Determination of sun protection factor in creams using visible near-infrared spectroscopy

Význam tématu

Každoročně se miliony lidí vystavují UV záření, což vede ke vzniku kožního karcinomu. Kvalitní ochranné přípravky s přesně stanoveným SPF jsou klíčové pro prevenci. Tradiční metody stanovení SPF vyžadují časově náročné přípravy a chemické odpady, proto je zapotřebí rychlého, neinvazivního a ekologického přístupu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit schopnost vis-NIRS rychle a bez přípravy stanovit SPF u krémů. Analýza byla provedena na 14 vzorcích s SPF 10–50. Doba měření pod 30 vteřin umožňuje nasazení v kvalitativní kontrole.

Použitá metodika a instrumentace

• Princip: transflekční měření v oblasti 400–2500 nm
• Předsmyčky: 2. derivační transformace a SNV normalizace
• Statistická analýza: Partial Least Squares (PLS) s 4 faktory

Použitá instrumentace

• NIRS DS2500 Analyzer
• DS2500 Slurry Cup
• 1 mm Gold diffuse reflector
• Software Vision Air 2.0 Complete

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla vysoké korelace (R²=0,993) mezi předpovězenými a referenčními hodnotami SPF. Nízké chyby kalibrace (SEC=1,30) i křížové validace (SECV=2,20) potvrzují spolehlivost modelu. Spektrální změny v NIR oblasti byly úměrné koncentraci UV filtrů.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální doba analýzy (<30 s), bez přípravy vzorků
• Snížení spotřeby chemikálií a odpadu
• Možnost integrace do výrobních linek pro on-line kontrolu

Budoucí trendy a možnosti využití

Vis-NIRS lze rozšířit o kvantifikaci vlhkosti, přídavků a stability krémů. Integrace s automatizovanými systémy přinese vyšší propustnost a konzistenci kontrolních procesů. Vývoj nových chemometrických algoritmů dále zlepší přesnost.

Závěr

Viditelná NIR spektroskopie je rychlá, neinvazivní a ekologická metoda pro stanovení SPF krémů. Dosahuje srovnatelných výsledků s tradičními postupy bez nutnosti přípravy vzorků a s minimem odpadu.

Reference

• Metrohm Application Note NIR-062, červenec 2018