Os organismos marinhos constituem uma fonte potencial de metabólitos secundários biologicamente ativos. Neste contexto, os micro-organismos isolados de algas marinhas, dentre eles fungos endofíticos, representam alvos para a pesquisa de novas substâncias com potencial farmacológico pronunciado. Substâncias naturais provenientes de espécies de fungos associados às algas marinhas vêm sendo bastante utilizadas em formulações fotoprotetoras devido à ação antioxidante e ao potencial contra a radiação solar. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo a investigação biológica e química dos fungos endofíticos marinhos pertencentes à família Xylariaceae, o Annulohypoxylon stygium, o Cladosporium sp. e o Acremonium implicatum (Hypocreaceae). A princípio, foi realizado um screening para avaliar a absorção de luz ultravioleta na faixa do UVA e UVB pelos extratos obtidos em escala piloto destes fungos endofíticos associados às algas marinhas. O extrato do fungo A. stygium apresentou intensa absorção na região do UV, mostrando-se promissor para a produção de metabólitos secundários com ação fotoprotetora. Além do ensaio proposto, foi realizada a avaliação do potencial antibacteriano e antifúngico da espécie A. stygium. O estudo químico em escala ampliada deste fungo proporcionou o isolamento e identificação de uma substância inédita da classe derivada da 2,5- dicetopiperazina, 3-benzilideno-2-metil-hexahidro-pirrolo [1,2-?] pirazina-1,4-diona (Sf3), e além desta, foram isolados mais quatro metabólitos como, os diasteroisômeros 1-fenil-1,2- propanediol (Sd2) e 1-fenil-1,2-propanediol (Sd3), 1,3-benzodioxole-5-metanol (Sc1), 1,2- propanodiol-1-(1,3-benzodioxol-5-il) (Se1). Ainda foi possível a desreplicação de substâncias via cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), entre elas o ácido palmítico, palmitato de metila, ácido metil linoléico, ácido oléico, álcool benzílico e o piperonal. Quanto ao estudo da atividade biológica, não foi observado potencial antibacteriano e antifúngico para os extratos e frações do fungo. Entretanto, notouse um potencial como fotoprotetor in vitro para as frações n-Hexano/AcOEt (2:3) e n- Hexano/AcOEt (1:4) obtidas a partir do extrato do cultivo de 28 dias do fungo A. stygium, extraído com solventes diclorometano/metanol (CH2Cl2/MeOH 2:1) e para a substância (Sf3) isolada do mesmo. Desta forma, o estudo químico e biológico do fungo Annulohypoxylon stygium demonstrou potencial para a produção de metabólitos secundários com atividade fotoprotetora, visto que uma estrutura inédita com esta atividade foi isolada e identificada como produto natural. / Marine organisms consist of a potential source of biologically active secondary metabolites. In this context, the microorganisms isolated from marine algae, including fungal endophytes represent targets for the search of new substances with pronounced pharmacological potential. Natural substances from fungal species associated with marine algae, have been widely used in sunscreens formulations due to the antioxidant action and the potential against solar radiation. Thus, this study aimed to research biological and chemical profile of marine endophytic fungi belonging to the Xylariaceae family, the Annulohypoxylon stygium, the Cladosporium sp. and Acremonium implicatum (Hypocreaceae). First of all, a screening was performed to evaluate the absorption of ultraviolet light in the range of UVA and UVB by extracts obtained in pilot scale of these endophytic fungi associated with seaweed. The fungus extract A. stygium showed intense absorption in the UV region, being promising for the production of secondary metabolites with sunscreen action. In addition to the proposed test was performed to evaluate the antibacterial and antifungal potential of the species A. stygium. The chemical studies on increased scale of this fungus provided the isolation and identification of a novel compound of the class derived from 2,5-diketopiperazine, 3- benzylidene-2-methylhexahydropyrrolo [1,2-?] pyrazine-1,4-dione (Sf3), and beyond, four metabolites were isolated like of the diasteroisomers 1-phenyl-1,2-propanediol (Sd2) and 1- phenyl-1,2-propanediol (Sd3), 1,3-benzodioxole-5-methanol (Sc1), 1,2-propanodiol-1-(1,3- benzodioxol-5-il) (Se1). Furthermore was possible to dereplicate substances by means of gas chromatography-mass spectrometry (CG-MS) analyses: palmitic acid, methyl palmitate, methyl linoleic acid, oleic acid, benzyl alcohol and piperonal. Regarding to biological activity evaluation, it was not observed antibacterial and antifungal potential for extracts and fractions of the fungus. However, it was observed as a potential sunscreen in vitro for fractions n-Hexane/AcOEt (2:3) and n-Hexane/AcOEt (1:4) obtained from extract after 28 days growth culture of the fungus A. stygium. The mycelia were extracted with solvents dichloromethane/methanol (CH2Cl2/MeOH 2:1) and the compound Sf3 was isolated from the same extract. Thus, the chemical and biological study of the fungus Annulohypoxylon stygium demonstrated the potential for production of secondary metabolites with sunscreen activity, since a novel structure displaying this potential was isolated and identified as a natural product.

