Introdução: Para determinação do Fator de Proteção Solar (FPS) de protetores solares, de acordo com o FDA e os protocolos internacionais, a quantidade aplicada de produto nos voluntários é de 2 mg/cm2. Diferentes estudos mostraram, entretanto, que os usuários aplicam quantidades muito inferiores a esta quando expostos ao sol. A relação entre a quantidade aplicada do fotoprotetor e o valor do FPS foi avaliada previamente em estudos anteriores, com resultados contraditórios. Objetivo: Avaliar a interferência da quantidade aplicada de dois protetores solares na determinação de seus fatores de proteção solar (FPS), de acordo com o método preconizado pelo FDA. Método: Quarenta voluntários sadios foram incluídos em dois grupos (FPS 15 e FPS 30). O fotoprotetor selecionado foi aplicado em quatro quantidades distintas (2,0 mg/cm2, 1,5 mg/cm2, 1,0 mg/cm2 e 0,5 mg/cm2). Todas as áreas foram irradiadas com Simulador solar e, após 24 horas, houve a leitura da Dose Eritematosa Mínima (DEM) da pele protegida e da pele não protegida, seguido pela determinação do FPS. Resultados: Em ambos os grupos foi observado a diminuição do valor do FPS com a redução da quantidade aplicada do protetor. As diferenças entre o FPS da área com aplicação de 2,0 mg/cm2 e as demais foram estatisticamente significantes (P<0,001). A correlação entre o FPS e a quantidade aplicada foi exponencial. Conclusão: A proteção oferecida por protetores solares é relacionada com a quantidade aplicada e, considerando a importância da fotoproteção adequada, é essencial a educação dos consumidores para a utilização dos fotoprotetores em quantidades maiores. / Background: To estimate the Sun protection Factor (SPF) for sunscreen, the amount of product applied on volunteers, according to FDA and International protocols is 2 mg/cm2. Different studies show that users apply much less product when exposed to sun. Previous studies have shown controversial results in an attempt to correlate the amount applied in relation to SPF. Objective: Evaluate the influence of applied quantity of two sunscreens in the determination of SPF, according to FDA methodology. Methods: Forty volunteers were included in two groups (SPF 15 and 30). The selected sunscreen was then applied in four different quantities (2 mg/cm2, 1.5 mg/cm2, 1.0 mg/cm2 and 0.5 mg/cm2). All areas were irradiated with the solar simulator. After 24 hours, readings of Minimal Erythemal Dose (MED) of protected and unprotected areas were provided, followed by the determination of the SPF. Results: In both groups we observed decrease of SPF number according to the amount applied. The differences between the 2 mg/cm2 area and the others were significant in both groups (p < 0.001). The correlation between specified SPF and applied amount experienced exponential growth. Conclusion: The protection provided by sunscreen is related with the amount of product applied and, concerning the importance of employing good photoprotection measures, it is essential to educate consumers to apply larger amounts of sunscreen

Introdução: Para determinação do Fator de Proteção Solar (FPS) de protetores solares, de acordo com o FDA e os protocolos internacionais, a quantidade aplicada de produto nos voluntários é de 2 mg/cm2. Diferentes estudos mostraram, entretanto, que os usuários aplicam quantidades muito inferiores a esta quando expostos ao sol. A relação entre a quantidade aplicada do fotoprotetor e o valor do FPS foi avaliada previamente em estudos anteriores, com resultados contraditórios. Objetivo: Avaliar a interferência da quantidade aplicada de dois protetores solares na determinação de seus fatores de proteção solar (FPS), de acordo com o método preconizado pelo FDA. Método: Quarenta voluntários sadios foram incluídos em dois grupos (FPS 15 e FPS 30). O fotoprotetor selecionado foi aplicado em quatro quantidades distintas (2,0 mg/cm2, 1,5 mg/cm2, 1,0 mg/cm2 e 0,5 mg/cm2). Todas as áreas foram irradiadas com Simulador solar e, após 24 horas, houve a leitura da Dose Eritematosa Mínima (DEM) da pele protegida e da pele não protegida, seguido pela determinação do FPS. Resultados: Em ambos os grupos foi observado a diminuição do valor do FPS com a redução da quantidade aplicada do protetor. As diferenças entre o FPS da área com aplicação de 2,0 mg/cm2 e as demais foram estatisticamente significantes (P<0,001). A correlação entre o FPS e a quantidade aplicada foi exponencial. Conclusão: A proteção oferecida por protetores solares é relacionada com a quantidade aplicada e, considerando a importância da fotoproteção adequada, é essencial a educação dos consumidores para a utilização dos fotoprotetores em quantidades maiores. / Background: To estimate the Sun protection Factor (SPF) for sunscreen, the amount of product applied on volunteers, according to FDA and International protocols is 2 mg/cm2. Different studies show that users apply much less product when exposed to sun. Previous studies have shown controversial results in an attempt to correlate the amount applied in relation to SPF. Objective: Evaluate the influence of applied quantity of two sunscreens in the determination of SPF, according to FDA methodology. Methods: Forty volunteers were included in two groups (SPF 15 and 30). The selected sunscreen was then applied in four different quantities (2 mg/cm2, 1.5 mg/cm2, 1.0 mg/cm2 and 0.5 mg/cm2). All areas were irradiated with the solar simulator. After 24 hours, readings of Minimal Erythemal Dose (MED) of protected and unprotected areas were provided, followed by the determination of the SPF. Results: In both groups we observed decrease of SPF number according to the amount applied. The differences between the 2 mg/cm2 area and the others were significant in both groups (p < 0.001). The correlation between specified SPF and applied amount experienced exponential growth. Conclusion: The protection provided by sunscreen is related with the amount of product applied and, concerning the importance of employing good photoprotection measures, it is essential to educate consumers to apply larger amounts of sunscreen

