O aumento do conhecimento em relação aos danos provocados pela radiação solar, tanto na faixa do UVB quanto na faixa do UVA, o avanço nas tecnologias relacionadas ao produto e às formas de avaliação bem como a disponibilização de novas moléculas no mercado levaram ao aumento da qualidade da proteção proporcionada pelos fotoprotetores. Entretanto, ainda há preocupações em relação à segurança de alguns filtros solares devido a sua fotoinstabilidade e penetração cutânea. Dessa forma, torna-se necessário o desenvolvimento de novos filtros solares mais efetivos e seguros, que apresentem relevância científica e potencial de inovação. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo desenvolver novos análogos ao filtro solar benzofenona-3 e determinar o seu potencial fotoprotetor por meio da avaliação da absorção UV e avaliação da fotoestabilidade, fototoxicidade e atividade antioxidante. Para tal, inicialmente seis análogos ao filtro solar químico benzofenona-3 foram sintetizados visando aumentar o tamanho da molécula e aumentar a sua absorção no UVA longo (340-400nm). Foram avaliados os espectros de absorção no UV e a fotodegradação dessas substâncias. A fototoxicidade das substâncias selecionadas foi avaliada por meio do uso de cultura de fibroblastos 3T3, para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação. A atividade antioxidante das substâncias foi avaliada por meio da quimioluminescência gerada pela reação HRP-H2O2-luminol. Os resultados permitiram demonstrar a importância da relação entre a estrutura molecular dos compostos e sua absorção no UV. As moléculas benzofenona-3 fenil amino (B5) e o carbazol da benzofenona-3 fenil amino (B6) apresentaram maior absorção no UVA, longo e curto, e no UVB, quando comparadas com a molécula de partida (benzofenona-3). Apenas as substâncias que apresentavam ponte de hidrogênio intramolecular (B5 e B6) foram consideradas fotoestáveis. Somente a molécula B5 não apresentou potencial para fototoxicidade aguda. Além disso, essa molécula apresentou atividade antioxidante, o que sugere o seu grande potencial para utilização com filtro solar. / The increase of our knowledge of not only UVB but also UVA-induced damages, the advances on product and testing technologies as well as new sunscreen molecules leaded to and enhancement of quality of UV protection provided by topical sunscreens. However there are some safety concerns involving some UV-filters due to their photoinstability and skin penetration. Therefore it is necessary to develop new safer and more effective UV-filters, which also presents scientific relevance and innovation potential. Thus, the aim of the present research was to develop new analogues based on benzophenone-3, and to evaluate their photoprotective potential through their photostability, phototoxicity and antioxidant activity. For this purpose, firstly six new synthetic analogues based on benzophenone-3 were prepared in order to promote molecular weight enhancement as well as improve long-wave UVA absorption (340-400 nm). The UV absorption spectra and photodegradation of these compounds were also analyzed. Phototoxicity of selected compounds was evaluated by using 3T3 monolayer fibroblast culture to determine cell viability in the presence and absence of UVA radiation. The antioxidant activity was evaluated by HRP-H2O2-luminol induced chemiluminescence. The results showed that relationship between the molecular structure and UV absorption. Me molecules phenylamine benzophenone-3 (B5) and phenylamine benzophenone-3 carbazol (B6) showed higher short and long-wave UVA and UVB absorption, when compared to benzophenone-3. Only B5 and B6, which presented intermolecular hydrogen bond, were considered photostable. B5 did not present any acute phototoxicity potential; in addition it has antioxidant activity, which suggests its high UVfilter potential.

