Nanocápsulas poliméricas têm sido propostas como carreadores para filtros solares com o objetivo de prolongar o tempo de resistência desses no estrato córneo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar comparativamente a permeação cutânea in vitro da benzofenona-3 (BZ3) a partir de nanocápsulas poliméricas incorporadas em diferentes formulações semi-sólidas. Primeiramente, suspensões de nanocápsulas contendo concentrações crescentes de BZ3 foram preparadas, caracterizadas físico-quimicamente e sua estabilidade foi determinada. A suspensão contendo 5 mg/mL de BZ3 apresentou diâmetro médio de 247 ± 4 nm, potencial zeta de -9,50 ± 1,02 mV, pH de 6,6 ± 0,1, teor e taxa de associação próximos a 100 % e foi selecionada para a continuidade do estudo. Na segunda etapa do trabalho a suspensão de nanocápsulas contendo 5 mg/mL de BZ3 foi incorporada em diferentes formulações semi-sólidas, hidrogel (HGNCBZ3), creme-gel (CGNCBZ3) e emulsão água em silicone (SNCBZ3). Estas formulações semi-sólidas foram caracterizadas segundo teor, pH, diâmetro médio das nanocápsulas incorporadas e comportamento reológico. As formulações semi-sólidas apresentaram pH adequado para aplicação cutânea, teores experimentais próximos aos valores teóricos e comportamento reológico não-newtoniano pseudoplástico. A permeação cutânea do filtro solar foi avaliada através de células de difusão de Franz e as formulações contendo BZ3 nanoencapsulada apresentaram maior quantidade e tempo de resistência do filtro no estrato córneo, comparando com as formulações contendo o ativo livre. A SNCBZ3 apresentou maior quantidade da BZ3 no estrato córneo quando comparada ao HGNCBZ3 e ao CGNCBZ3. Em uma última etapa do trabalho avaliou-se a fotoestabilidade da BZ3 nanoencapsulada e livre frente à irradiação por UVA e concluiu-se que a nanoencapsulação aumenta a fotoestabilidade da BZ3. Também foi avaliada a alergenicidade do filtro solar químico e observou-se que, nem o filtro nanoencapsulado ou livre, nem as nanocápsulas sem o ativo, apresentaram sensibilização cutânea. Em conclusão, o conjunto dos resultados obtidos demonstra que estas formulações são sistemas promissores para a aplicação cutânea de filtros solares. / Polymeric nanocapsules have been proposed as carriers for sunscreens in order to prolong the residence time of these substances in the stratum corneum. The aim of this work was to evaluate in vitro the skin permeation of benzophenone-3 (BZ3) from polymeric nanocapsules incorporated in different semi-solid formulations. Nanocapsule suspensions containing different concentrations of BZ3 were prepared, physico-chemically characterized and their stability was determinated. The suspension containing 5 mg/mL of the BZ3 presented average size of 247 ± 4 nm, zeta potential of - 9,50 ± 1,02 mV and pH values of 6,6 ± 0,1. This sample showed an amount of BZ3 and drug entrapment of 100 %. The nanocapsule suspension containing 5 mg/mL was incorporated in different semi-solid formulations, hydrogel (HGNCBZ3), cream-gel (CGNCBZ3) and emulsion water in silicon (SNCBZ3). The amount of BZ3, pH, average size and rheological properties of these formulations were evaluated. The formulations presented pH adequate for skin application and content of BZ3 close to 100 %. All semi-solid formulations showed pseudoplastic reological behavior. The skin permeation of BZ3 was evaluated by Franz diffusion cells and the formulation containing nanoencapsulated BZ3 showed an increase in the residence time of sunscreen in the stratum corneum and high amount of BZ3 compared to the formulations containing the free sunscreen. SNCBZ3 presented greater BZ3 quantity in the stratum corneum compared to HGNCBZ3 and CGNCBZ3. Finally, the photostability of free and nanoencapsulated BZ3 under UVA irradiation was evaluated and the results indicated that the nanoencapsulation increased the BZ3 photostability. The allergenicity of free and nanoencapsulated BZ3 was also determinated. Nanoencapsulated or free BZ3, and empty nanocapsules, did not present skin sensibilization. In conclusion, the results indicated that these formulations are promising delivery systems for the cutaneous applications of sunscreens.

