ค์ท�-ท0าได�ง1าย และช1วัยประหัย�ดต�วัท0าละลายในการสก�ดสาร อ�กท�2งย�งเป/นเทค์น�ค์ท�-ใช�ได�ก�บสารต�วัอย1าง ท�-มี�ค์�ณสมีบ�ต�เป/นสารท�-ระเหัยได� (Volatile Organic Compounds) ท�-อย81ในร8ปของแกGส  ของแข<งและของเหัลวั ส1วันข�อจ0าก�ดของ SPME ค์4อ poor sensitivity

for dilute analysts และราค์าแพัง หัล�กการท0างานของ SPME ค์4อสาร polymer ท�- coated บน silica fiber จะท0าหัน�าท�-เป/นต�วั adsorb สารต�วัอย1างท�-เป/น Volatile Compounds ในขวัดเก<บต�วัอย1าง แล�วัน0า fiber ท�- absorb สารต�วัอย1างแล�วัมีาฉ�ดใน injector

port ของ GC หัร4อ GC-MS ท�-ร �อนเพั4-อท0าการ Desorb สารต�วัอย1าง และน0ามีาวั�เค์ราะหั�ผลด�วัย GC หัร4อ GC-MS สาร polymer ท�- coated บน fiber จะแตกต1างก�นโดยข2นอย81ก�บกล�1มีชน�ดของสารต�วัอย1างท�-เราต�องการจะวั�เค์ราะหั� ด�งแสดงตามีร8ปท�- 1.1 และ 1.2

ร$ปท� 1 แสดำงประเภทแลัะส4วินประกอบข้อง SPME

ร$ปท� 1.2 แสดำงประเภทข้อง SPME ร$ปท� 1.2 แสดำงส4วินประกอบข้อง SPME

6

9.4.1 ทฤษฏี�เบ�6องต�นข้อง SPME [4]

9.4.1.1 ลั�กษณะข้อง SPME

SPME เป/นแท1ง Fuse Silica Fiber ท�-ถึ8กเค์ล4อบด�วัย Polymer ยาวัประมีาณ 1 เซันต�เมีตร ท�-ท0าพั�นธะก�บแท1ง Stainless

Steel Plunger และ ต�ดต�2งเข�าก�บในต�วั Holder มี�ล�กษณะค์ล�ายก�บ microlitresyringe ก�าน Plunger จะเป/นต�วัเล4-อนปลาย Fiber ท�-ซั1อนอย81ในเข<มี เข�าและออกจากเข<มี

9.4.1.2 หลั�กการท!างานข้อง SPME

เมี4-อจ�1มีปลาย Fiber ท�-ถึ8กเค์ล4อบด�วัย Polymer ชน�ดท�-เหัมีาะสมีเข�าไปในต�วัอย1าง หัร4อ บร�เวัณ Headspace เหัน4อสารต�วัอย1าง จากน�2นสารท�-เราต�องการวั�เค์ราะหั� (Analyte) ถึ8กด8ดจ�บ (Adsorption)ด�วัยพั�นธะทางเค์มี� ก�บ polymerท�-เค์ล4อบบนปลาย fiber ปร�มีาณสารท�-ถึ8กด8ดจ�บบน Polymer จะมี�ค์วัามีส�มีพั�นธ�โดยตรงก�บค์วัามีเข�มีข�นของสารด�งสมีการ

โดำยท� n = มีวัลของสารท�-ถึ8ก Coating

Co = ค์1าค์วัามีเข�มีข�นเร�-มีต�นของ Analyte ในต�วัอย1างKfs = ส�มีประส�ทธ�การกระจายต�วัของ Anayte ระหัวั1าง Coate

Sample MatrixVf = ปร�มีาตรของ Coating

Vs = ปร�มีาตรของต�วัอย1างหัล�งจากน�2นเมี4-อถึงจ�ดสมีด�ล ( ประมีาณ 2-30 นาท�)และด�นปลาย

Fiber กล�บเข�าไปในเข<มีดงเข<มีออกจาก Vial ท�-เก<บสารต�วัอย1าง แล�วั Inject เข�าไปใน Injectorของ GC Analyte ท�-จ�บอย81บน Fiber จะถึ8ก Desorp ด�วัยค์วัามีร�อนและเข�าไปใน GC Column หัร4อ ถึ8กซัะออกจาก Fiber ใน HPLC Interface

7

9.4.1.3 ชื่น�ดำข้อง Fiber ท� ใชื่�ในการวิ�เคราะห�แบ4งตามกลัไกในการท!างานไดำ�เป8น 2 ชื่น�ดำ ค�อ

1. Adsorbent Type Fiber เป/น Fiberท�-มี�กลไกในการยดจ�บสารโดยอาศึ�ยโค์รงสร�างทางกายภาพั หัร4อ ท0าพั�นธะทางเค์มี�และก�บ analyte ไ ด� แ ก1 พั วั ก ส า ร ท�- มี� ค์ วั า มี พั ร� น ส8 ง ( Porous

Material ) ,พั42นท�-ผ�วัมีาก ( High surface area )

2. Absorbent Type Fiber เป/น Fiberท�-มี�กลไกในการยดจ�บสารโดยอาศึ�ยกลไกการแยกช�2น ( Partition ) ตามีหัล�กทางเค์มี� “ like dissolved like ” ได�แก1 เฟัสของเหัลวั( Liquid

Phase )ต�วัอย1าง Fiber polymer ท�-เค์ล4อบบน silica fiber เช1น- 100 µm polydimethylsiloxane ( 100 um

PDMS) ส0าหัร�บสาร Volatiles

- 7  µm polydimethylsiloxane ส0า หัร�บสารท�- เ ป/ น Nonpolar High Molecular Weight Compounds - 85 µm polyacrylate ส0าหัร�บสารท�-เป/น Polarsemivolatiles-70 µm Carbowax/divinylbenzene ส0าหัร�บ Alcohols and Polar Compounds -50/30 µm divinylbenzene/Carboxen ส0าหัร�บสาร

ท�-เป/น Odor Compounds

9.5 การวิ�เคราะห�ดำ�วิยเทคน�ค แก9สโครมาโทกราฟี;- แมสสเปกโตรเมทร�

(Gas Chromatography-Mass Spectrometry) [5] เป/นวั�ธ�ท�-สามีารถึท0านายชน�ดขององค์�ประกอบท�-มี�อย81ในสารได�อย1างค์1อนข�างแมี1นย0าโดยอาศึ�ยการเปร�ยบเท�ยบ Fingerprint ของเลขมีวัล (Mass number) ของสารต�วัอย1างน�2นๆ ก�บข�อมี8ลท�-มี�อย81ใน Library นอกจากน�2ย�งสามีารถึใช�ในการวั�เค์ราะหั�ได�ท�2งในเช�งปร�มีาณ (Quantitative analysis) และเช�งค์�ณภาพั (Qualitative analysis) GC-MS ประกอบด�วัย 2 ส1วัน ค์4อ

