Em decorrência da destruição da camada de ozônio pela poluição, a incidência da radiação ultravioleta sobre a Terra tem aumentado, e consequentemente, o número de casos de câncer de pele tem elevado cada vez mais. Diversos estudos têm demonstrado que os danos causados pela radiação solar à pele são causados frequentemente pela geração de radicais livres e ativação de mediadores do processo inflamatório. Estudos têm concluído que os filtros solares são capazes de penetrarem na pele e agirem como fontes de formação de espécies reativas de oxigênio (EROs) quando submetidos à radiação ultravioleta, o que leva a uma preocupação de que as moléculas fotoprotetoras podem ser geradoras de EROs ao invés de prevenir a formação dessas espécies pelo bloqueio da radiação solar. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dos filtros solares 3- benzofenona (3-BZ), octilmetoxicinamato (OMC) e salicilato de octila (OS) na pele de camundongos sem pêlos submetida ou não à radiação UVB. Além disso, a retenção cutânea dos filtros solares foi avaliada in vitro utilizando pele de orelha de porco em células de difusão e in vivo em pele de camundongos sem pêlos. Os resultados de retenção cutânea in vitro demonstraram que a formulação gel creme promoveu maior retenção dos filtros solares na pele em comparação às formulações loção e creme. Além disso, a 3-BZ apresentou a maior retenção na pele quando comparadas as retenções dos filtros solares veiculados na mesma formulação. Todos os filtros solares penetraram na pele de camundongos sem pêlos após 1 hora da aplicação da formulação gel creme, o que garantiu a presença dos filtros solares na derme e epiderme no momento da exposição à radiação UVB. A formulação adicionada dos filtros solares preveniu em 76% a depleção de GSH induzida pela radiação UVB. Entretanto, o tratamento dos animais com a formulação contendo os filtros solares não foi capaz de impedir o aumento das atividades da metaloproteinase-9 e mieloperoxidases induzido pela radiação. Além disso, a utilização da formulação adicionada dos filtros solares em associação à exposição à radiação UVB provocou uma diminuição da atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase presente na pele. Desta forma, considerando os parâmetros avaliados neste estudo, a formulação fotoprotetora parece não proteger a pele contra os danos causados pela radiação UVB quanto deveria. Além disso, estes filtros parecem ser instáveis frente à radiação o que comprometendo assim a eficácia e segurança dos mesmos. / Due to the destruction of the ozone layer by pollution, the incidence of ultraviolet radiation on Earth has enlarged and, consequently, the number of cases of skin cancer has increased even more. Several studies have shown that the damages caused by solar radiation to the skin are usually caused by free radical generation and activation of inflammatory mediators. Several studies have concluded that sunscreens are able to penetrate the skin and act as sources of formation of reactive oxygen species (ROS) under ultraviolet radiation exposition, leading, therefore, to the concern regarding the possibility of sunscreen molecules generate ROS instead of preventing the formation of these species by blocking sunlight. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of benzophenone-3 (3-BZ), octylmethoxycinnamate (OMC) and octyl salicylate (OS) sunscreens in the skin of hairless mice exposed or not to UVB radiation. Furthermore, the sunscreen skin retention was in vitro assessed using pig ear skin in diffusion cells and in vivo assessed using hairless mice. The results demonstrated that the cream gel rendered higher epidermal concentrations of the evaluated filters compared to the lotion and cream formulations. Comparing the skin retention amounts of each filter in the same formulation, 3-BZ showed higher skin retention ability than OMC and OS. In addition, all sunscreens penetrated the skin of hairless mice after 1 hour of the applied gel cream formulation, which guaranteed the presence of sunscreen in the dermis plus epidermis at the time of UVB exposure. The formulation of sunscreens prevented by 76% the GSH depletion induced by UVB radiation. However, the treatment of the animals with the sunscreens loaded-formulation was not able to inhibit the increase of metalloproteinase-9 and myeloperoxidase activities induced by radiation. Furthermore, the use of sunscreens loaded-formulation in combination with UVB radiation exposition caused the decrease in the amounts of the superoxide dismutase antioxidant enzyme present in skin. Thus, considering the parameters evaluated in this study, the sunscreens loaded-formulation does not seem to effectively protect skin against damages caused by UVB radiation as it was supposed to. Moreover, these filters seem to be unstable against the radiation and thus compromising their efficacy and safety.