Nanocápsulas poliméricas têm sido propostas como carreadores para filtros solares com o objetivo de prolongar o tempo de resistência desses no estrato córneo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar comparativamente a permeação cutânea in vitro da benzofenona-3 (BZ3) a partir de nanocápsulas poliméricas incorporadas em diferentes formulações semi-sólidas. Primeiramente, suspensões de nanocápsulas contendo concentrações crescentes de BZ3 foram preparadas, caracterizadas físico-quimicamente e sua estabilidade foi determinada. A suspensão contendo 5 mg/mL de BZ3 apresentou diâmetro médio de 247 ± 4 nm, potencial zeta de -9,50 ± 1,02 mV, pH de 6,6 ± 0,1, teor e taxa de associação próximos a 100 % e foi selecionada para a continuidade do estudo. Na segunda etapa do trabalho a suspensão de nanocápsulas contendo 5 mg/mL de BZ3 foi incorporada em diferentes formulações semi-sólidas, hidrogel (HGNCBZ3), creme-gel (CGNCBZ3) e emulsão água em silicone (SNCBZ3). Estas formulações semi-sólidas foram caracterizadas segundo teor, pH, diâmetro médio das nanocápsulas incorporadas e comportamento reológico. As formulações semi-sólidas apresentaram pH adequado para aplicação cutânea, teores experimentais próximos aos valores teóricos e comportamento reológico não-newtoniano pseudoplástico. A permeação cutânea do filtro solar foi avaliada através de células de difusão de Franz e as formulações contendo BZ3 nanoencapsulada apresentaram maior quantidade e tempo de resistência do filtro no estrato córneo, comparando com as formulações contendo o ativo livre. A SNCBZ3 apresentou maior quantidade da BZ3 no estrato córneo quando comparada ao HGNCBZ3 e ao CGNCBZ3. Em uma última etapa do trabalho avaliou-se a fotoestabilidade da BZ3 nanoencapsulada e livre frente à irradiação por UVA e concluiu-se que a nanoencapsulação aumenta a fotoestabilidade da BZ3. Também foi avaliada a alergenicidade do filtro solar químico e observou-se que, nem o filtro nanoencapsulado ou livre, nem as nanocápsulas sem o ativo, apresentaram sensibilização cutânea. Em conclusão, o conjunto dos resultados obtidos demonstra que estas formulações são sistemas promissores para a aplicação cutânea de filtros solares. / Polymeric nanocapsules have been proposed as carriers for sunscreens in order to prolong the residence time of these substances in the stratum corneum. The aim of this work was to evaluate in vitro the skin permeation of benzophenone-3 (BZ3) from polymeric nanocapsules incorporated in different semi-solid formulations. Nanocapsule suspensions containing different concentrations of BZ3 were prepared, physico-chemically characterized and their stability was determinated. The suspension containing 5 mg/mL of the BZ3 presented average size of 247 ± 4 nm, zeta potential of - 9,50 ± 1,02 mV and pH values of 6,6 ± 0,1. This sample showed an amount of BZ3 and drug entrapment of 100 %. The nanocapsule suspension containing 5 mg/mL was incorporated in different semi-solid formulations, hydrogel (HGNCBZ3), cream-gel (CGNCBZ3) and emulsion water in silicon (SNCBZ3). The amount of BZ3, pH, average size and rheological properties of these formulations were evaluated. The formulations presented pH adequate for skin application and content of BZ3 close to 100 %. All semi-solid formulations showed pseudoplastic reological behavior. The skin permeation of BZ3 was evaluated by Franz diffusion cells and the formulation containing nanoencapsulated BZ3 showed an increase in the residence time of sunscreen in the stratum corneum and high amount of BZ3 compared to the formulations containing the free sunscreen. SNCBZ3 presented greater BZ3 quantity in the stratum corneum compared to HGNCBZ3 and CGNCBZ3. Finally, the photostability of free and nanoencapsulated BZ3 under UVA irradiation was evaluated and the results indicated that the nanoencapsulation increased the BZ3 photostability. The allergenicity of free and nanoencapsulated BZ3 was also determinated. Nanoencapsulated or free BZ3, and empty nanocapsules, did not present skin sensibilization. In conclusion, the results indicated that these formulations are promising delivery systems for the cutaneous applications of sunscreens.

