science >> Wetenschap >  >> Chemie

Handdesinfecterend middel opnieuw ontwerpen en doneren 7, 000 gallons om COVID-19 te bestrijden

Handdesinfecterend middel gered door ethanol. Een liefdadigheidsinitiatief racete om te voorkomen dat handdesinfecterend middel in het hele land kritisch opraakt. Krediet:Georgia Tech/Christopher Moore

Zoveel mensen die Seth Marder sprak, zagen de handdesinfectiecrisis niet aankomen. Het land zou gevaarlijk tekort komen als iemand niet dringend zou handelen.

De professor van het Georgia Institute of Technology verzamelde in maart collega's en partners rond de zaak, en begin juni, ze hadden een belangrijk onderdeel van handdesinfecterend middel vervangen, een nieuwe toeleveringsketen gecreëerd, en begonnen hun eigen donatie van 7, 000 gallons van een nieuw ontworpen ontsmettingsmiddel naar medische voorzieningen.

Zijn naam:Han-I-Size Wit &Goud, genoemd naar de kleuren van Georgia Tech. De nieuwe toeleveringsketen kan er ook voor zorgen dat producenten van handdesinfecterende middelen in het hele land niet zonder het belangrijkste actieve ingrediënt komen te zitten, alcohol, maar de weg naar succes van het team was een stenig labyrint.

"Dit project was zo vaak op levensondersteuning omdat mensen niet begrepen hoe ernstig dit tekort zou zijn, " zei Marder, een Regents Professor in Georgia Tech's School of Chemistry and Biochemistry. "Ik belde ziekenhuizen en instellingen om de behoefte te peilen en hoorde steeds hetzelfde:'Nee, we hebben net een levering gekregen. We hebben geen behoefte. Je verspilt je tijd.'"

Marder was dat niet. Contacten bij grote chemische leveranciers van handdesinfecterende ingrediënten zeiden dat een ernstig tekort aan alcohol, vooral degene die gewoonlijk in handdesinfecterend middel zit, isopropanol, kwam.

"Isopropanolfabrieken in de VS draaiden op volle capaciteit en hadden nog steeds niet genoeg. Mensen gebruikten nu ethanol van farmaceutische kwaliteit, te, maar het was ook schaars. We zouden er ook niet genoeg van hebben; Ik bedoel dat de hele Verenigde Staten bijna leeg waren, ' zei Marder.

Schone handen cabal

Marder stelde haastig Chris Luettgen op, een professor in de praktijk aan de Georgia Tech's School of Chemical and Biomolecular Engineering, George Wit, interim vice-president van Georgia Tech's Office of Industry Collaboration, en Atif Dabdoub, een Georgia Tech-alumnus en eigenaar van een lokaal chemisch bedrijf, Unichem-technologieën, Inc.

Aan de drie chemici en de zakelijke professional, het leek simpel:mix alcohol met water, peroxide, en de vochtinbrengende crème glycerine dan fles en verzend het. Die bubbel barstte snel.

De helden die handdesinfecterend middel opnieuw hebben ontworpen en er 7 hebben gedoneerd, 000 gallons van hun eigen merk naar ziekenhuizen en verpleeghuizen. Van links naar rechts:George White, Chris Luettgen, Seth Marder, en Atif Dabdoub. Hier bij een levering aan Piedmont Healthcare van Atlanta. Krediet:Georgia Tech/Christopher Moore

Lüttgen, die 25 jaar in de consumentenproductenindustrie bij Kimberly-Clark Corporation had gewerkt en wist hoe producten op de markt moesten worden gebracht, moest door constante onverwachte barrières in de toeleveringsketen en bureaucratie ploegen, terwijl White verbindingen tussen bedrijven smeedde. Noch de toeleveringsketen, noch de zakelijke relaties bestonden eerder, en de telefoons van de teams bleven dag en nacht aan hun oren gekluisterd terwijl ze ze helemaal opnieuw creëerden.

"Toen ik voor Kimberly-Clark werkte, het uitbrengen van een nieuw product zou het bedrijf negen tot achttien maanden kosten, en met z'n drieën moesten we dit in weken voor elkaar krijgen. De vraag was er, en mensen werden in sommige gevallen ziek door gebrek aan ontsmetting. We vonden dat snelheid nodig was om aan de groeiende vraag te voldoen. Seth zei dat ik dit over de doellijn moest duwen, en ik heb er alles in gestopt, ' zei Luettgen.