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

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-01T11:50:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Daniela Cristina Vinhal.pdf: 4105984 bytes, checksum: f00413027a2eaed20e59defa2239af07 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-01T11:50:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Daniela Cristina Vinhal.pdf: 4105984 bytes, checksum: f00413027a2eaed20e59defa2239af07 (MD5) Previous issue date: 2012 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In Brazil, the estimates for the year 2012 point to approximately 134,000 new cases of skin cancer, being mostly related to exposure to ultraviolet radiation. According to current consensus, such damage can be minimized by prophylactic use of sunscreens, which aims to protect human skin against harmful effects of UV radiation. This way, this study proposed to plan, synthesize, characterize and evaluate a new compound to be a sunscreen (17). The structural planning is made from photoprotective triazona ethylhexyl prototypes (12) and cinnamate (4) having the compound 15 which was produced from vanillin, a natural abundant and low cost product. In addition, 17 compound has molecular weight above 800 Daltons, which is in accordance with the photoprotective recently launched on the market, because it minimizes or even prevents its absorption through the skin. The synthetic route proposal consisted of two stages, which after optimized lead to obtain the 17 compound in 78.6% overall yield. It is noteworthy that the 15 compound was obtained in quantitative yield and the 17 compound was purified by Soxhlet extractor, using amyl alcohol as solvent. These facts make its synthesis a bit laborious and inexpensive, fundamental characteristics of a technological product, from the financial point of view. All the synthesized compounds were characterized by spectrometric techniques of nuclear magnetic resonance of hydrogen-dimensional and two-dimensional, infrared, mass and ultraviolet, in equal ways. From the spectrophotometric absorption technique it was identified that 17 compound had two peaks of maximum absorption (λmax.) in the UV, and 306 nm in the region of UVB and 344 nm for UVA. It is also possible to calculate the parameters of the molar absorptivity (ε) and specific extinction coefficient (E), whose values were above 104 -1 cm-1 for ε and 5,843 4,337 for E. Moreover, the 15 and 17 compounds were also M evaluated on their redox profile using the technique of cyclic voltammetry which showed that the 17 compound keeps stable considering the applied potential. The thermogravimetric thermal analysis the 17 compound showed a weight loss of 47.88% in the range of 330 °C under an atmosphere of synthetic air, characterized as a stable compound at high temperatures. From the in vitro evaluation by the spectrophotometric method described by Mansur it presented SPF equal to 4.58, while under the same conditions the methoxycinnamato of octyl (4), sunscreen sold worldwide, presented SPF equal to 2.79. At the end of this work it is possible to observe that the proposed synthetic route to obtain the 17 compound was effective, given the obtained high yields, laborious and low cost steps. Finally, we conclude that the structural planning employee was ratified, since the described physical-chemicals organic evaluated had great similarities with the prototype sunscreen (12) and (4) used in its planning. / No Brasil, as estimativas para o ano de 2012 apontam para a ocorrência de, aproximadamente, 134 mil casos novos de câncer de pele, sendo em sua maioria relacionados com exposição à radiação ultravioleta. Segundo consenso atual, tais danos podem ser minimizados através do uso profilático de protetores solares, cujo objetivo é proteger a pele humana contra efeitos nocivos da radiação UV. Neste sentido, o presente trabalho se propôs planejar, sintetizar, caracterizar e avaliar um novo composto candidato a fotoprotetor (17). O planejamento estrutural se deu a partir dos protótipos fotoprotetores etilhexil triazona (12) e cinamato (4), tendo como partida o composto 15 que foi produzido a partir da vanilina, um produto natural abundante e de baixo custo. Ademais, o composto 17 apresenta peso molecular acima de 800 Daltons, o que está de acordo com os fotoprotetores lançados no mercado recentemente, pois minimiza ou mesmo impede sua absorção através da pele. A rota sintética proposta constituiu-se por duas etapas, que após otimizadas levaram a obtenção do composto 17 em rendimento global de 78,6%. Vale salientar que o composto 15 foi obtido em rendimento quantitativo e o composto 17 foi purificado através do extrator de Soxhlet, empregando álcool amílico como solvente. Tais fatos tornam sua síntese pouco laboriosa e pouco onerosa, características fundamentais a um produto tecnológico, sob o ponto de vista financeiro. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados através das técnicas espectrométricas de ressonância magnética nuclear de 1H unidimensional e 1H-13C bidimensional, infravermelho, massas e ultravioleta, de forma inambígua. A partir da técnica de absorção espectrofotométrica, indentificou-se para o composto 17 dois picos de absorção máxima (λmáx.) no UV, sendo 306 nm na região da UVB e 344 nm na UVA. Também pode-se calcular os parâmetros de absortividade molar (ε) e coeficiente de extinção específico (E), cujos valores foram acima de 104 para ε e 5.843 e 4.337 para E. Por conseguinte, os compostos 15 e 17 também foram avaliados quanto ao seu perfil redox através da técnica de voltametria cíclica, a qual ilustrou que o composto 17 mantém-se estável frente aos potenciais aplicados. Quanto a análise térmica termogravimétrica, o composto 17 apresentou uma perda de massa de 47,88% na faixa de 330 °C sob atmosfera de ar sintético, caracterizando-o como composto estável sob temperaturas elevadas, visto que seu ponto de fusão ocorre em 186 oC. A partir da avaliação in vitro pelo método espectrofotométrico descrito por Mansur o mesmo apresentou FPS igual a 4,58 ao passo que sob as mesmas condições o para-metoxicinamato de octila (4), filtro solar comercializado mundialmente, apresentou FPS de 2,79. Ao término deste trabalho podemos observar que a rota sintética proposta para a obtenção do composto 17 se mostrou eficaz, face aos altos rendimentos obtidos, etapas pouco laboriosas e de baixo custo. Por fim, podemos concluir que o planejamento estrutural empregado foi ratificado, uma vez que os descritos físico- químicos orgânicos avaliados apresentaram grandes similaridades com os protótipos fotoprotetores (12) e (4) empregados no seu planejamento.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T20:02:32Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AndrielePinheiroPinton.pdf: 1291981 bytes, checksum: c40e7459cec53dc76ef79d6ab4c4e093 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:02:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AndrielePinheiroPinton.pdf: 1291981 bytes, checksum: c40e7459cec53dc76ef79d6ab4c4e093 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Human skin is constantly exposed to the harmful effects of solar radiation due to the presence of ultraviolet (UV) radiation, and skin cancer is more frequent in Brazil. Another effect caused by excess sun exposure besides skin cancer is photoaging which motivates the population to use sunscreens. Sunscreens can be classified into chemical (organic) filters and/or physical (inorganic) filters. Physical UV filters are filters containing a broad spectrum that absorb, reflect and disperse UV light so they have a wider range of protection. Titanium dioxide and zinc oxide, classified as inert particles, are singled out as the best way to protect the skin against the harmful effects of ultraviolet UVB and UVA radiation, respectively. One of the disadvantages of these constituents is that they have white coloration on the skin, decreasing its acceptability. With the use of nanotechnology, they allow the product to form a more transparent film possible on the skin thus increasing its acceptability. In this work, the physico-chemical characteristics and the ability to form a core-shell system between TiO2 and ZnO were constructed and evaluated by constructing a nanostructured system for the absorption and scattering of UV radiation. Samples of titanium dioxide, titanium dioxide coated with silicon dioxide, zinc oxide, titanium dioxide and zinc, zinc oxide and the TiO2 / SiO2/ZnO compound were synthesized. The analysis of X-ray diffraction that allowed the observation of the crystalline phase of the oxides, was used the UV/VIS spectrophotometry to analyze in which UV/VIS region the oxides are absorbing, the diffuse reflectance spectrophotometry technique in which it was observed The region in which TiO2 and TiO2/SiO2, defining the SiO2 critical thickness, and the transmission electron microscopy for visualization of the TiO2 and TiO2/SiO2layers. The studies were complemented with the evaluation of the photostability of the materials. The material is promising for an effective and safe sunscreen, whereby toxicity testing as well as assessing the permeation profile are required. / A pele está em constante exposição aos efeitos nocivos das radiações solares devido a presença de radiação ultravioleta (UV), sendo o câncer de pele muito frequente no Brasil. Outro efeito causado pelo excesso de exposição solar além do câncer de pele é o fotoenvelhecimento o que motiva a população a utilizar protetores solares. Os filtros solares podem ser classificados em filtros químicos (orgânicos) e/ou filtros físicos (inorgânicos). Os filtros UV físicos são filtros contendo um amplo espectro que absorvem, refletem e dispersam a luz UV por isso têm uma gama mais ampla de proteção. O dióxido de titânio e o óxido de zinco, classificados como partículas inertes, são apontados como a melhor maneira de proteger a pele contra os efeitos nocivos das radiações UVB e UVA, respectivamente. Uma das desvantagens destes constituintes é que apresentam coloração branca sobre a pele, diminuindo sua aceitabilidade. Com o auxílio da nanotecnologia, é possível que o produto forme uma película mais transparente sobre a pele aumentando assim sua aceitabilidade. Nesse trabalho, foram produzidos e avaliados as características físico-químicas e a capacidade de formação de um sistema core-shell entre TiO2 e ZnO, construindo um sistema nanoestruturado para a absorção e espalhamento da radiação UV. Foram preparadas amostras de dióxido de titânio, dióxido de titânio recoberto com dióxido de silício, óxido de zinco, dióxido de titânio e zinco, óxido de zinco e o composto TiO2/SiO2/ZnO. As análises de difratometria de raios X que permitiram a observação da fase cristalina dos óxidos. Além disso empregou-se a espectrofotometria no UV/VIS para analisar em qual região UV/VIS que os óxidos estão absorvendo, enquanto que a técnica de espectrofotometria de reflectância difusa em que foi utilizada para observar a região em que o TiO2 e TiO2 SiO2 absorvem, definindo a espessura crítica de SiO2. Ainda, e a microscopia eletrônica de transmissão foi utilizada para a visualização das camadas de TiO2 e TiO2 SiO2. Os estudos foram complementados com a avaliação da fotoestabilidade dos materiais. O material é promissor para a preparação de um filtro solar eficaz e seguro, sendo necessária para essa condição a realização de testes de toxicidade, bem como avaliar o perfil de permeação.