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-16T13:33:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertaçao_bruno_almeida_andrade 08-04-15.pdf: 887102 bytes, checksum: d4eb208fba2031874804e661270f91b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-16T13:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertaçao_bruno_almeida_andrade 08-04-15.pdf: 887102 bytes, checksum: d4eb208fba2031874804e661270f91b7 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / FACEPE / A exposição à radiação ultravioleta (UV) pode causar foto envelhecimento, lesões estéticas ou mais perigosas, como os carcinomas e/ou melanomas. Os filtros solares são substâncias capazes de absorver, refletir ou refratar a radiação ultravioleta e assim proteger a pele da exposição direta da luz. Uma tendência atual da indústria cosmética é a exploração racional da biodiversidade brasileira para o desenvolvimento de produtos com componentes de origem natural, especialmente a partir de plantas. Flavonoides, antocianinas e derivados do ácido cinâmico provavelmente são as substâncias presentes nas plantas responsáveis pela absorção na região do UV, devido as suas estruturas químicas. O presente trabalho teve como objetivo determinar o Fator de Proteção Solar (FPS) in vitro, a capacidade antioxidante e quantificar os teores de fenois totais, taninos, flavonoides e cumarinas, de quinze espécies da Caatinga, utilizadas na medicina popular como antiinflamatórias, incorporando em um gel dermatológico o extrato que apresentasse o melhor FPS. Amostras das espécies vegetais devidamente identificadas foram secas, trituradas e submetidas à extração hidroetanólica (80:20). Análises espectrofotométricas foram realizadas para determinação do FPS, atividade antioxidante e para o doseamento dos metabólitos secundários. O cálculo do FPS, in vitro, foi baseado no método desenvolvido por Mansur. A atividade antioxidante foi avaliada pela capacidade dos antioxidantes presentes nas amostras captarem o radical livre DPPH. Os teores de fenois totais e residuais, flavonoides e cumarinas foram obtidos pelos métodos de Folin-Ciocalteu, cloreto de alumínio e acetato de chumbo, respectivamente. Os ácidos carboxivinílicos (Carbopóis®) foram a matéria-prima utilizada na preparação de géis. Após a incorporação do extrato bruto, a formulação foi avaliada quanto às propriedades organolépticas, físico-químicas e estabilidade. A espécie Schinopsis brasiliensis (Baraúna) obteve o maior conteúdo de compostos fenólicos. Em relação aos taninos Anacardium occidentale (Caju Roxo) apresentou o melhor resultado. No doseamento de flavonoides e cumarinas as espécies que se destacaram foram Erythrina velutina (Mulungu) e Amburana cearensis (Imburana açú). Quanto à capacidade de captura do radical livre DPPH, a espécie que mostrou melhor atividade foi Myracrodruon urundeuva (Aroeira) com uma concentração eficiente de 10,39 μg/mL, sendo melhor que a concentração apresentada pelo ácido ascórbico. Em relação ao FPS, a espécie que obteve melhor resultado foi Erythrina velutina (Mulungu) com um valor de 9,708 ± 1,29 na concentração de 100 mg/L, sendo a espécie selecionada para incorporação no gel. Na avaliação de estabilidade preliminar, não houve alteração nos parâmetros avaliados porém, após 30 dias, observou-se alterações na cor e odor da formulação quando submetida a temperatura elevada. Este estudo apresentou informações sobre plantas da Caatinga e sua utilização em preparações farmacêuticas fotoprotetoras, sendo necessário a realização de estudos futuros visando a melhoria do processo de extração e desenvolvimento farmacotécnico das formulações com esta finalidade. / Exposure to ultraviolet radiation (UV) can cause photoaging, esthetic lesions or more hazardous as carcinomas and/or melanomas. Sunscreens are substances that can absorb, reflect or refract ultraviolet radiation and thus protect the skin from direct light exposure. A current trend in the cosmetic industry is the rational exploitation of Brazilian biodiversity for the development of products with components of natural origin, especially from plants. Flavonoids, anthocyanins and cinnamic acid derivatives are probably the substances in plants responsible for absorption in the UV region due to their chemical structures. This study aimed to determine the Sun Protection Factor (SPF) in vitro, antioxidant activity and quantify the total phenolic, tannins, flavonoids and coumarins content, the fifteen species of Caatinga, used in folk medicine as anti-inflammatory, incorporating in a dermatological gel extract to produce the best SPF. Samples of appropriately identified plant species were dried, crushed and subjected to extraction hydroethanol (80:20). Spectrophotometric analyzes were performed to determine the SPF, antioxidant activity and