引 言
洗手液是一种凝胶状液体,用于杀死微生物,在无法用肥皂洗手时提供一种消毒双手的方法。由于 COVID-19 大规模流行,它的需求激增。其活性成分是乙醇或异丙醇,一般来说,乙醇比异丙醇稍微有效些,但这取决于所对应的微生物。疾病控制和预防中心 (CDC) 指出,消毒洗手凝胶的乙醇含量(或异丙醇)应为 60-90% 才能有效。1 低于此值的任何东西都不会成功杀死所有存在的微生物,因此仍然存在感染风险。
图1 包膜病毒
材料和方法
使用配备 785 nm激光器和比色皿支架的 RM5 拉曼光谱仪进行分析。纯乙醇购自 Merck,用做制备校准曲线的标准溶液。洗手液样品是在实验室获得的。为了创建校准曲线,制备了 20%、40%、60%、80% 和 100% 的乙醇溶液。使用相同的测量条件对所有标准溶液和样品进行拉曼光谱测试:100% 激光功率、0.5 s曝光时间、300 gr/mm 光栅、100 µm 狭缝、2 mm 针孔。
图2 比色皿支架(左),RM5拉曼光谱仪(右)
制作标准曲线
校准曲线是使用标记带在大约880 cm-1的已知乙醇含量的5个标准溶液中创建的,见图3(a)。对于VOL/VOL(%)测量值,发现峰面积随浓度的增加是线性的。从这些值中,绘制了校准曲线,图3(b)。
图3 (a)乙醇的拉曼光谱,(b)乙醇校准曲线
乙醇含量分析
分析了四个洗手液样品。其中,三个样品是同一品牌的洗手液分装到不同瓶子中,以确定不同瓶子之间的误差(样品 1-3),并分析了被证明乙醇浓度远低于预期的另一个样品。同一品牌的 3 个样品均显示乙醇百分比超过标签上标明的 68%,它们之间的差异为 3.4%。被分析的第二个品牌经测定其乙醇含量较低,为 57.1%,见表 1,这将使其无法有效杀死微生物。洗手液样品的乙醇浓度如图 4 中的橙色方块所示。
图4 标记有洗手液样品的校准曲线(橙色方块)
表 1:洗手液样品的乙醇含量
样品 | 标签中的 乙醇含量 | 所测试的 乙醇含量 |
1 | 68% | 70.6% |
2 | 68% | 73.3% |
3 | 68% | 74.0% |
4 | 70% | 57.1% |
结论
本应用说明展示了使用拉曼光谱进行定量分析的简便性。RM5 配备比色皿支架,用于快速测量标准乙醇样品和乙醇含量未知的洗手液样品。乙醇含量的测定对于了解待售产品的合法性、安全性和有效性至关重要。拉曼光谱为此类分析提供了一种简单、无损的方法,结果显示,在测试的 4 种洗手液中,有 3 种乙醇含量>60%。
参考文献
1. Chemical Disinfectants, Guidelines Library, CDC, https://www.cdc.gov/infectioncontrol/guidelines/disinfection/disinfection-methods/chemical.html, (accessed 20 April 2022)
2. Hand sanitiser gels sold online fail Which? tests – Which? News, https://www.which.co.uk/news/2020/12/hand-sanitisers-sold-online-fail-which-tests/, (accessed 19 April 2022).