8

ส1วันของเค์ร4-อง GC (Gas chromatography) และส1วันของเค์ร4-อง Mass spectrometer

9.5.1. Gas Chromatography (GC) [5] ท0าหัน�าท�-ในการแยกองค์�ประกอบของสารท�-สามีารถึระเหัยกลายเป/นไอ (Volatile

organic compounds) ได�เมี4-อถึ8กค์วัามีร�อน กลไกท�-ใช�ในการแยกองค์�ประกอบต1างๆ ในสารต�วัอย1าง อาศึ�ยหัล�กของค์วัามีชอบท�-แตกต1างก�นขององค์�ประกอบในต�วัอย1างท�-มี�ต1อเฟัส 2 เฟัส ค์4อ Stationary

phase และ Mobile phase องค์�ประกอบท�-ส0าค์�ญ่ของเค์ร4-อง GC

สามีารถึแบ1งออกได�เป/น 3 ส1วัน ค์4อ 1. Injector 2.Oven และ 3.Detector ด�งร8ปท�- 2.1

9.5.2. Mass Spectrometer (MS) [5] เ ป/ น Detector ท�-ใช�ตรวัจวั�ดองค์�ประกอบท�-มี�อย81ในต�วัอย1างโดยอาศึ�ยกลไก ค์4อ โมีเลก�ลขององค์�ประกอบท�-ถึ8กแยกออกมีาจากสารต�วัอย1างโดยเค์ร4-อง GC จะถึ8กไอออไนซั�ในสภาวัะส�ญ่ญ่ากาศึ แล�วัตรวัจวั�ดออกมีาเป/นเลขมีวัล (Mass number) เท�ยบก�บฐีานข�อมี8ลอ�างอ�ง แล�วั แปลผลออกมีาเป/นช4-อขององค์�ประกอบน�2นๆ องค์�ประกอบส0าค์�ญ่ของ MS แบ1งออกเป/น 1.) Ionization Source และ 2.) Mass Analyzer ด�งร8ปท�- 2.2

ร$ปท� 2 แสดำงส4วินประกอบพื้�6นฐานแลัะหลั�กการท!างาน

ร$ปท� 2.1 Gas Chromatography (GC)

ร$ปท� 2.2 Mass Spectrometer (MS)

9

10. งานวิ�จั�ยท� เก� ยวิข้�อง

Ishihara และค์ณะ [6] ศึกษาองค์�ประกอบของค์วั�นไมี�กฤษณาสายพั�นธ� Aquilaria agallocha Roxb. สองชน�ดค์4อ Kanankoh

and Jinko เป/นไมี�กฤษณาท�-น0ามีาจากประเทศึเวั�ยดนามีโดยทดลองโดยน0า เอาไมี�กฤษณา Kanankoh 100 gram และ Jinko มีาเผาซั-งอ�ณหัภ8มี�ท�-ใช�ในการเผาไหัมี�อย81ระหัวั1าง 180-210 OC โดยใหั�อ�ตราการป>อนอากาศึท�- 30 mL/min โดยใช� Absorbent ชน�ด Tenax TA ในการเก<บสารอ�นทร�ย�ระเหัยง1ายเป/นเวัลา 20 นาท� จากน�2นน0าไปสก�ดด�วัย Diethyl ether และวั�เค์ราะหั�ด�วัยวั�ธ� GC-MS ผลท�- ได�ค์4อ ค์วั�นไมี�กฤษณาท�- ได�จาก Kanankoh จะประกอบด�วัยหัลายองค์�ประกอบ ต�วัอย1างเช1น Acetic acid ,Benzaldehyde และ Vanillin และองค์�ประกอบจากค์วั�นไมี� Jinkoh จะประกอบด�วัย สารใหั�กล�-นหัอมี จ0าพัวักสารประกอบ Aromatic ซั-งผลท�-ได�มี�ค์วัามีแตกต1างมีากก�บจากการสก�ด Jinkoh แต1จะพับสารใหั�ค์ วัามีหัอมีท�-พับได�ในน02ามี�นกฤษณา เป/นสารกล�1มีเ ซั ส ค์ วั� เ ท อ ร� ป? น (sesquiterpene)ช1 น β-Agarofuran, α-

Agarofuran, Agarospirol , Agarol และ Jinkohol

วั�ญ่ญู8 จ�ตส�มีพั�นธเวัช และค์ณะ [7] น0าเทค์น�ค์เฮัดสเปซั-โซัล�ดเฟัสไมีโค์รเอ<กแทรค์ช�นมีาใช�ร1วัมีก�บเทค์น�ค์แกGสโค์รมีาโตกราฟั?/แมีสสเปค์โตเมีทร� เพั4-อการวั�เค์ราะหั�ชน�ดของสารอ�นทร�ย�ท�-ระเหัยง1ายในต�วัอย1างหั�วัน02าหัอมี ศึกษาผลของ SPME ไฟัเบอร� 4 ชน�ด ได�แก1 ชน�ด DVB/CAR/PDMS, CW/DVB, PDMS/DVB และ CAR/PDMS

พับวั1าไฟัเบอร�ชน�ด DVB/CAR/PDMS และ PDMS/DVB มี�ค์วัามีเหัมีาะสมีมีากกวั1าชน�ด CW/DVB และ CAR/PDMS ได�ท0าการทดลองก�บหั�วัน02าหัอมีท�-ไมี1ได�ระบ�ย�-หั�อท�-น�ยมีขายก�นท�-วัไปจ0านวัน 20 กล�-น พับสารอ�นทร�ย�ท�-ระเหัยง1ายท�2งหัมีด 113 ชน�ด เป/นสารในกล�1มีแอลค์�น 42 ชน�ด เอสเทอร� 26 ชน�ด แอลกอฮัอล� 14 ชน�ด ค์�โตน 11 ชน�ด แอลด�ไฮัด� 9