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

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-10-13T15:45:24Z No. of bitstreams: 2 Tese - Daniela Cristina Vinhal - 2016.pdf: 4607774 bytes, checksum: 60991eb50ad135a43a5bb84902551bba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-10-14T19:58:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Daniela Cristina Vinhal - 2016.pdf: 4607774 bytes, checksum: 60991eb50ad135a43a5bb84902551bba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T19:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Daniela Cristina Vinhal - 2016.pdf: 4607774 bytes, checksum: 60991eb50ad135a43a5bb84902551bba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / In Brazil, the estimates for the year 2016 point to approximately 596,000 new cases of skin cancer, being mostly related to exposure to ultraviolet radiation. According to current consensus, such damage can be minimized by prophylactic use of sunscreens. This way, this study proposes the planning, synthesis, structural characterization and toxicological assessment of a new candidate compound to organic sunscreen, LQFM184 (20). The structural planning was based both on molecular similarity in chemical action triazine derivatives (10, 11 and 13), cinnamic (4) and LQFM048 (14), with the starting compound (E)-2-cyano-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acrylamide (18) which was produced from vanillin. In addition, LQFM184 (20) compound has molecular weight 729.65 Daltons and the synthetic route proposal consisted of two stages, 53% overall yield, which were performed under the scope of green chemistry. All the synthesized compounds were characterized by techniques of nuclear magnetic resonance, infrared, mass, ultraviolet and fluorescence. From the spectrophotometric absorption technique it was identified that LQFM184 (20) compound had two peaks of maximum absorption (λmax.) 306 nm in the region of UVB and 344 nm for UVA and molar absorptivity (ε) whose values were above 104 M-1 cm-1. As to the technique of cyclic voltammetry LQFM184 (20) compound was stable considering the applied potential and when under an atmosphere of synthetic air showed a weight loss of ~14% in the range of 250°C, characterized as a stable compound at high temperatures. From the in vitro evaluation by the spectrophotometric method described by Mansur it presented Solar Protection Factor (SPF) equal to 3.69 for the UVB. Moreover, the compound does not promote irritation or serious damage when in contact with rabbit cornea cells SIRC and was classified in category 4 of the GHS system as OECD 423, low toxicity. At the end of this work it is possible to observe that the proposed synthetic route to obtain the LQFM184 (20) compound was effective, given the obtained high yields, laborious and low cost steps as well as promising profile sunscreen. / No Brasil, as estimativas para o ano de 2016 apontam para a ocorrência de, aproximadamente, 596 mil casos novos de câncer de pele, sendo em sua maioria relacionados com a exposição à radiação ultravioleta. Segundo consenso atual, tais danos podem ser minimizados através do uso profilático de protetores solares. Neste sentido, o presente trabalho propôs o planejamento, a síntese, a caracterização estrutural e a avaliação toxicológica de um novo composto candidato a fotoprotetor orgânico, o LQFM184 (20). O planejamento estrutural baseou-se tanto na semelhança molecular quanto na ação química de derivados triazínicos (10, 11 e 13), cinâmicos (4) e do LQFM048 (14), tendo como partida o composto (E)-2-ciano-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)acrilamida (18) que foi produzido a partir da vanilina. O composto LQFM184 (20) apresentou peso molecular de 729,65 Daltons e a rota sintética proposta constituiu-se por três etapas com rendimento global de 53%, das quais foram realizadas sob o âmbito da química verde. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados através das técnicas de ressonância magnética nuclear, infravermelho, massas, ultravioleta e fluorescência. O composto LQFM184 (20) apresentou dois picos de absorção máxima (λmáx.), sendo 298 nm na região da UVB e 334 nm na UVA, além de coeficiente de absortividade molar (ε) acima de 104 M-1 cm-1. Quanto à voltametria cíclica o composto LQFM184 (20) manteve-se estável frente aos potenciais aplicados e quando exposto à atmosfera de ar sintético apresentou uma perda de massa de ~14% na faixa de 254°C, caracterizando-o estável sob temperaturas elevadas, visto que seu ponto de fusão ocorre em 147ºC. A partir da avaliação in vitro pelo método espectrofotométrico descrito por Mansur o mesmo apresentou Fator de Proteção Solar (FPS) igual a 3,69 para a UVB. Além disso, o composto não promove irritação ocular ou lesões oculares graves quando em contato com células de córnea de coelho SIRC e foi classificado na categoria 4 do sistema GHS conforme OECD 423, de baixa toxicidade. Ao término deste trabalho podemos observar que a rota sintética proposta para a obtenção do composto LQFM184 (20) se mostrou eficaz, face aos altos rendimentos obtidos, etapas pouco laboriosas e de baixo custo, bem como promissor perfil fotoprotetor.

