Orientador: Jean Leandro dos Santos / Coorientador: Marcos Antonio Corrêa / Banca: José Ricardo Soares de Oliveira / Banca: Isabele Rodrigues Nascimento / Banca: Vera Lucia Borges Isaac / Banca: Chung Man Chin / Resumo: O desenvolvimento do câncer de pele e o fotoenvelhecimento estão diretamente associados à exposição dos indivíduos à radiação ultravioleta (UV) de modo excessivo e sem a proteção adequada. Os filtros solares são conhecidamente capazes de proteger a pele contra os efeitos nocivos dessa radiação. Apesar disso, os filtros solares ainda apresentam limitações justificando a pesquisa de substâncias mais efetivas e seguras. Este trabalho teve como objetivo o planejamento, a síntese e a avaliação de novos filtros com capacidade ampliada de proteção contra as radiações UVA e UVB, associado a propriedades antioxidantes, obtidos através da estratégia de triplicação molecular tendo como protótipo as moléculas do resveratrol e ethylhexyl triazone. Foram sintetizados, isolados e caracterizados oito substâncias inéditas (FSN-1 a FSN-8). Todas as substâncias fundiram em temperaturas acima de 218°C, significativamente superior ao padrão ethylhexyl triazone (119,99°C), sendo FSN-2 e FSN-7 as substâncias que apresentaram menor e maior temperatura de decomposição, respectivamente (FSN-2: 236,25°C; FSN-7: 326,22°C). Todas as substâncias apresentaram atividade antioxidante, sendo a substância FSN-8 a mais ativa em relação às demais substâncias sintetizadas e aos padrões de resveratrol e ethylhexyl triazone. Embora todas as substâncias tenham comprimento de onda máximo na região espectral UVB, os resultados obtidos no ensaio in vitro de atividade fotoprotetora demonstraram capacidade protetora tamb... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of skin cancer and photoaging are directly associated with exposure to ultraviolet (UV) radiation without adequate protection. Sunscreens are known to be able to protect the skin against the harmful effects of such radiation. Despite this, sunscreen still exhibits limitations justifying the research for more effective and safe compounds. The aim of this work was design, synthesize and evaluate new sunscreens possessing wide protection against UVA and UVB, associated with antioxidant properties, obtained through molecular triplication strategy, using resveratrol and ethylhexyl triazone as prototype molecules. Eight novel substances (FSN-1 - FSN-8) were synthesized, isolated and characterized. All synthesized substances melted at temperatures above 218°C, significantly higher than ethylhexyl triazone (119.99°C). FSN-2 and FSN-7 presented, respectively, the lowest and the highest decomposition temperatures (FSN-2: 236,25°C; FSN-7: 326,22°C). All synthesized substances have exhibited antioxidant effect and FSN-8 has exhibited antioxidant effect superior than resveratrol, ethylhexyl triazone and the other substances. All synthesized substances exhibited maximum wavelength at UVB spectral region, and they also showed a protective activity against UVA radiation in photoprotection in vitro assay. FSN-3 was the most active susncreen (SPF 17; UVAPF 13). FSN-7 (SPF 14, UVAPF 7) and FSN-1 (SPF 9; UVAPF 5) also should be highlighted, presenting more photoprotection ability than resveratrol (SPF 2 and UVAPF 2) and ethylhexyltriazone (SPF 3 and UVAPF 3). All these results allowed the identification of new sunscreens with wide spectra against UV radiation useful to prevent skin cancer and photoaging. / Doutor

A utilização de nanopartículas poliméricas como carreadores de filtros solares tem sido descrita na literatura, com intuito de possibilitar uma maior retenção desses no estrato córneo. Esse trabalho teve por objetivo desenvolver formulações nanotecnológicas fotoprotetoras a partir de variações na composição do núcleo oleoso e na composição quali-quantitativa dos filtros solares selecionados. Inicialmente, foram preparadas formulações contendo somente metoxicinamato de octila (OMC), afim de determinar a melhor concentração do filtro no núcleo. A análise da estabilidade dessas nanocápsulas mostrou que a menor concentração de OMC foi a ideal para a sua localização preferencial no núcleo. Posteriormente, a essa formulação foi adicionado 16 mg/mL de um óleo adicional, obtendo-se a formulação NC1, a qual apresentou tamanho nanométrico e potencial zeta variando entre -9 e -18 mV. Após a secagem das formulações contendo OMC ou OMC associado ao óleo adicional, a retomada do tamanho nanométrico foi obtida em sua totalidade apenas para a formulação contendo OMC e o óleo adicional. No estudo do gradiente de densidade observou-se que