ชน�ด อ�เทอร� 6 ชน�ด ไฮัโดรค์าร�บอน 3 ชน�ด และกรดอ�นทร�ย� 2 ชน�ด สาร

10

ท�-พับในหั�วัน02าหัอมีเก4อบท�กกล�-น ได�แก1 α-Pinene, β-Pinene, β-Myrcene, Cymene, Limonene, Linalool, Benzyl acetate, Linalyl acetate และ Lilial โดยใหั�ผลการทดลองได�วั1าไฟัเบอร�ชน�ด DVB/CAR/PDMS สามีารถึสก�ดสารในกล�1มีแอลค์�นได�ด�กวั1าไฟัเบอร�ชน�ด PDMS/DVB CAR/PDMS และ CW/DVB ตามีล0าด�บ ในขณะท�-ไฟัเบอร�ชน�ด CW/DVB และ CAR/PDMS สก�ดสารในกล�1มีแอลกอฮัอล�และเอสเทอร�ได�ด�กวั1าชน�ด PDMS/DVB

และ DVB/CAR/PDMS ตามีล0าด�บวั�ญ่ญู8 จ�ตส�มีพั�นธเวัช [8] ศึกษาวั�เค์ราะหั�ชน�ดขององค์�ประกอบท�-

ระเหัยง1ายของดอกพั�ทธชาดด�วัยเทค์น�ค์ HS-SPME/GC-MS โดยน0าเทค์น�ค์เฮัดสเปซัโซัล�ดเฟัสไมีโค์รเอ<กแทรค์ช�น/แก<สโค์รมีาโตกราฟั? มีาใช�ในการวั�เค์ราะหั�ชน�ดขององค์�ประกอบท�-ระเหัยง1ายของดอกพั�ทธชาด ดอกมีะล� และดอกแก�วั ท�-เพั�-งเด<ดจากต�นศึกษาประส�ทธ�ภาพัของไฟัเบอร� 4

ชน�ด ได�แก1 CW/DVB DVB/CAR/PDMS PDMS/DVB และ PDMS

พับวั1า PDMS/DVB มี�ประส�ทธ�ภาพัด�ท�-ส�ด ท0าการด8ดซั�บสารในบร�เวัณเฮัดสเปสท�-อ�ณหัภ8มี�หั�องเป/นเวัลา 15 นาท� แล�วัท0าการค์ายในส1วันส0าหัร�บฉ�ดสารต�วัอย1างของเค์ร4-องแกGสโค์รมีาโตกราฟั ท�-อ�ณหัภ8มี� 200oC ผลการวั�เค์ราะหั�พับวั1าองค์�ประกอบท�-มี�ปร�มีาณมีากในดอกพั�ทธชาด ได�แก1 linalool L (70.3 %)และ 1H-indole (17.5 %) ดอกมีะล�มี� linalool L (47.0%) และ benzyl acetate (24.4 %) ส1วันดอกแก�วัมี� benzaldehyde (53.6 %) benzene acetaldehyde

(13.8 %) และ β-cubebene (10.3 %) และพับวั1าชน�ดและปร�มีาณขององค์�ประกอบท�-ระเหัยง1ายของดอกพั�ทธชาด มี�การเปล�-ยนแปลงตามีระยะเวัลาหัล�งเด<ดจากต�น

Takemoto และค์ณะ [9] ศึกษาผลการกดประสาทโดยการส8ดไอระเหัยของน02ามี�นกฤษณาและสารสก�ดจาก Spikenard และท0าการแยกออกประกอบของสารท�-กระต��นในสารท�2งสอง โดยศึกษาใหั�มี�การระเหัยโดยธรรมีชาต� จะเหั<นได�วั1า การส8ดไอระเหัยของน02ามี�นกฤษณาจะไปกดท�บ

11

ประสาทของหัน8 ซั-งองค์�ประกอบหัล�กท�-พับอย81ในน02ามี�นก<ค์4อ benzylacetone หัร4อ α-gurjunene ซั-งเป/นไอของน02ามี�นกฤษณาท�-น0ามีาจากตลาดฮั1องกง ส1วัน (+)-calarene น0ามีาจากน02ามี�นกฤษณาจากเวั�ยดนามี และเมี4-อพั�จารณาสารสก�ด Spiknard ด�วัย Haxane จะพับวั1ามี�ปร�มีาณของ calarene เป/นจ0านวันมีาก และไอท�-ส8ดดมีจะมี�ผลกดประสาทหัน8เช1นก�น สมีบ�ต�พั42นฐีานเฉพัาะต�วัของ benzylacetone

,α-gurjunene และ calarene จะมี�ฤทธ�Hกดประประสาทใหั�ก�บหัน8 ซั-งจะใหั�ผลตรงก�นก�บต�วัอย1างการทดลองท�2งสอง อย1างไรก<ตามีประส�ทธ�ภาพัของสารท�-ได�จากการระเหัยจากน02ามี�นกฤษณาและสารสก�ด Spikenard จะใหั�ในปร�มีาณท�-น�อยกวั1าเมี4-อเท�ยบก�บการใหั�ไอระเหัยของ benzylacetone , α-gurjunene และ calarene โดยตรง โดยท�-ค์วัามีเข�มีข�นจะเท1าก�บ benzylacetone 0.1% calarene 0.17%

และ gurjunene 1.5% Dalai และค์ณะ [10] ศึกษาหัาสารประกอบอ�นทร�ย�ระเหัยง1ายโดยวั�ธ�การอบแหั�ง ใช� Flow Reactor Experiment ท�-สภาวัะอ�ณหัภ8มี�ท�-ส8งของหัญ่�า Alfalfa โดยท0าการทดสอบในหั�องปฏิ�บ�ต�การค์วับค์�มีและด0าเน�นการเก<บสารอ�นทร�ย�ระเหัย โดยใช�อ�ณหัภ8มี�ในการอบแหั�งท�-อ�ณหัภมี� 60, 150

และ 250 oC ก�บการอบ 3 ค์ร�2ง โดยเวัลาในการอบ 5, 20 และ 45 นาท� ค์วั�นท�-ได�ร�บการเผาแล�วัจะน0ามีาวั�เค์ราะหั�โดย GC-MS ซั-งผลวั�เค์ราะหั�พับสารระเหัยอ�นทร�ย� 48 ชน�ด โดยมี�หัมี81ฟั,งก�ช�-น แอลกอฮัอล� อ�ลด�ไฮัด� ค์�โตน เอสเทอร� และสารประกอบไฮัโดรค์าร�บอนอ�-มีต�วัและไมี1อ�-มีต�วั เมี4-อน0าผลการทดลองมีาพั�จารณาแล�วัจะพับวั1าอ�ณหัภ8มี�ท�-ใช�ในการอบแหั�งมี�ผลต1อปร�มีาณของสารระเหัยอ�นทร�ย�ท�-ระเหัยมีาจาก Alfalfa ซั-งเวัลาจะไมี1มี�ผลแต1เวัลาจะมี�ผลต1อค์วัามีเข�มีข�นของสาร โดยจะแปรผ�นตรงก�บระยะเวัลาในการเผา โดยท�-ผลจากการวั�เค์ราะหั�ส1วันต1าง ๆ ของ Alfalfa น�2นพับวั1ากล�1มีสารส1วันใหัญ่1ท�-พับจะพับในใบหัร4อก�าน ส1วันสารระเหัยอ�นทร�ย�ท�-พับได�ท�ก ๆ ส1วันของหัญ่�า Alfalfa ค์4อ 1-octen-3-ol, (E)-3-