Nanocápsulas poliméricas têm sido propostas como carreadores para filtros solares com o objetivo de prolongar o tempo de resistência desses no estrato córneo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar comparativamente a permeação cutânea in vitro da benzofenona-3 (BZ3) a partir de nanocápsulas poliméricas incorporadas em diferentes formulações semi-sólidas. Primeiramente, suspensões de nanocápsulas contendo concentrações crescentes de BZ3 foram preparadas, caracterizadas físico-quimicamente e sua estabilidade foi determinada. A suspensão contendo 5 mg/mL de BZ3 apresentou diâmetro médio de 247 ± 4 nm, potencial zeta de -9,50 ± 1,02 mV, pH de 6,6 ± 0,1, teor e taxa de associação próximos a 100 % e foi selecionada para a continuidade do estudo. Na segunda etapa do trabalho a suspensão de nanocápsulas contendo 5 mg/mL de BZ3 foi incorporada em diferentes formulações semi-sólidas, hidrogel (HGNCBZ3), creme-gel (CGNCBZ3) e emulsão água em silicone (SNCBZ3). Estas formulações semi-sólidas foram caracterizadas segundo teor, pH, diâmetro médio das nanocápsulas incorporadas e comportamento reológico. As formulações semi-sólidas apresentaram pH adequado para aplicação cutânea, teores experimentais próximos aos valores teóricos e comportamento reológico não-newtoniano pseudoplástico. A permeação cutânea do filtro solar foi avaliada através de células de difusão de Franz e as formulações contendo BZ3 nanoencapsulada apresentaram maior quantidade e tempo de resistência do filtro no estrato córneo, comparando com as formulações contendo o ativo livre. A SNCBZ3 apresentou maior quantidade da BZ3 no estrato córneo quando comparada ao HGNCBZ3 e ao CGNCBZ3. Em uma última etapa do trabalho avaliou-se a fotoestabilidade da BZ3 nanoencapsulada e livre frente à irradiação por UVA e concluiu-se que a nanoencapsulação aumenta a fotoestabilidade da BZ3. Também foi avaliada a alergenicidade do filtro solar químico e observou-se que, nem o filtro nanoencapsulado ou livre, nem as nanocápsulas sem o ativo, apresentaram sensibilização cutânea. Em conclusão, o conjunto dos resultados obtidos demonstra que estas formulações são sistemas promissores para a aplicação cutânea de filtros solares. / Polymeric nanocapsules have been proposed as carriers for sunscreens in order to prolong the residence time of these substances in the stratum corneum. The aim of this work was to evaluate in vitro the skin permeation of benzophenone-3 (BZ3) from polymeric nanocapsules incorporated in different semi-solid formulations. Nanocapsule suspensions containing different concentrations of BZ3 were prepared, physico-chemically characterized and their stability was determinated. The suspension containing 5 mg/mL of the BZ3 presented average size of 247 ± 4 nm, zeta potential of - 9,50 ± 1,02 mV and pH values of 6,6 ± 0,1. This sample showed an amount of BZ3 and drug entrapment of 100 %. The nanocapsule suspension containing 5 mg/mL was incorporated in different semi-solid formulations, hydrogel (HGNCBZ3), cream-gel (CGNCBZ3) and emulsion water in silicon (SNCBZ3). The amount of BZ3, pH, average size and rheological properties of these formulations were evaluated. The formulations presented pH adequate for skin application and content of BZ3 close to 100 %. All semi-solid formulations showed pseudoplastic reological behavior. The skin permeation of BZ3 was evaluated by Franz diffusion cells and the formulation containing nanoencapsulated BZ3 showed an increase in the residence time of sunscreen in the stratum corneum and high amount of BZ3 compared to the formulations containing the free sunscreen. SNCBZ3 presented greater BZ3 quantity in the stratum corneum compared to HGNCBZ3 and CGNCBZ3. Finally, the photostability of free and nanoencapsulated BZ3 under UVA irradiation was evaluated and the results indicated that the nanoencapsulation increased the BZ3 photostability. The allergenicity of free and nanoencapsulated BZ3 was also determinated. Nanoencapsulated or free BZ3, and empty nanocapsules, did not present skin sensibilization. In conclusion, the results indicated that these formulations are promising delivery systems for the cutaneous applications of sunscreens.