essa mesma formulação, apresentou a menor tendência à mistura de partículas. A formulação NC1 também propiciou maior fotoestabilização do OMC, da mesma forma como a sua respectiva forma pulverulenta. Após incorporação dos nanoinsumos em hidrogéis, os valores de pH, comportamento reológico e características organolépticas obtidas foram adequadas para aplicação tópica. No estudo da capacidade fotoprotetora, a formulação contendo NC1 apresentou melhor desempenho. O hidrogel contendo NC1 também apresentou maior retenção no estrato córneo em ambos os tempos de análise (2 h e 6 h) em relação aos demais hidrogéis contendo somente OMC. Em um estudo final, foram adicionados outros dois filtros solares à formulação NC1, a octiltriazona e bemotrizinol. As formulações apresentaram tamanho de partícula, bem como pH e potencial zeta, adequados. Na análise da estabilidade física das formulações, observou-se que as mesmas mantiveram-se estáveis durante todo o período de análise. No estudo da capacidade fotoprotetora e da capacidade absortiva, a formulação contendo um total de 3 mg/mL de filtros solares encapsulado apresentou melhor desempenho. No estudo de penetração cutânea, esse mesmo semissólido apresentou melhor retenção no estrato córneo após 6 horas em relação ao semissólido contendo os três filtros na forma livre. No estudo avaliando as peles suínas tratadas com as formulações seguida da irradiação em lâmpada UVB, os hidrogéis contendo nanocápsulas (gel contendo NC1 e o gel contendo NC4) foram aqueles que mostraram maior capacidade de evitar os danos provocados pela radiação. Em síntese, esse trabalho demonstrou a superioridade das nanocápsulas desenvolvidas em relação aos hidrogéis não-nanotecnológicos. Também foi demonstrado a possibilidade de encapsulação de mais de um filtro solar no núcleo oleoso das nanocápsulas. / Polymeric nanoparticles containig sunscreens have been developed in several studies mainly to enable greater retention in the stratum corneum. This work aimed to develop photoprotective formulations based on nanotechnology by variyng in the oil core composition and quali-quantitative composition of selected sunscreens. Initially, only formulations containing ethylhexyl methoxycinnamate (EMC) were prepared, in order to determine the optimal concentration of this filter in the nanoparticles core. The stability analysis of these nanocapsules demonstrated that the lower concentration of EMC was the optimal for its core location. To this formulation 16 mg / mL of an additional oil was added, obtaining the NC1 formulation, which had nanometer size and zeta potential ranging between -9 and -18 mV. After drying the formulations containing EMC or EMC associated with additional oil, the resumption of nanometric particle size were obtained in its entirety only for the formulation containing EMC and additional oil. In the study of density gradient, this formulation also showed a lower tendency of particle mixture. The NC1 formulation also provided greater photostabilization of EMC, just as its respective dry form. After incorporation of nanoparticles in hydrogels, the pH values, rheological behavior and organoleptic characteristics were appropriated for topical application. In the study of photoprotective capacity, the formulation containing NC1 presented the best performance. The hydrogel containing NC1 showed greater retention in the stratum corneum for 2 and 6 hours, compared to other hydrogels containing only EMC. In a second study, the sunscreens ethylhexyl triazone and bemotrizinol were added to NC1 formulation. The formulations had suitable particle size as well as pH and zeta potential. In the analysis of physical stability of these formulations, it was observed that they were stable throughout the period of analysis. In the study of photoprotective capacity and absorptive capacity, the formulation containing 3 mg/mL of sunscreens encapsulated showed the best performance. In the study of skin penetration, this semisolid showed better retention in the stratum corneum only after 6 hours compared to semisolid containing three sunscreens in free form. In a study evaluating the porcine skin treated with the formulations and submitted to UVB irradiation, hydrogels containing nanocapsules (hydrogel containing NC1 and hydrogel containing NC4) were those that showed greater capacity to prevent damage caused by radiation. In summary, this study demonstrated the superiority of developed nanocapsules in relation to non-nanotechnology hydrogels. It was also demonstrated the possibility of encapsulation of more than one sunscreen in the oil core of nanocapsules.