secondary metabolites. The SPF in vitro was based on the method developed by Mansur. The antioxidant activity was evaluated by the ability of antioxidants present in the samples capture the free radical DPPH. The total phenolic and residual, flavonoids and coumarins content were obtained by the Folin-Ciocalteu method, aluminum chloride and lead acetate, respectively. The carbomers (Carbopóis®) the raw materials were used in preparing gels. After the merger of the crude extract, the formulation was evaluated over the organoleptic properties, physicochemical and stability. The Schinopsis brasiliensis species (Baraúna) had the highest content of phenolic compounds. In relation to tannins Anacardium occidentale (Caju Roxo) showed the best results. When dosing flavonoids and coumarins species that stood out were Erythrina velutina (Mulungu) and Amburana cearensis (Imburana Açú). Regarding free radical capture capability DPPH, the species that showed highest activity was Myracrodruon urundeuva (Aroeira) with an effective concentration of 10.39 mg/mL, better than the concentration shown by ascorbic acid. Regarding the SPF, the species that best results were obtained Erythrina velutina (Mulungu) with a value of 9.708 ± 1.29 at the concentration of 100 mg/L, and the species selected for incorporation into the gel. In the evaluation of preliminary stability, there was no change in the evaluated parameters however, after 30th day, there was a change in the color and odor of the formulation when subjected to high temperature. This study has information about plants Caatinga and its use in photoprotective pharmaceutical preparations, being necessary to conduct future studies aimed at improving the extraction process and pharmaceutics development of formulations for this purpose.

Os bambus nativos do Brasil, com exceção de seu uso como material de construção, têm encontrado poucas aplicações devido à falta de conhecimento abrangente sobre sua composição química e atividades biológicas. Neste projeto, foram pesquisados extratos etanólicos de colmos e folhas de cinco espécies de bambu do Sudeste brasileiro: Aulonemia aristulata (Döll) McClure., Chusquea bambusoides Rupr. Ex Döll, Chusquea capituliflora Trin. var. pubescens McClure, Chusquea meyeriana Rupr. e Merostachys pluriflora Munro ex E.G. Camus, para avaliar sua atividade antioxidante, composição química, e atividade foto-protetora. O potencial antioxidante das plantas foi avaliado através do método do sequestro do radical livre DPPH, onde os extratos apresentaram valores de CI50 entre 137 e 260 &#181;g/mL. O teor de compostos fenólicos e flavonoides foi determinado através dos métodos com o reagente Folin-Ciocalteau e AlCl3. O conteúdo de fenólicos totais variou de 43 a 87 &#181;g equivalentes de ácido gálico por mg de extrato seco. O extrato mais rico em flavonoides foi o de C. bambusoides, com 6,44 &#181;g equivalentes de quercetina por mg da amostra. A análise preliminar da composição química dos extratos foi realizada por cromatografia em camada delgada, excluindo a presença de flavonoides comuns nos bambus asiáticos. A eficácia de proteção solar e a foto-estabilidade in vitro das formulações cosméticas com extratos de bambus (10%) e filtros solares comerciais foi estimada por espectrofotometria de reflectância difusa com esfera de integração em placas de polimetilmetacrilato. Os dados obtidos foram convertidos em fator de proteção solar (FPS) antes e depois da irradiação, que variaram respectivamente entre 34,52 86,15 e 14,33 44,44. A seguir, foi avaliada a citotoxicidade frente a uma linhagem de células epiteliais de retina humana (RPE) do extrato mais promissor de colmos de M. pluriflora, sendo o mesmo classificado como não-tóxico. O fracionamento desse extrato potencializou a ação antioxidante e foto-protetora, aumentando a concentração das substâncias ativas no extrato selecionado. Adicionalmente, foram realizados outros ensaios cromatográficos (CG-EM e CLAE), os quais identificaram ácidos graxos, ácidos fenólicos e produtos característicos de decomposição de ligninas como os compostos principais nas frações ativas. Uma amostra de formulação cosmética com extrato de colmos M. pluriflora (5%) e com filtros solares foi enviada para Instituto de Pesquisa IPClin, onde foram realizados testes de FPS e foto-irritação in vivo. A média de FPS in vivo da formulação foi 23, enquanto, o FPS da formulação controle, 15. Devido a sua abundância, o ácido p-cumárico, pode ser o principal responsável pela atividade observada. O produto com o extrato não causou irritação da pele dos voluntários após a irradiação. Os resultados indicam que as espécies de bambu do Brasil aumentam o FPS dos filtros solares comerciais e são seguros para o uso externo, com potencial para a produção de cosméticos fotoprotetores. / Differently of Asian species, the native Brazilian bamboo speciesare mostly used in the construction industry, with no pharmaceutical applications described, as their chemical composition and biological effects are unknown. In this project, we evaluated the chemical composition, antioxidant and photoprotective activity of ethanolic extracts from five bamboos from the South of Brazil: Aulonemia aristulata (Döll) McClure., Chusquea bambusoides Rupr. Ex Döll, Chusquea capituliflora Trin. var. pubescens McClure, Chusquea meyeriana Rupr. and Merostachys pluriflora Munro ex E.G. Camus. DPPH radical scavenging activity assay was used