O câncer de pele se apresenta como um sério problema de saúde pública mundial, sendo incidente nos cinco continentes. As ações relacionadas à prevenção dessa doença envolvem, entre outras coisas, a utilização de protetores solares e a educação em saúde. Em virtude do aumento do número de indivíduos com câncer de pele a cada ano, é de grande valor estudos de entendimento e desenvolvimento de filtros solares melhores e mais seguros. Os produtos utilizados com a finalidade de proteger a pele dos raios solares ultravioletas (UV) possuem em sua composição filtros solares, que podem ter ação física, refletindo e dissipando a radiação UV; ou ação química, absorvendo a radiação UV. Os filtros químicos podem apresentar absorção em UVB (290-320 nm), UVA (320-400 nm) ou em ambas as faixas, sendo considerados de amplo espectro. . Dentre as várias classes de compostos com perfil de filtro solar UVB, os cinamatos destacam-se por apresentarem boa eficácia e excelente custo-benefício. A aplicação de cálculos teóricos tornou-se indispensável no planejamento de fármacos e nos estudos de mecanismo de ação de moléculas bioativas, visto a diminuição de tempo e custos em pesquisa e desenvolvimento. O desenvolvimento de métodos quânticos robustos, como o TD-DFT, permitiu a simulação de propriedades experimentais in silico, tais como espectros de RMN e UV. Diante deste panorama, aplicamos tal método na simulação de espectros UV para os cinamatos com perfil de filtros solares. Realizou-se uma busca do melhor funcional para simulação dos espectros, na qual se determinou que os funcionais B3LYP e B3P86 apresentaram melhores resultados quando comparados ao espectro experimental do composto p-metoxicinamato de etilexila determinado em metanol. Foram simulados os espectros de UV para sete compostos derivados do ácido cinâmico, os quais apresentaram λ máximo próximo a 310 nm, como descrito na literatura. Observou-se que a energia média para que ocorra a principal transição eletrônica, de HOMO para LUMO, é de 3,95 eV. O método mostrou-se adequado para a determinação de espectros UV para a classe dos cinamatos e pode ser utilizado na busca de novos compostos dessa classe a serem empregados como filtros solares. / Skin cancer presents itself as a very serious world public health problem, being incident all over the five continents. Using sunscreen and receiving health education, among other factors, are related to prevent the disease. The number of people with skin cancer increases every year, therefore, studies for better knowledge and development for better and safer sunscreens are crucial. Products used with the intention to protect the skin from ultraviolet sunrays (UV) are partially composed by sunscreen, which may lead to two different reactions, a physical reaction, that reflects and ceases the UV radiation; or a chemical reaction, that absorbs the UV radiation. Chemical filters may present absorption in UVB (290-320 nm), UVA (320 400 nm) or in both, which is considered as broad spectrum. Among the various types of compound forms with sunscreen UVB profile, cinnamates stand out for presenting good efficiency and excellent cost-benefit. The application of theoretical calculations became essential for drug design and bioactive molecules action mechanism studies, considering time saving and costs in research and development. The development of robust quantum method, such as TD-DFT allowed the simulation of experimental properties in silico, like RMN and UV spectra. Given this overview, this method was applied to simulate UV spectra of cinnamates with sunscreen profile. A search was done to define the best functional to simulate all spectrum, where the functionals B3LYP and B3P86 showed the best results when compared to experimental spectra of the compound ethylhexyl methoxycinnamate determined in methanol. An UV spectrum simulation for seven compounds derived from cinnamic acid showed maximum wavelength around to 310 nm, as described in the literature. It was observed that the average energy for the main electronic transition, HOMO to LUMO, is 3,95 eV. The method proved to be adequate for the determination of UV spectra for cinnamate class and it can be used as a tool on the search for new compounds from this class to be used as sunscreen.

