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Los desinfectantes de manos más efectivos contienen entre 62 y 95 % de alcohol. Los alcoholes son efectivos contra la mayoría de las formas vegetativas de bacterias, hongos y virus envueltos, pero no son efectivos contra las esporas bacterianas. La adición de peróxido de hidrógeno (3%) al producto puede solucionar esto, pero debido a su naturaleza corrosiva debe ser manejar con precaución durante la producción. Además, el agua y pequeñas cantidades de emoliente (por ejemplo, glicerol) son añadido para proteger la piel. Dependiendo del porcentaje exacto de estos constituyentes, el desinfectante de manos es se encuentra en forma de líquido o gel. La determinación de las concentraciones de estos reactivos se realiza normalmente con cromatografía de gases (para glicerol y etanol), valoración de Karl Fischer (para agua) y valoración redox (para H2O2). La desventaja es que se necesitan dos métodos diferentes que consumen mucho tiempo y requieren reactivos químicos. La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS), por otro lado, permite la simultáneo rápido y fiable cuantificación de etanol, glicerol, peróxido de hidrógeno y contenido de agua en formulaciones de desinfectantes para manos. 

Analizador de líquidos DS2500 y una muestra en un vial desechable.
Figure 1. Analizador de líquidos DS2500 y una muestra en un vial desechable.

Se recolectaron un total de 98 muestras de gel desinfectante para manos con diferentes concentraciones de glicerol (0,5–3 p/p %), etanol (70–85 p/p %) y agua (20–22 p/p %) para crear un modelo de predicción para la cuantificación. Se midió un total de 91 muestras de desinfectante líquido para manos utilizado para toallitas desinfectantes con diferentes concentraciones de etanol (70–95 p/p %), agua (2–40 p/p %) y peróxido de hidrógeno (0–4 p/p). w %). Todas las muestras se midieron con un analizador de líquidos DS2500 en modo de transmisión (400–2500 nm). La adquisición del espectro reproducible se logró utilizando el control de temperatura integrado a 40 °C: por comodidad, se utilizaron viales desechables con una longitud de paso de 8 mm, lo que hizo innecesaria la limpieza de los recipientes de muestras. El paquete de software Metrohm Vision Air Complete se utilizó para toda la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción.

Tabla 1. Descripción general del equipo de hardware y software
Equipo Número de metrohmios
Analizador de líquidos DS2500 2.929.0010
DS2500 Soporte viales de 8 mm  6.7492.020
Viales desechables, 8 mm  6.7402.000
Vision Air 2.0 completo  6.6072.208

Todos los espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) se utilizaron para crear un modelo de predicción para la cuantificación de los parámetros clave de calidad de las formulaciones de gel y desinfectante líquido. La calidad del modelo de predicción. se evaluó utilizando diagramas de correlación, que muestran una correlación muy alta entre la predicción de Vis-NIR y los valores de referencia. Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada de una predicción durante el análisis de rutina. 

Figure 2. Muestras de gel desinfectante para manos Vis-NIR Spectra analizadas en un analizador de líquidos DS2500.

Contenido de etanol en gel

Figure 3. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de etanol en gel desinfectante para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó mediante cromatografía de gases.
Tabla 2. Cifras de mérito para la predicción del contenido de etanol en gel desinfectante para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500.
Figuras de merito Valor
R2 0,9832
Error estándar de calibración 0,33 p/p%
Error estándar de validación cruzada 0,37 p/p%

Contenido de glicerol en gel

Figure 4. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de glicerol en gel desinfectante para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó por cromatografía de gases.
Tabla 3. Cifras de mérito para la predicción del contenido de glicerol en gel desinfectante para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500.
Figuras de merito Valor
R2 0,9632
Error estándar de calibración 0,08 p/p%
Error estándar de validación cruzada 0,11 p/p%

Contenido de agua en gel

Figure 5. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de agua en gel desinfectante para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó mediante titulación de Karl Fischer.
Tabla 4. Cifras de mérito para la predicción del contenido de agua en gel desinfectante para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500.
Figuras de merito Valor
R2 0,941
Error estándar de calibración 0,07% p/p
Error estándar de validación cruzada 0,09 p/p%

Contenido de etanol en líquido

Figure 6. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de etanol en toallitas desinfectantes para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó por cromatografía de gases.
Tabla 5. Cifras de mérito para la predicción del contenido de etanol en toallitas desinfectantes para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500.
Figuras de merito Valor
R2 0,9964
Error estándar de calibración 0,36 p/p%
Error estándar de validación cruzada 0,36 p/p%

Contenido de agua en líquido

Figure 7. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de agua en toallitas desinfectantes para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó mediante titulación de Karl Fischer.
Tabla 6. Cifras de mérito para la predicción del contenido de agua en toallitas desinfectantes para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500.
Figuras de merito Valor
R2 0,9999
Error estándar de calibración 0,12 p/p%
Error estándar de validación cruzada 0,18 p/p%

Contenido de peróxido de hidrógeno en líquido

Figure 8. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de peróxido de hidrógeno en toallitas desinfectantes para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó por titulación de permanganato.
Tabla 7. Cifras de mérito para la predicción del contenido de peróxido de hidrógeno en toallitas desinfectantes para manos utilizando un analizador de líquidos DS2500.
Figuras de merito Valor
R2 0,9986
Error estándar de calibración 0,05 p/p%
Error estándar de validación cruzada 0,06 p/p%

Esta nota de aplicación demuestra la viabilidad de determinar múltiples parámetros clave del control de calidad de productos desinfectantes para manos líquidos y de tipo gel con espectroscopia NIR. La espectroscopia Vis-NIR permite una alternativa rápida a los métodos primarios con alta precisión y, por lo tanto, representa una alternativa adecuada al estándar métodos de determinación.

Tabla 8. Visión general del tiempo hasta el resultado para los diferentes parámetros
Parámetro método tiempo de resultado
Etanol CG ∼5 minutos (preparación) + ∼5 minutos (GC)
Glicerol  CG ∼5 minutos (preparación) + ∼5 minutos (GC)
Agua  Valoración Karl Fischer ∼ 5 minutos 
Peróxido de hidrógeno Titulación de permanganato ~5 minutos
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