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It was used a Gaussian 09 program to calculate and optimize the most stable molecule structure and the coupling constants of protons and the WinDNMR to simulate the theoretical spectra from the data obtained by the calculations. The photostability of the avobenzone was determined by irradiating for 5, 10, 15 and 20 minutes, under a UV lamp, solutions of avobenzone in chloroform, methanol, acetone and acetonitrile in concentrations of 5,32x10-2 mol/L and 1,6x10-3 mol/L, monitoring the alterations occurred by 1H NMR. The absorption in the near and middle infrared regions was made in a PerkinElmer Frontier Dual Range FT spectrometer, where the sample was directly deposited into the equipment, without the need of previous treatment. The theoretical calculation showed itself an important tool to the attribution of second order systems, given that is not possible to manually determine the coupling constant values in this kind of system. The avobenzone presented itself photoinstable in the solution with concentration 1,6 x 103 mol/L, and in acetonitrile. On other solvents the photoinstability wasn’t observed. In the others commercial solar protectors showed similar absorption on the near and middle infrared, not existing significative difference between the product that declared having as a selling point this kind of absorption and the rest, being possible to assert that this information is used in its label for commercial reasons, not being characteristic of quality among the other products. / Nesse trabalho foi realizada a caracterização dos filtros solares avobenzona e metoxinamato de octila, e as atribuições de seus acoplamentos de segunda ordem. A fotoestabilidade da avobenzona foi avaliada em diferentes tipos de solventes, concentrações e tempos de exposições à luz UV. Além disso, foi medida a absorção da radiação no infravermelho próximo e médio em quatro protetores solares comerciais, sendo que, somente um deles declara em sua embalagem a garantia de tal proteção. A caracterização das estruturas dos filtros solares foi feita por RMN de 1H utilizando um espectrômetro Bruker Avance III 500. Utilizou-se os programas Gaussian 09 para calcular e otimizar a estrutura mais estável da molécula e as constantes de acoplamento dos hidrogênios, e o WinDNMR para simular a partir dos dados obtidos pelo cálculo os espectros teóricos. A fotoestabilidade da avobenzona foi determinada irradiando por 5, 10, 15 e 20 minutos, sob uma lâmpada UV, soluções de avobenzona em clorofórmio, metanol, acetona e acetonitrila nas concentrações de 5,32 x 10-2 mol/L e 1,6 x 10-3 mol/L, monitorando as alterações ocorridas por RMN de 1H. Já a absorção na região do infravermelho próximo e médio foi feita em um espectrômetro PerkinElmer Frontier Dual Range FT, onde a amostra foi depositada diretamente no equipamento sem necessidade de tratamento prévio. O cálculo teórico se mostrou uma importante ferramenta para a atribuição de sistemas de segunda ordem, já que não é possível determinar manualmente os valores das constantes de acoplamento nesse tipo de sistema. Já a avobenzona se apresentou fotoinstável na solução de concentração 1,6 x 10-3 mol/L e em acetonitrila. Nos demais solventes a fotoinstabilidade não foi observada. Já os protetores solares comercias apresentaram absorções semelhantes da radiação no infravermelho próximo e médio, não havendo diferença significativa entre o produto que declarou ter como diferencial esse tipo de absorção e os demais, podendo afirmar que essa informação é utilizada em seu rótulo por questões comerciais, não sendo um diferencial de qualidade entre os demais produtos.

A fotoestabilidade é uma propriedade das moléculas que, quando utilizada como parâmetro farmacêutico, descreve como um fármaco responde à exposição à luz (solar ou artificial). No presente trabalho, foi avaliada a fotoestabilidade dos fármacos loratadina (LORA) e acetazolamida (ACZ) e de complexos LORA-ciclodextrinas. O estudo de fotoestabilidade de LORA (Capítulo 2) indicou que o fármaco é estável quando no estado sólido, porém, ocorre surgimento de coloração intensa. Por outro lado, quando em solução, observou-se degradação do fármaco, com surgimento de vários fotoprodutos denominados F1 a F15, dentre os quais foi possível identificar cinco compostos: F4 (C13H10N), F10 (C14H10CIN), F8 (C20H18CIN2O), F9 (C19H18CIN2) e F14 (C17H14CIN). A validação do método analítico CLAE, utilizado para quantificação de LORA em especialidades farmacêuticas (comprimidos e xaropes) é descrita no Capítulo 3. Na avaliação da fotodegradação forçada de formulações líquidas contendo LORA, foram degradados até 50% do fármaco. As formulações sólidas apresentaram-se fotoestáveis, observando-se perda de menos de 5% do fármaco. Não foram encontrados produtos de fotodegradação nas formulações, quando analisadas tal qual, obtidas do