O câncer de pele se apresenta como um sério problema de saúde pública mundial, sendo incidente nos cinco continentes. As ações relacionadas à prevenção dessa doença envolvem, entre outras coisas, a utilização de protetores solares e a educação em saúde. Em virtude do aumento do número de indivíduos com câncer de pele a cada ano, é de grande valor estudos de entendimento e desenvolvimento de filtros solares melhores e mais seguros. Os produtos utilizados com a finalidade de proteger a pele dos raios solares ultravioletas (UV) possuem em sua composição filtros solares, que podem ter ação física, refletindo e dissipando a radiação UV; ou ação química, absorvendo a radiação UV. Os filtros químicos podem apresentar absorção em UVB (290-320 nm), UVA (320-400 nm) ou em ambas as faixas, sendo considerados de amplo espectro. . Dentre as várias classes de compostos com perfil de filtro solar UVB, os cinamatos destacam-se por apresentarem boa eficácia e excelente custo-benefício. A aplicação de cálculos teóricos tornou-se indispensável no planejamento de fármacos e nos estudos de mecanismo de ação de moléculas bioativas, visto a diminuição de tempo e custos em pesquisa e desenvolvimento. O desenvolvimento de métodos quânticos robustos, como o TD-DFT, permitiu a simulação de propriedades experimentais in silico, tais como espectros de RMN e UV. Diante deste panorama, aplicamos tal método na simulação de espectros UV para os cinamatos com perfil de filtros solares. Realizou-se uma busca do melhor funcional para simulação dos espectros, na qual se determinou que os funcionais B3LYP e B3P86 apresentaram melhores resultados quando comparados ao espectro experimental do composto p-metoxicinamato de etilexila determinado em metanol. Foram simulados os espectros de UV para sete compostos derivados do ácido cinâmico, os quais apresentaram λ máximo próximo a 310 nm, como descrito na literatura. Observou-se que a energia média para que ocorra a principal transição eletrônica, de HOMO para LUMO, é de 3,95 eV. O método mostrou-se adequado para a determinação de espectros UV para a classe dos cinamatos e pode ser utilizado na busca de novos compostos dessa classe a serem empregados como filtros solares. / Skin cancer presents itself as a very serious world public health problem, being incident all over the five continents. Using sunscreen and receiving health education, among other factors, are related to prevent the disease. The number of people with skin cancer increases every year, therefore, studies for better knowledge and development for better and safer sunscreens are crucial. Products used with the intention to protect the skin from ultraviolet sunrays (UV) are partially composed by sunscreen, which may lead to two different reactions, a physical reaction, that reflects and ceases the UV radiation; or a chemical reaction, that absorbs the UV radiation. Chemical filters may present absorption in UVB (290-320 nm), UVA (320 400 nm) or in both, which is considered as broad spectrum. Among the various types of compound forms with sunscreen UVB profile, cinnamates stand out for presenting good efficiency and excellent cost-benefit. The application of theoretical calculations became essential for drug design and bioactive molecules action mechanism studies, considering time saving and costs in research and development. The development of robust quantum method, such as TD-DFT allowed the simulation of experimental properties in silico, like RMN and UV spectra. Given this overview, this method was applied to simulate UV spectra of cinnamates with sunscreen profile. A search was done to define the best functional to simulate all spectrum, where the functionals B3LYP and B3P86 showed the best results when compared to experimental spectra of the compound ethylhexyl methoxycinnamate determined in methanol. An UV spectrum simulation for seven compounds derived from cinnamic acid showed maximum wavelength around to 310 nm, as described in the literature. It was observed that the average energy for the main electronic transition, HOMO to LUMO, is 3,95 eV. The method proved to be adequate for the determination of UV spectra for cinnamate class and it can be used as a tool on the search for new compounds from this class to be used as sunscreen.