to estimate the antioxidant potencial of the plants, and the IC50 received varied between 137 and 260 &#181;g/mL. Total phenolics and flavonoids contents were determined using Folin-Ciocalteau and AlCl3 reagents. The bamboo dry extracts showed between 43 - 87 &#181;g gallic acid equivalents and up to 7 &#181;g of quercetin equivalents per mg of the sample. Preliminary analysis of the chemical composition done by Thin Layer Chromatography in silica plates, indicated that the most common flavonoids found in Asian species were not present in the Brazilian bamboos. Photoprotective activity of the developed cosmetic formulations, containing commercial solar filters and 10% of the extracts, was evaluated by diffuse transmittance with an integrating sphere on PMMA plates. The samples presented Sun Protection Factor (SPF) from 34 86 before to 14 44 after the irradiation, and a broad spectrum of action. The most promising extract, M. pluriflora culms, was chosen for the second part of the project, which involved further studies on its composition and in vivo photoprotective activity. The selected extract had its cytotoxicity evaluated, to confirm its safety, against retinal pigmented epithelium (RPE) cells. The extract was fractioned, and the fractions were evaluated for their total phenolic and flavonoid contents. Fractions separation increased the quantity of the active compounds and, consequently, their antioxidant and photoprotective effect. Additionally, Gas Chromatography-Mass Spectrometry and High-Performance Liquid Chromatography analysis of the fractions showed the presence of fatty acids, phenolic acids and products of lignin decomposition as the main compounds. Due to its abundance, p-coumaric acid might be responsible for the antioxidant activity and photoprotection of the bamboo extract. The photoprotective formulation with 5% of the extract was sent to a clinical research center, IPClin, to have their SPF in vivo and photosensitivity effect estimated on healthy volunteers. The in vivo SPF was 23 for the extract formulation and 15 for the control with only commercial filters. These results indicated that native bamboo species can be a source of natural photoprotective substances, which would prevent the addition of high amount of synthetic solar filters, that can easily degrade and cause skin allergies and irritation.

A necessidade de pensar novas metodologias para o ensino da matemática, especialmente a partir de temas relacionados ao cotidiano dos alunos, motivou a realização deste trabalho que, através da modelagem matemática, tem como objetivo aliar teoria e prática no contexto da educação básica, para verificar o tempo que uma pessoa, fazendo uso adequado do fator de proteção solar (FPS) 30, pode ficar exposta à radiação ultravioleta (UV) do Sol, sem sofrer queimaduras. O estudo indica ainda os contributos desta pesquisa, apresenta uma proposta para o ensino “tempo de exposição segura ao sol”, que permite ao professor do ensino médio tratar de conceitos de função exponencial de maneira crítica e reflexiva, para a construção de um conhecimento mais significativo e também fornece aos alunos condições de perceber a integração da matemática com outras áreas do conhecimento proporcionando, através da modelagem matemática, condições necessárias para que ele possa desenvolver estudos que possibilitem maior capacidade de analisar, participar e agir sobre o conhecimento que está sendo construído. Ao considerar os níveis de radiação, o FPS 30 em relação ao tipo de pele, os dados remetem a uma função exponencial, que ao se aplicar a metodologia do método dos mínimos quadrados possibilitou elaborar um modelo matemático para cada um dos quatro tipos de pele. Os resultados mostram que se as pessoas fizerem o uso correto do FPS 30, a depender do tipo de pele, é possível permanecer em exposição ao sol por um período mínimo de 1h e 45 minutos, sem sofrer queimaduras. / The necessity of thinking about new methodologies to the mathematics teaching, especially from themes related to the student’s everyday life, motivated this project achievement that through mathematical modelling has as purpose to ally theory and practice in the basic education context, to verify the time that one person that makes appropriate use of sun protection factor (SPF) 30, can be exposed to ultraviolet radiation (UR) of the sun without suffering sunburn. The study also indicates the contributions of this research, presents a proposal to the teaching time of safe exposure to the sun, that allow to the high school teacher discuss concepts of exponential function in a critical and reflexive way to a more significant knowledge construction and provides to the student’s conditions to realize the integration of the mathematics with others knowledge areas providing through the mathematical modelling, necessary conditions that the student can develop studies that enable more capacity of analyzing, participate and act about the knowledge that is being constructed. Considering the radiation levels, the SPF 30 in relation to the skin type, the data remit to the exponential function, that applying the ordinary least squares method makes possible elaborate a mathematical model for each one of the four types of skin. The results show that if people make the right use of the SFP 30, depending on the skin type, it is possible to stay in sun exposure for a minimum period of 1h and 45 minutes, without being burned.

