Optimización rápida de desinfectantes asistida por análisis de imagen fotográfico y diseño de experimentos

Abstract

La pandemia actual debida a las infecciones del coronavirus 2019 (COVID-19) introdujo la necesidad del desarrollo y optimización de nuevas formulaciones de desinfectantes de base alcohol agua. Además, la cadena de suministro limitada de ingredientes activos tradicionales como el etanol (EtOH) ha incrementado excesivamente el costo de las fórmulas base, exigiendo plataformas novedosas para el diseño racional de nuevas estrategias para el desarrollo de desinfectantes. En este trabajo ideamos un método novedoso de cuantificación de la turbidez del desinfectante y el espesor de la espuma basado en un análisis de imagen fotográfico del desinfectante para optimizar la preparación de la fórmula, lo que mejora parámetros fisicoquímicos críticos relacionados con la estabilidad coloidal. A continuación, los datos numéricos obtenidos de los valores de la fotografía de píxeles se ordenaron aplicando un diseño factorial 24 , considerando cada ingrediente del desinfectante, seguido de un análisis de varianza (ANOVA) y contador con gráficos de contorno y superficie, respectivamente. Además, nuestro método novedoso se validó mediante una prueba de regresión lineal, por lo que se delineó el valor de error del método. Nuestros resultados sugieren que el análisis de imagen fotográfico asistido por el método estadístico correlacionaron satisfactoria mente con el comportamiento fisicoquímico del desinfectante, mostrando que el sistema EtOH-H2 O juega un papel crucial en el control de la turbidez y el espesor de la espuma. Además, predecimos por Minitab Optimizer Tool las condiciones fisicoquímicas y estéticas del desinfectante, teniendo un error del 5%. Nuestro enfoque actual abre un camino novedoso para la incorporación de nuevos ingredientes activos para una formulación rápida y un método potencialmente escalable para fabricar desinfectantes.