ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พนิดา สุรวัฒนวงค์

นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ สาขาเคมี ประจำปี 2559

                ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พนิดา สุรวัฒนาวงค์ เกิดเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม 2526 ที่จังหวัดกรุงเทพมหานคร เป็นบุตรีคนที่สองของ นายจิรศักดิ์และนางชมชื่น สุรวัฒนาวงค์ ศึกษาระดับมัธยมศึกษาตอนต้นที่โรงเรียนศึกษานารี จบในปี 2540 จากนั้นได้รับทุนพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (พสวท.) เข้าศึกษาระดับมัธยมศึกษาตอนปลายที่โรงเรียนสามเสนวิทยาลัย จนจบในปี 2543 จากนั้นได้เข้าศึกษาต่อในระดับปริญญาตรีสาขาเคมีที่มหาวิทยาลัยมหิดล ได้รับปริญญาวิทยาศาสตร์บัณฑิตเกียรตินิยมอันดับหนึ่ง สาขาเคมีในปี 2547 มีงานวิจัยระดบปริญญาตรี คือ "การคำนวณหาค่าคงที่การแตกตัวให้โปรตอนของอนุพันธ์กวาดินีนด้วยวิธี ab initio" โดยมี รองศาสตราจารย์ ดร.ยุทธนา ตันติรุ่งโรจน์ชัย เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา

                ดร.พนิดา ได้รับทุน พสวท. ไปศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาเคมีที่มหาวิทยาลัย Texas A&M ประเทศสหรัฐเอมริกา ภายใต้ความดูแลของอาจารย์ที่ปรึกษาคือ Professor Dr. Michael B. Hall และได้รับปริญญาเอกสาขาเคมีในเดือนพฤษภาคม 2552 ด้วยวิทยานิพนธ์เรื่อง "การศึกษาทางทฤษฏีของโครงสร้างและกลไกทางเคมีโลหอินทรีย์และชีวอนินทรีย์" โดยได้ศึกษาเรื่องหลัก 3 เรื่อง คือ การศึกษาแพลเลเดียมฟอสฟีนสำหรับปฏิกิริยา Heck การศึกษาตำแหน่งที่ว่องไวต่อปฏิกิริยาของซุปเปอร์ออกไซด์รีดักเทสและไซโตโครม P450 โมโนออกซิเจนเนส และการศึกษาเตตระกไดรอนเฮกซะไทโอเลท ซึ่งเป็นโมเดลของเอนไซม์ไฮโดรจีเนส โดยมีผลงานตีพิมพ์ 4 เรื่องจากวิทยานิพนธ์ และ 1 เรื่อง หลังจากสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก ในช่วงเดือนมกราคมถึงกรกฏาคม 2552 ดร.พนิดาได้มีโอกาสทำวิจัยหลังปริญญาเอกกับ Professor Dr.Oleg V. Ozerov ที่ภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัย Texas A&M งานวิจัยเน้นไปที่การใช้เคมีคำนวณสำหรับอธิบายสารอนินทรีย์ได้แก่ การยืนยันโครงสร้างของสารประกอบโบรอนที่มีห้าพันธะ การศึกษาโครงสร้างทางอิเล็กตรอนของสารเชิงซ้อนแมงกานิส(II) ที่มีสปินสูง และการสลายพันธะ N-H และ N-CH3 ของลิแกนด์ diarylamine-based PNP pincer ในโรเดียม (I) โดยได้ตีพิมพ์ทั้งหมด 3 เรื่อง และในเดือนสิงหาคม 2552 ดร.พนิดา ได้ทุนวิจัยหลังปริญญาเอก ที่ Max Planck Institute for Bioinorganic Chemistry (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion ) ประเทศสหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนีทำงานกับ Professor Dr. Karl Wieghardt และ Professor Dr. Frank Neese งานวิจัยเน้นไปที่การคำนวณสมบัติทางสเปกโทรสโกบี ได้แก่ ค่าทาง EPR และ Fe Mossbauer เพื่ออธิบายระบบของโลหะกับลิแกนด์ที่มีอนุมูลอิสระสำหรับประยุกต์ใช้ในการเลียนแบบตัวเร่งปฏิกิริยาจากธรรมชาติ โดยได้ตีพิมพ์ทั้งหมด 3 เรื่อง

                ในปี 2554 ดร.พนิดา ได้เริ่มทำงานเป็นอาจารย์ที่ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และร่วมเป็นสมาชิกของ Center for Alternative Energy (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Center of Sustainable Energy and Green Materials) และได้รับการแต่งตั้งเป็น ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ในปี 2556 ดร.พนิดาได้รับทุนพัฒนาศักยภาพในการทำงานวิจัยของอาจารย์รุ่นใหม่ จากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) (พ.ศ. 2555-2556 และ 2557-2558) และจาก พสวท. (พ.ศ. 2556-2558) และได้รับทุนพัฒนานักวิจัย จาก สกว. (พ.ศ. 2559-2561) ดร.พนิดา มีเป้าหมายในงานวิจัยคือ การนำเคมีคำนวณไปศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาและพลังงานทางเลือก มุ่งเน้นไปที่ความเข้าใจโครงสร้างทางอิเล็กตรอนและกลไกการเกิดปฏิกิริยาของสารโลหอินทรีย์ ชีวอนินทรีย์และชีวอนินทรีย์ โดยงานวิจัยหลักมี 2 หัวข้อ ดังนี้