A determinação do Fator de Proteção Solar (FPS) de protetores solares atualmente é uma exigência regulatória na grande maioria dos países e blocos econômicos mundiais. Para tal, adota-se exclusivamente o uso de métodos que requerem a irradiação UV de voluntários humanos nos procedimentos de determinação do FPS. Alguns métodos in vitro não-invasivos estão descritos na literatura, mas até o momento nenhum deles foi aceito pela comunidade internacional para a determinação do Fator de Proteção Solar de preparações cosméticas. Portanto, o desenvolvimento de métodos para a determinação do FPS in vitro, com boa correlação com os métodos in vivo, é de enorme interesse de pesquisadores e empresas do setor. Visando oferecer alternativas não-invasivas para a determinação do FPS de protetores solares, serão descritos procedimentos de preparo de um dispositivo fotoquímico nanoestruturado e sua aplicação no desenvolvimento de metodologias in vitro para a determinação do FPS de protetores solares. Todas as amostras utilizadas no desenvolvimento das metodologias foram previamente avaliadas em estudos clínicos para a determinação do Fator de Proteção Solar. Os resultados obtidos in vitro apresentaram boa correlação com os resultados in vivo, demonstrando que os dispositivos apresentam grande potencialidade e viabilidade para aprimoramento e construção de um equipamento capaz de reduzir ou até substituir os ensaios clínicos in vivo atualmente exigidos e praticados. / The determination of the Sun Protection Factor (SPF) of sunscreen formulations is currently a regulatory requirement in most countries and economic blocs in the world. Strict methodologies are adopted to determine the SPF, based on the UV irradiation of human volunteers in order to induce an erythemal response in the presence and absence of sunscreen applied to the skin. Some non-invasive in vitro test methods can be found in the scientific literature but, so far, none of them have been accepted by the international community as a standard for determination of the Sun Protection Factor. Therefore, the development of in vitro methods for determination of the SPF, exhibiting good correlation with the in vivo methods, is of enormous interest for researchers and companies. Thus, a non-invasive alternative for in vitro determination of the SPF of sunscreens, based on nanostructured photochemical devices, is described. The accuracy and reprodutibility of the new methodology were verified using clinicaly evaluated samples and correlating the in vitro with the in vivo Sun Protection Factors data. The in vitro results showed good correlation with in vivo results, demonstrating that UV-dosimeters are suitable for FPS measurements, having great potentiality for the development of equipments that would reduce or even replace the in vivo clinical trials currently in use

A determinação do Fator de Proteção Solar (FPS) de protetores solares atualmente é uma exigência regulatória na grande maioria dos países e blocos econômicos mundiais. Para tal, adota-se exclusivamente o uso de métodos que requerem a irradiação UV de voluntários humanos nos procedimentos de determinação do FPS. Alguns métodos in vitro não-invasivos estão descritos na literatura, mas até o momento nenhum deles foi aceito pela comunidade internacional para a determinação do Fator de Proteção Solar de preparações cosméticas. Portanto, o desenvolvimento de métodos para a determinação do FPS in vitro, com boa correlação com os métodos in vivo, é de enorme interesse de pesquisadores e empresas do setor. Visando oferecer alternativas não-invasivas para a determinação do FPS de protetores solares, serão descritos procedimentos de preparo de um dispositivo fotoquímico nanoestruturado e sua aplicação no desenvolvimento de metodologias in vitro para a determinação do FPS de protetores solares. Todas as amostras utilizadas no desenvolvimento das metodologias foram previamente avaliadas em estudos clínicos para a determinação do Fator de Proteção Solar. Os resultados obtidos in vitro apresentaram boa correlação com os resultados in vivo, demonstrando que os dispositivos apresentam grande potencialidade e viabilidade para aprimoramento e construção de um equipamento capaz de reduzir ou até substituir os ensaios clínicos in vivo atualmente exigidos e praticados. / The determination of the Sun Protection Factor (SPF) of sunscreen formulations is currently a regulatory requirement in most countries and economic blocs in the world. Strict methodologies are adopted to determine the SPF, based on the UV irradiation of human volunteers in order to induce an erythemal response in the presence and absence of sunscreen applied to the skin. Some non-invasive in vitro test methods can be found in the scientific literature but, so far, none of them have been accepted by the international community as a standard for determination of the Sun Protection Factor. Therefore, the development of in vitro methods for determination of the SPF, exhibiting good correlation with the in vivo methods, is of enormous interest for researchers and companies. Thus, a non-invasive alternative for in vitro determination of the SPF of sunscreens, based on nanostructured photochemical devices, is described. The accuracy and reprodutibility of the new methodology were verified using clinicaly evaluated samples and correlating the in vitro with the in vivo Sun Protection Factors data. The in vitro results showed good correlation with in vivo results, demonstrating that UV-dosimeters are suitable for FPS measurements, having great potentiality for the development of equipments that would reduce or even replace the in vivo clinical trials currently in use