Orientador: Leila Aparecida Chiavacci / Coorientadora: Renata Cristina Kiatkoski Kaminski / Banca: Marco Antonio Correa / Banca: Marian Rosaly Davolos / Resumo: A incidência de câncer de pele em todo o mundo cresce exponencialmente principalmente devido à exposição freqüente à radiação ultravioleta (UV). O uso de protetor solar é a medida mais eficaz para a sua prevenção. O dióxido de titânio (TiO2) é um filtro inorgânico que atua espalhando, refletindo e absorvendo a radiação UV, é fotoestável, hipoalergênico, entretanto, deixa a pele com aspecto esbranquiçado dependendo do tamanho da partícula. Hoje em dia há uma procura grande por produtos multifuncionais e o uso de estruturas líquido-cristalinas vem crescendo cada vez mais por promover a liberação controlada de ativos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver sistemas multifuncionais líquido-cristalinos contendo nanopartículas de TiO2 transparentes capazes de agir como fotoprotetores e de liberar terpinem-4-ol (terpeno com atividade antioxidante) de forma controlada prevenindo e/ou tratando o câncer de pele. O teste de citotoxicidade mostrou que as nanopartículas de TiO2 obtidas através do processo sol-gel não foram citotóxicas para as duas linhagens de células testadas (queratinócitos de pele humana - HaCaT e fibroblastos de pulmão humano - MRC-5), evidenciando o uso deste material nos humanos sem causar danos. O potencial zeta das nanopartículas indicou que entre pH 5 e 7, que não é agressivo para pele humana, é possível evitar aglomeração das nanopartículas por estas apresentarem cargas superficiais significativas. Os dados de espalhamento de raios X a baixo ângulo e microscopia de luz polarizada mostraram que foi possível manter a estrutura líquido-cristalina das formulações com a presença de nanopartículas de TiO2 e terpinem-4-ol. O teste de liberação in vitro das formulações contendo 1 e 5% de terpinem-4-ol mostraram que o sistema líquido-cristalino controlou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The incidence of skin cancer growth exponentially in all the world mainly due to the frequent ultraviolet (UV) radiation exposition. The sunscreen use is one of the efficient manners to prevent the skin cancer. The titanium dioxide (TiO2) is an inorganic filter which works scattering, reflecting and absorbing the UV radiation, it is photostable, hypoalergenic, but it presents a whiteness appearance depending on the particle size. Nowadays there is a high demand for multifunctional products and the use of liquid crystal has been increasing because it promotes active controlled delivery. The propose of this work is to develop liquid crystalline multifunctional systems with transparent TiO2 nanoparticles able to photoprotect the skin and release in a controlled manner terpinem-4-ol (a terpen with antioxidant activity) to prevent and/or treat the skin cancer. The citotoxicity assay showed that TiO2 nanoparticles obtained by sol-gel process weren't cytotoxics to the two cell lines tested (human skin keratinocites - HaCaT and human lung fibroblasts - MRC-5), evidencing the use of this material on the humans without dangers. The nanoparticles zeta potential indicated that at pH about 5 and 7, pH that is not irritative to the human skin, it's possible to prevent nanoparticles aggregation due to their significative superficial charges. The small angle scattering X rays and light polarized microscopy data showed that it is possible to maintain the liquid crystalline structure of the formulations with the presence of TiO2 nanoparticles and terpinem-4-ol. The in vitro terpinem-4-ol release assay of the formulations containing 1 and 5% of terpinem-4-ol showed the controlled release of the liquid crystalline systems (liberation at about 13% in 12 hours), being zero order the best mathematical model that fit the release profile, indicating... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador : Jean Leandro dos Santos / Coorientador: Marcos Antonio Corrêa / Banca: Chung Man Chin / Banca: Gustavo Henrique Goulart Trossini / Resumo: A exposição à radiação ultravioleta (UV) é um dos principais fatores que contribuem para o desenvolvimento de câncer de pele e fotoenvelhecimento. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de novos filtros solares com capacidade ampliada de proteção contra radiação UVA e UVB associada a propriedades antioxidantes, obtidos através da estratégia de hibridação molecular, entre filtros existentes (avobenzona e metoxicinamato de octila) e produtos naturais (resveratrol e ácido ferúlico). Foram sintetizados, isolados e caracterizados oito compostos inéditos obtidos através de hibridação molecular: (E)-4-hidroxi-N'-(4-hidroxibenzilideno)benzidrazida (molécula I), (E)-N'-(3,5-diidroxibenzilideno)-4-hidroxibenzidrazida (molécula II), (E)-4-(terc-butil)-N'-(3,5-diidroxibenzilideno)benzidrazida (molécula III), (E)-4-(terc-butil)-N'-(4-hidroxibenzilideno)benzidrazida (molécula IV), (E)-4-hidroxi-N'-((E)-3-(4-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula V), (E)-4-(terc-butil)-N'-((E)-3-(4-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula VI), (E)-4-hidroxi-N'-((E)-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula VII) e (E)-4-(terc-butil)-N'-((E)-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)alilideno)benzidrazida (molécula VIII). O composto VIII apresentou-se como o mais termoestável, decompondo-se acima de 295°C. Na avaliação da atividade antioxidante, os compostos I, IV, VII e VIII apresentaram maior atividade, sendo os compostos VII e VIII semelhantes aos padrões ácido ferúlico, t-resveratrol e ácido ascórbico. Os resultados obtidos no ensaio de atividade fotoprotetora demonstraram capacidade protetora contra radiação UVA para os compostos I, IV, V, VI, VII e VIII, sendo todos comparáveis ao padrão t-resveratrol. O composto VI apresentou-se como o mais ativo quanto à capacidade fotoprotetora UVA sendo, inclusive, superior ao padrão t-resveratrol. Os compostos II e III foram classificados como potenciais filtros UVB e ... / Abstract: The exposure to ultraviolet radiation is the mainly factor to develop skin cancer and photoaging. This work aimed to obtain new sunscreens with enhance abilities to protect against UVA and UVB radiation associated to antioxidant properties, obtained by molecular hybridization strategy among existing filters (avobenzone and methoxycinnamate) and natural products (resveratrol and ferulic acid). Eight new compounds were synthesized, isolated and characterized by molecular hybridization: (E)-4-hydroxy-N'-(4-hydroxybenzylidene)benzohydrazide (molécula I), (E)-N'-(3,5-dihydroxybenzylidene)-4-hydroxybenzohydrazide (molécula II), (E)-4-(tert-butyl)-N'-(3,5-dihydroxybenzylidene)benzohydrazide (molécula III), (E)-4-(tert-butyl)-N'-(4-hydroxybenzylidene)benzohydrazide (molécula IV), (E)-4-hydroxy-N'-((E)-3-(4-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula V), (E)-4-(tert-butyl)-N'-((E)-3-(4-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula VI), (E)-4-hydroxy-N'-((E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula VII) and (E)-4-(tert-butyl)-N'-((E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)allylidene)benzohydrazide (molécula VIII). Compound VIII was presented as the most thermostable, showing decomposition temperature above 295°C. Compounds I, IV, VII and VIII presented more antioxidant activity than the other compounds analysed. The compounds VII and VIII were similar to ferulic acid, t-resveratrol and ascorbic acid. Compounds I, IV, V, VI, VII and VIII had abilities to protect against UVA radiation, and all of these products were similar to t-resveratrol pattern. The VI molecule had the highest photoprotection activity against UVA radiation, and it was more effective than t-resveratrol pattern. The II and III compounds were classified as UVB filters and they were more effectiveness than t-resveratrol. Compounds I, III, V and VII showed inhibitory ability for the enzyme tyrosinase, respectively, ... / Mestre