hexen-1-ol and (E)-2-hexanal เมี4-อพั�จารณาส1วันท�-เป/น Stem

12

แล�วัจะพับสารประกอบจ0าพัวักซั�ลเฟัอร� ซั-งอาจจะเป/นอ�นตรายต1อส�ขภาพั และส1วันท�-เป/นดอกตรวัจพับวั1ามี�จ0าพัวักแอลกอฮัอล�และอ�ลด�ไฮัด�จ0านวันมีาก Tran และค์ณะ [11] ได�ศึกษาล�กษณะของค์วั�นธ8ปโดยเทค์น�ค์ Solid Phase Microextraction (SPME) และร1วัมีด�วัยเทค์น�ค์ Headspace (H/S) แล�วัน0าไปวั�เค์ราะหั�ด�วัย GCxGC

หัร4อ แกGสโค์รมีาโตกราฟัฟั?สองมี�ต� ซั-ง GCxGC เป/นเทค์น�ค์ท�-รวัมีเอาค์อล�มีน�แตกต1างก�นสองชน�ดน�-นค์4อ Low-polarity/polar และ polar/non-polar ซั-งจะใช�เป/นต�วัแยกองค์�ประกอบในค์วั�นธ8ป โดยการทดลองแบ1งเป/นสองส1วันน�2นค์4อ ศึกษาท�2งค์วั�นและฝุ่�Dนละอองท�-มี�อย81 และศึกษาองค์�ประกอบค์วั�นเพั�ยงอย1างเด�ยวั โดยท�-องค์�ประกอบท�-มี�อย81ในค์วั�นน�2นจะเหัมี4อนก�บองค์�ประกอบท�-มี�อย81ในแป>งธ8ป ซั-งผล�ตภ�ณฑ์�ท�-ได�ค์4อ PAH, N-heterocyclics และ furans ซั-งการสก�ดด�วัยวั�ธ� H/S

SPME ใช�ไฟัเบอร�ชน�ด 65 µm

polydimethylsiloxane/divinylbenzene (PDMS/DVB) จากการทดลองน�2น ปร�มีาณสารประกอบท�-ตรวัจแยกได�มี� 324 ชน�ด โดยท�- สารประกอบมีากกวั1า 100 ชน�ดพับในเน42อธ8ป และอ�กกวั1า 200 ชน�ดตรวัจพับเจอในค์วั�นธ8ป และเมี4-อท0าการตรวัจสอบการวั�เค์ราะหั�ด�วัย Mass

Spectroscopy (MS) ซั-งพับได�วั1าจ0านวันสารประกอบท�-ได�มีากกวั1า 90

เปอร�เซั<นต�สามีารถึตรวัจสอบได�ตรงก�บในฐีานข�อมี8ล NIST library

(National Institute of Standards and Technology) เมี4-อพั�จารณาแล�วัเทค์น�ค์ GCxGC น�2สามีารถึใช�แยกหัาสารอ�นทร�ย�ระเหัยได�มีากกวั1า 100 ชน�ดในสารประกอบเช�งซั�อนท�-มี�อย81ในค์วั�น ซั-งบางชน�ดไมี1สามีารถึแยกได�โดยใช� GC 1 มี�ต� จงท0าใหั�สามีารถึสร�ปการทดลองได�วั1า GCxGC น�2นเป/นการทดสอบการแยกหัาสารระเหัยอ�นทร�ย�ท�-มี�ประส�ทธ�ภาพัและมี�ค์วัามีละเอ�ยดส8ง

สมีบ�ต� โนพั�ช�ย และค์ณะ [12] ท0าการสก�ดสารระเหัยง1ายจากเหั<ดหัล1มีขาวัด�วัยเทค์น�ค์ Headspace Solid Phase

Microextraction (HS-SPME) โดยใช�ไฟัเบอร� 2 ชน�ด ค์4อ

13

polyacrylate (PA) และ divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane

(DVB/CAR/PDMS) และวั�เค์ราะหั�ด�วัยเค์ร4-องแกGสโค์รมีาโตกราฟั?-แมีสสเปค์โตรมี�เตอร� (GC-MS) พับสารระเหัยง1าย จ0านวัน 8 ชน�ด ค์4อ benzaldehyde,2-amylfuran, benzenemethanol, isoamyl-2-methyl butyrate, benzeneethanol, dihydro-5-pentyl-2(3H)-furanone, ethyl dodecanoate และ ethyl

hexadecanoate โดยสารระเหัยง1ายหัล�กเป/นสารใหั�กล�-นหัอมีของเหั<ดหัล1มีขาวัมี� 3 ชน�ด ค์4อ benzaldehyde, 2-amylfuran และ benzenemethanol 11. ข้อบเข้ตการวิ�จั�ย

ไมี�กฤษณาท�-สนใจศึกษาได�แก1ไมี�กฤษณาสายพั�นธ�� Aquilaria

crassna โดยจะน0าช�2นไมี�มีาเผาในช�ดทดลองท�-พั�ฒนาข2นส0าหัร�บเก<บต�วัอย1างค์วั�น แล�วัน0าต�วัอย1างค์วั�นไปศึกษาองค์�ประกอบทางเค์มี�ด�วัย GC-MS โดยมี�การศึกษาการใช�เทค์น�ค์ SPME ช1วัยใหั�ต�วัอย1างมี�ค์วัามีบร�ส�ทธ�Hย�-งข2น 12. ข้�6นตอนแลัะวิ�ธี�การทดำลัอง

1. ศึกษาช1วังอ�ณหัภ8มี�ท�-ไมี�กฤษณาต�ดไฟัโดยวั�ธ�การเผา และวั�ดหัาช1วังอ�ณหัภ8มี�โดยใช�ช�ดวั�ดอ�ณหัภ8มี� Thermocouple