Orientador: Susanne Rath / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:45:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peruchi_LiviaManiero_M.pdf: 2606610 bytes, checksum: 4b1e6756287ec6b3404f0fe6512fb307 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método por cromatografia líquida de alta eficiência para a determinação de oito compostos ativos amplamente utilizados em protetores solares: benzofenona-3, octocrileno, metil benzilideno canfora, octil dimetil PABA, metoxicinamato de etilexila, butil metoxidibenzoilmetano, homosalato (usado nas suas duas formas isoméricas) e salicilato de etilexila. A separação dos compostos foi realizada em uma coluna cromatográfica ACE C18 (250 mm x 4.6 mm, 5 mm), na temperatura de 20 °C e fase movel composta por metanol:agua 88:12 v/v com eluição isocrática. A vazão foi de 1 mL min e a quantificação foi feita por padronização externa no comprimento de onda máximo de cada composto. O tempo da corrida cromatográfica foi de 18 minutos. O preparo de amostra consistiu basicamente de diluição e filtração anterior quantificação. Os parâmetros considerados na validação do método foram: faixa linear, linearidade, sensibilidade, precisão intra e inter-ensaio e exatidão. O método foi aplicado em treze amostras de diferentes fabricantes disponíveis comercialmente. O número de compostos ativos variaram entre 1 e 5 em uma mesma amostra. As concentrações dos compostos estão na faixa de 0,9-10% (m/m) e estão de acordo com o limite máximo permitido pela ANVISA. Este trabalho teve tambem como objetivo avaliar a potencialidade do uso de fluorescência de raios-X para determinar o FPS (fator de proteção solar) de protetores solares utilizando métodos quimiométricos. Para isso foram selecionadas varias amostras de um mesmo fabricante com diferentes FPS. Os espectros de raios-X obtidos foram tratados com a ferramenta quimiométrica PCA (Principal Component Analysis) para a análise exploratória dos dados e então construiu-se um modelo de calibração por PLS (Partial Least Squares). / Abstract: This work describes the development and validation of a HPLC-DAD method for determination of eight sunscreen agents: benzophenone-3, octocrylene, octyl methoxycinnamate, octyl salicylate, homosalate (used in two isomeric forms), butyl metoxydibenzoylmethane, 4-metylbenzylidene camphor and octyl dimetyl PABA in sunscreen formulations. The separation of the eight compounds were achieved using a ACE C18 column (250 mm x 4.6 mm, 5 mm), column temperature 20 °C, and a mobile phase of 88:12 (v/v) methanol-water with isocratic elution. The flow rate was 1 mL/min and quantitation was performed by external calibration at the maximum wavelength of each compound. Total run time was 18 minutes. The sample preparation was simple and consisted basically of dilution and filtration before quantitation. The critical points of the method are the column temperature, composition of the C18 stationary phase and the composition of the mobile phase. The validation parameters comprised: linear range, linearity, selectivity, intra-day and inter-day precision, and accuracy, and were in accordance with the aim of the method. Thirteen samples of sunscreen emulsions (SPF 30) of different manufacturer were analyzed. The number of the sunscreen agents varied between one and five in a same sample. The concentrations of all compounds were in the range of 0.9 to 10% (m/m) and were in accordance with the current Brazilian legislation. This work has also evaluated the potential of use of X-ray fluorescence to determine the SPF (sun protection factor) of sunscreens using chemometric methods. For this purpose, several samples from the same manufacturer (same components) with different FPS were selected. The X-ray spectra obtained were treated with a chemiometric tool PCA (Principal Component Analysis) for exploratory data analysis and then built a calibration model by PLS (Partial Least Squares). / Mestrado / Mestre em Química