                1) การศึกษากลไกของสารเชิงซ้อนนิกเกิล (Ni-SIPr) ในการเร่งปฏิกิริยาการสลายพันธะ C-O ของไดฟินิสอีเทอร์และเมทิลฟีนิลอีเทอร์ด้วยการเติมไฮไดรเจน ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้เปลี่ยนสารชีวมวลลิกนินเป็นสารตั้งต้นแอรีนและฟีนอลสำหรับอุตสาหกรรมเคมี จากการศึกษาพบว่า การสลายพันธะอะโรมาติก C-O ของเมทิลฟินิลอีเทอร์เกิดได้ง่ายกว่าการสลายพันธะอะลิฟาติก C-O ทั้งยังเป็นขั้นกำหนดปฏิกิริยา นอกจากนี้ การส่งผ่าน B-H จากหมู่เมทอกซีไปยังพินอกซีในขั้นถัดมาสามารถเกิดขึ้นได้ในขั้นตอนเดียวโดยไม่ผ่านการกำจัด B-H สองขั้นตอนแบบที่พบทั่วไป ดร.พนิดา ได้เสนอผลงานนี้และได้รับรางวัลโปสเตอร์ดีเด่นที่ 15th International Congress of Quantum Chemistry (ICQC) ณ มหาวิทยาลัยชิงหัว ประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีน มีนักศึกษา 2 คนที่เป็นกำลังสำคัญ คือ นายทวีชัย วิฑิตสุวรรณกุล และ นางสาวบุศรินทร์ สวัสดิ์ล้น ผลงานนี้ได้ตีพิมพ์ใน ACS Catalysis และ Dalton Transactions

                2) การศึกษากลไกการกระตุ้นออกซิเจนเพื่อใช้ประโยชน์ด้วยเอนกไซม์ฟลาวิน การเข้าใจการทำงานของเอนไซม์มีความสำคัญต่อการประยุกต์ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเติมหมู่ฟังก์ชันให้ไฮโดรคาร์บอน เพื่อเพิ่มมูลค่าสารตั้งต้นจากการศึกษาร่วมกับ ศาสตราจารย์ ดร.พิมพ์ใจ ใจเย็น ดร.ธัญญพร วงศ์เนตร ดร.ภิรมย์ เชนประโคน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จีรัสย์ สุจริตกุล และนักศึกษาที่เป็นกำลังสำคัญ คือ นายสุรวิช วิสิษฐ์สันธาวงค์ พบว่าการกระตุ้นออกซิเจนของเอนไซม์ pyranose 2-oxidase และ p-hydroxyphenylacetate hydroxylase มีขั้นตอนสำคัญ คือ การส่งผ่านอีเล็กตรอนจากฟลาวินควบคู่กับการส่งผ่านโปรตอนจากกรดอะมิฮิสติดีนไปยังออกซิเจน ดร.พนิดา ได้ตีพิมพ์ผลงานนี้ใน Journal of the American Chemical Society จำนวน 2 เรื่อง

                นอกจากงานในหัวข้อวิจัยหลักแล้ว ดร.พนิดา ได้นำวิธีทางเคมีคำนวณไปเสริมผลการทดลองเพื่อให้เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างโมเลกุลกับความสามารถในการกระทำปฏิกิริยาและสมบัติทางสเปกโทรสโกปี ดังเช่น การคำนวณค่าทาง NMR เพิ่อช่วยยืนยันโครงสร้างของ fluorocarbocation (ร่วมกับ ศาสตราจารย์ ดร.วิขัย ริ้วตระกูล) การคำนวณพลังงานการจับกันระหว่างอนุพันธ์ฟลาวานกับเอนไซม์อะโรมาเทสด้วยวิธี molecular docking เพื่อให้เข้าใจถึงส่วนสำคัญของโมเลกุลสารยังยั้นที่ส่งผลต่อความสามารถในการยับยั้งการทำงานของอะโรมาเทส (ร่วมกับ ดร.ประสาท กิตตะคุปต์) การคำนวณโครงสร้างทางอิเล็กตรอนของลิแกนด์ไพริดีนไตรอะโซล เพื่อหาความสัมพัน์ระหว่างความสามรถในการให้อิเล็กตรอนของลิแกนด์กับสมบัติรีดอกซ์ รวมทั้งความสามารถในการการออซิไดส์แอลกอฮอล์ของตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง (ร่วมกับ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ปรียานุช แสงไตรรัตน์นุกูล) การคำนวณโครงสร้างทางอิเล็กตรอนและสมบัติการดูดกลืนแสงของสีย้อมอินทรีย์ เพื่อเข้าใจประสิทธิภาพสีย้อมสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ (ร่วมกับ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุภาวดี เกียรติเสวี และ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เทียนทอง ทองพันชั่ง)

จากหนังสือ : รางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่นประจำปี 2559. [กรุงเทพฯ] : มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์, 2559. ISBN 978-616-91314-7-2