Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Redesigner håndsprit og donerer 7, 000 gallons til at bekæmpe COVID-19

Håndsprit reddet af ethanol. Et velgørende initiativ kørte for at forhindre håndsprit i at løbe kritisk lavt over hele landet. Kredit:Georgia Tech/Christopher Moore

Så mange mennesker, Seth Marder talte med, så ikke krisen med håndsprit. Landet kom til at løbe faretruende kort, hvis nogen ikke handlede akut.

Professoren ved Georgia Institute of Technology samlede kolleger og partnere omkring sagen i marts, og i begyndelsen af ​​juni, de havde erstattet en nøglekomponent i håndsprit, skabt en ny forsyningskæde, og iværksatte deres egen donation af 7, 000 gallons af et nydesignet desinfektionsmiddel til medicinske faciliteter.

Dens navn:Han-I-Size White &Gold, opkaldt efter farverne i Georgia Tech. Den nye forsyningskæde kan også sikre, at producenter af håndsprit over hele landet ikke løber tør for den vigtigste aktive ingrediens, alkohol, men holdets vej til succes var en stenet labyrint.

"Dette projekt var på livsstøtte så mange gange, fordi folk ikke forstod, hvor alvorlig denne mangel ville blive, sagde Marder, en Regents Professor i Georgia Tech's School of Chemistry and Biochemistry. "Jeg ringede til hospitaler og institutioner for at vurdere behovet og hørte det samme igen og igen:'Nej, vi har lige fået en levering. Vi har intet behov. Du spilder din tid'."

Det var Marder ikke. Kontaktpersoner hos større kemiske leverandører af håndsprit-ingredienser sagde, at en kritisk mangel på alkohol, især den, der normalt er i håndsprit, isopropanol, kom.

"Isopropanolfabrikker i USA kørte med fuld kapacitet og havde stadig ikke nok. Folk brugte ethanol af farmaceutisk kvalitet nu, også, men det var også en mangelvare. Vi skulle heller ikke have nok af; Jeg mener, at hele USA var ved at løbe tør, " sagde Marder.

Rens hænder cabal

Marder udarbejdede hastigt Chris Luettgen, en professor i praksis ved Georgia Tech's School of Chemical and Biomolecular Engineering, George White, midlertidig vicepræsident for Georgia Tech's Office of Industry Collaboration, og Atif Dabdoub, en Georgia Tech-alumne og ejer af et lokalt kemifirma, Unichem Technologies, Inc.

Til de tre kemikere og forretningsfolk, det virkede simpelt:Bland alkohol med vand, peroxid, og fugtighedscremen glycerin flaske og send den. Den boble sprang hurtigt.

Heltene, der redesignede håndsprit og donerede 7, 000 liter af deres eget mærke til hospitaler og plejehjem. Fra venstre mod højre:George White, Chris Luettgen, Seth Marder, og Atif Dabdoub. Her ved en levering til Piedmont Healthcare i Atlanta. Kredit:Georgia Tech/Christopher Moore

Luettgen, som havde arbejdet i forbrugerproduktindustrien i 25 år hos Kimberly-Clark Corporation og vidste, hvordan man bringer produkter til markedet, måtte pløje sig igennem konstante uventede forsyningskædebarrierer og bureaukrati, mens White skabte forbindelser mellem virksomheder. Hverken forsyningskæden eller forretningsforbindelserne havde eksisteret før, og holdenes telefoner forblev klistret til ørerne nat og dag, mens de skabte dem fra bunden.

"Da jeg arbejdede for Kimberly-Clark, at få et nyt produkt ud ville tage virksomheden ni til 18 måneder, og vi tre skulle klare det på få uger. Efterspørgslen var der, og folk blev i nogle tilfælde syge af manglende desinficering. Vi følte hastighed var nødvendig for at imødekomme den stigende efterspørgsel. Seth fortalte mig, at jeg skulle skubbe det her over mållinjen, og jeg lagde alt ind i det, " sagde Luettgen.