A nanotecnologia se aplica a diversos setores da ciência, sendo que na área cosmética os investimentos tem reforçado a ideia de que produtos nanotecnológicos proporcionam vantagens reais aos consumidores. A exposição excessiva a luz solar pode causar efeitos indesejáveis como eritemas e câncer de pele, logo, os filtros solares são usados como auxilio na prevenção de tais efeitos. O p-metoxicinamato de octila e a benzofenona-3 são filtros UV químicos que absorvem radiação UVB e UVA respectivamente, ambos são amplamente empregados em produtos fotoprotetores. A crescente exigência do consumidor e os avanços no conhecimento sobre a obtenção e estabilidade dos sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de veículos diferenciados, como as nanoemulsões, que alem da inerente estabilidade apresentam aspecto sensorial agradável e alta capacidade de espalhabilidade. Um método eficiente para se obter nanoemulsão, empregando baixa energia de emulsificação e da temperatura de inversão de fases (Phase Inversion Temperature, PIT), baseado na mudança de solubilidade dos tensoativos não iônicos etoxilados com a variaço da temperatura. Foram objetivos do presente estudo: desenvolvimento de nanoemulsão contendo p-metoxicinamato de octila e benzofenona-3, empregando o método da PIT; determinação do tamanho de partícula e a distribuição de tamanhos por meio de espectrometria acústica; determinação da eficácia fotoprotetora in vitro por espectrofotometria de refletância difusa com esfera de integração; e a avaliação da influencia das variáveis, velocidade de agitação, concentração de glicerina e de cloreto de sódio no processo de desenvolvimento da nanoemulsão. A nanoemulsão apresentou valor da PIT de 72,0 °C, brilho azulado, fluidez e estabilidade por, pelo menos, 90 dias quando armazenada em temperatura ambiente (22,0 ± 2,0 °C). A distribuição de tamanhos de partícula apresentou perfil bimodal com medias de tamanhos de 10 nm (61%) e 4,5 µm (39%). A avaliação da eficácia fotoprotetora in vitro apresentou FPS igual a 8,0 ± 0,9, não alcançando o potencial de \"amplo espectro\". A velocidade de agitação, a concentração de glicerina e de cloreto de sódio influenciaram na PIT, mas não no tamanho de partícula ou eficácia fotoprotetora in vitro. Sendo que, a concentração de NaCl teve maior influencia na PIT, seguida pela concentração de glicerina e velocidade de agitação. / Nanotechnology applies to various sectors of science, and in the cosmetics area, investments have enhanced the idea that nanotechnology products provide real benefits to consumers. Excessive exposure to sunlight can cause side effects such as erythema and skin cancer, thus sunscreens are used in preventing such effects. The octyl methoxycinnamate and benzophenone-3 are chemical UV filters which absorbs UVB and UVA radiation respectively, both are widely used in sunscreens products. The increasing consumer demand and advances in knowledge about the production and stability of dispersed systems enable the development of differentiated vehicles, such as nanoemulsions, which besides the inherent stability, show pleasant sensorial aspect, and high spread ability. An efficient method for obtaining nanoemulsion, employing low energy of emulsification is the phase inversion temperature (Phase Inversion Temperature, PIT) based on the change in solubility of ethoxylated nonionic surfactants with temperature variation. The objectives of this study: development of nanoemulsion containing p-octyl methoxycinnamate and benzophenone-3, using the method of PIT; determination of particle size and size distribution by means of acoustic spectrometer; determination of in vitro photoprotective efficacy by diffuse reflectance spectrophotometer with integrating sphere; and evaluation of the influence of variables, speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride in the development process of the nanoemulsion. The nanoemulsion showed the PIT value of 72.0 °C, bluish brightness, fluidity and stability for at least 90 days if stored at room temperature (22.0 ± 2.0 °C). The particle size distribution showed bimodal profile with average sizes of 10 nm (61%) and 4.5 m (39%). The evaluation of the in vitro photoprotective efficacy showed FPS equal to 8.0 ± 0.9, not reaching the potential of \"broad spectrum\". The speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride affected the PITbut not in the particle size or in vitro photoprotective efficacy. Given that the NaCl concentration had greater influence on the ITP, then the glycerin concentration and agitation speed.

