Il sensore di gas portatile distingue il metanolo dall'etanolo

Bere solo 6 ml di metanolo può essere fatale. Dall’inizio dell’anno sono stati segnalati 1.636 casi di avvelenamento da metanolo in diversi paesi. Il problema si pone con le bevande spiritose adulterate, contraffatte o prodotte in modo informale (secondo l'Organizzazione mondiale della sanità), che possono portare al consumo involontario di metanolo. Gli episodi di avvelenamento da metanolo sono particolarmente comuni nei paesi in via di sviluppo, in parte perché gli attuali metodi per rilevare il metanolo richiedono molte risorse e li rendono inaccessibili. I ricercatori Jan van den Broek e colleghi dell’ETH di Zurigo e dell’Ospedale universitario di Zurigo in Svizzera hanno ora sviluppato un analizzatore di gas portatile in grado di discriminare con successo tra metanolo, etanolo e acetone. Inoltre, hanno dimostrato che il dispositivo è in grado di distinguere tra basse concentrazioni di metanolo (1 ppm) e alte concentrazioni (fino a 62.000 ppm) di etanolo entro 2 minuti, essenziali per l'analisi delle bevande alcoliche.

Il dispositivo comprende una colonna di resina polimerica per separare il metanolo dai composti interferenti come l'etanolo prima che raggiunga il rilevatore. La colonna funziona come un sistema gascromatografico, separando i componenti in base alle differenze nella loro volatilità. I ricercatori hanno quindi incorporato un microsensore altamente sensibile ma non specifico composto da nanoparticelle di ossido di stagno drogato con palladio su elettrodi di rilevamento interdigitati: un cambiamento misurabile nella conduttività nel semiconduttore indica la presenza di metanolo, etanolo o acetone nelle diverse parti della colonna.

I ricercatori hanno poi studiato l'efficacia del dispositivo nel distinguere i liquori non contaminati dalle bevande contaminate. Hanno aggiunto all'Arrack (un liquore del sud-est asiatico) diverse concentrazioni di metanolo (0,3-1% vol/vol). Si è verificato un picco nella conduttanza a 1,7 minuti per il metanolo più volatile, che il dispositivo estrae per primo, seguito da un picco per l'etanolo a circa 8,3 minuti. Il dispositivo non solo è riuscito a distinguere chiaramente tra l'Arrack contaminato e il liquore non adulterato a tutte le concentrazioni testate, ma era anche in grado di quantificare la quantità di metanolo presente. Ciò costituisce il primo passo verso l’implementazione dell’analisi del metanolo a basso costo delle bevande alcoliche, in particolare nei paesi in via di sviluppo.

Il test del respiro rileva gli oppioidi

Inoltre, i ricercatori hanno studiato la possibilità di rilevare il metanolo nei campioni di respiro. Un volontario intossicato da etanolo con un contenuto di alcol nel sangue di 0,54‰ ha fornito un campione di respiro, a cui è stato successivamente aggiunto una concentrazione di metanolo leggermente superiore a quella di una grave intossicazione da metanolo (135 ppm). Una volta analizzato, il dispositivo è stato in grado di distinguere chiaramente tra metanolo ed etanolo nei campioni di respiro. Hanno confermato i risultati del dispositivo analizzando gli stessi campioni di respiro mediante spettrometria di massa a tempo di volo con reazione a trasferimento di protoni da banco (PTR-TOF-MS).

Gli autori sperano che questo dispositivo "prova di concetto" porti allo sviluppo di un metodo rapido e non invasivo per rilevare l'avvelenamento da metanolo. Inoltre, potrebbe aprire la strada a un mezzo economico per monitorare la produzione di bevande alcoliche per prevenire casi di avvelenamenti accidentali in futuro. I dettagli completi di questa ricerca sono riportati in Nature Communications.