Os organismos marinhos constituem uma fonte potencial de metabólitos secundários biologicamente ativos. Neste contexto, os micro-organismos isolados de algas marinhas, dentre eles fungos endofíticos, representam alvos para a pesquisa de novas substâncias com potencial farmacológico pronunciado. Substâncias naturais provenientes de espécies de fungos associados às algas marinhas vêm sendo bastante utilizadas em formulações fotoprotetoras devido à ação antioxidante e ao potencial contra a radiação solar. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo a investigação biológica e química dos fungos endofíticos marinhos pertencentes à família Xylariaceae, o Annulohypoxylon stygium, o Cladosporium sp. e o Acremonium implicatum (Hypocreaceae). A princípio, foi realizado um screening para avaliar a absorção de luz ultravioleta na faixa do UVA e UVB pelos extratos obtidos em escala piloto destes fungos endofíticos associados às algas marinhas. O extrato do fungo A. stygium apresentou intensa absorção na região do UV, mostrando-se promissor para a produção de metabólitos secundários com ação fotoprotetora. Além do ensaio proposto, foi realizada a avaliação do potencial antibacteriano e antifúngico da espécie A. stygium. O estudo químico em escala ampliada deste fungo proporcionou o isolamento e identificação de uma substância inédita da classe derivada da 2,5- dicetopiperazina, 3-benzilideno-2-metil-hexahidro-pirrolo [1,2-?] pirazina-1,4-diona (Sf3), e além desta, foram isolados mais quatro metabólitos como, os diasteroisômeros 1-fenil-1,2- propanediol (Sd2) e 1-fenil-1,2-propanediol (Sd3), 1,3-benzodioxole-5-metanol (Sc1), 1,2- propanodiol-1-(1,3-benzodioxol-5-il) (Se1). Ainda foi possível a desreplicação de substâncias via cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), entre elas o ácido palmítico, palmitato de metila, ácido metil linoléico, ácido oléico, álcool benzílico e o piperonal. Quanto ao estudo da atividade biológica, não foi observado potencial antibacteriano e antifúngico para os extratos e frações do fungo. Entretanto, notouse um potencial como fotoprotetor in vitro para as frações n-Hexano/AcOEt (2:3) e n- Hexano/AcOEt (1:4) obtidas a partir do extrato do cultivo de 28 dias do fungo A. stygium, extraído com solventes diclorometano/metanol (CH2Cl2/MeOH 2:1) e para a substância (Sf3) isolada do mesmo. Desta forma, o estudo químico e biológico do fungo Annulohypoxylon stygium demonstrou potencial para a produção de metabólitos secundários com atividade fotoprotetora, visto que uma estrutura inédita com esta atividade foi isolada e identificada como produto natural. / Marine organisms consist of a potential source of biologically active secondary metabolites. In this context, the microorganisms isolated from marine algae, including fungal endophytes represent targets for the search of new substances with pronounced pharmacological potential. Natural substances from fungal species associated with marine algae, have been widely used in sunscreens formulations due to the antioxidant action and the potential against solar radiation. Thus, this study aimed to research biological and chemical profile of marine endophytic fungi belonging to the Xylariaceae family, the Annulohypoxylon stygium, the Cladosporium sp. and Acremonium implicatum (Hypocreaceae). First of all, a screening was performed to evaluate the absorption of ultraviolet light in the range of UVA and UVB by extracts obtained in pilot scale of these endophytic fungi associated with seaweed. The fungus extract A. stygium showed intense absorption in the UV region, being promising for the production of secondary metabolites with sunscreen action. In addition to the proposed test was performed to evaluate the antibacterial and antifungal potential of the species A. stygium. The chemical studies on increased scale of this fungus provided the isolation and identification of a novel compound of the class derived from 2,5-diketopiperazine, 3- benzylidene-2-methylhexahydropyrrolo [1,2-?] pyrazine-1,4-dione (Sf3), and beyond, four metabolites were isolated like of the diasteroisomers 1-phenyl-1,2-propanediol (Sd2) and 1- phenyl-1,2-propanediol (Sd3), 1,3-benzodioxole-5-methanol (Sc1), 1,2-propanodiol-1-(1,3- benzodioxol-5-il) (Se1). Furthermore was possible to dereplicate substances by means of gas chromatography-mass spectrometry (CG-MS) analyses: palmitic acid, methyl palmitate, methyl linoleic acid, oleic acid, benzyl alcohol and piperonal. Regarding to biological activity evaluation, it was not observed antibacterial and antifungal potential for extracts and fractions of the fungus. However, it was observed as a potential sunscreen in vitro for fractions n-Hexane/AcOEt (2:3) and n-Hexane/AcOEt (1:4) obtained from extract after 28 days growth culture of the fungus A. stygium. The mycelia were extracted with solvents dichloromethane/methanol (CH2Cl2/MeOH 2:1) and the compound Sf3 was isolated from the same extract. Thus, the chemical and biological study of the fungus Annulohypoxylon stygium demonstrated the potential for production of secondary metabolites with sunscreen activity, since a novel structure displaying this potential was isolated and identified as a natural product.