Em decorrência da destruição da camada de ozônio pela poluição, a incidência da radiação ultravioleta sobre a Terra tem aumentado, e consequentemente, o número de casos de câncer de pele tem elevado cada vez mais. Diversos estudos têm demonstrado que os danos causados pela radiação solar à pele são causados frequentemente pela geração de radicais livres e ativação de mediadores do processo inflamatório. Estudos têm concluído que os filtros solares são capazes de penetrarem na pele e agirem como fontes de formação de espécies reativas de oxigênio (EROs) quando submetidos à radiação ultravioleta, o que leva a uma preocupação de que as moléculas fotoprotetoras podem ser geradoras de EROs ao invés de prevenir a formação dessas espécies pelo bloqueio da radiação solar. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dos filtros solares 3- benzofenona (3-BZ), octilmetoxicinamato (OMC) e salicilato de octila (OS) na pele de camundongos sem pêlos submetida ou não à radiação UVB. Além disso, a retenção cutânea dos filtros solares foi avaliada in vitro utilizando pele de orelha de porco em células de difusão e in vivo em pele de camundongos sem pêlos. Os resultados de retenção cutânea in vitro demonstraram que a formulação gel creme promoveu maior retenção dos filtros solares na pele em comparação às formulações loção e creme. Além disso, a 3-BZ apresentou a maior retenção na pele quando comparadas as retenções dos filtros solares veiculados na mesma formulação. Todos os filtros solares penetraram na pele de camundongos sem pêlos após 1 hora da aplicação da formulação gel creme, o que garantiu a presença dos filtros solares na derme e epiderme no momento da exposição à radiação UVB. A formulação adicionada dos filtros solares preveniu em 76% a depleção de GSH induzida pela radiação UVB. Entretanto, o tratamento dos animais com a formulação contendo os filtros solares não foi capaz de impedir o aumento das atividades da metaloproteinase-9 e mieloperoxidases induzido pela radiação. Além disso, a utilização da formulação adicionada dos filtros solares em associação à exposição à radiação UVB provocou uma diminuição da atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase presente na pele. Desta forma, considerando os parâmetros avaliados neste estudo, a formulação fotoprotetora parece não proteger a pele contra os danos causados pela radiação UVB quanto deveria. Além disso, estes filtros parecem ser instáveis frente à radiação o que comprometendo assim a eficácia e segurança dos mesmos. / Due to the destruction of the ozone layer by pollution, the incidence of ultraviolet radiation on Earth has enlarged and, consequently, the number of cases of skin cancer has increased even more. Several studies have shown that the damages caused by solar radiation to the skin are usually caused by free radical generation and activation of inflammatory mediators. Several studies have concluded that sunscreens are able to penetrate the skin and act as sources of formation of reactive oxygen species (ROS) under ultraviolet radiation exposition, leading, therefore, to the concern regarding the possibility of sunscreen molecules generate ROS instead of preventing the formation of these species by blocking sunlight. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of benzophenone-3 (3-BZ), octylmethoxycinnamate (OMC) and octyl salicylate (OS) sunscreens in the skin of hairless mice exposed or not to UVB radiation. Furthermore, the sunscreen skin retention was in vitro assessed using pig ear skin in diffusion cells and in vivo assessed using hairless mice. The results demonstrated that the cream gel rendered higher epidermal concentrations of the evaluated filters compared to the lotion and cream formulations. Comparing the skin retention amounts of each filter in the same formulation, 3-BZ showed higher skin retention ability than OMC and OS. In addition, all sunscreens penetrated the skin of hairless mice after 1 hour of the applied gel cream formulation, which guaranteed the presence of sunscreen in the dermis plus epidermis at the time of UVB exposure. The formulation of sunscreens prevented by 76% the GSH depletion induced by UVB radiation. However, the treatment of the animals with the sunscreens loaded-formulation was not able to inhibit the increase of metalloproteinase-9 and myeloperoxidase activities induced by radiation. Furthermore, the use of sunscreens loaded-formulation in combination with UVB radiation exposition caused the decrease in the amounts of the superoxide dismutase antioxidant enzyme present in skin. Thus, considering the parameters evaluated in this study, the sunscreens loaded-formulation does not seem to effectively protect skin against damages caused by UVB radiation as it was supposed to. Moreover, these filters seem to be unstable against the radiation and thus compromising their efficacy and safety.