殺虫剤は、昆虫、げっ歯類、菌類、有害な植物（雑草）などの害虫を殺すために使用される化合物です。さらに、公衆衛生においては、蚊などの病気の媒介動物を殺すためにも使用されます。殺虫剤は人間を含む他の生物に潜在的な毒性を引き起こす可能性があるため、殺虫剤は安全に使用し、適切に取り扱う必要があります1。
職場では、家庭や庭で殺虫剤にさらされると、汚染された食品などを介して殺虫剤にさらされる可能性があります。WHO は、農薬によって引き起こされる潜在的な健康被害から人々を守るために、証拠を検討し、国際的に認められた最大残留制限を設定します。2
逆相高速液体クロマトグラフィー (HPLC) は、農薬の有効成分の濃度を推定するために一般的に使用されます。ただし、このタイプのクロマトグラフィーでは有毒な溶媒の使用が必要で、時間がかかり、十分な訓練を受けたオペレーターが必要なため、日常的な分析に高いコストがかかります。HPLC の代わりに可視近赤外分光法 (Vis-NIRS) を使用すると、時間と費用を節約できます。
HPLC の代わりに Vis-NIRS を使用する有効性をテストするために、既知の有効化合物濃度を持つ 24 ～ 37 の農薬サンプル (アバメクチン EC、アミメクチン EC、シフルトリン EC、シペルメトリン、およびグリホサート) を調製しました。変更間の相関関係を評価します。スペクトルデータと参考値。
NIRS RapidLiquid アナライザーは、波長範囲全体 (400 ～ 2500 nm) のスペクトルを取得するために使用されます。サンプルは直径 4 mm の使い捨てガラス瓶に入れられます。Vision Air 2.0 Complete ソフトウェアは、データの収集と管理、および定量的手法の開発に使用されます。分析された各サンプルに対して部分最小二乗 (PLS) 回帰が実行され、メソッド開発中に導出された定量モデルのパフォーマンスを確認するために内部交差検証 (1 つを除外) が適用されました。
図 1. NIRS XDS RapidLiquid アナライザーは、400 nm ～ 2500 nm の全範囲にわたるスペクトル データ収集に使用されます。
農薬内の各化合物を定量するために、0.05% の校正標準誤差 (SEC) と 0.06% の相互検証標準誤差 (SECV) の 2 つの因子を使用したモデルが確立されました。各有効化合物について、提供された基準値と計算値の間の R2 値は、それぞれ 0.9946、0.9911、0.9912、0.0052、および 0.9952 です。
図 2. アバメクチン濃度が 1.8% ～ 3.8% の 18 種類の農薬サンプルの生データ スペクトル。
図 3. Vis-NIRS によって予測されたアバメクチン含有量と HPLC によって評価された基準値の間の相関グラフ。
図 4. 35 の農薬サンプルの生データ スペクトル。アモマイシンの濃度範囲は 1.5 ～ 3.5% です。
図 5. Vis-NIRS によって予測されたアミメクチン含有量と HPLC によって評価された基準値の間の相関グラフ。
図 6. シフルトリン濃度 2.3 ～ 4.2% の 24 種類の農薬サンプルの生データ スペクトル。
図 7. Vis-NIRS によって予測されたシフルトリン含有量と HPLC によって評価された基準値の間の相関グラフ。
図 8. シペルメトリン濃度 4.0 ～ 5.8% の 27 種類の農薬サンプルの生データ スペクトル。
図 9. Vis-NIRS によって予測されたシペルメトリン含有量と HPLC によって評価された基準値の間の相関グラフ。
図 10. グリホサート濃度 21.0 ～ 40.5% の 33 種類の農薬サンプルの生データ スペクトル。
図 11. Vis-NIRS によって予測されたグリホサート含有量と HPLC によって評価された基準値の間の相関グラフ。
基準値と Vis-NIRS を使用して計算された値の間のこれらの高い相関値は、Vis-NIRS が従来使用されている HPLC 法と比較して信頼性が高く、はるかに高速な農薬品質管理方法であることを示しています。したがって、Vis-NIRS は日常的な農薬分析用の高速液体クロマトグラフィーの代替として使用でき、時間と費用を節約できます。
メトローム（2020年5月16日）。可視光近赤外分光法により農薬に含まれる5種類の有効成分を定量分析します。AZoM。2020 年 12 月 16 日に https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17683 から取得。
メトロームは「可視および近赤外分光法により、農薬に含まれる 5 つの有効成分を定量化しました」。AZoM。2020年12月16日。
メトロームは「可視および近赤外分光法により、農薬に含まれる 5 つの有効成分を定量化しました」。AZoM。https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17683。(2020 年 12 月 16 日にアクセス)。
2020 年メトローム株式会社。可視および近赤外分光法により、農薬に含まれる 5 つの有効成分の定量分析を実施しました。AZoM、2020 年 12 月 16 日閲覧、https://www.azom.com/article.aspx?記事ID = 17683。
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