O uso frequente de protetores solares é uma das medidas de fotoproteção mais eficazes para prevenção dos danos causados pela radiação solar. Por muitos anos, medidas de fotoproteção estavam relacionadas apenas aos danos causados apenas pela radiação UVB/UVA. No entanto, as radiações visível (VIS) e infravermelho (IV) também têm demonstrado ser prejudicial à saúde humana. Logo, o objetivo deste estudo foi desenvolver e avaliar a eficácia clínica de um protetor solar contendo filtros UV e os antioxidantes, Spirulina e dimetilmetoxi cromanol veiculado em Nanopartículas Lipídicas Sólidas (DMC-NLS), em toda a região do espectro solar. NLS, contendo ou não DMC, foram desenvolvidas à base de cera de abelha e/ou cera de carnaúba usando a técnica de microemulsão à quente e caracterizadas quanto ao tamanho de partícula (z), índice de polidispersividade (IPd), potencial zeta (PZ), pH e eficiência de encapsulação (EE%). Foram desenvolvidas formulações do tipo gel-creme (FVE-veículo), acrescidas de DMCNLS (FVN), filtros UV (FFE) e filtros UV associados à Spirulina e DMC-NLS (FFAN), e avaliadas quanto à estabilidade física, comportamento reológico, penetração cutânea, potencial antioxidante, bem como a proteção contra a formação radicalar em pele de orelha de porco após exposição à radiação UVB/UVA, VIS e IV. Além do FPS in vivo, a proteção UVA in vitro (comprimento de onda crítico-?c e razão UVA/UVB) e FPS in vitro também foram avaliados. Por fim, foram realizados estudos de eficácia clínica para as formulações FFE e FFAN após aplicação na face de 44 voluntárias sadias por 84 dias, usando técnicas de biofísica e análise de imagem da pele para determinação do conteúdo aquoso de estrato córneo (CAEC), da perda transepidérmica de água (TEWL), da ecogenicidade e das propriedades mecânicas da pele, além da análise sensorial dessas formulações. DMC-NLS desenvolvida a partir de cera de abelha se apresentaram esféricas e com z (120,5 ± 20,4 nm), IPd (0,449 ± 0,012), PZ (-10,4 ± 0,5 mV) pH (3,95 ± 0,02) e EE% (96,02 ± 0,81%) adequados aos objetivos do estudo e permaneceram estáveis por 54 dias à 4°C. Todas as formulações permaneceram fisicamente estáveis após 60 dias, apresentaram comportamento não-newtoniano e pseudoplástico, com tixotropia, e potencial antioxidante igual a 32,0 ± 1,0 x 104 radicais/mg e 77,0 ± 4,0 x 104 radicais/mg, respectivamente, para FFE e FFAN. A formulação FFAN penetrou até a profundidade de 10,4 ± 1,7 ?m e 11,2 ± 3,0 ?m, após 1 e 6 horas de penetração, respectivamente, e nenhum filtro solar atingiu a solução receptora. A formação radicalar foi reduzida pelas formulações FFE e FFAN nas regiões UV e VIS; e uma proteção superior foi observada para a formulação FFAN, contendo antioxidantes, nas regiões UV, VIS e IV. O FPS para FFE e FFAN foi igual a 30, com boa proteção UVA e ?c de 378 nm. Ambas as formulações melhoraram o CAEC, o TEWL, as propriedades mecânicas e a ecogenicidade da pele; no entanto, a formulação FFAN demonstrou melhores resultados comparado com FFE. Na análise sensorial, a maioria das voluntárias demonstraram intenção de compra do produto e relataram aumento da hidratação e elasticidade da pele, e pele mais macia. Portanto, podemos concluir que o uso frequente do protetor solar preveniu os danos causados em todas a região do espectro solar, e a incorporação da Spirulina e DMC-NLS, foi capaz de potencializar seu efeito protetor contra a radiação UV, VIS e IV. / The frequent use of sunscreen is one of the most effective photoprotection strategies to prevent the damages caused by solar radiation. For years photoprotection was associated only to the damages caused by UVB and UVA radiation. However, the visible (VIS) and near-infrared (NIR) radiation have also been shown to be harmful to human health. Therefore, the aim of this study was to develop and evaluate the clinical efficacy of a sunscreen containing UV filters and the antioxidants, Spirulina and dimethylmethoxy chromanol-loaded Solid Lipid Nanoparticles (DMC-SLN), in the whole solar spectrum range. SLN, containing or not DMC, were developed using beeswax and/or carnauba wax as solid lipids, using the hot melt microemulsion technique and characterized regarding to particle size (z), polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), pH and encapsulation efficiency (EE%). Gel-cream formulations (FVE-vehicle) containing DMCSLN (FVN), UV filters (FFE) and UV filters in association to Spirulina and DMC-SLN (FFAN) were developed and evaluated through the physical stability, rheological behavior, skin penetration studies on pig ear skin, antioxidant potential as well as protection against the radical formation on pig ear skin after exposure to UVB/UVA, VIS and NIR radiation. In addition to the in vivo SPF, in vitro UVA protection (?c-critical wavelength and UVA/UVB ratio) and in vitro SPF were also evaluated. Finally, clinical efficacy studies were performed to the FFE and FFAN formulations after their application on the face skin of 44 volunteers for 84 days using biophysical and skin imaging techniques in order to determine the stratum corneum water content (SCWC), transepidermal water loss (TEWL), skin echogenicity and mechanical properties, in addition to the sensory analysis of these formulations. DMC-SLN beeswax were spherical in shape and showed appropriated z (120.5 ± 20.4 nm), IPd (0.449 ± 0.012), PZ (-10.4 ± 0.5 mV), pH (3.95 ± 0.02) and EE% (96.02 ± 0.81%) according to the