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-19T11:18:30Z No. of bitstreams: 1 cintiaelenaleitezini.pdf: 1012817 bytes, checksum: 16d3eeb0ce6461fd408d038e2c23987e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-27T18:41:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cintiaelenaleitezini.pdf: 1012817 bytes, checksum: 16d3eeb0ce6461fd408d038e2c23987e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T18:41:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cintiaelenaleitezini.pdf: 1012817 bytes, checksum: 16d3eeb0ce6461fd408d038e2c23987e (MD5) Previous issue date: 2012-07-05 / A exposição inadequada a radiação solar ocasiona sérios danos a pele, como queimaduras, fotoenvelhecimento, queratose actínica e câncer, sendo por isso motivo crescente de preocupação por parte dos órgãos de saúde. Estima-se que no Brasil surjam 140.000 novos casos de câncer de pele em 2012. O principal mecanismo pelo qual a radiação UV danifica a pele é através da lesão ao DNA, que pode ser direta, por dimerização de suas bases, ou indireta, via ação de espécies reativas de oxigênio. Uma das formas de evitar os efeitos nocivos da radiação solar é a utilização de protetores solares. Estudos tem sido realizados com a finalidade de ampliar o fator de proteção solar (FPS) pela associação de extratos vegetais com filtros orgânicos. Vegetais ricos em compostos fenólicos e flavonóides são de particular interesse por estarem relacionados a atividade fotoprotetora e antioxidante. Nesse sentido, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar o potencial fotoprotetor e a atividade antioxidante in vitro de extratos de Mikania glomerata, Ginkgo biloba, Matricaria chamomilla, Aquillea millefolium e Aesculus hippocastanum e das substâncias bioativas rutina e vanilina. Os teores de compostos fenólicos e flavonóides dos extratos foram determinados espectrofotometricamente e a atividade antioxidante de extratos, rutina e vanilina foi avaliada frente ao radical DPPH. Formulações em gel e emulsão O/A foram preparadas associando-se 5% do filtro orgânico ácido 2-fenilbenzimidazol-5-sulfônico a 3,5% v/v de extratos, 0,1% ou 0,25% de rutina ou vanilina e os valores de FPS determinados espectrofotometricamente pelo método de Mansur. O extrato de A. hippocastanum produziu a maior elevação de FPS do gel, enquanto a rutina 0,25% produziu o valor mais elevado de FPS da emulsão. O extrato de A. hippocastanum demonstrou o maior potencial fotoprotetor e antioxidante, podendo ser considerado promissor adjuvante em formulações de protetores solares. / Inadequate exposure to sun radiation causes serious skin damages, such as sunburn, photoaging, actinic keratosis and cancer, and therefore causes growing concern among health organizations. It is estimated that in Brasil 140.000 new cases of skin cancer will arise in 2012. The main mechanism in which the UV radiation damages the skin is through DNA lesion, which can be direct by dimerization of its bases, or indirectly via action of reactive oxygen species. One way to avoid the harmful effects of sun radiation is to apply sunscreens. Studies have been done aiming to increase the sun protection factor (SPF) by the association of plant extracts with organic filters. Plant extracts rich in phenolic and flavonoid compounds are of particular interest since they are related to photoprotective and antioxidant activities. Thus, this study aims to assess the potential photoprotection and the antioxidant activity in vitro of Mikania glomerata, Ginkgo biloba, Matricaria chamomilla, Aquillea millefolium and Aesculus hippocastanum extracts, also the bioactive substances rutin and vanillin. The phenolic and flavonoids compound levels of the extracts were settled by spectrofotometry and the extract’s antioxidant activity, rutin and vanillin, were evaluated against DPPH radical. Gel and O/W emulsion formulations were prepared by adding 5% of organic filter 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid to 3,5% v/v of extracts, 0,1% or 0,25% of rutin or vanillin and the SPF values determined spectrophotometrically by Mansur’s method. The extract of A. hippocastanum produced the highest elevation of gel SPF, while 0.25% rutin produced the highest value of emulsion SPF. The extract of A. hippocastanum showed the greatest potential photoprotective and antioxidant, it can be considered promising in formulations of sunscreens.