2. ศึกษาการเก<บต�วัอย1างค์วั�นไมี�กฤษณา โดยท0าการต�ดต�2งช�ดทดลอง Flow Reactor Experiment โดยท0าการเผาไมี�กฤษณาใน Tube furnace ด�งแสดงร8ปท�- 3 [10] โดยเพั�-มีอ�ณหัภ8มี�จนใกล�ถึงอ�ณหัภ8มี�ท�-ไมี�กฤษณาต�ดไฟั เมี4-อใกล�ถึงอ�ณหัภ8มี�แล�วั ท0าการเพั�-มีอ�ณหัภ8มี�ท�ละ 5 องศึาเพั4-อใหั�มี�การเผาไหัมี�เก�ดข2น ระหัวั1างน�2 เปLด Gas

regulator เพั4-อท0าการป>อนอากาศึโดยก0าหันดใหั�อ�ตราการไหัลของอากาศึ มี�ค์1าเท1าก�บ 30 mL/min เพั4-อท0าใหั�เก�ดการเผาไหัมีท�-สมีบ8รณ� สามีารถึใหั�แก1นไมี�กฤษณาจ�ดต�ดได� เมี4-อส�งเกตทางออกวั1าเร�-มีมี�ค์วั�นออกมีาหัร4อไมี1 หัากเร�-มีต�นมี�การเผาไหัมี� ท0าการเพั�-มีอากาศึเข�าไปเพั4-อ ท0าใหั�เก�ดการเผาไหัมีท�-สมีบ8รณ�มีากข2น ใหั�เสมี4อนเผาในเตาเผาท�-มี�อากาศึในการเผา

14

ไหัมี� 100 % จากน�2นท0าการทดลองหัาท�-อ�ณหัภ8มี� 60 150 และ 250 oC ใหั�ค์วั�นไหัลออกมีาจากทางออกโดยใหั�อ�ตราการไหัลมี�ค์1าค์งท�- ท0าการวั�ดด�วัย Mass flow meter เมี4-ออ�ตราการไหัลมี�ค์1าค์งท�-แล�วั น0าถึ�งเก<บแกGส (Sampling Bag) มีาเก<บปร�มีาตรของสารต�วัอย1าง ท0าการปLดถึ�งแกGส น0าไปวั�เค์ราะหั�โดยใช�เค์ร4-องแกGสโค์รมีาโทกราฟั?-แมีสสเปกโทรเมีทร� (GC-MS) ร� 1น HP 5890 Gas Chromatograph-HP 5972 Mass Selective Detector

ร$ปท� 3 แสดำงชื่,ดำการทดำลัอง Flow Reactor Experiment

ส!าหร�บการเก>บกลั,4มต�วิอย4างควิ�นไม�กฤษณา [10]

3. ศึกษาการใช�เทค์น�ค์ SPME เพั4-อการวั�เค์ราะหั�องค์�ประกอบทางเค์มี�ของค์วั�นไมี�กฤษณาได�อย1างแมี1นย0าข2น โดยจะเล4อก PDMS/DVB

เป/นชน�ดของโพัล�เมีอร�ท�-ใช�เค์ล4อบ fused silica fiber ซั-งมี�ประส�ทธ�ภาพัด�ท�-ส�ดส0าหัร�บการวั�เค์ราะหั�กล�1มีสารอ�นทร�ย�ระเหัยง1าย ซั-งไฟัเบอร� PDMS/DVB ใช�ในการกเค์ล4อบด�วัย polymer ชน�ดต1างๆ จะสามีารถึด8ดซั�บ สารประกอบระเหัยง1ายท�-มี�ค์�ณสมีบ�ต�แตกต1างก�นไป เช1น น02าหัน�กโมีเลก�ล ส8ตรโค์รงสร�าง ค์วัามีมี�ข� 2วั เป/นต�น ท0าการทดลองโดยใช�เทค์น�ค์ H/S-SPME โดยต�ดต�2งอ�ปกรณ�ตามีร8ปภาพัท�- 4 จากน�2นท0าการเผาแก1นไมี�กฤษณาโดยน0าไมี�กฤษณามีาต�2งไวั�บน Heater และท0าการค์วับค์�มีอ�ณหัภ8มี�ท�- 60 150 และ 250 oC โดยค์วับค์�มีอ�ณหัภ8มี�ด�วัย Heater ซั-งค์วั�นท�-เก�ดข2นจากการเผาไหัมี�จะไหัลข2นผ1าน Glass

funnel และจะไหัลข2นไปส�มีผ�สก�บ Fused Silica Fiber ท�-ถึ8กเค์ล4อบด�วัย polymer ท�-ได�เล4อกไวั� ท�2งไวั� 30 นาท� เพั4-อใหั�ระบบเข�าส81สมีด�ล จากน�2นน0า Fiber ไปท0าการวั�เค์ราะหั�องค์�ประกอบทางเค์มี�โดย GC-MS ร� 1น HP 5890 Gas Chromatograph-HP 5972 Mass Selective

15

Detector โดยใช�ค์ล�งข�อมี8ลสเปค์ตร�มีมีวัลและ Structure ของ NIST library (National Institute of Standards and technology) เพั4-อหัาองค์�ประกอบจากการท0าการทดลองตามีร8ปท�- 4 [11] จะท0าใหั�ทราบองค์�ประกอบท�-มี�อย81ค์วั�นไมี�กฤษณา

ร$ปท� 4 HS-SPME Collects volatiles[11]

13.แผู้นการดำ!าเน�นงานตลัอดำโครงการก�จกรรมี/

ข�2นตอนการด0าเน�นการ

เด4อนต.

ค์.52

พั.

ย.52

ธ.

ค์.52

มี.

ค์.53

ก.

พั.53

มี�.ย53

ก.

ค์.53

ส.

ค์.53

ก.

ย.53

ต.

ค์.53

1. ศึกษาเอกสารและค์�นหัาข�อมี8ลท�-เก�-ยวัข�องก�บโค์รงงาน พัร�อมีเข�าพับอาจารย�ท�-ปรกษาโค์รงงาน2. จ�ดซั42ออ�ปกรณ�และออกแบบช�ดการทดลอง Flow Reactor3. ศึกษาช1วังอ�ณหัภ8มี�ท�-ไมี�กฤษณาจ�ดต�ดไฟั 4. ท0าการเผาไมี�กฤษณาด�วัย Flow