objective of this study; and it remained stable after 54 days of storage at 4°C. All the studied formulations remained physically stable after 60 days and showed non- Newtonian and pseudoplastic behavior with thixotropic, antioxidant potencial equal to 32.0±1.0 x 104 radicals/mg and 77.0 ± 4.0 x 104 radicals/mg, respectively, for FFE and FFAN. The formulation FFAN penetrated into the skin until the depth of 10.4 ± 1.7 ?m and 11.2 ± 3.0 ?m 1 and 6 hours after penetration, respectively, and none of the UV filters reached the receptor solution. The radical formation was reduced by FFE and FFAN formulations in the UV and VIS range; and an enhanced protection was observed for FFAN formulation, containing antioxidant, in the UV, VIS and NIR ranges. The SPF value for FFE and FFAN was 30, with good UVA protection and ?c equal to 378 nm. Both formulations improved the SCWC and TEWL values and the skin mechanical properties and echogenicity; however, FFAN formulation showed better results compared to FFE. In the sensory analysis most of the volunteers demonstrated product-buying intention and reported a more hydrated, firmer and smoother skin. Therefore we can conclude that the frequent use of sunscreen prevented the skin damage caused in the whole solar spectrum range, and the incorporation of Spirulina and DMC-SLN, enhanced the sunscreen protective effect against UV, VIS and NIR radiation

Os protetores solares (PS) são os grandes responsáveis pela proteção da pele quando exposta à radiação solar, por isso a importância sanitária de se otimizar o desenvolvimento deste cosmético tipo II e monitorar para que seja eficaz em seu propósito. O principal objetivo deste trabalho é aplicar os conceitos de Qualidade por Design (QbD), ferramentas estatísticas de desenho experimental (DoE - Design of Experiments) e o conceito de tecnologia analítica de processo (PAT - Process Analytical Technology) para desenvolver uma formulação e processo produtivo de um PS de modo a modernizar os processos da indústria cosmética, fazendo as análises durante o processo e eliminando o controle de qualidade final. Trata-se de um sistema de desenvolvimento sistematizado, onde se executa as ferramentas de QbD para avaliar os dados obtidos ao longo da fase experimental. Para a fase experimental, empregou-se o desenho fatorial e desenho do compósito central (CCD - Central Composite Design) como ferramenta estatística, para a execução do planejamento de experimentos (DoE - Design of Experiments). As respostas foram analisadas através da metodologia de superfície resposta (RSM - Response Surface Methodology). Tais ferramentas são fundamentais para a determinação do desenho de concepção (design space), para se obter o PS com as melhores características físico-químicas e de processo dentro do escopo delineado. Para o desenvolvimento da metodologia de análise in line, optou-se pela utilização da espectrometria UV, utilizando-se ferramentas como análise de regressão dos mínimos quadrados (PLS) devido a praticidade em transforma-la em uma ferramenta PAT, para isto, a quimiometria foi empregada para modelar sistemas que são desconhecidos e complexos, como um PS, e trazendo respostas diretas como a aprovação do produto antes de ser embalado, por exemplo. A abordagem apresentada baseia-se na construção da qualidade ao longo do desenvolvimento e otimização de PS e torna possível o monitoramento da qualidade em tempo real. / The sunscreens are great responsible for the skin protection when it is exposed to direct sunlight, so it means a great importance of health to optimize the development of type II cosmetic and monitor for it to be effective in its purpose. The objective of this work is to apply the concepts of Quality by Design and statistical tools of experimental design (DoE - Design of experiments), as well as applying the process analytical technology (PAT - Process Analytical Technology) concept for formulation and manufacturing process development of a topical sunscreen being able to modernize the cosmetic industry processing, including real time analyses and eliminating quarantine step, which waits analysis approval performed by the quality assurance, and then release the product for sale. As it is a systematic development, where critical quality attributes and risk assessment were performed to evaluate over obtained data. During experimental phase, the factorial design was used as a statistical tool for design of experiments implementation, and the responses were analyzed by response surface methodology (RSM - Response Surface Methodology). This mapping is critical to determination of the product design (design space), i.e. get sunscreen with the best physical and chemical characteristics and processing within the outlined scope. For in line methodology development, UV spectrometry was opted to be used due to less effort in sample preparation and due to great easiness to turn it into a PAT tool. For this, chemometrics was used, which brings together chemical and statistical elements to obtain three main elements: empirical modeling, multivariate modeling and chemical data, making it able to model systems that are unknown and complex, as a sunscreen, getting direct answers as product release approval before being packed, for example. The presented approach was based on the construction of quality throughout the sunscreen development and optimization making possible the real time quality monitoring.

