Quantification of five effective components in pesticides by visible near-infrared spectroscopy

Význam tématu

Pesticidy jsou klíčové pro ochranu plodin a veřejného zdraví, ale zároveň vyžadují rychlé a spolehlivé metody stanovení účinných látek. Vis-NIR spektroskopie nabízí šetrnou alternativu k HPLC s úsporou času, nákladů a minimalizací využití toxických rozpouštědel.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit použitelnost viditelné blízké infračervené (Vis-NIR) spektroskopie pro kvantifikaci pěti účinných látek v přípravcích: Abamectin EC, Emamectin EC, Cyhalothrin EC, Cypermethrin a Glyphosate. Pro každý analyzát bylo připraveno 24–37 vzorků s různými koncentracemi k vyhodnocení korelace spekter a referenčních hodnot HPLC.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrometrie: NIRS RapidLiquid Analyzer (400–2500 nm)
• Vzorky: jednorázové 4 mm skleněné vials
• Software: Vision Air 2.0 Complete
• Analytická metoda: PLS regrese s vnitřní křížovou validací (leave-one-out)

Hlavní výsledky a diskuse

• Abamectin: 2 faktory, 1360–1850 nm & 2050–2500 nm, R2=0.9946, SEC=0.05 %, SECV=0.06 %
• Emamectin: 1 faktor, 1300–1790 nm, R2=0.9911, SEC=0.61 %, SECV=0.62 %
• Cyhalothrin: 2 faktory, 400–1080 nm & 1300–2200 nm, R2=0.9952, SEC=0.05 %, SECV=0.05 %
• Cypermethrin: 1 faktor, 1300–2200 nm, R2=0.9952, SEC=0.016 %, SECV=0.016 %
• Glyphosate: 2 faktory, 1300–2170 nm, R2=0.9987, SEC=0.03 %, SECV=0.03 %

Externí validace prokázala shodu výsledků Vis-NIR s HPLC v rozsahu residuí do ±0.12 % a relativní odchylky do 4 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy oproti HPLC
• Eliminace toxických rozpouštědel
• Jednodušší obsluha a nižší náklady na pracovní sílu
• Nasazení v provozních podmínkách pro rychlou QC

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metod na další pesticidy a složitější matrice
• On-line monitorování a automatizace analýz
• Pokročilé algoritmy zpracování spektrálních dat
• Kombinace Vis-NIR s dalšími spektroskopiemi pro vyšší selektivitu

Závěr

Vis-NIR spektroskopie se ukázala jako spolehlivá, rychlá a nákladově efektivní alternativa pro kvantifikaci pěti běžných účinných látek v pesticidech, srovnatelná s referenčními HPLC metodami.

Reference

1. WHO, Pesticides. http://www.who.int/topics/pesticides/en/
2. WHO, Pesticide residues in food. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/pesticide-residues-food/en/
3. Wikipedia, Pesticides. https://en.wikipedia.org/