[pt] Diversos trabalhos de pesquisa constatam as evidentes correlações entre a exposição excessiva à radiação solar e a incidência de câncer de pele, de catarata e de envelhecimento precoce da pele. O mercado de cosméticos destinados à proteção solar encontra-se em franca expansão; diversos países adotam legislações específicas para esses produtos. No Brasil eles são regulados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Porém, não existem métodos oficiais de análise química para determinar filtros solares em cosméticos. No presente trabalho foi desenvolvido um procedimento de análise qualitativa de cosméticos comerciais com filtros solares por espectrometria de massa LDI-TOF (Laser Desorption Ionization - Time-of-Flight). A técnica LDI utiliza um feixe de luz laser monocromático, Lambda = 337nm, como sonda para excitar, dessorver e ionizar o analito. Embora o espectro da radiação solar seja contínuo, o comprimento de onda utilizado em LDI se situa bem próximo do valor médio da faixa de radiação que compreende UVA e UVB, o que torna a técnica LDI potencialmente apropriada para excitar moléculas das substâncias ativas similarmente aos raios solares. Por tais características, é razoável esperar que LDI seja seletiva para detectar filtros solar presentes nas composições dos cosméticos. Paralelamente, foi utilizada também a espectrometria de massa (252)Cf-PDMS (Plasma Desorption Mass Spectrometry), que utiliza os fragmentos de fissão do nuclídeo radioativo califórnio 252 no lugar do laser. Foram obtidos espectros de massa de íons positivos e negativos de 8 cosméticos comerciais por ambas as técnicas, bem como espectros PDMS das substâncias ativas permitidas pela ANVISA. As massas observadas nos espectros de massa LDI dos produtos selecionados foram comparadas com: i) as massas moleculares de todas as substâncias ativas permitidas; ii) as massas observadas nos espectros PDMS das substâncias padrões permitidas e dos cosméticos comerciais; iii) as massas moleculares dos filtros solares indicados nos rótulos. A seletividade da técnica LDI para identificar filtros solares em cosméticos foi demonstrada pelos espectros de massa de íons positivos e negativos das oito amostras analisadas. / [en] Several studies of research note the obvious correlation between excessive exposure to sunlight, and the incidence of skin cancer, cataracts and premature aging of the skin. The market for cosmetics for sun protection is in the booming; various countries adopt laws specific to these products. In Brazil they are regulated by the National Sanitary Surveillance Agency (ANVISA). However, there are no official methods of chemical analysis to determine solar filters in cosmetics. In this work was developed a procedure for qualitative analysis of commercial cosmetics with solar filters by mass spectrometry LDI-TOF (Laser Desorption Ionization - Time-of-Flight). LDI technique uses a beam of monochromatic laser light, Lambda = 337 nm, as a probe to excite, desorbs and ionize the analyte. Although the spectrum of solar radiation is continuous, the wavelength used in LDI is well on the average range of radiation that includes UVA and UVB, which makes technical LDI potentially suitable to excite molecules of active substances similarly to lightning Sun. For such characteristics, it is reasonable to expect that LDI be selective to detect solar filters presents on cosmetics products. In parallel, was also used mass spectrometry (252)Cf-PDMS (Plasma Desorption Mass Spectrometry), which uses fragments of the fission of radioactive nuclide californium 252 instead of laser. Mass spectra were obtained from positive and negative ions, eight commercial cosmetics by both techniques, and PDMS spectra of active substances allowed by ANVISA. Masses observed on LDI mass spectra from selected products were compared with: i) molecular masses of all active substances allowed; ii) masses observed on PDMS mass spectra from standards allowed and commercial cosmetics; iii) molecular masses of sunscreens in its labels. The selectivity of the LDI technique to identify solar filters in cosmetics was demonstrated by mass spectra of positive and negative ions of the eight samples.

