Quality control of an active ingredient in hair creams using near-infrared spectroscopy

Význam tématu

Analytická kontrola obsahu aktivních složek v kosmetických přípravcích je klíčová pro zajištění bezpečnosti a účinnosti finálního produktu.
Vis-NIR spektroskopie nabízí rychlou a bezodpadovou alternativu k tradičním metodám extrakce a LC-MS/MS.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout kvalitativní Vis-NIR metodu pro rychlou detekci množství antibakteriální účinné látky v krémech na vlasy, se zaměřením na rychlou analýzu mimo specifikaci.
Byly analyzovány vzorky s koncentracemi aktivní látky od 0,0 % do 3,1 % a referenční vzorek čisté látky pro identifikaci charakteristických absorpčních pásem.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda byla založena na měření v režimu transflekce s použitím zlatých reflektorů a NIRS SlurryCup.
Snímání spekter probíhalo na přístroji Metrohm DS2500 v rozsahu 400–2500 nm bez předchozí přípravy vzorku.
Pro vývoj modelu byla použita softwarová sada Vision Air Complete s 2. derivace předzpracováním dat a algoritmem maximální vzdálenosti ve spektrálních oblastech 1554–1750 nm a 2210–2340 nm.

Hlavní výsledky a diskuse

Sestavený kvalifikační model spolehlivě vyčleňoval vzorky s koncentrací aktivní složky v rozmezí 1,8–2,5 % jako v rámci specifikace, zatímco ostatní vzorky byly identifikovány jako mimo specifikaci.
Spectra ukázala jasné charakteristické pásma čisté látky, která byla použita pro selekci analyzovaných oblastí.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje eliminovat chemickou extrakci i tvorbu odpadů.
Analýza probíhá za méně než 30 sekund na vzorek, což zvyšuje průchodnost a snižuje náklady.
Výsledný model lze integrovat do výrobních linek pro on-line kontrolu kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace Vis-NIR spektroskopie s automatizačními systémy a online monitorováním výrobních procesů.
Rozšíření metodiky na další kosmetické produkty a složky, včetně více komponent a interakcí matric.
Využití pokročilých algoritmů strojového učení pro zlepšení citlivosti a robustnosti modelů.

Závěr

Vis-NIR spektroskopie prokázala vysokou účinnost při kvantifikaci antibakteriálních složek v krémech na vlasy bez nutnosti chemické přípravy a separace.
Vyvinutý kvalifikační model umožňuje rychlé a spolehlivé odhalení vzorků mimo specifikaci, což zefektivňuje kontrolní procesy v kosmetickém průmyslu.

Reference

V textu nejsou uvedeny literární prameny.