16

Reactor จากน�2นวั�เค์ราะหั�ด�วัย GC-

MS หัากล�1มีสารต�วัอย1าง5. ท0าการเล4อกชน�ดของ polymer

เค์ล4อบแท1ง fused

silica fiber ท0าการทดลองด�วัยวั�ธ� H/S-

SPME และน0าไปวั�เค์ราะหั�ด�วัยวั�ธ� GC-MS6. รวับรวัมีข�อมี8ลและวั�เค์ราะหั�หัาค์�ณสมีบ�ต�ของสารต1าง ๆ7. วั�จารณ�และสร�ปผลการทดลอง พัร�อมีท�2งรายงานค์วัามีก�าวัหัน�าแก1อาจารย�ท�-ปรกษาโค์รงงาน8. เข�ยนบทค์วัามีท�-ได�จากการท0าโค์รงงานและน0าเสนอโค์รงงานแก1ค์ณะกรรมีการ14. งบประมาณ

17

ลั!าดำ�บท�

รายการงบประมาณตลัอดำโครงการ (บาท)

1ช�ดอ�ปกรณ� Flow reactor experiment

4,000

2. ช�ดอ�ปกรณ� HS-SPME

พัร�อมี Fused Silica Fiber10,000

3.ค์1าส1งวั�เค์ราะหั�หัาปร�มีาณสารอ�นทร�ย�ระเหัยใน โดยวั�ธ� GC-MS

3,000

รวิม 17,000

15. เอกสารอ�างอ�ง[1] มี�ช�ย ประชาก�ล. 2532. “ไมี�กฤษณา ไมี�หัอมีล02าค์1าของไทย”. Available online: http://www.ton-

kla.com/node/59, 14 พัฤศึจ�กายน 2552.

[2] ทรงวั�ฒ�  ศึร�สวั1าง  นพัพัร  จร�งเก�ยรต�  และศึร�นญ่า  ภ81ผาจ�ตต�. 2544. “สารอ�นทร�ย�ไอระเหัย”.

Available online: http://monitor.onep.go.th/document/voc.htm, 22 พัฤศึจ�กายน 2552.

[3] ส0าน�กงานจ�ดการค์�ณภาพัอากาศึและเส�ยง กระทรวังทร�พัยากรธรรมีและส�-งแวัดล�อมี. 2552.

“ฝุ่�Dนละออง (Particulate Matter)”. Available online: http://www.aqnis.pcd.go.th /basic/

pollution_pm.htm, 22 พัฤศึจ�กายน 2552.

[4] ส�พั�ฒน� เมี4องยศึ. ทฤษฎ์�เบ42องต�นและหัล�กการของ Solid Phase Microextraction (SPME) :

E-mail:supat@smchem.co.th, โทร:021961013

18

[5] ศึ8นย�เค์ร4-องมี4อวั�ทยาศึาสตร� สถึาบ�นเทค์โนโลย�พัระจอมีเกล�าเจ�าค์�ณทหัารลาดกระบ�ง กร�งเทพั.

“GC/MS”. Available online: http://www.kmitl.ac.th/sisc/GC-MS/main.html, 22 พัฤศึจ�กายน 2552.

[7] วั�ญ่ญู8 จ�ตส�มีพั�นธเวัช, วัราภรณ� ตองอ1อน และพั�ชราภรณ� ไตรร�ตน�. การวั�เค์ราะหั�ชน�ดของ

สารอ�นทร�ย�ท�-ระเหัยง1ายในน02าหัอมีโดยใช�เทค์น�ค์เฮัดสเปซั-โซัล�ดเฟัสไมีโค์รเอ<กแทรค์ช�น/

แกGสโค์รมีาโตกราฟั?-แมีสสเปค์โตเมีทร�: ภาค์วั�ชาเค์มี� ค์ณะวั�ทยาศึาสตร� มีหัาวั�ทยาล�ย

เทค์โนโลย�พัระจอมีเกล�าธนบ�ร�: E-mail: winyu.chi@kmutt.ac.th[8] Winyu Chitsamphandhvej. 2005. Qualitative

Analysis of Volatile compositions of Dokputhachad (Jasminum Auriculatum) by using HS-SPME/GC-MS. 31st Congress on Science and Technology of Thailand. 18 – 20 October 2005.

[9] Hiroaki Takemoto , Michiho Ito Tomohiro ,Shiraki , Toru Yagura and Gisho Honda. 2006.

Sedative effects of vapor inhalation of agarwood oil and spikenard extract and identification of their active components: Department of Pharmacognosy, Graduate School of Pharmaceutical Science, Kyoto University, Japan. 2006.

[10] Ajay Dalai, Greg Schoenau, Dharani Das and Phani Adapa. Volatile Organic Compounds emitted during High-temperature Alfalfa Drying. Biosystems Engineering. 2006: 94 (1), 57–66.

[11] C. Tran and P. J. Marriott. Characterization of incense smoke by solid phase microextraction-Comprehensive two-dimensional gas

19

chromatography (GC GC). Atmospheric Environment. 2007: 41 5756-5768.

[12] Sombat Nopichai, Yuthapong Udnan, Prinya Masawat and Surat Boonphong. 2008.Volatile

compounds from Russula delica Fr. NU Science Journal. 2008: 5(2): 240 – 247.

16.เอกสารแนบในการศึกษาน�2 เมี4-อพั�จารณาถึงค์วั�นท�-เก�ดจากการเผาแก1นไมี�

กฤษณาแล�วั โดยองค์�ประกอบหัล�กท�-มี�อย81ในค์วั�น จะมี�องค์�ประกอบเช1นเด�ยวัก�นก�บค์วั�นธ8ป ซั-งจากผลการศึกษาวั�จ�ยเร4-อง สารก1อมีะเร<ง ภ�ยเง�ยบท�-มีาก�บค์วั�นธ8ป ได�วั�จ�ยเก�-ยวัก�บอ�นตรายของค์วั�นธ8ป เน4-องจากพับวั1า ป,จจ�บ�นโรค์มีะเร<งปอดเป/นสาเหัต�การตายอ�นด�บต�นๆ ของค์นไทย โดยร�อยละ 80-90 มี�สาเหัต�มีาจากการส8บบ�หัร�- แต1ขณะเด�ยวัก�นจากสถึ�ต�การร�กษา ผ8�ปDวัยมีะเร<งปอดในเพัศึหัญ่�งกล�บพับวั1ากวั1าร�อยละ 50 ไมี1พับประวั�ต�ส8บบ�หัร�-หัร4ออย81ใกล�ช�ดก�บผ8�ส8บบ�หัร�- อ�กท�2งไมี1มี�ประวั�ต�ส�มีผ�สสารก1อมีะเร<งจากการประกอบอาช�พัเลย แต1กล�บเป/นมีะเร<งปอด ซั-งสาเหัต�ส0าค์�ญ่มีาจากภ�ยท�-เพั�-งค์�นพับ ค์4อ สารพั�ษก1อมีะเร<งจากค์วั�นธ8ป