[ES] El espectro de la luz solar está compuesto por una amplia gama de radiaciones electromagnéticas las cuales tienen diferentes impactos sobre la vida en la tierra. Entre ellas, las pertenecientes a la región ultravioleta toman un papel principal cuando nos referimos a la fotobiología, ya que pueden interactuar con las biomoléculas por medio de procesos tanto directos como fotosensibilizados. Como resultado, estas biomoléculas pueden sufrir modificaciones que no siempre tienen efectos beneficiosos. En este contexto, los daños fotoinducidos al ADN son de gran relevancia ya que están estrechamente relacionados con la creciente incidencia de cáncer de piel. Por ello, es necesario investigar tanto los mecanismos involucrados en dichos procesos como el desarrollo de nuevas estrategias para combatirlos. En la presente tesis se da respuesta a estas necesidades mediante el desarrollo y empleo de grupos protectores fotolábiles (PPG). En una primera parte se avanza en el desarrollo de nuevos PPG basados en filtros solares. Estos ofrecen la ventaja de actuar, una vez liberados, como un escudo protector frente a la radiación ultravioleta. En este contexto, en el Capítulo 3 se profundiza en las propiedades fotofísicas y fotoquímicas de los sistemas formados por la avobenzona como PPG de ácidos carboxílicos, más concretamente del ketoprofeno (KP) y del naproxeno (NPX). En este estudio se analiza por medio de modelado molecular y técnicas espectroscópicas la influencia que tiene la energía relativa del triplete de la avobenzona en su forma dicetónica, 3AB(K)*, respecto a la de los compuestos protegidos en el proceso de liberación. Siguiendo en esta misma línea de trabajo, en el Capítulo 4 se ha desarrollado un nuevo PPG capaz de liberar el filtro solar oxibenzona (OB) junto con compuestos carbonílicos. En una segunda parte, el foco de atención se ha puesto en el concepto de "Caballo de Troya", el cual establece que ciertas lesiones del ADN pueden actuar a su vez como fotosensibilizadores endógenos generando así nuevas lesiones en su entorno. En este contexto, en el Capítulo 5 se han estudiado, mediante métodos tanto experimentales como teóricos, las propiedades fotosensibilizantes de dos de los daños oxidativos del ADN, el 5-formiluracilo (ForU) y la 5-formilcitosina (ForC), poniendo especial énfasis en la capacidad de estos para poblar sus estados tripletes, así como de inducir la formación fotosensibilizada de dímeros ciclobutánicos de pirimidina (CPD). Por último, en el Capítulo 6 se ha desarrollado una nueva alternativa sintética para la incorporación del ForU en oligonucleótidos. Debido a la inestabilidad del grupo aldehído, esta síntesis se lleva a cabo generalmente mediante la incorporación de un precursor el cual es posteriormente convertido en el ForU mediante la acción de un agente oxidante. Por el contrario, en la nueva alternativa planteada el aldehído es protegido con un PPG, de manera que una vez insertado en el ODN, el aldehído es liberado de forma selectiva mediante el empleo de luz. Este trabajo supone un avance en el estudio de las propiedades fotosensibilizantes del ForU ofreciendo una nueva herramienta para la evaluación de las mismas en un entorno más cercano al del ADN. / [CA] L'espectre de la llum solar està compost per una àmplia gamma de radiacions electromagnètiques les quals tenen diferents impactes sobre la vida en la terra. Entre elles, les pertanyents a la regió ultraviolada prenen un paper principal quan ens referim a la fotobiologia, ja que poden interactuar amb les biomolècules per mitjà de processos tant directes com fotosensibilitzats. Com a resultat, aquestes biomolècules poden patir modificacions que no sempre tenen efectes beneficiosos. En este context, els danys fotoinduits a l'ADN són de gran rellevància ja que estan estretament relacionats amb la creixent incidència de càncer de pell. Per això, és necessari tant d'investigar els mecanismes involucrats en els processos com el desenvolupament de noves estratègies per a combatre'ls. En la present tesi es dóna resposta a aquestes necessitats per mitjà del desenvolupament i ús de grups protectors fotolàbils (PPG). En una primera part s'avança en el desenvolupament de nous PPG basats en filtres solars. Estos ofereixen l'avantatge d'actuar, una vegada alliberats, com un escut protector enfront de la radiació ultraviolada. En este context, en el capítol 3 s'aprofundeix en les propietats fotofísiques i fotoquímiques dels sistemes formats per l'avobenzona com PPG d'àcids carboxílics, més concretament del ketoprofé (KP) i del naproxé (NPX). En este estudi s'analitza per mitjà de modelatge molecular i tècniques espectroscòpiques la influència que té en el procés