A nanotecnologia se aplica a diversos setores da ciência, sendo que na área cosmética os investimentos tem reforçado a ideia de que produtos nanotecnológicos proporcionam vantagens reais aos consumidores. A exposição excessiva a luz solar pode causar efeitos indesejáveis como eritemas e câncer de pele, logo, os filtros solares são usados como auxilio na prevenção de tais efeitos. O p-metoxicinamato de octila e a benzofenona-3 são filtros UV químicos que absorvem radiação UVB e UVA respectivamente, ambos são amplamente empregados em produtos fotoprotetores. A crescente exigência do consumidor e os avanços no conhecimento sobre a obtenção e estabilidade dos sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de veículos diferenciados, como as nanoemulsões, que alem da inerente estabilidade apresentam aspecto sensorial agradável e alta capacidade de espalhabilidade. Um método eficiente para se obter nanoemulsão, empregando baixa energia de emulsificação e da temperatura de inversão de fases (Phase Inversion Temperature, PIT), baseado na mudança de solubilidade dos tensoativos não iônicos etoxilados com a variaço da temperatura. Foram objetivos do presente estudo: desenvolvimento de nanoemulsão contendo p-metoxicinamato de octila e benzofenona-3, empregando o método da PIT; determinação do tamanho de partícula e a distribuição de tamanhos por meio de espectrometria acústica; determinação da eficácia fotoprotetora in vitro por espectrofotometria de refletância difusa com esfera de integração; e a avaliação da influencia das variáveis, velocidade de agitação, concentração de glicerina e de cloreto de sódio no processo de desenvolvimento da nanoemulsão. A nanoemulsão apresentou valor da PIT de 72,0 °C, brilho azulado, fluidez e estabilidade por, pelo menos, 90 dias quando armazenada em temperatura ambiente (22,0 ± 2,0 °C). A distribuição de tamanhos de partícula apresentou perfil bimodal com medias de tamanhos de 10 nm (61%) e 4,5 µm (39%). A avaliação da eficácia fotoprotetora in vitro apresentou FPS igual a 8,0 ± 0,9, não alcançando o potencial de \"amplo espectro\". A velocidade de agitação, a concentração de glicerina e de cloreto de sódio influenciaram na PIT, mas não no tamanho de partícula ou eficácia fotoprotetora in vitro. Sendo que, a concentração de NaCl teve maior influencia na PIT, seguida pela concentração de glicerina e velocidade de agitação. / Nanotechnology applies to various sectors of science, and in the cosmetics area, investments have enhanced the idea that nanotechnology products provide real benefits to consumers. Excessive exposure to sunlight can cause side effects such as erythema and skin cancer, thus sunscreens are used in preventing such effects. The octyl methoxycinnamate and benzophenone-3 are chemical UV filters which absorbs UVB and UVA radiation respectively, both are widely used in sunscreens products. The increasing consumer demand and advances in knowledge about the production and stability of dispersed systems enable the development of differentiated vehicles, such as nanoemulsions, which besides the inherent stability, show pleasant sensorial aspect, and high spread ability. An efficient method for obtaining nanoemulsion, employing low energy of emulsification is the phase inversion temperature (Phase Inversion Temperature, PIT) based on the change in solubility of ethoxylated nonionic surfactants with temperature variation. The objectives of this study: development of nanoemulsion containing p-octyl methoxycinnamate and benzophenone-3, using the method of PIT; determination of particle size and size distribution by means of acoustic spectrometer; determination of in vitro photoprotective efficacy by diffuse reflectance spectrophotometer with integrating sphere; and evaluation of the influence of variables, speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride in the development process of the nanoemulsion. The nanoemulsion showed the PIT value of 72.0 °C, bluish brightness, fluidity and stability for at least 90 days if stored at room temperature (22.0 ± 2.0 °C). The particle size distribution showed bimodal profile with average sizes of 10 nm (61%) and 4.5 m (39%). The evaluation of the in vitro photoprotective efficacy showed FPS equal to 8.0 ± 0.9, not reaching the potential of \"broad spectrum\". The speed of agitation, concentration of glycerin and sodium chloride affected the PITbut not in the particle size or in vitro photoprotective efficacy. Given that the NaCl concentration had greater influence on the ITP, then the glycerin concentration and agitation speed.