จากผลงานวั�จ�ย จากการศึกษาค์วั�นธ8ปมี�สารก1อมีะเร<ง 3 ชน�ด ได�แก1 เบนซั�น บ�วัทาไดอ�น และเบนโซัเอไพัร�น มี�ส1วันประกอบมีาจากกาวั ข�2

20

เล4-อย น02ามี�นหัอมี และสารเค์มี�ท�-ใช�ในอ�ตสาหักรรมีน02าหัอมี เป/นต�น โดยสารก1อมีะเร<งเก�ดจากการเผาไหัมี�ของกาวัและน02าหัอมี เป/นส0าค์�ญ่ ท�2งน�2 ในการศึกษาวั�จ�ย ท�มีวั�จ�ยได�ออกท0าการส0ารวัจหัาสารก1อมีะเร<งในบร�เวัณวั�ดช4-อด�งในเขต จ.พัระนค์รศึร�อย�ธยา ฉะเช�งเทรา และสมี�ทรปราการ จ0านวัน 3

แหั1งด�วัยก�น ซั-งเป/นวั�ดท�-มี�ค์นเข�าไปบ8ชากราบไหัวั�พัระก�นมีาก โดยเร�-มีด0าเน�นการส0ารวัจพัร�อมีตรวัจส�ขภาพัค์นงานท�-ปฏิ�บ�ต�งานในวั�ดจ0านวัน 40 ค์น เปร�ยบเท�ยบก�บค์นงานในหัน1วัยงานท�-ไมี1มี�การจ�ดธ8ปจ0านวัน 25

ค์น โดยการตรวัจเล4อดและป,สสาวัะ พับวั1า ค์นงานท�-ท0างานในวั�ดท�2งหัมีดมี�สารก1อมีะเร<งผสมีอย81ในเล4อดและป,สสาวัะส8งกวั1าค์นท�-ไมี1ท0างานในวั�ดถึง 4

เท1า  โดยในวั�ดมี�สารด�งกล1าวัส8งกวั1าสถึานท�-ท�-ไมี1จ�ดธ8ปถึง 63 เท1า ท�-ส0าค์�ญ่จากการตรวัจร1างกายในค์นงานในวั�ด 40 ค์นย�งพับการแตกหั�กของรหั�สพั�นธ�กรรมีส8งกวั1าค์นปกต�ถึง 2 เท1า ส0าหัร�บการจ�ดธ8ปในบ�านตามีค์วัามีเช4-อและประเพัณ�ท�-ท0าก�นมีาของค์นไทย ท�-ต�องการส�กการะส�-งศึ�กด�Hส�ทธ�H ซั-งอาจจะท0าใหั�เก�ดค์วั�นธ8ปในบ�านมีาก ถึ4อวั1าเป/นอ�นตรายต1อส�ขภาพั เพัราะ ธ8ป 3 ดอกสามีารถึปล1อยมีลพั�ษและสารก1อมีะเร<งได�เท�ยบเท1าส�-แยกไฟัแดงท�-มี�การจราจรค์�บค์�-ง ท� มา:มีน8ญ่ ล�เชวังวังศึ� และ พัน�ดา นวัส�มีฤทธ�H. สารก1อมีะเร<ง ภ�ยเง�ยบท�-มีาก�บค์วั�นธ8ป : โรงพัยาบาล

วั�ช�ยย�ทธ และ หั�องปฎ์�บ�ต�การพั�ษวั�ทยาส�-งแวัดล�อมี สถึาบ�นวั�จ�ยจ�ฬาภรณ� ผลการวั�จ�ยได�ร�บการต�พั�มีพั�ในวัารสาร Chemico-

biological/interactions ของประเทศึสหัร�ฐีอเมีร�กาเมี4-อเด4อน ก.พั. 2551 สมีเด<จเจ�าฟั>าจ�ฬาภรณ�วัล�ยล�กษณ� ประธานสถึาบ�นวั�จ�ยจ�ฬาภรณ� ทรงเป/นหัน-งในท�มีวั�จ�ย

และเมี4-อพั�จารณาองค์�ประกอบของค์วั�นธ8ปแล�วั จะพับได�วั1าจะมี�ล�กษณะเช1นเด�ยวัก�นก�บค์วั�นไมี� ซั-งเป/นส�-งท�-เราสนใจ เก�ดจากการน0าไมี�มีาบดละเอ�ยดแล�วัน0ามีาเผา องค์�ประกอบหัล�กท�-มี�อย81ในค์วั�นไมี� จะประกอบด�วัย ฝุ่,1นลัะออง (Particulate Matter) แลัะ สารอ�นทร�ย�ไอ

21

ระเหย (Volatile Organic Compounds, VOCs) และซั-งจะแสดงรายละเอ�ยดด�งต1อไปน�2

16.1 ฝุ่,1นลัะออง (Particulate Matter)

ตารางท� 1 ส4วินประกอบแลัะแหลั4งท� มาข้องฝุ่,1นลัะอองโดำยท� วิไปตารางท� 1 ส4วินประกอบแลัะแหลั4งท� มาข้องฝุ่,1นลัะอองโดำยท� วิไป

ส4วินประกอบ แหลั4งท� มาสารประกอบคาร�บอน กระบวินการเผู้าไหม�สารประกอบอ�นทร�ย� เชื่4น ไดำออกซิ�น ไดำแบนโซิฟี$แรน โพื้ลั�ย�ศ�ยคลั�ก อะโรมาต�ก ไฮโดำรคาร�บอน (PAH)

กระบวินการเผู้าไหม�ท� ไม4สมบ$รณ�ในเคร� องยนต�ดำ�เซิลัแลัะเบนซิ�น

เกลั�อแอมโมเน�ยม การท!าให�เป8นกลัางข้องกรดำในอากาศเกลั�อโซิเดำ�ยมแลัะแมกน�เซิ�ยมคลัอไรดำ� ทะเลัแคลัเซิ�ยมซิ�ลัเฟีต วิ�สดำ,ก4อสร�างเชื่4น ห�น ดำ�นแลัะทรายซิ�ลัเฟีต การเต�มออกซิ�เจัน (oxidation)

ข้องไนโตรเจันไดำออกไซิดำ�ไนเตรท การเต�มออกซิ�เจัน (oxidation)

ข้องไนโตรเจันไดำออกไซิดำ�ตะก� วิ น!6าม�นท� ม�สารตะก� วิดำ�น แร4ธีาต,ต4างๆ

ตารางท� 2 ต�วิแปรท� ม�อ�ทธี�พื้ลัต4อกลัไกการตกค�างข้องฝุ่,1นลัะอองในส4วินต4างๆ ข้อง ระบบหายใจั

