Determination of sodium dodecyl sulfate in toothpaste using Vis-NIR spectroscopy

Význam tématu

Kontrola kvality zubních past je klíčová pro zajištění účinnosti a bezpečnosti výrobku. Tradiční metody, jako je HPLC, vyžadují složité přípravy vzorku a jedovaté chemikálie, zatímco Vis-NIR spektroskopie nabízí rychlou, bezchemickou a cenově efektivní alternativu pro stanovení obsahu povrchově aktivních látek.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout kvantitativní metodu pro stanovení obsahu sodné lauryl sulfátu (SLS/SDS) v zubních pastách za použití viditelně-blízké infračervené spektroskopie (Vis-NIR). Metoda byla kalibrována na 37 vzorcích s referenčními hodnotami, přičemž výsledky byly ověřeny porovnáním s konvenčními postupy.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala v transflekčním režimu bez předchozího zpracování vzorku. Spektra byla získána v rozsahu 400–2500 nm na přístroji NIRS XDS RapidContent Analyzer a softwarem Vision Air 2.0 Complete. Kalibrační model byl vybudován pomocí metody parciálních nejmenších čtverců (PLS) se 6 faktory. Spektrální předzpracování zahrnovalo druhou derivaci a výběr analytických intervalů 1190–1298 nm a 1626–1804 nm.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla v kalibraci koeficientu determinace R² = 0,996. Standardní chyba kalibrace (SEC) byla 0,021 % a standardní chyba křížové validace (SECV) 0,026 %, což svědčí o vynikající přesnosti a robustnosti modelu. Vysoká korelace mezi predikovanými a referenčními hodnotami potvrdila spolehlivost NIR analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace nebezpečných chemikálií a odpadů
• Rychlá analýza bez přípravy vzorku
• Nižší provozní náklady oproti HPLC
• Možnost rozšíření na stanovení dalších parametrů (vlhkost, barva, SLES)

Použitá instrumentace

• NIRS XDS RapidContent Analyzer (Metrohm 2.921.1110)
• Kit pro transflekční měření tekutých vzorků (Metrohm 6.7400.010)
• Software Vision Air 2.0 Complete (Metrohm 6.6072.208)

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj inline měření přímo ve výrobním procesu a nasazení přenosných NIR zařízení pro rychlou kontrolu na lince představuje další krok. Pokročilé chemometrické metody, strojové učení a rozšíření spektrálních databází umožní aplikaci na širší škálu složení zubních past a dalších kosmetických produktů.

Závěr

Vis-NIR spektroskopie na NIRS XDS RapidContent Analyzeru s Vision Air 2.0 nabízí spolehlivou, rychlou a ekologickou metodu pro stanovení obsahu sodné lauryl sulfátu v zubních pastách. Díky vysoké přesnosti a minimálním provozním nákladům se jedná o výhodnou alternativu ke standardním analytickým postupům.

Reference

NIR Application Note NIR–069, Metrohm, srpen 2018