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Isabel Roggia.pdf: 2537332 bytes, checksum: de40e0aad80f6e3c3604e12b7f9fd9fa (MD5) Isabel Roggia.pdf.jpg: 3114 bytes, checksum: 8a3ab532420db5e246f4c91fd17d8d0c (MD5) Previous issue date: 2009-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The nanocosmetic products can contain nanostructured actives, presenting superior properties in relation to the conventional cosmetics, improving already existing formulations, increasing and its safety and effectiveness. Is this way, the sunscreens have been extensively investigated, due to its frequent and prolonged use. This work presents as main objective evaluate the in vitro release and skin permeation of the benzophenone-3 in polymeric nanoparticles, incorporated in different semi-solid formulations using, as membrane, cellulose acetate and abdominal human skin, respectively. This work also included physico-chemical stability studies, assessment of organoleptic characteristic, rheological assessment and determination of the term validity. The dosage technique of BZ3 in spectrophotometer was validated in all analyzed parameters and the results obtained met the specifications for linearity, precision, robustness and accuracy. The BZ3 concentration in the semi-solid formulations decreased for all formulations in the course of the experiment, both the nanoencapsulated BZ3 as in the free. The organoletptic characteristics and the pH were kept for all the formulations in study. The viscosity values did not altered for the formulations of hydrogel (HGNCBZ3) and gel cream (CGNCBZ3) containing encapsulated BZ3. The viscosity for hydrogel formulation containing BZ3 in the free form (HGBZ3) presented a significant increase. The spreading values remained stable for all the tested formulations, both for the nanoencapsulated active as in the free form. The formulations containing nanoencapsulated BZ3 presented greater term validity than formulations with BZ3 in the free form. Through studies of release was observed that the formulations containing BZ3 in the form encapsulated presented a lower release than free form. The formulations containing BZ3 in the free form, did not present a significant difference for the flow values in the different vehicles. It was still observed, that the BZ3 incorporated in the HGNCBZ3 presented a greater releasing flow, when compared with CGNCBZ3 and ESNCBZ3, showing that the vehicle may to influence in the behavior of the nanocarrier release. The skin permeation of the BZ3 incorporated in the gel cream was similar as much for the free form as encapsulated. The encapsulated BZ3 presented a greater concentration in the cornea extract. These results correspond to those found by Paese (2008) when the experiments were performed using pig s membrane, reaffirming the interchangeability between the membranes used for the permeation studies with nanoestrutured systens. / Os produtos nanocosméticos podem veicular ativos nanoestruturados, apresentando propriedades superiores em relação aos cosméticos convencionais, proporcionando melhora das formulações já existentes, aumentando sua segurança e eficácia. Desta forma, os protetores solares têm sido extensivamente investigados, em função do uso frequente e prolongado dos mesmos. Este trabalho apresenta como objetivo principal avaliar a liberação e a permeação cutânea in vitro da benzofenona-3 (BZ3) em nanopartículas poliméricas, incorporadas em diferentes formulações semissólidas, usando como membrana acetato de celulose e pele abdominal humana, respectivamente. Este trabalho incluiu ainda estudos de estabilidade físico-química, avaliação das características organolépticas, avaliações reológicas e determinação do prazo de validade das formulações. A técnica de doseamento da BZ3 em espectrofotômetro foi validada em todos os parâmetros analisados e os resultados atenderam as especificações de linearidade, precisão, exatidão e robustez. A concentração de BZ3 nas formulações semissólidas diminuiu em todas as formulações no decorrer dos experimentos, tanto para o ativo incorporado na forma livre, como na forma nanoencapsulada. As características organolépticas e o pH foram mantidos para todas as formulações em estudo. Os valores de viscosidade não sofreram alterações para as formulações de hidrogel (HGNCBZ3) e creme gel (CGNCBZ3) contendo a benzofenona na forma nanoencapsulada. Para as formulações de hidrogel contendo BZ3 na forma livre (HGBZ3) houve um aumento significativo de viscosidade. Os valores de espalhabilidade mantiveram-se estáveis para todas as formulações testadas, tanto para o ativo na forma livre como nanoencapsulada. As formulações contendo a BZ3 nanoencapsulada apresentaram um prazo de validade maior do que as formulações com a BZ3 na forma livre. Através dos estudos de liberação, observou-se que as formulações contendo a BZ3 na forma nanoencapsulada apresentaram uma liberação menor em relação a sua forma livre. As formulações contendo a BZ3 na forma livre, não apresentaram diferença significativa para os valores de fluxo nos diferentes veículos. Foi observado ainda, que a BZ3 incorporada no HGNCBZ3 apresentou um fluxo de liberação maior, quando comparada com o CGNCBZ3 e a ESNCBZ3, demonstrando que o veículo pode influenciar o comportamento de liberação dos nanocarreadores. A permeação cutânea da BZ3 incorporada no creme gel foi semelhante tanto para forma livre como encapsulada. A BZ3 nanoencapsulada apresentou uma maior concentração no estrato córneo. Estes resultados correspondem aos encontrados por PAESE (2008), quando os experimentos foram realizados com membrana de porco, reafirmando a intercambialidade entre as membranas utilizadas para os estudos de permeação com sistemas nanoestruturados.