Zielsetzung dieser Arbeit war es, das Verhalten der in modernen Sonnenschutzmitteln eingesetzten Titandioxid-Mikropartikel mit quantitativen Methoden zu bestimmen, um Aussagen über ihre Eignung zu erhalten. Dabei stand die Frage nach der Verteilung der Substanz innerhalb des Stratum corneum im Mittelpunkt der Untersuchungen. Insbesondere war wegen der bekannten photokatalytischen Aktivität von Titandioxid zu klären, ob ein Kontakt mit den lebenden Bereichen der Haut ausgeschlossen werden kann. Für die Messungen wurden zwei kommerziell genutzte, unterschiedlich beschichtete Titandioxid-Mikropartikel eingesetzt. Eine wesentliche Voraussetzung für diese Untersuchungen war die Anwendung der Abrissmethode (Tape stripping) in Kombination mit der spektroskopischen Bestimmung der Extinktion im sichtbaren Bereich zur Berechnung des Hornschichtprofils. Die Konzentration der Titandioxid-Partikel wurde mit Hilfe von Röntgenfluoreszenz-Messungen bestimmt. So war es erstmals möglich, in vivo standardisierte und reproduzierbare Untersuchungen zum Penetrationsverhalten von beschichteten Titandioxid-Mikropartikeln in die Hornschicht der menschlichen Haut durchzuführen. Durch Langzeitapplikation der Substanzen und die Beobachtung der Titandioxid-konzentrationen in der Hornschicht über mehrere Tage konnten auch Aussagen zum Penetrationsverhalten der applizierten Mikropartikel gemacht werden. Es wurde eindeutig gezeigt, dass die untersuchten Substanzen unabhängig von ihrer Struktur, von ihrer Beschichtung und vom Probanden hauptsächlich in den obersten Schichten des Stratum corneum lokalisiert sind. Nach Klärung dieser grundsätzlichen Fragen war es notwendig, die Ursache für das Auftreten extrem geringer Titandioxid-Konzentrationen auf Abrissen zu bestimmen, die aus tieferen Schichten des Stratum corneum entnommen wurden. Durch die Kombination der Abrissmethode mit einem speziellen Färbeverfahren und der Laser-Scan-Mikroskopie ergaben sich deutliche Hinweise auf die Bedeutung der Follikelkanäle für das beobachtete Phänomen. Röntgenspektroskopische Untersuchungen an Biopsien zeigten, dass diese Mikropartikel in die Haarfollikel eindringen und damit Bereiche unterhalb des Stratum corneum erreichen. Hierbei wurden die Mikropartikel in dieser Region nur in Follikelkanälen, nicht aber im Bereich der lebenden Zellen nachgewiesen. Diese Ergebnisse belegen, dass Titandioxid nur in einzelne Follikelkanäle penetriert, eine Aussage, die im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen erstmals beschrieben wurde. In Übereinstimmung mit der Zielsetzung der Arbeit konnte unter Einsatz unterschiedlicher Untersuchungsmethoden gezeigt werden, dass die beschichteten Titandioxid-Mikropartikel im oberen Bereich der Hornschicht lokalisiert sind und damit als hocheffiziente Lichtschutzfilter den Schutz der darunter liegenden lebenden Bereiche der Haut garantieren. Der sichere Nachweis der Titandioxid-Mikropartikel innerhalb einzelner Follikelkanäle besitzt grundsätzliche Bedeutung für das Verständnis von Penetrationswegen. / The objective of this work was to determine the behaviour of titanium dioxide microparticles, used in modern sunscreen agents, with quantitative methods in order to receive statements about their suitability. The focal point of the investigations was the question on the distribution of the substance within the stratum corneum. Because of the well-known photocatalytic activity of titanium dioxide, our aim was to clarify whether a contact with the living cells of the skin could be excluded. For these measurements, two commercial titanium dioxide micro particles were used, covered with different coating materials. The calculation of the stratum corneum profile was a substantial prerequisite for these investigations. This was done by application of the tape stripping method in combination with the spectroscopic determination of the absorption in the visible range. The concentration of the titanium dioxide particles on the tape strips was determined by X-ray fluorescence measurements. In this manner it was possible for the first time, to perform standardized and reproducible in vivo measurements to investigate the penetration behaviour of coated titanium dioxide micro particles into the horny layer of the human skin. Predications could be made about the penetration behaviour of the applied micro particles by observation of the titanium dioxide concentrations in the stratum corneum during several days after long-term application of the substances. It could be shown that the examined substances were localized mainly in the upper layers of the stratum corneum, independently of their structure, coating and the volunteers. After clarifying these basic questions, it was necessary to explain the occurrence of extremely small concentrations of titanium-dioxide on tape strips, which were taken from deeper layers of the stratum corneum. This observed phenomenon was investigated by combining tape stripping with a selective staining of the tapes and with laser scanning microscopy. Investigations of a biopsy with x ray fluorescence measurements showed that the micro particles penetrate into the hair follicles, and in this manner reached areas below the stratum corneum. In this region, the micro particles were found only in follicle channels, but not within the area of the living cells. These results prove that titanium dioxide micro particles only penetrate into single follicle channels, a statement, which has been described here for the first time. In agreement with the objective of this thesis, it was shown, that the coated titanium dioxide micro particles were localized within the upper area of the horny layer and as high efficient sunscreen filters consequently guarantee, the protection of the living areas of the skin below. The proof of the titanium dioxide micro particles within individual follicle channels has basic importance for the understanding of the penetration pathways.