mercado. Dessa forma, as embalagens primárias garantiram sua estabilidade. A complexação de LORA com ciclodextrinas (Capítulo 4) mostrou-se um recurso bastante interessante para melhorar a fotoestabilidade do fármaco, uma vez que, após 12 horas de irradiação luminosa, é possível recuperar até 99% deste, quando na forma de complexo com γ-CD na proporção 1:1. Finalmente, o Capítulo 5 traz o método CLAE desenvolvido e validado para avaliação da acetazolamida (ACZ), o qual mostrou-se adequado para a quantificação do fármaco, obtendo-se ótima linearidade, precisão, exatidão e seletividade. Segundo as condições do guia Q1B, a ACZ se manteve estável quando submetida à radiação luminosa utilizando meios aquosos e no estado sólido. No entanto, a fotoestabilidade da ACZ foi afetada na presença de metanol, sendo possível quantificar três impurezas. / Photostability is a property of molecules that, when used as a pharmaceutical parameter, can describe how a drug responds to exposure to light (either solar or artificial). In this study, the photostability of the drugs loratadine (LORA) and acetazolamide (ACZ), as well as LORA-cyclodextrin complexes, was evaluated. A study of the photostability of LORA (Chapter 2) indicated that the drug is stable in its solid form, however intense coloring does occur. On the other hand, when in solution form, degradation of the drug was observed, with the appearance of several photoproducts that we labled F1 to F15, among which it was possible to identify five compounds: F4 (C13H10N), F10 (C14H10CIN), F8 (C20H18CIN2O), F9 (C19H18CIN2) and F14 (C17H14CIN). The validation of the analytical method by HPLC, used for the quantification of LORA in pharmaceutical products (tablets and syrups) is detailed in Chapter 3. In the evaluation of forced photodegradation of liquid formulations containing LORA, up to 50% of the drug was degraded. The solid formulations proved to be photostable, with a loss of less than 5% of the drug. No photodegradation products were found in the formulations when they were analyzed \"as is\" (the way they were obtained from the commercial market). Accordingly, their primary packaging protected their stability. The complexation of LORA with cyclodextrins (Chapter 4) proved to be an effective resource for improving the photostability of the drug, since, after 12 hours of luminous radiation, it was possible to recover up to 99% of the drug, when in the complex form with γ-CD, in the proportion 1:1. Finally, Chapter 5 describes the HPLC method developed and validated for the evaluation of acetazolamide (ACZ), which proved to be adequate for the quantification of the drug, with the attainment of optimal linearity, precision, exactness and selectivity. According to the conditions of the Q1B guideline, ACZ was stable when subjected to luminous radiation using aqueous means and in its solid state. However, the photostability of ACZ was affected by the presence of methanol, and we were able to quantify three impurities.

Atualmente, devido ao conhecimento dos danos causados pela exposição da pele à radiação UV, existe uma tendência em utilizar, além dos filtros solares convencionais, substâncias naturais com potencial antioxidante. Entretanto, o uso de associações fotoinstáveis, pode, além de comprometer a capacidade fotoprotetora, levar à formação de intermediários reativos que podem ocasionar dermatites de contato e reações fototóxicas na pele. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a fotoestabilidade e fototoxicidade de formulações fotoprotetoras contendo diferentes associações de filtros solares acrescidas ou não dos polifenóis mangiferina e naringenina. Para o estudo de fotoestabilidade, amostras das formulações foram aplicadas em lâminas de vidro e expostas à radiação UVA e, a seguir, foram feitas análises por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), para dosagem do teor de filtros solares e antioxidantes, e por espectrofotometria, para determinação da razão UVA/UVB. A fototoxicidade foi avaliada por meio do uso de cultura de fibroblastos 3T3, submetida ou não à radiação UVA, para determinação da viabilidade celular. Os resultados de fotoestabilidade por CLAE demonstraram que a naringenina, o metoxicinamato de etilexila e avobenzona foram considerados fotoinstáveis. Além disso, foi demonstrado que a adição de mangiferina à associação contendo avobenzona e naringenina, proporcionou um aumento da fotoestabilidade das mesmas. A presença do dietilamino hidroxibenzoil hexil benzoato (DHHB) na formulação contendo avobenzona e naringenina promoveu melhora da fotoestabilidade da naringenina, no entanto não houve melhora da fotoestabilidade da avobenzona. As análises espectrofotométricas demonstraram que as formulações contendo a associação de avobenzona e DHHB (associação 3) apresentaram uma proteção no UVA superior às demais associações, ou seja, que continham avobenzona e