Desonide is a corticoid used topically in the treatment of dermatological diseases of inflammatory or allergic origin. In Brazil, is available as cream (0.05%), creamy lotion (0.05%), gel cream (0.05%), ointment (0.05%) and hair lotion (0.1%). Recent studies demonstrated the photoinstability of some marketed formulations of desonide (hair lotion, creamy lotion and gel cream), upon direct exposure to UVA radiation. Thus, the aim of this work was to develop desonide hair solution and desonide gel cream, seeking to obtain products with higher photostability than the marketed products. Capillary solutions with similar composition to the one commercially available were prepared and they were added of excipients such as antioxidants and ultraviolet filter benzophenone-3 (BZ-3). The antioxidants used were not able to avoid desonide fotodegradation upon UVA light exposure (15h), being the residual content of desonide between 43.2 and 61.8%. The antioxidants used were not able to avoid the desonide fotodegradation when the formulations were exposed to UVA for 15 hours (residual levels between 43.2% and 61.8%). BZ-3 at 0.3% prevented desonide photolysis, since after 15 hours of exposure to direct UVA radiation, the residual content of desonide was 98.61%. The photostability of the hair solution with BZ-3 was also evaluated against UVC radiation, and their results compared to the formulation without this adjuvant. It was observed that desonide in hair solution with BZ-3 degraded slowly (t 90 1.41 h) than the formulation without BZ-3 (t90 0.64 h). The BZ-3 was also used as adjuvant in the gel cream developed, but at the concentration of 0.1%. This formulation was characterized with respect to its rheological properties, spreadability, pH, in vitro release profile and content, presenting satisfactory physicochemical characteristics and being suitable for topical application. The photostability study conducted by direct exposure to UVA radiation demonstrated the stability of the desonide gel cream, which was indicated by the residual content around 95% after 48 hours of evaluation. The stability study performed at 20°C and 40°C showed that the capillary solution formulation was stable under both conditions for 70 days. Under the same conditions, the gel cream proved to be stable at a temperature of 20°C for 60 days. / A desonida é um corticosteroide de uso tópico, utilizada no tratamento de doenças dermatológicas de origem alérgica ou inflamatória. No Brasil, encontra-se disponível sob as formas de creme (0,05%), loção cremosa (0,05%), loção capilar (0,1%), pomada (0,05%) e gel creme (0,05%). Estudos de estabilidade recentes demonstraram a fotoinstabilidade da desonida nas formulações de loção capilar, loção cremosa e gel creme comercializadas após exposição direta à radiação UVA. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi desenvolver solução capilar e gel creme de desonida, buscando obter produtos com maior fotoestabilidade do que os produtos comercializados. Prepararam-se soluções capilares com composição semelhante à disponível no comércio nacional, porém contendo excipientes como antioxidantes e o filtro ultravioleta benzofenona-3 (BZ-3). Os antioxidantes usados não evitaram a fotodegradação da desonida quando as formulações foram expostas à radiação UVA durante 15 horas (teores residuais entre 43,2% e 61,8%). O uso da BZ-3 na concentração de 0,3% preveniu a fotólise da desonida, visto que após 15 horas de exposição direta à radiação UVA, o teor residual de desonida foi 98,61%. A fotoestabilidade da solução capilar com BZ-3 também foi avaliada frente à radiação UVC, e seus resultados comparados à formulação sem o adjuvante. Observou-se que na formulação com BZ-3 a desonida degradou mais lentamente (t90 1,41h) do que na formulação sem BZ-3 (t90 0,64 h). O gel creme desenvolvido também contém a BZ-3 em sua composição, porém na concentração de 0,1%. Essa formulação foi caracterizada quanto às suas propriedades reológicas, espalhabilidade, pH, perfil de liberação in vitro e teor, apresentando características físico-químicas satisfatórias e adequadas à aplicação tópica. O estudo de fotoestabilidade, realizado através da exposição direta da formulação à radiação UVA demonstrou a estabilidade da desonida na formulação, sendo obtido teor residual em torno de 95% após 48 horas de avaliação. O estudo de estabilidade realizado a 20ºC e a 40ºC demonstrou que a formulação de solução capilar manteve-se estável em ambas as condições durante 70 dias. Nas mesmas condições, o gel creme demonstrou ser estável em temperatura de 20ºC durante 60 dias.

This diploma thesis deals with the coating and printing of thin layers based on nanoparticles of titanium dioxide and organosilica binder on various substrates. The influence of the ratio of the both components on the activity of the prepared immobilized layers was studied. Five compositions with different ratios of TiO2 and binder were prepared. The work focuses mainly on the study of photocatalytic and photoelectrocatalytic properties of prepared layers. It was also important to characterize the mechanical properties of the layer such as hardness or adhesion. Both photocatalytic and photoelectrocatalytic activity were determined by monitoring the degradation of the model pollutants in aqueous solutions. The dye Acid Orange 7 and UV filter 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone were used in conjunction with UV/VIS spectroscopy or high performance liquid chromatography techniques. Both photocatalytic and photoelectrocatalytic activity were expressed using kinetic characteristics.