Анализ объема спирта в антисептике для рук. Проведение анализа в лаборатории или в поле с помощью оборудования ИК-Фурье от Agilent

Количественный анализ спирта является стандартным исследованием с использованием ИК-Фурье-спектроскопии. Измерение калибровочных стандартов и создание методик для рутинного анализа не требуют большого опыта и занимают приблизительно 15 минут благодаря оборудованию Agilent. Измерение проб и получение точных результатов с цветовым кодом (пройдено/не пройдено) занимает менее одной минуты на одну пробу и может выполняться как в лаборатории, так и в полевых условиях.

Рекомендованные составы антисептиков на спиртовой основе

Спиртовые антисептики для рук рекомендуется использовать для защиты от таких вирусов, как SARS-CoV-2, который стал причиной пандемии коронавирусной инфекции (COVID-19). В связи с повышенным спросом из‑за пандемии Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США выпустило временные правила, позволяющие определенным организациям изготавливать спиртовые антисептики для рук. Центр по контролю и профилактике заболеваний (CDC) США выдал рекомендацию, по которой эффективный спиртовой антисептик для рук должен содержать не менее 60% спирта. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) также рекомендовала два состава, приведенных в таблице 1.

Таблица 1. Составы спиртовых антисептиков для рук, рекомендованные ВОЗ. Стерильная дистиллированная или кипяченая холодная вода составляет оставшуюся часть объема.

Обеспечение того, чтобы концентрация спирта в антисептике соответствовала требованиям, является ключевым фактором для производителей. Недобросовестные разведения или нарушения составов вынуждают проводить повторные проверки при доставке. Инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием обеспечивает быстрый и надежный способ измерения и определения концентрации спирта в антисептиках для рук. В этом документе мы представили обзор быстрого и точного метода количественного определения этанола и изопропилового спирта в антисептике для рук с помощью ИК‑Фурье‑спектрометра Agilent Cary 630.

Компактный ИК-Фурье-спектрометр Cary 630 обеспечивает быстрый, надежный и точный количественный анализ спирта в антисептике для рук и позволяет различать типы спирта в пробах неизвестного состава. Портативный ИК-Фурье-спектрометр Agilent 4500 представляет собой универсальное и компактное решение, основанное на аналогичной методике, которое позволяет проводить контроль качества антисептиков для рук на месте доставки.

Пример процедуры измерения

Калибровочные стандарты этанола и изопропилового спирта были приготовлены путем смешивания желаемой концентрации спирта с глицерином и перекисью водорода. Стандарты были разбавлены водой из деионизатора Milli-Q. В качестве эталонного образца использовался имеющийся на рынке спиртовой антисептик для рук. Также были приготовлены две пробы с использованием 55- и 75-процентного этанола и изопропилового спирта соответственно. Спектры ИК‑Фурье были получены с помощью ИК-Фурье-спектрометра Cary 630, оснащенного приставкой НПВО, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Неразбавленная проба антисептика для рук помещена в приставку НПВО, присоединенную к ИК-Фурье-спектрометру Cary 630. ПО Agilent MicroLab использует специальные изображения, которые помогают пользователю проводить все этапы измерения, включая очистку и отбор проб.

Определение видов спирта

Как показано на рисунке 4, этанол и изопропиловый спирт демонстрируют отчетливые спектральные различия в характеристической области ИК‑спектра. Пиковые значения в районе 880 см^-1 для этанола и 950 см^-1 изопропилового спирта хорошо отделяются, и они были использованы для определения типа спирта в пробах неизвестного состава.

Рис. 4. Спектры ИК-Фурье чистого этанола (зеленый), изопропилового спирта (желтый) и образца коммерческого антисептика (синий). Пунктирные линии показывают пики, используемые для различения проб с этанолом и изопропиловым спиртом. Красные кружки указывают на полосы валентных колебаний C-O, используемых для количественного анализа.

Характеристические полосы валентных колебаний C-O, обнаруженные в первичных и вторичных спиртах в диапазоне 1000–1120см^-1, были использованы для создания количественной модели, основанной на законе Бера, для обоих типов спирта. С помощью этой области полос были созданы калибровочные кривые. На измерение стандартов, разработку модели и создание методики для рутинного анализа для каждого типа спирта было затрачено менее 12 минут. При использовании этой методики конечная концентрация сообщается непосредственно после сбора данных. Данную методику можно модифицировать для использования на коммерческих продуктах с большим количеством ингредиентов, таких как антибактериальные вещества, отдушки и увлажняющие компоненты.

ИК-Фурье-спектрометр Cary 630 продемонстрировал высокую точность при определении концентрации спирта. Сводные данные в таблице 2 показывают, что результаты в полной мере соответствуют требованиям ВОЗ по содержанию спирта ±5%.

Таблица 2. Концентрации этанола и изопропилового спирта в спиртовых антисептиках для рук, измеренные с помощью ИК-Фурье-спектрометра Cary 630.

ПО Agilent MicroLab позволяет задавать минимальные и максимальные пороговые значения для результатов количественного анализа. Для данного примера было задано минимальное пороговое значение спирта, равное 60%. Результаты с цветовой кодировкой, показанные на рисунке 5, относятся к пробе 1. В ней использовался этанол, но его содержание было равно 55%, что ниже порогового значения 60%.

Рис. 5. Результаты анализа выводятся на экран менее чем за минуту. Рутинный метод контроля качества может автоматически определять тип спирта и выдавать правильный результат. Данная проба содержит этанол, но его недостаточно для достижения минимального порогового значения, равного 60%. Результат 55,8% помечен красным цветом.

Быстрое и точное измерение объема спирта

ИК-Фурье-спектрометр Cary 630 с ПО MicroLab позволяет быстро и легко проводить анализ спиртовых антисептиков для рук. Данная система способна:

• определять типы спирта в пробах;
• помечать пробы со слишком низким содержанием спирта, используя результаты с цветовой кодировкой;
• изменяться для использования в антисептиках с большим количеством ингредиентов, при этом разработка методики остается такой же быстрой и удобной.

Помимо ИК-Фурье-спектрометра Cary 630, который является идеальным решением для лабораторного анализа антисептиков для рук, данная методика может применяться на портативном ИК-Фурье-спектрометре Agilent 4500. Это мобильное оборудование можно использовать в полевых условиях на месте поставки, на складе или в порту.

Для получения более подробной информации об ИК-Фурье-спектрометрах Agilent, свяжитесь, пожалуйста, со специалистом Gluvex по телефону +7 (495) 291-39-19 или заполнив форму обратной связи.