DHHB isoladamente. O estudo de fototoxicidade mostrou que a avobenzona e o DHHB apresentaram potencial fototóxico. Quando as associações de filtros solares e antioxidantes foram analisadas, foi observado que a associação de avobenzona e naringenina, combinada ou não ao DHHB, apresentou potencial fototóxico. Dessa forma, esta não é recomendada para o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras. A associação DHHB / avobenzona, por apresentar elevada proteção UVA, pode ser vantajosa para o desenvolvimento de fotoprotetores, entretanto a sua associação com antioxidantes deve ser utilizada com cautela e analisada caso a caso. A naringenina não é indicada para fotoprotetores contendo avobenzona, uma vez que esta associação foi considerada fotoinstável e fototóxica. Já a utilização da mangiferina pode ser considerada mais segura, e, além disso, a sua elevada atividade antioxidante pode complementar a eficácia de fotoprotetores. / Nowadays, due to the knowledge of UV-induced skin damage, there is a tendency to use natural substances with antioxidant potential, beyond conventional UV-filters. However, the use of photounstable combinations can compromise the photoprotective capacity and lead to formation of reactive intermediates that can cause contact dermatitis and phototoxic skin reactions. Thus, the objective of this study was to evaluate the photostability and phototoxicity of sunscreen formulations containing different UV-filter combinations supplemented or not with the polyphenols mangiferin and naringenin. For photostability studies, samples of the formulations were spread onto glass plates, exposed to UVA radiation and then analyzed by HPLC to determine the UV-filters and antioxidants concentrations, and also by spectrophotometry to determine the UVA/UVB ratio. Phototoxicity was evaluated by using the 3T3 fibroblast cultures, which was exposed to UVA radiation for the determination of cell viability. The results of photostability by HPLC analysis showed that naringenin, ethylhexyl methoxycinnamate and avobenzone were considered photounstable. Furthermore, it was demonstrated that the addition of mangiferin combined with avobenzone and naringenin, provided an increase in their photostability. The presence of DHHB in the formulation containing avobenzone and naringenin promoted an improvement in naringenin photostability, what was not observed for avobenzone. The spectrophotometric analysis showed that the formulations containing the combination of avobenzone and DHHB (combination 3) presented higher protection against UVA than the other combinations, i.e. the combinations containing avobenzone and DHHB, separately. The phototoxicity study showed that avobenzone and DHHB presented phototoxic potential. When UV-filters and antioxidants combinations were analyzed, it was observed that the combination of avobenzone and naringenin, combined or not with DHHB, presented phototoxic potential. Therefore, this is not recommended for the development of sunscreens. The combination DHHB / avobenzone, due to its high UVA protection, may be suitable on the development of sunscreens, however its combination with antioxidants should be used with caution and analyzed case-by-case. Naringenin is not indicated for sunscreens containing avobenzone, since this combination was considered photounstable and phototoxic. Moreover, the use of mangiferin can be considered safer than naringenin and, besides that, its high antioxidant activity can improve the photoprotective effects of sunscreens.

Les crises énergétiques, en particulier celles liées aux combustibles fossiles, conduisent à une utilisation accrue des nouvelles énergies renouvelables. De plus, les recherches visent également à utiliser des matériaux de stockage de l'énergie qui sont plus efficace, tels que les batteries, et à utiliser des matériaux économes en énergie. Une OLED (diode électroluminecente organique)) est une diode émettrice la lumière (LED) qui sont connues grâce leur potentiel élevé dans les applications d'affichage, de signalisation et d'éclairage. Parmi ces matériaux organiques, les caroténoïdes constituent une classe importante de molécules linéaires conjuguées qui présentent un degré de délocalisation électronique élevé et de dynamique ultra-rapide. Le colorant joue un rôle important dans le fonctionnement des cellules solaires sensibilisées par colorant (CSSCs) ou d'autres matériaux bi fonctionnels. Dans cette recherche, nous avons étudié la photo stabilité des caroténoïdes (-carotène et fucoxanthine) à l'aide du kaolin modifié et de l'antioxydant. La photostabilité du -carotène et de la fucoxanthine peut être améliorée par la kaolinite modifiée et l'antioxydant. La fabrication OLED utilisant la fucoxanthine n'est pas suffisante à cause de la bande interdite de la fucoxanthine (Fx) qui est très grande et peut être un isolant. NPD (50 nm) / Fx (1 nm) / Alq3 (85 