"Georgia Tech handler om magten til at mødes. Virksomheder og interessenter er ivrige efter at komme til bordet her for at få tingene til at ske, White sagde om at skabe nye forretningsforbindelser. "Ikke alle har den utrolige anerkendelse som en problemløser med den hjernekraft, der er samlet her."

Det lugter af gin

Indkøb af lastbiler med alkohol var førsteprioritet.

Boutique spiritusdestillerier i Georgien var allerede ved at konvertere til desinficerende ethylalkoholproduktion, men produktionen var ikke nær nok til at imødekomme efterspørgslen. ExxonMobil forbandt teamet med Eco-Energy, en virksomhed, der håndterer brændstofgodkendt ethanol som et benzintilsætningsstof.

"Mængden af ​​ethanol, der er lavet til brændstof i USA, er 1, 500 gange mængden af ​​den fremstillede isopropanol. De kunne dræne omkring 1 procent af, hvad der bruges til brændstof og fordoble eller tredoble mængden af ​​alkohol, der er tilgængelig til håndsprit i dette land. Og brændstofselskaberne ville ikke engang bemærke, at det var væk, især da næsten ingen kørte længere, " sagde Marder.

Men så krympede potentielle håndsprit-distributører på næsen af ​​den ethanol, siger, at det lugtede underligt.

"Jeg troede, 'Dette har det som et manuskript.' Jeg spurgte distributøren, om vi kunne komme over for at lugte en prøve til os selv, " sagde White. "Den trængte til lidt kærlighed."

En del af den første levering til Piedmont Healthcare i Atlanta. Kredit:Georgia Tech/Christopher Moore

Eco-Fuels producerede den højraffinerede ethanol og behandlede den derefter gennem kulfiltrering for at øge renheden og reducere lugt. Atlanta-baseret kemikalieproducent, Momar, Inc., overvågede produktionen, emballage, og distribution af Han-I-Size White &Gold.

Georgia Tech-teamet opnåede finansiering gennem en donation fra forsikringsselskabet Aflac Incorporated fordelt gennem Global Center for Medical Innovation (GCMI), en Georgia Tech tilknyttet non-profit organisation, der guider nye eksperimentelle medicinske løsninger til markedet. Aflacs gave på $2 millioner gennem GCMI har også fremskyndet udviklingen, produktion, og køb af andre personlige værnemidler til at donere til sundhedspersonale.

Ud over, GCMI hjalp med at guide håndsprit gennem regulatoriske processer og til markedet. U.S. Food and Drug Administration var også opmærksom på den voldsomme mangel på alkohol til desinfektionsmiddel og udstedte dispensationer for pandemien for at tillade brug af ethanol uden at skulle opfylde de sædvanlige specifikationer.

Vand, vand overalt

Arkema, Inc. donerede hydrogenperoxid, som blev leveret til PSG Functional Materials, som blandede og pakkede produktet og blev derefter sendt uden leveringsgebyr til Atlanta. Selvom vand er allestedsnærværende, håndsprit kræver renset vand, og Coca-Cola Company donerede en tankbil af det, lige da White overvejede desperate foranstaltninger.

"Hvis jeg skal have en lastbil til at hente vand og køre den, Jeg gør det selv, " han sagde.

Endelig, de første par hundrede liter doneret Han-I-Size White &Gold rullede ind i Piedmont Healthcare i Atlanta og Brightmoor Nursing Center i Griffin, Georgien, i den anden uge af juni 2020.

GCMI faciliterer donationer af de 7, 000 liter på landsplan. Adskilt fra de Aflac-finansierede donationer, Momar vil fortsætte med at fremstille den nye hånddesinfektionsformel kommercielt til at inkludere i sit almindelige produktprogram, og Georgia Tech vil være i stand til at købe det til en reduceret pris for at hjælpe med at beskytte forskere, der nu vender tilbage til deres laboratorier.

Den nye forsyningskæde, den første af sin slags, af "waiver-grade" ethanol har givet håndspritproducenter over hele landet en ny mulighed for at genforsyne Amerika.

"Forhåbentlig, vi hjalp med at løse et nationalt behov, " sagde Luettgen.


Varme artikler