ข้นาดำข้องฝุ่,1นลัะออง กลัไกแลัะบร�เวิณตกค�างข้องฝุ่,1นในทางเดำ�นหายใจั

5-10 ไมโครเมตร การปะทะเหต,ควิามเฉื่� อยจัม$กแลัะคอหอยส4วินจัม$ก

1-10 ไมโครเมตร การตกตะกอนคอหอยแลัะหลัอดำลัมหลัอดำลัมคอ แลัะ หลัอดำลัมฝุ่อย

1 ไมโครเมตรแลัะเลั>กกวิ4า การแผู้4ซิ4าน

22

ถ,งลัม แลัะบร�เวิณถ,งลัม

ตารางท� 2 ต�วิแปรท� ม�อ�ทธี�พื้ลัต4อกลัไกการตกค�างข้องฝุ่,1นลัะอองในส4วินต4างๆ ข้อง ระบบหายใจั

ท� มา: มีาร�ษา เพั<ญ่ส�ต ภ81ภ�ญ่โญ่ก�ล PhD (environmental health). RM Harrison Research Group UK

น�กวั�ชาการสาธารณส�ข 5, ส0าน�กอนามี�ยส�-งแวัดล�อมี กรมีอนามี�ย กระทรวังสาธารณส�ข. Available online: http://advisor.anamai.moph.go.th/factsheet/envi4_6.htm, 12 พัฤศึจ�กายน 2552.

16.2 สารอ�นทร�ย�ไอระเหยตารางท� 3 ต�วิอย4างสาร VOCs บางชื่น�ดำ ผู้ลักระทบต4อระบบเน�6อเย� อ แลัะ

เป8นอ�นตรายต4อส,ข้ภาพื้สาร VOCs บร�เวิณท� เก�ดำผู้ลักระทบ

จัาก VOCs

ผู้ลักระทบต4อส,ข้ภาพื้

Benzene Hemopoietic system, red blood cell, nerve

ท0าลายไขกระด8ก เมี<ดเล4อดแดงแตก โรค์โลหั�ตจาง และอาการหัร4อโรค์ทางประสาทส1วันกลาง

Carbon tetrachloride(CCl4)

Liver, CNS ต�บเส4-อมี ต�บแข<ง

Chloroform(trichloromethane, CHCl3)

Liver, Kidney, heart muscle, eyes, skin

ต�บเส4-อมี ต�บแข<ง ไตเส4-อมี หั�วัใจเต�นผ�ดปกต� การแสบระค์ายเค์4องของตาและผ�วัหัน�ง

Dichlorobenzene (methylene chloride, DCM)

Liver, kidney, blood, skin, eyes, upper respiratory tract

ฤทธ�Hแสบ-ระค์ายเค์4อง ปอดปวัมี โรค์ต�บ กดประสาทส1วันกลาง อาจหัมีดสต�และตายได�

Ethyl alcohol Liver, CNS nerve, ต�บเส4-อมี ต�บแข<ง เร1งการ

23

(methylene) placenta เก�ดมีะเร<งต�บ มี�อาการกดประสาท ท0าใหั�ทารกค์ลอดพั�การ

Ethyl benzene (ethylbenzol) n-Hexane

Eyes, CNS nerve, nasal cavity Nerve

ท0าใหั�ระค์ายเค์4อง แสบตา แสบจมี8ก กดประสาทส1วันกลาง ท0าใหั�ปวัดหั�วั ง�นงง อาจหัมีดสต�ได�

Methyl alcohol (methanol)

Liver, CNS nerve ต�บเส4-อมี อาการกดประสาท ท0าใหั�ตาบอด

Toluene (methylbenzene,toluol)

CNS nerve อาการทางประสาทส1วันกลาง

Trichlorobenzene

Liver ,Kidney ต�บแข<ง ต�บเส4-อมี ไตเส4-อมี

1,1, 1-Trichloroethane (methylchloroform)

Liver, Nerve, Kidney

อาการทางประสาทส1วันกลาง ช�ก

ตารางท� 3 ต�วิอย4างสาร VOCs บางชื่น�ดำ ผู้ลักระทบต4อระบบเน�6อเย� อ แลัะเป8นอ�นตรายต4อส,ข้ภาพื้

ตารางท� 4 แสดำงต�วิอย4างสาร VOCs ประเภท halogenated

hydrocarbons ท� พื้บไดำ�ในส� งแวิดำลั�อม1,1,1,2-Tetrachloroethane

Bromofor Glycerol trichlorohydrin

1,1,1-Trichloroethane

Bromomethane Hexachlorobutadiene

1,1,2,2-Tetrachloroethane

Carbon tetrachloride

Hexachlorocyclopentadiene

24

1,1,2-Tetrachloroethane

Chlorodibromomethane

Hexachloroethane

1,1-Dichloroethane Chloroethane Methylene chloride

1,1-Dichloroethylene

Chloroform Neoprene

1,2,2-Trifluoroethane (Freon 113)

Chloromethane Pentachloroethane

1,2-Dichloroethane Chloropropane Perchloroethylene1,2-Dichloropropane

Cis-1,2-dichloroethylene

Propylene dichloride

1,2-Trans-dichloroethylene

Cis-1,3-dichloropropene

Trichlorotrifluoroethane

1,3-cis-dichlor-1-propene

Dibromchloropropane

Monochlorobenzene

1,3-trans- dichlorpropene

Dibromomethane

Tetrachloroethylene (Perchloroethylene) (PCE)

1-chloro-2-propene Dichlorobromomethane

Trichloroethylene (TCE)

2-butylene dichloride

Dichloromethane(DCM)

Vinyl chloride

Acetylene tetrachloride

Ethylene dibromide

Vinyl trichloride

Bromodichloromethane

Fluorotrichloromethane (Freon 11)

Vinylidene chloride

ตารางท� 4 แสดำงต�วิอย4างสาร VOCs ประเภท halogenated

hydrocarbons ท� พื้บไดำ�ในส� งแวิดำลั�อม

ท� มา: ทรงวั�ฒ�  ศึร�สวั1าง นพัพัร  จร�งเก�ยรต� และศึร�นญ่า  ภ81ผาจ�ตต�. “ภ�ยอ�นตรายจากสารอ�นทร�ย�ไอระเหัย (Volatile Organic

Compounds) และ การจ�ดการก�บสารประกอบอ�นทร�ย�ระเหัยท�-เป/นต�วัท0าละลาย”. Available online:

25

http://monitor.onep.go.th/document/voc.htm, 12 พัฤศึจ�กายน 2552.

26