nm) a un EQE de 0,12% et un CIE (0,416 ; 0,5302). Les dispositifs OLEDs en utilisant le ß-carotene comme couche de transport du trou et la curcumine comme couche émettrice ont donné une couleur jaune avec un EQE de 0,02%. / Energy crises, especially fossil fuel-based energy, lead to increased use of new energy and renewable energy. In addition, research is also directed towards more efficient energy use through the development of energy storage materials such as batteries, and the use of energy-efficient materials. An OLED (organic light-emitting diode) is a light-emitting diode (LED) and is known for their high potential in a display, signage, and lighting applications. Carotenoids constitute an important class of linear -conjugated molecules that exhibit a high degree of electronic delocalization and ultrafast dynamic. The dye that is used as a photosensitizer plays an important role in the operation of DSSCs or other bifunctional material. In this research, we studied the photostability of the carotenoid compound (-carotene and fucoxanthin) using natural antioxidant and modified kaolinite. In this work, the carotenoid stability by the carotenoid compound/antioxidant binary is studied for the first time. Photostability of -carotene can be enhanced by antioxidant and modified kaolinite. Photoprotection efficiency of -carotene by curcumin was higher than fucoxanthin. Modified kaolinite decreased photodegradation of - carotene by shielded and protected from direct UV irradiation. Antioxidant fucoxanthin and curcumin decreased the electrochemical gap of the binary material. The electrochemical gap of carotene/curcumin is -1.61 eV, carotene/fucoxanthin is -1.75 eV compare to the only -carotene - 2.04 eV. Fucoxanthin can keep the first oxidation stage of -carotene. Therefore at the binary compound, electron was still reversible, but not for curcumin. Fucoxanthin in OLED devices NPD/Fx/ETL reduced significanly the EQE (%) almost 80% in Alq3 and 76% in BAlq. OLED device: NPD(50nm)/Fx(1nm)/Alq3(85nm) yielded an effeciency quantum external yield, EQE = 0.12% and CIE (0.4160, 0.5302). Fabrication OLED using -carotene as HTL and curcumin as EL layer resulted yellow color , EQE = 0.02%, with the composition MoO3(15nm)/NPD(40nm)/Car(10nm)/ Cur(15nm)/Alq3(70nm)/Ca(100nm). For application of - carotene in OLED device, its perfomance can be improved by using curcumin at the fabrication.

This study aims at tackling some of the problems often encountered in photostability testing and liquid formulation development. Three anti-cancer drugs will be employed as models; Dacarbazine (DBZ) has well established photostability issues, Axitinib (AXI) and Sunitinib (SUT) are two new drugs only commercially available in solid dosage forms. In ethanol, the photokinetics of these drugs were well described by the newly proposed Φ-order kinetic mathematical model. This has confirmed the photoreversible character of AXI and SUT’s and unimolecular photoreaction of DBZ’s photodegradations. Also, the Φ-order kinetics is proven to describe them better than the usually used classic thermal reaction orders. In aqueous solution, the drugs were found to undergo thermal and photochemical complex degradations, involving at least 3 photoproducts. A new photokinetic approach has been proposed in this work to solving and unravelling the attributes of such complex mechanisms. For the first time, the quantum yields (QY) of the three drugs were determined and found to increase with irradiation wavelength. SUT’s QY were comparable in ethanol and water (QY460 = 0.02), DBZ was found to be more photoefficient in water (QY330 = 0.04 and 0.1, respectively) and AXI in water (QY330 = 0.06 and 0.03). Φ-order kinetics’ potential for the development of reliable actinometers of the three drugs, without prior knowledge of unknown reaction parameters, has also been established. A general equation to describe the isotherm of a (Gn:Hm) guest-host multicomponent complex was proposed in this work to palliate the lack of a strategy for characterising nanosponge-drug complexes. It provides information on both stiochiometry and association constant of the complex. The results indicate that hydrophobic AXI forms a 1:0.8 complex, indicating the possibility of multiple association sites and/or different types of binding. The newly developed AXI/nanosponge liquid formulation has significantly increased solubility (5000-fold) and thermal stability. Furthermore, the photostability of DBZ and SUT were considerably improved by using a strategy based on light-absorption competitors. Their initial velocities reduced from 10 and 3 s-1 (respectively) to 1 and 0.13 s-1. The successful application of these methods to the model anti-cancer drugs has set out new approaches that might be found useful for future treatments of photodegradation data, development of drug-actinometers and liquid formulations of drugs.

