Pesticide Authentication by Portable FTIR Spectroscopy

Význam tématu

Falešné a nelegálně distribuované pesticidy představují vážnou globální hrozbu pro zemědělství, zdraví pracovníků i spotřebitelů a pro biodiverzitu. Roční obrat nelegálních pesticidů v Evropě a USA přesahuje jednu miliardu dolarů a v některých regionech tvoří více než čtvrtinu veškerých prodávaných přípravků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace je předvést, jak lze pomocí přenosného FTIR spektrometru Agilent 4500 a 5500 rychle a spolehlivě ověřit autenticitu pesticidů před distribucí, mícháním nebo aplikací na plodiny. Studie ukazuje postupy měření, vyhodnocení spekter a praktické příklady identifikace nelegálních či falešných vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byly nasazeny systémy Agilent 4500 (plně přenosný, bateriový) a Agilent 5500 (stolní) FTIR, vybavené diamantovým ATR (attenuated total reflection) senzorem. Na diamantovou destičku se naneslo přibližně 0,5 µl vzorku pesticidu. Každé spektrum vzniklo z 64 koaddovaných interferogramů při rozlišení 4 cm⁻¹. K vyhodnocení sloužila vestavěná spektrální knihovna pesticidů od ST Japan, díky níž bylo možné identitu potvrdit do jedné minuty.

Hlavní výsledky a diskuse

Demonstrace potvrdila spolehlivou identifikaci zakázaných či omezených organochlorinů (cis- a trans-chlordan, aldrin, lindan) i složitých směsí (campheclor). Další případová studie ukázala jasné rozlišení metsulfuron-methyl a rimsulfuron prostřednictvím jejich typických spektrálních prstenců. I složité výrobky se stovkami komponent lze díky jedinečnému IR „otisku“ rychle ověřit.

Přínosy a praktické využití metody

• Okamžitá ověření přímo v terénu, skladech, přístavech či polních laboratořích.
• Zastavení nelegálních či kontaminovaných dávek pesticidů ještě před distribucí a aplikací.
• Minimalizace časových a nákladových nároků oproti klasickým laboratořím.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektrálních databází o nové aktivní složky a formy přípravků.
• Integrace kvantitativních modulů nebo tandemové analýzy s GC/MS pro detekci nízkých koncentrací.
• Využití cloudových služeb a umělé inteligence pro automatizovanou interpretaci spekter.

Závěr

Přenosné FTIR analyzátory Agilent 4500 a 5500 představují efektivní nástroj pro rychlou autentizaci pesticidů na místě. Díky snadné obsluze, minimální přípravě vzorku a bohaté spektrální knihovně umožňují okamžité rozhodování a významně přispívají k ochraně zdraví, kvality potravin a životního prostředí.

Reference

1. Frederick Fishel, The Global Increase in Counterfeit Pesticides, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, 2009.
2. Agilent Publication, Accelerated Analysis of On-Site Pesticide Detection in Vegetables by Agilent 5975T LTM GC/MSD and TSP (5990-8067EN), 2011.