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

Význam tématu

Kontrola obsahu aktivní složky ve vlasových sprejích je klíčová pro zajištění účinnosti výrobku a splnění standardů kvality. Tradiční metody, jako LC-MS, sice nabízí vysokou přesnost, avšak jsou časově náročné a generují chemický odpad. Alternativou je použití NIR spektroskopie, která umožňuje rychlou, neinvazivní analýzu bez nutnosti chemické přípravy vzorku a minimalizuje ekologickou zátěž.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat kvantifikační model pro stanovení koncentrace aktivní složky ve vlasových sprejích pomocí NIR spektroskopie. Analýza zahrnovala 15 vzorků z pěti výrobních šarží s různými koncentracemi aktivního činidla v rozmezí 0–8,4 %

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala na přístroji NIRS DS2500 v transflekčním režimu, kde byl do LiquidKitu umístěn vzorek o hmotnosti cca 3 g se zlatou reflexní fólií.
Spektrální data byla získána v rozsahu 400–2500 nm.
Předzpracování spektrogramů zahrnovalo druhou derivaci. Kvantifikace byla provedena pomocí Partial Least Squares regresního modelu v rozsazích 1590–1720 nm a 2090–2220 nm.

• NIRS DS2500 Analyzer (Metrohm code 2.922.0010)
• LiquidKit for NIRS DS2500 (6.7400.010)
• Vision Air 2.0 Complete software (6.6072.208)

Hlavní výsledky a diskuse

Regresní model s třemi faktory dosáhl Standard Error of Calibration i Standard Error of Cross Validation hodnoty 0,034 % koncentrace aktivní složky. Korelační analýza mezi výsledky z NIR spektroskopie a referenční LC-MS metodou prokázala vynikající shodu, což potvrzuje spolehlivost navrženého postupu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost analýzy: výsledky během několika sekund
• Bez nutnosti chemické přípravy a nulová produkce odpadu
• Neinvazivní a nedestruktivní přístup umožňující opakované měření
• Jednoduchá integrace do rutinního QC provozu

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze aplikovat na další kosmetické formulace obsahující aktivní látky či jiné kapalné produkty. Jako alternativu pro zvýšení efektivity lze využít přístroj XDS RapidLiquid Analyzer s transmisním režimem a jednorázovými kelímky, čímž se zjednoduší údržba a zvýší průchodnost měření.

Závěr

NIR spektroskopie prokázala vysokou spolehlivost a efektivitu při kvantitativním stanovení aktivních složek ve vlasových sprejích. Díky rychlosti, ekologickému provozu a snadné obsluze představuje vhodnou alternativu k LC-MS pro rutinní kontrolu kvality.

Reference

• Metrohm Application Note NIR-48, Quality control of an active ingredient in hair spray using near-infrared spectroscopy, Version 1, August 2017