O objetivo, no capítulo I deste trabalho, foi desenvolver e validar um novo método espectrofotométrico in vitro para a avaliação da eficácia de protetores solares, o qual pode ser adotado na rotina industrial como uma maneira de identificar desvios de qualidade e garantir a eficácia de protetores solares a cada novo lote produzido. O método proposto é baseado na absorção espectrofotométrica na região do UV (280-400 nm) de uma camada fina de protetor solar aplicada na face externa de uma cubeta de quartzo preenchida com uma solução padrão (SP) que absorve em toda a região do UV, a fim de obter uma medida de área sob a curva (ASC), empregada como valor de referência para cada FPS testado. Para o desenvolvimento do método, foram utilizados protetores solares da mesma marca, com valores de FPS de 15; 20; 30; 40; 50 e 60, o qual foi aplicado sobre a face externa da cubeta a uma concentração de 0,2 mg/cm2. A SP consistiu de uma solução de quercetina (10 ?g/mL) à qual foram adicionadas 6 gotas de solução de AlCL3 6%. A partir do espectro de absorvância de cada amostra na região de UV foi calculado o valor da ASC. O método demonstrou ser reprodutível, robusto e eficaz para controle de qualidade de protetores solares. Outro importante objetivo desse estudo, descrito no capítulo II, foi determinar as condições ótimas para a extração de compostos fenólicos do cranberry em pó utilizando metodologia de superfície de resposta, empregando quatro variáveis independentes: (i) tempo de extração; (ii) proporção planta:solvente; (iii) temperatura e (iv) velocidade de agitação, segundo desenho experimental do tipo Box-Behnken, com análise de três respostas: teor de polifenois totais (TPT); atividade antioxidante (CI50; DPPH) e teor de sólidos totais (TST). As condições ideais obtidas foram: tempo de extração 5 horas; proporção planta:solvente 1:2; velocidade de agitação 80 RPM e temperatura 45°C, correspondendo aos valores preditos de 433,1 mg/g; 0,100 mg/mL e 19,9% para o TPT; CI50 DPPH e TST, respectivamente. Em seguida, o extrato otimizado de cranberry foi avaliado com relação à sua atividade fotoprotetora/fotoquimioprotetora. Os resultados apresentados neste trabalho demonstraram que o extrato otimizado de cranberry apresenta elevado potencial antioxidante ao inibir a quimioluminescência (CI50 de 0,202 ± 0,32 ?g/mL) e reduzir a peroxidação lipídica (CI50 de 32,6 ± 5,8 ?g/mL). No ensaio de DPPH, obteve-se uma CI50 de 136,7 ±6,8 ?g/mL. Reduziu em 41% a peroxidação lipídica em células L929. Além disso, o extrato incorporado a uma formulação gel-creme, apresentou elevado potencial fotoprotetor in vitro. / The chapter I of this work aims to develop and validate a new in vitro spectrophotometric method for assessing the effectiveness of sunscreens, which can be adopted in industrial routine production as a way to identify quality deviations and ensure the effectiveness of sunscreen product. Briefly, the proposed method is based on the spectrophotometric absortion on the UV region (280-400 nm) of a thin layer of sunscreen sample applied on the outside of a quartz cuvette which is filled with a standard solution (SS). The area under the curve of absorption of SS and sunscreen sample is obtained. For the experiment development, it was used sunscreens products of the same brand with SPF values of 15; 20; 30; 40; 50 and 60 which was applied on the cuvette outside at a concentration of 0,2mg/cm2. The reference standard used consisted of a quercetin solution added of AlCl3 6%. From the absorbance of each sample spectrum in UV region was calculated the value of the area under the curve (AUC). The spectrophotometric method developed was effective for confirm SPF sunscreen products produced batch to batch. In the chapter II, were determined the optimal conditions for phenolic compounds extraction from cranberry powder using the surface response methodology with four independent variables: (i) extraction time (hours); (ii) ratio plant : solvent; (iii) temperature and (iv) speed agitation (RPM) , according to Box-Behnken, with analysis of three answers: total polyphenol content (TPC); antioxidant activity (IC50; DPPH) and total solids content (TSC). The ideal conditions obtained were: extraction time 5 hours; ratio plant:solvent 1:2; agitation speed 80 RPM and temperature 45°C, corresponding to the values predicted of 433.1 mg/g; 0,100 mg/ml and 19.9% for TPC; IC50 DPPH and TSC respectively. Then, the optimized cranberry extract was evaluated with respect to its photoprotective/photochemoprotective activity. Preliminary results presented in this paper demonstrate the ability of optimized cranberry extract to scavenge free radicals, with a high antioxidant potential to inhibit satisfactorily chemiluminescence generated in the system xanthine/XOD/luminol; presenting IC50 0.202 ± 0.32 ?g/ml; lipid peroxidation using yolk egg as lipid substrate, with an IC50 of 32.6 ± 5,8 ?g/ml. In DPPH test, the optimized extract showed an IC50 of 136.7 ± 6.8 mg/mL. The extract was also able to reducing UVB radiation-induced damage at the cellular level in fibroblasts mice of L929 line, with a 41% reduction in lipid peroxidation in cells compared to irradiated control.