A utilização de nanopartículas poliméricas como carreadores de filtros solares tem sido descrita na literatura, com intuito de possibilitar uma maior retenção desses no estrato córneo. Esse trabalho teve por objetivo desenvolver formulações nanotecnológicas fotoprotetoras a partir de variações na composição do núcleo oleoso e na composição quali-quantitativa dos filtros solares selecionados. Inicialmente, foram preparadas formulações contendo somente metoxicinamato de octila (OMC), afim de determinar a melhor concentração do filtro no núcleo. A análise da estabilidade dessas nanocápsulas mostrou que a menor concentração de OMC foi a ideal para a sua localização preferencial no núcleo. Posteriormente, a essa formulação foi adicionado 16 mg/mL de um óleo adicional, obtendo-se a formulação NC1, a qual apresentou tamanho nanométrico e potencial zeta variando entre -9 e -18 mV. Após a secagem das formulações contendo OMC ou OMC associado ao óleo adicional, a retomada do tamanho nanométrico foi obtida em sua totalidade apenas para a formulação contendo OMC e o óleo adicional. No estudo do gradiente de densidade observou-se que essa mesma formulação, apresentou a menor tendência à mistura de partículas. A formulação NC1 também propiciou maior fotoestabilização do OMC, da mesma forma como a sua respectiva forma pulverulenta. Após incorporação dos nanoinsumos em hidrogéis, os valores de pH, comportamento reológico e características organolépticas obtidas foram adequadas para aplicação tópica. No estudo da capacidade fotoprotetora, a formulação contendo NC1 apresentou melhor desempenho. O hidrogel contendo NC1 também apresentou maior retenção no estrato córneo em ambos os tempos de análise (2 h e 6 h) em relação aos demais hidrogéis contendo somente OMC. Em um estudo final, foram adicionados outros dois filtros solares à formulação NC1, a octiltriazona e bemotrizinol. As formulações apresentaram tamanho de partícula, bem como pH e potencial zeta, adequados. Na análise da estabilidade física das formulações, observou-se que as mesmas mantiveram-se estáveis durante todo o período de análise. No estudo da capacidade fotoprotetora e da capacidade absortiva, a formulação contendo um total de 3 mg/mL de filtros solares encapsulado apresentou melhor desempenho. No estudo de penetração cutânea, esse mesmo semissólido apresentou melhor retenção no estrato córneo após 6 horas em relação ao semissólido contendo os três filtros na forma livre. No estudo avaliando as peles suínas tratadas com as formulações seguida da irradiação em lâmpada UVB, os hidrogéis contendo nanocápsulas (gel contendo NC1 e o gel contendo NC4) foram aqueles que mostraram maior capacidade de evitar os danos provocados pela radiação. Em síntese, esse trabalho demonstrou a superioridade das nanocápsulas desenvolvidas em relação aos hidrogéis não-nanotecnológicos. Também foi demonstrado a possibilidade de encapsulação de mais de um filtro solar no núcleo oleoso das nanocápsulas. / Polymeric nanoparticles containig sunscreens have been developed in several studies mainly to enable greater retention in the stratum corneum. This work aimed to develop photoprotective formulations based on nanotechnology by variyng in the oil core composition and quali-quantitative composition of selected sunscreens. Initially, only formulations containing ethylhexyl methoxycinnamate (EMC) were prepared, in order to determine the optimal concentration of this filter in the nanoparticles core. The stability analysis of these nanocapsules demonstrated that the lower concentration of EMC was the optimal for its core location. To this formulation 16 mg / mL of an additional oil was added, obtaining the NC1 formulation, which