Com o intuito de promover proteção de amplo espectro, na maioria dos protetores solares estão associados pelo menos dois filtros orgânicos (UVA e UVB). A combinação da avobenzona (BMBM), filtro UVA, e do p--metoxicinamato de octila (EHMC), filtro UVB, é conhecida e muito utilizada em formulações manipulas e industrializadas, porém apresenta alteração na absorção espectral após exposição à radiação UV. A estratégia empregada com maior frequência para reduzir a instabilidade da combinação é baseada na adição de agentes fotoestabilizadores. A adição de substâncias naturais em formulações fotoprotetoras vem sendo explorada, especialmente o grupo dos flavonoides, como a rutina, que apresenta resultados positivos em relação à eficácia fotoprotetora. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o potencial da rutina como substância fotoestabilizadora dos filtros EHMC e BMBM. Foram desenvolvidas formulações contendo os dois filtros associados ou não com rutina de acordo planejamento fatorial em três níveis. As formulações foram avaliadas quanto a eficácia fotoprotetora in vitro aplicadas em placas de PMMA e analisadas por espectrofotometria de refletância com esfera de integração antes e após a exposição à radiação UV. As interações moleculares dos filtros com a rutina foram avaliadas por 1H RMN, DSC, TG e análise qualitativa da supressão do estado energético singleto. A adição de rutina nas formulações contendo 5,0% (p/p) de BMBM e 10,0% (p/p) de EHMC promoveu elevação na conservação do FPS in vitro de 53,9% para 65,8 (0,1% de rutina) e 70,8% (1,0% de rutina). As curvas DSC e TG da rutina apresentaram alterações promovidas pela presença dos filtros BMBM e EHMC, indicando interação entre o flavonoide e os filtros. Após dose de 5760 J cm-2 de radiação UV o valor da razão trans/cis para o filtro EHMC em solução adicionado do filtro BMBM foi elevado de 5,5±0,1, sem adição de rutina, para 12,6±0,4, com adição da rutina. A análise qualitativa da supressão do estado singleto indicou que um dos mecanismos envolvidos na fotoestabilização dos filtros BMBM e EHMC é a supressão do estado energético singleto. Os resultados reportados neste estudo indicaram que a adição da rutina em formulações fotoprotetoras representa um caminho simples e efetivo para elevar a fotoestabilidade da combinação dos filtros BMBM e EHMC. A adição da rutina em formulações fotoprotetoras representa uma estratégia promissora, pois aliada a ação fotoestabilizadora, verificada nesse estudo, esse flavonoide possui propriedades antioxidante e quelante de metais que podem colaborar para o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras de amplo espectro com aumento da segurança e eficácia. / In order to promote broad-spectrum protection, most sunscreens are associated with at least two organic filters (UVA and UVB). The combination of avobenzone (BMBM), UVA filter, and octyl methoxycinnamate (EHMC), UVB filter, is well known and widely used in industrial formulations and pharmaceutical compounding, but shows alteration in spectral absorption after UV radiation exposure. The most commonly used strategy to reduce the instability of the combination is based on the addition of photostabilizer agents. The addition of natural substances in sunscreen formulations has been explored, especially the group of flavonoids such as rutin, which shows positive results regarding photoprotective efficacy. The main objective of this research was to evaluate the potential of rutin as a photostabilizer substance of EHMC and BMBM. Formulations were developed containing the two filters associated or not with rutin, according to factorial design at three levels. The formulations were evaluated for in vitro photoprotective efficacy applied on PMMA plates and analyzed by spectrophotometer with integrating sphere reflectance before and after exposure to UV radiation. Molecular interactions of filters with rutin were evaluated by 1H NMR, DSC, TG and qualitative analysis of the suppression of singlet energy state. The addition of rutin in the formulations containing 5.0 % (w/w) BMBM and 10.0 % (w/w) EHMC promoted an increase in the preservation of in vitro SPF of 53.9% to 65.8 (0.1 % rutin) and 70.8 % (1.0% rutin). The DSC and TG curves of rutin showed changes promoted by the presence of BMBM and EHMC filters, indicating interaction between the flavonoid and filters. After 5760 J cm-2 of UV radiation the value of the trans/cis ratio for the EHMC filter added from the BMBM filter was increased from 5.5 ± 0.1 without addition of rutin, to 12.6 ± 0 4,with the addition of rutin. Qualitative analysis of the suppression of the singlet state indicated that one of the mechanisms involved in the photostabilization BMBM and EHMC filters is suppression of singlet excited state.The results reported in this study indicate that the addition of rutin in sunscreen formulations is a simple and effective way to increase the photostability of the combination of BMBM and EHMC. The addition of rutin in sunscreen formulations represents a promising strategy, for allied with the photostabilization action, observed in this study, this flavonoid has antioxidant and chelating properties of metals that can contribute to the development of broad-spectrum sunscreens formulations with increased safety and efficacy.

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.