Les problèmes d’hyperpigmentation cutanée sont caractérisés par l’apparition de taches brunes foncées, distribuées irrégulièrement sur la peau, généralement sur les zones photo-exposées. Ce problème largement répandu est la conséquence de plusieurs perturbations cutanées d’une ampleur autant physiologique qu’esthétique. Les rayonnements ultraviolets (UV) jouent un rôle important dans la mélanogenèse mais sont aussi à l’origine de plusieurs dérèglements physiologiques des mélanocytes induisant ainsi leur mal-fonctionnement.L’application d’un écran solaire est un moyen très efficace pour la protection contre les UV et la prévention des problèmes d’hyperpigmentation cutanée. Pour la première fois, nous avons pu mettre en place une nouvelle méthode in vitro pour la détermination du facteur de protection solaire (SPF) d’un écran en utilisant le film Gafchromic® EBT3 comme substrat et en se basant sur le changement de couleur du substrat. La variation de couleur est évaluée par spectroscopie ultraviolet-visible et est rapportée à l’absorbance du film après son exposition à un simulateur de soleil.En plus, nous nous sommes intéressés à la recherche de principes actifs extraits de plantes pour la régulation des problèmes d’hyperpigmentation cutanée. Pour ce, des huiles essentielles (HE) ont été extraites à partir de cinq plantes indigènes ou endémiques au Liban et leur composition analysée par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS). Leurs effets moléculaires sur les structures cutanées ont été déterminés par analyses in tubo et in vitro. Les analyses enzymatiques in tubo ont permis de détecter une activité anti tyrosinase importante des deux HE d’Origanum syriacum et Origanum ehrenbergii. Cette activité a été liée à la composition phytochimique de chaque HE et a été attribuée au composé majoritaire, le carvacrol. Les études in vitro sur des cultures de mélanocytes ont permis de déterminer une diminution significative de la production de la mélanine en présence des HE et du carvacrol. Nous avons pu établir un lien entre les deux études pour déterminer le mécanisme d’action du carvacrol. Il s’agit d’une inhibition compétitive où le carvacrol se lie à la tyrosinase pour suivre une série d’oxydations enzymatiques bloquant ainsi l’oxydation de la tyrosine et causant un dérèglement de la mélanogenèse.Notre étude est la première à démontrer l’activité anti tyrosinase des HE d’O. syriacum et d’O. ehrenbergii. La complémentarité entre les tests d’efficacité et les analyses GC-MS nous a permis d’attribuer l’activité anti tyrosinase au carvacrol qui agit par inhibition compétitive.Ainsi, l’application de protecteur solaire associée à l’application cutanée de régulateurs de la mélanogenèse pourrait être une solution efficace pour les problèmes d’hyperpigmentation cutanée. / Hyperpigmentation disorders are characterized by an irregular distribution of dark spots on the skin, mainly on photo-exposed skin areas. This widespread problem is the result of several skin disorders leading to many physiological and aesthetic perturbations. Ultraviolet (UV) radiations play an important role in melanogenesis. However, they are also the source of several physiological disorders that induce a malfunctioning of melanocytes.The application of sunscreen is a very effective UV protection method and it is considered a main factor in the prevention of skin hyperpigmentation problems. One of the novelties in our research is that, for the first time, we were able to establish a new in vitro method for the determination of the sun protection factor (SPF) of a sunscreen, using EBT3 Gafchromic® film as a substrate. Our method relied on the color change of the substrate that was evaluated by UV-visible spectrophotometric measurements and valued by the absorbance of the film exposed to a solar simulator.In addition, we were interested in discovering new plant-derived active ingredients for the regulation of skin hyperpigmentation disorders. For this process, five essential oils (EO) of indigenous or endemic plants to Lebanon were extracted and their composition was studied by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). We studied as well their molecular effects on cutaneous structures by in tubo and in vitro analysis. In tubo enzymatic analysis allowed us to identify an important anti tyrosinase activity of the two EO of Origanum syriacum and Origanum ehrenbergii. This activity was linked to the phytochemical composition of the EO and was assigned to the presence of their main component, carvacrol. In vitro cell cultures of melanocytes enabled us to determine a significant reduction in the melanin production in the presence of the EOs and carvacrol. Furthermore, we were able to define the mechanism of action of carvacrol by linking both in tubo and in vitro studies: carvacrol binds to tyrosinase and undergoes a series of oxidation reactions, thus preventing the oxidation of tyrosine. This mechanism is called competitive inhibition and it disturbs the regular pathway of melanogenesis.Our study is the first to demonstrate the anti tyrosinase activity of the EO of O. syriacum and O. ehrenbergii. The complementarity between efficacy tests and the phytochemical GC-MS analysis was our tool to discover that tyrosinase inhibition is mainly due to the presence of carvacrol that acts by competitive inhibition.Thus, the application of a sunscreen paired with the application of cutaneous melanogenesis regulator could be an effective solution for skin hyperpigmentation disorders.