had nanometer size and zeta potential ranging between -9 and -18 mV. After drying the formulations containing EMC or EMC associated with additional oil, the resumption of nanometric particle size were obtained in its entirety only for the formulation containing EMC and additional oil. In the study of density gradient, this formulation also showed a lower tendency of particle mixture. The NC1 formulation also provided greater photostabilization of EMC, just as its respective dry form. After incorporation of nanoparticles in hydrogels, the pH values, rheological behavior and organoleptic characteristics were appropriated for topical application. In the study of photoprotective capacity, the formulation containing NC1 presented the best performance. The hydrogel containing NC1 showed greater retention in the stratum corneum for 2 and 6 hours, compared to other hydrogels containing only EMC. In a second study, the sunscreens ethylhexyl triazone and bemotrizinol were added to NC1 formulation. The formulations had suitable particle size as well as pH and zeta potential. In the analysis of physical stability of these formulations, it was observed that they were stable throughout the period of analysis. In the study of photoprotective capacity and absorptive capacity, the formulation containing 3 mg/mL of sunscreens encapsulated showed the best performance. In the study of skin penetration, this semisolid showed better retention in the stratum corneum only after 6 hours compared to semisolid containing three sunscreens in free form. In a study evaluating the porcine skin treated with the formulations and submitted to UVB irradiation, hydrogels containing nanocapsules (hydrogel containing NC1 and hydrogel containing NC4) were those that showed greater capacity to prevent damage caused by radiation. In summary, this study demonstrated the superiority of developed nanocapsules in relation to non-nanotechnology hydrogels. It was also demonstrated the possibility of encapsulation of more than one sunscreen in the oil core of nanocapsules.

A utilização de nanopartículas poliméricas como carreadores de filtros solares tem sido descrita na literatura, com intuito de possibilitar uma maior retenção desses no estrato córneo. Esse trabalho teve por objetivo desenvolver formulações nanotecnológicas fotoprotetoras a partir de variações na composição do núcleo oleoso e na composição quali-quantitativa dos filtros solares selecionados. Inicialmente, foram preparadas formulações contendo somente metoxicinamato de octila (OMC), afim de determinar a melhor concentração do filtro no núcleo. A análise da estabilidade dessas nanocápsulas mostrou que a menor concentração de OMC foi a ideal para a sua localização preferencial no núcleo. Posteriormente, a essa formulação foi adicionado 16 mg/mL de um óleo adicional, obtendo-se a formulação NC1, a qual apresentou tamanho nanométrico e potencial zeta variando entre -9 e -18 mV. Após a secagem das formulações contendo OMC ou OMC associado ao óleo adicional, a retomada do tamanho nanométrico foi obtida em sua totalidade apenas para a formulação contendo OMC e o óleo adicional. No estudo do gradiente de densidade observou-se que essa mesma formulação, apresentou a menor tendência à mistura de partículas. A formulação NC1 também propiciou maior fotoestabilização do OMC, da mesma forma como a sua respectiva forma pulverulenta. Após incorporação dos nanoinsumos em hidrogéis, os valores de pH, comportamento reológico e características organolépticas obtidas foram adequadas para aplicação tópica. No estudo da capacidade fotoprotetora, a formulação contendo NC1 apresentou melhor desempenho. O hidrogel contendo NC1 também apresentou maior retenção no estrato córneo em ambos os tempos de análise (2 h e 6 h) em relação aos demais hidrogéis contendo somente OMC. Em um estudo final, foram adicionados outros dois filtros solares à formulação