d'alliberament l'energia relativa del triplet de l'avobenzona en la seua forma dicetònica, 3AB(K)*, respecte a la dels compostos protegits. En esta mateixa línia de treball, en el capítol 4 s'ha desenvolupat un nou PPG capaç d'alliberar el filtre solar oxibenzona (OB) junt amb compostos carbonílics. En una segona part, el focus d'atenció s'ha posat en el concepte de "Cavall de Troia", el qual estableix que certes lesions de l'ADN poden actuar al seu torn com fotosensibilitzadors endògens generant així noves lesions en el seu entorn. En este context, en el capítol 5 s'han estudiat, per mitjà de mètodes tant experimentals com teòrics, les propietats fotosensibilitzants de dos dels danys oxidatius de l'ADN, el 5-formiluracil (ForU) i la 5-formilcitosina (ForC), posant especial èmfasi tant en la capacitat d'estos per a poblar els seus estats triplet, com d'induir la formació fotosensibilitzada de dímers ciclobutànics de pirimidina (CPD). Finalment, en el capítol 6 s'ha desenvolupat una nova alternativa sintètica per a la incorporació del ForU en oligonucleòtids. A causa de la inestabilitat del grup aldehid, esta síntesi es duu a terme generalment per mitjà de la incorporació d'un precursor el qual és posteriorment convertit en el ForU per mitjà de l'acció d'un agent oxidant. Al contrari, en la nova alternativa plantejada l'aldehid és protegit amb un PPG, de manera que una vegada inserit en l'oligonucleòtid, l'aldehid és alliberat de forma selectiva per mitjà de l'ús de llum. Este treball suposa un avanç en l'estudi de les propietats fotosensibilitzants del ForU i ofereix una nova ferramenta per a l'avaluació de les mateixes en un entorn més pròxim al de l'ADN. / [EN] The solar spectrum is composed of a wide range of electromagnetic radiations which have different impacts on life on earth. Among them, those belonging to the ultraviolet region are of utmost importance when we refer to photobiology, since they can interact with biomolecules through both direct and photosensitized processes. As a result, these biomolecules can undergo modifications that do not always have beneficial effects. In this context, photoinduced DNA damage is of great relevance as it is closely related to the increasing incidence of skin cancer. Therefore, it is necessary both to investigate the mechanisms involved in these processes and to develop new strategies to avoid them. In this Thesis these issues have been addressed through the development and use of photolabile protecting groups (PPG). The first part of this Thesis involves the development of new PPG based on solar filters. Once released, these PPG offer the advantage of acting as ultraviolet shields. In this context, Chapter 3 looks into the photophysical and photochemical properties of those systems formed by avobenzone as PPG of carboxylic acids, more specifically ketoprofen (KP) and naproxen (NPX). In this study, the influence on the photorelease process of the relative energetic location of the avobenzone triplet manifold in its diketo form, 3AB(K)*, with respect to that of its caged compound, is duly analyzed by means of molecular modeling and spectroscopic techniques. Following this same line of work, a new PPG capable of releasing oxybenzone (OB) solar filter along with carbonyl compounds has been developed in Chapter 4. The second part of this Thesis focuses on the "Trojan Horse" concept, which establishes that certain DNA lesions can act as endogenous photosensitizers, thus generating new lesions in their neighborhood. In this context, in Chapter 5 the photosensitizing properties of two oxidatively generated DNA damages, namely 5-formyluracil (ForU) and 5-formylcytosine (ForC), have been studied by means of experimental and theoretical approaches. Here, special emphasis has been placed on unraveling their capacity to photoinduce the formation of cyclobutane pyrimidine dimers (CPD). Finally, in Chapter 6 a new synthetic alternative for the incorporation of ForU into oligodeoxynucleotides (ODN) has been developed. Due to the instability of the aldehyde group, this synthesis is generally carried out by incorporating a precursor which is subsequently converted into ForU by the action of an oxidative agent. On the contrary, in the new approach, the aldehyde is protected with a PPG, so that once inserted into the ODN, the aldehyde is selectively released through the use of light. This work entails a step forward in the study of the photosensitizing properties of ForU, offering a new tool for their evaluation within the DNA environment. / Lineros Rosa, M. (2021). Photoremovable protecting groups for carbonyl compounds of biological interest [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/167764