"Georgia Tech gaat over de kracht om samen te komen. Bedrijven en belanghebbenden komen hier graag aan tafel om dingen te laten gebeuren, White zei over het smeden van nieuwe zakelijke banden. "Niet iedereen heeft die ongelooflijke erkenning als probleemoplosser met de denkkracht die hier is vergaard."

Stinkend naar gin

Het kopen van vrachtwagenladingen alcohol was prioriteit één.

Boutique likeurdistilleerderijen in Georgië waren al aan het overschakelen op de productie van ethylalcohol als ontsmettingsmiddel, maar de productie was lang niet genoeg om aan de vraag te voldoen. ExxonMobil bracht het team in contact met Eco-Energy, een bedrijf dat ethanol van brandstofkwaliteit als benzineadditief verwerkt.

"De hoeveelheid ethanol die in de VS voor brandstof wordt gemaakt, is 1, 500 keer de hoeveelheid isopropanol die wordt gemaakt. Ze zouden ongeveer 1 procent van wat voor brandstof wordt gebruikt, kunnen afvoeren en de hoeveelheid alcohol die in dit land beschikbaar is voor handdesinfectie verdubbelen of verdrievoudigen. En de brandstofmaatschappijen zouden niet eens merken dat het weg was, vooral omdat er bijna niemand meer reed, ' zei Marder.

Maar toen bogen potentiële distributeurs van handdesinfectie hun neus op die ethanol, zeggen dat het vreemd rook.

"Ik dacht, 'Dit heeft de ingrediënten van een scenario.' Ik vroeg de distributeur of we zelf een monster mochten komen ruiken, ' zei White. 'Het had een beetje liefde nodig.'

Onderdeel van de eerste levering aan Piedmont Healthcare uit Atlanta. Krediet:Georgia Tech/Christopher Moore

Eco-Fuels produceerde de zeer geraffineerde ethanol en verwerkte deze vervolgens door koolstoffiltratie om de zuiverheid te verhogen en de geur te verminderen. in Atlanta gevestigde chemische fabrikant, mama, Inc., hield toezicht op de productie, verpakking, en distributie van Han-I-Size White &Gold.

Het Georgia Tech-team kreeg financiering via een donatie van verzekeraar Aflac Incorporated, toegewezen via het Global Center for Medical Innovation (GCMI), een aan Georgia Tech gelieerde non-profitorganisatie die nieuwe experimentele medische oplossingen op de markt brengt. Aflac's gift van $ 2 miljoen via GCMI heeft ook de ontwikkeling versneld, productie, en aankoop van andere persoonlijke beschermingsmiddelen om te doneren aan gezondheidswerkers.

In aanvulling, GCMI hielp het handdesinfectiemiddel door regelgevende processen en naar de markt te leiden. De Amerikaanse Food and Drug Administration was zich ook bewust van het nijpende tekort aan alcohol voor ontsmettingsmiddel en gaf vrijstellingen voor de pandemie om het gebruik van ethanol mogelijk te maken zonder te hoeven voldoen aan de gebruikelijke specificaties.

Water, overal water

Arkema, Inc. gedoneerd waterstofperoxide, die werd geleverd aan PSG Functional Materials, die het product vermengde en verpakte en vervolgens zonder bezorgkosten naar Atlanta verscheepte. Hoewel water alomtegenwoordig is, handdesinfecterend middel vereist gezuiverd water, en de Coca-Cola Company schonk er een tankwagen van net toen White wanhopige maatregelen overwoog.

"Als ik een vrachtwagen moet halen om water op te halen en ermee te rijden, Ik doe het zelf, " hij zei.

Eindelijk, de eerste paar honderd gallons gedoneerde Han-I-Size White &Gold rolden naar Piedmont Healthcare in Atlanta en Brightmoor Nursing Center in Griffin, Georgië, in de tweede week van juni 2020.

GCMI faciliteert donaties van de 7, 000 liter in het hele land. Los van de door Aflac gefinancierde donaties, Momar zal doorgaan met het commercieel produceren van de nieuwe handdesinfecterende formule om op te nemen in zijn reguliere productassortiment, en Georgia Tech zal het tegen een gereduceerd tarief kunnen kopen om onderzoekers die nu terugkeren naar hun laboratoria te helpen beschermen.

De nieuwe toeleveringsketen, de eerste in zijn soort, van "waiver-grade" ethanol heeft producenten van handdesinfecterend middel in het hele land een nieuwe kans gegeven om Amerika opnieuw te bevoorraden.

"Hopelijk, we hielpen bij het oplossen van een nationale behoefte, ' zei Luettgen.