NC1, a octiltriazona e bemotrizinol. As formulações apresentaram tamanho de partícula, bem como pH e potencial zeta, adequados. Na análise da estabilidade física das formulações, observou-se que as mesmas mantiveram-se estáveis durante todo o período de análise. No estudo da capacidade fotoprotetora e da capacidade absortiva, a formulação contendo um total de 3 mg/mL de filtros solares encapsulado apresentou melhor desempenho. No estudo de penetração cutânea, esse mesmo semissólido apresentou melhor retenção no estrato córneo após 6 horas em relação ao semissólido contendo os três filtros na forma livre. No estudo avaliando as peles suínas tratadas com as formulações seguida da irradiação em lâmpada UVB, os hidrogéis contendo nanocápsulas (gel contendo NC1 e o gel contendo NC4) foram aqueles que mostraram maior capacidade de evitar os danos provocados pela radiação. Em síntese, esse trabalho demonstrou a superioridade das nanocápsulas desenvolvidas em relação aos hidrogéis não-nanotecnológicos. Também foi demonstrado a possibilidade de encapsulação de mais de um filtro solar no núcleo oleoso das nanocápsulas. / Polymeric nanoparticles containig sunscreens have been developed in several studies mainly to enable greater retention in the stratum corneum. This work aimed to develop photoprotective formulations based on nanotechnology by variyng in the oil core composition and quali-quantitative composition of selected sunscreens. Initially, only formulations containing ethylhexyl methoxycinnamate (EMC) were prepared, in order to determine the optimal concentration of this filter in the nanoparticles core. The stability analysis of these nanocapsules demonstrated that the lower concentration of EMC was the optimal for its core location. To this formulation 16 mg / mL of an additional oil was added, obtaining the NC1 formulation, which had nanometer size and zeta potential ranging between -9 and -18 mV. After drying the formulations containing EMC or EMC associated with additional oil, the resumption of nanometric particle size were obtained in its entirety only for the formulation containing EMC and additional oil. In the study of density gradient, this formulation also showed a lower tendency of particle mixture. The NC1 formulation also provided greater photostabilization of EMC, just as its respective dry form. After incorporation of nanoparticles in hydrogels, the pH values, rheological behavior and organoleptic characteristics were appropriated for topical application. In the study of photoprotective capacity, the formulation containing NC1 presented the best performance. The hydrogel containing NC1 showed greater retention in the stratum corneum for 2 and 6 hours, compared to other hydrogels containing only EMC. In a second study, the sunscreens ethylhexyl triazone and bemotrizinol were added to NC1 formulation. The formulations had suitable particle size as well as pH and zeta potential. In the analysis of physical stability of these formulations, it was observed that they were stable throughout the period of analysis. In the study of photoprotective capacity and absorptive capacity, the formulation containing 3 mg/mL of sunscreens encapsulated showed the best performance. In the study of skin penetration, this semisolid showed better retention in the stratum corneum only after 6 hours compared to semisolid containing three sunscreens in free form. In a study evaluating the porcine skin treated with the formulations and submitted to UVB irradiation, hydrogels containing nanocapsules (hydrogel containing NC1 and hydrogel containing NC4) were those that showed greater capacity to prevent damage caused by radiation. In summary, this study demonstrated the superiority of developed nanocapsules in relation to non-nanotechnology hydrogels. It was also demonstrated the possibility of encapsulation of more than one sunscreen in the oil core of nanocapsules.

