การพัฒนาชุดทดสอบสารโคตินินในปัสสาวะเพื่อตรวจวัดการสัมผัสควันบุหรี่มือสอง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ปิยนุช อนันตกิจโสภณ, ปาณิศา เอื้อพันธุ์พงศ์, ชนิตสิรี อนุมานไพศาล

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ยุวดี บุญญสิทธิ์, เกียรติภูมิ รอดพันธ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

สารพิษจากการสูบบุหรี่นั้นเป็นต้นเหตุของปัญหาสุขภาพที่สำคัญ แต่ผู้คนในปัจจุบันกลับยังไม่ได้ตระหนักถึงปัญหาเท่าที่ควร หากพิจารณาจากการตรวจสุขภาพประจำปีจะพบว่าไม่มีการตรวจหาสารพิษจากการสูบบุหรี่อย่างนิโคตินโดยตรง ข้อมูลส่วนมากจะได้จากการสอบถามและบันทึกเพื่อประเมินความเสี่ยง โดยที่ผู้ตอบมักจะให้ข้อมูลที่ต่ำกว่าความเป็นจริงและไม่ครอบคลุมกรณีของบุคคลที่ได้สัมผัสควันบุหรี่มือสอง จึงเป็นสาเหตุที่คณะผู้จัดทำมีแนวคิดที่จะจัดทำ “ชุดทดสอบสารโคตินินในปัสสาวะ” โดยสารโคตินินที่ว่าคือสารเมตาบอไลท์ของนิโคตินและร้อยละ76 จะถูกขับออกทางปัสสาวะ โดยชุดทดสอบนี้จะสามารถใช้ตรวจคัดกรองความเสี่ยงของการได้รับควันบุหรี่ผ่านวิธีการ Colorimetric และให้ผลแบบ Semi-quantitative โดยกระบวนการทำงานของชุดทดสอบจะอาศัยการทำปฏิกิริยากันระหว่าง Glutaconic aldehyde ( สารอนุพันธ์ของโคตินิน ) กับ Barbituric acid ซึ่งกระบวนการเหล่านี้อาศัยสารเคมีสำคัญทั้งหมด 4 ชนิด ประกอบด้วย KCN, Chloramine-T, Barbituric acid และ Sodium acetate buffer นอกจากนี้เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของชุดทดสอบคณะผู้จัดทำจึงทำการผสมสารองค์ประกอบ ได้แก่สาร KCN, Chloramine-T, Barbituric acid และ Sodium acetate buffer เป็น Mixture เอาไว้ ทั้งหมด 6 Mixtures และสนใจลำดับขั้นตอนในการผสม ซึ่งผลการทดลองพบว่า Mixture ที่เกิดจาก Sodium acetate buffer กับ Barbituric acid หรือ Mixture 4.2 ที่มีลำดับการผสมคือ โคตินินความเข้มข้นต่าง ๆ + KCN + Mixture 4 + Chloramine-T เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เมื่อนำมาพล็อตกราฟค่าความเข้มข้นของโคตินินและค่าการดูดกลืนแสงมีค่าความเป็นเส้นตรงสูงถึง 0.99 ซึ่งจะให้ผลการทดลองสีส้มอมแดงที่ค่าความยาวคลื่น 505 nM มีความแม่นยำที่ค่อนข้องสูงจากการคำนวณ %CV มีความถูกต้องมากสามารถเชื่อถือได้ โดยอ้างอิงจาก %Recovery และ %Expectation ที่มากกว่า 90% และมี Limit of Detection (LoD) อยู่ที่ 2.128 µM ส่วนเวลาที่จะให้ผลเชิงสีโดยสมบูรณ์ กล่าวคือมีสีที่ชัดเจน สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและเป็นช่วงสีที่ใช้ควบคู่กับแผ่นทดสอบคือเวลาประมาณ 10 นาที โดยชุดทดสอบนั้น คณะผู้จัดทำได้แบ่งระดับสีออกมาได้เป็น 5 ระดับ ได้แก่ 0,+1,+2,+3,+4 ตามช่วงความเข้มข้นโคตินิน <10, 10-50, 50-200, 200-400, >400 µmol/l ตามลำดับ ซึ่งชุดทดสอบนี้จะเป็นประโยชน์ต่อสังคมอย่างมาก เพราะสามารถตรวจความเสี่ยงของการได้รับสารพิษจากควันบุหรี่หรือโคตินินได้อย่างทันท่วงทีก่อนที่จะมีปริมาณมากพอที่จะก่อปัญหาสุขภาพอื่นๆตามมา ในราคาที่ย่อมเยาว์และเข้าถึงง่าย