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The measures were not performed with samples irradiated at a specific wavelength, but exposed to all wavelengths emitted by the sun, extending from the ultraviolet to infrared, with high reproducibility. The samples were exposed to simulated solar light in five different times, ranging from 30 to 120 minutes. This change aims to understand how the filter behaves with the increased exposure time. Infrared, ultraviolet and NMR spectroscopies were used on structural characterization of the compounds submitted to thermal and photoelectrical evaluation. This study has demonstrated that sunscreens evaluated are thermally stable but photoelectrically unstable. This instability was observed by formation of minor compounds derivative of sunscreens studied. The shift in the chemical equilibrium producing higher concentrations of minor compounds was also observed. These factors change the absorptive capacity of the sunscreens, causing loss of stability in solar protection. Octyl methoxycinnamate and benzophenone 3 have the higher molar absorptivity (23,300 and 14,380, respectively) and presented the higher loss of efficiency, overcoming 20% in 2 hours of exposure. On the other hand octyl salicylate has lower molar absorptivity value (4.130) and presented lower loss of efficiency, overcoming 10% in 2 hours of exposure. The used methodologies have low cost and are viable, representing an interesting tool in stability evaluation of sunscreens already established in cosmetic market or in development. This study also emphasizes the importance of NMR technique that enabled us to identify and quantify all structures modified without any previous separation. The correlation between UV and NMR techniques was also effective to demonstrate that lower losses in molar absorptivity are directly related to lower differences on NMR spectra, as observed in octyl salicylate. / Neste trabalho avaliaram-se as estabilidades térmica e fotoelétrica dos filtros solares benzofenona-3, metoxinamato de octila e salicilato de octila. Para verificação da estabilidade térmica, estabeleceu-se a rampa térmica apropriada, por intermédio de análise térmica, buscando se aproximar de condições reais, as quais o produto final poderia ser submetido. Neste teste cada filtro suportou variações de temperatura de 30 a 65°C, em tempos e velocidades de aquecimento determinados, sob atmosfera de ar sintético. Para a verificação da estabilidade fotoelétrica de filtros solares, utilizou-se de forma inovadora um simulador solar. Portanto, as medidas não foram realizadas com amostras irradiadas em um comprimento de onda ou faixa específica, mas sim, expostas a todos os comprimentos de onda emitidos pelo sol, se estendendo desde o ultravioleta até o infravermelho, com alto grau de reprodutibilidade. Todas as amostras foram submetidas à luz solar simulada com diferentes tempos de exposição, variando de 30 a 120 minutos. Assim, foi avaliado o comportamento do filtro de acordo com o tempo de exposição. Conclui-se deste estudo, que os filtros solares aqui trabalhados são estáveis termicamente, porém instáveis fotoeletricamente. A instabilidade foi observada através da formação de subprodutos derivados dos filtros estudados, bem como deslocamento no equilíbrio químico entre as estruturas envolvidas, aumentando a concentração de produtos minoritários. Estes fatores alteram a capacidade absortiva do filtro, fazendo com que os mesmos não sejam tão estáveis quanto antes da exposição fotoelétrica. O metoxinamato de octila e a benzofenona 3 são os filtros com maiores absortividades molares 23300 e 14380 respectivamente e foram os que apresentaram maior perda de eficiência, aproximando-se dos 20% no período de 2 horas. Por outro lado, o salicilato de octila cuja absortividade molar é de 4130 e sua perda foi próxima aos 10%. As técnicas de infravermelho (IV), ultravioleta (UV) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foram utilizadas para caracterizar as alterações estruturais, efetividade absortiva e deslocamentos de equilíbrio, resultantes das avaliações térmica e fotoelétrica. Essas metodologias foram eficientes, de fácil aplicação e com observação direta dos resultados. Foram viáveis e de baixo custo, podendo ser aplicadas na caracterização e verificação de estabilidade de filtros já consolidados no mercado de cosméticos ou em desenvolvimento. Destaca-se a importância da técnica de RMN, que possibilitou identificar e quantificar todas as estruturas modificadas, sem métodos de separações prévias. A correlação entre UV e RMN foi efetiva para demonstrar que as menores perdas de absortividade estão também ligadas às menores diferenças no RMN, como observado para o salicilato de octila.

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.

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[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.