BRPI1000919A2 - agente de proteção solar nanoestruturado e processo - Google Patents
agente de proteção solar nanoestruturado e processo Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1000919A2 BRPI1000919A2 BRPI1000919A BRPI1000919A2 BR PI1000919 A2 BRPI1000919 A2 BR PI1000919A2 BR PI1000919 A BRPI1000919 A BR PI1000919A BR PI1000919 A2 BRPI1000919 A2 BR PI1000919A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- sunscreen
- nanostructured
- chemical
- agent
- oxide
- Prior art date
Links
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 9
- 230000000475 sunscreen effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 40
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 230000037072 sun protection Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 12
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 claims description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 claims description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 5
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical class CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 29
- 238000009472 formulation Methods 0.000 abstract description 16
- 230000004224 protection Effects 0.000 abstract description 14
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 13
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 23
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 13
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 12
- 238000004879 turbidimetry Methods 0.000 description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 206010022998 Irritability Diseases 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- 230000037338 UVA radiation Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 210000002752 melanocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 2
- 230000003711 photoprotective effect Effects 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- -1 styrenics Chemical class 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 2
- OILXMJHPFNGGTO-UHFFFAOYSA-N (22E)-(24xi)-24-methylcholesta-5,22-dien-3beta-ol Natural products C1C=C2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)C=CC(C)C(C)C)C1(C)CC2 OILXMJHPFNGGTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQOCXCFLRBRBCS-UHFFFAOYSA-N (22E)-cholesta-5,7,22-trien-3beta-ol Natural products C1C(O)CCC2(C)C(CCC3(C(C(C)C=CCC(C)C)CCC33)C)C3=CC=C21 RQOCXCFLRBRBCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQMZNAMGEHIHNN-UHFFFAOYSA-N 7-Dehydrostigmasterol Natural products C1C(O)CCC2(C)C(CCC3(C(C(C)C=CC(CC)C(C)C)CCC33)C)C3=CC=C21 OQMZNAMGEHIHNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005778 DNA damage Effects 0.000 description 1
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 1
- DNVPQKQSNYMLRS-NXVQYWJNSA-N Ergosterol Natural products CC(C)[C@@H](C)C=C[C@H](C)[C@H]1CC[C@H]2C3=CC=C4C[C@@H](O)CC[C@]4(C)[C@@H]3CC[C@]12C DNVPQKQSNYMLRS-NXVQYWJNSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010051246 Photodermatosis Diseases 0.000 description 1
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- 206010042496 Sunburn Diseases 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 description 1
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000037374 absorbed through the skin Effects 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000270 basal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000032677 cell aging Effects 0.000 description 1
- 230000023402 cell communication Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000036576 dermal application Effects 0.000 description 1
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 1
- DNVPQKQSNYMLRS-SOWFXMKYSA-N ergosterol Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@H](CC[C@]3([C@H]([C@H](C)/C=C/[C@@H](C)C(C)C)CC[C@H]33)C)C3=CC=C21 DNVPQKQSNYMLRS-SOWFXMKYSA-N 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000000892 gravimetry Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000006115 industrial coating Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000008099 melanin synthesis Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 230000008845 photoaging Effects 0.000 description 1
- 231100000760 phototoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003938 response to stress Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000037307 sensitive skin Effects 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 201000000849 skin cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000037380 skin damage Effects 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000011200 topical administration Methods 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 1
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 1
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229940046008 vitamin d Drugs 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q17/00—Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
- A61Q17/04—Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/11—Encapsulated compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
- A61K8/81—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- A61K8/8141—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- A61K8/8152—Homopolymers or copolymers of esters, e.g. (meth)acrylic acid esters; Compositions of derivatives of such polymers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/60—Particulates further characterized by their structure or composition
- A61K2800/65—Characterized by the composition of the particulate/core
- A61K2800/654—The particulate/core comprising macromolecular material
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Birds (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
AGENTE DE PROTEçãO SOLAR NANOESTRUTURADO E PROCESSO. Revela um sistema constituído por nanopartículas do tipo casca núcleo, onde a casca é constituída por nanopartículas de óxidos e o núcleo por polímeros e agentes químicos de proteção à radiação solar, o qual confere proteção solar em larga faixa espectral, variando desde UVA até UVB, devido a sua composição química que contém agentes de proteção física, nanopartículas de áxidos, e agentes de proteção química nanoencapsulado na matriz polimérica. Devido a sua escala de tamanho, composição e morfologia, as nanopartículas preparadas podem ser aplicadas em formulações cosméticas, na preparação de protetores solares, ou em qualquer outra formulação que tenha como objetivo principal a proteção contra a radiação solar.
Description
AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO E PROCESSO
CAMPO DE ATUAÇÃO
A invenção pertence ao setor de cosméticos e preparações farmacêuticas (medicinais) de ativos caracterizadas por formas físicas especiais nanoestruturadas (nanopartículas), do tipo casca-núcleo, contendo partículas de óxidos em sua superfície e ativos químicos em seu interior, os quais conferem proteção contra radiação do tipo UVA e UVB (luz). Devido a sua escala de tamanho, composição e morfologia, essas nanopartículas podem ser aplicadas em formulações cosméticas para preparação de protetores solares, ou em qualquer outra formulação que tenha como objetivo principal a proteção contra a radiação solar.
OBJETIVO DA INVENÇÃO
O objetivo da invenção é a apresentação de um agente de proteção soiar nanoestruturado que confira fator de proteção solar do tipo UVA e UVB integrados em um mesmo sistema nanoparticulado e seu processo de produção.
RESUMO DA INVENÇÃO
O agente de proteção solar é obtido por meio de polimerização de monômeros etilênicos em emulsão na presença de partículas sólidas coloidais, e pelo menos um agente químico de absorção de luz, formando nanopartículas do tipo casca-núcleo, onde a casca é constituída por nanopartículas de óxidos e o núcleo por polímeros e pelo menos um agente químico de proteção à radiação solar, as quais conferem proteção solar em larga faixa espectral, variando desde UVA até UVB. Os agentes químicos de absorção de luz utilizados nesta nanoencapsulação podem ser quaisquer já conhecidos do estado da técnica que sejam normalmente empregados na preparação de protetores solares.
Para que este agente de proteção solar apresente este tipo de proteção à luz (UVA e UVB) utiliza-se de um processo de preparação das nanopartículas que consiste na polimerização em emulsão de monômeros etilênicos, do tipo acrilatos, empregando partículas de oxido coloidal como estabilizante, e por meio desta polimerização ocorre a encapsulação in-situ do agente químico de absorção de luz.
Neste sistema nanoestruturado as partículas de oxido coloidal utilizadas como estabilizante durante a polimerização ficam ancoradas na superfície das nanopartículas conferindo uma barreira física a passagem de luz, principalmente comprimentos de onda na região de UVB1 e o agente químico que foi nanoencapsulado, e encontra-se no interior das nanopartículas, conferem a proteção principalmente na região de UVA. Com isso, este agente de proteção solar nanoestruturado pode promover proteção física e química ao mesmo tempo para uma formulação de protetor solar, evitando os riscos de irritabilidade e alergia comuns aos sistemas mistos de proteção normalmente empregados.
Outras vantagens associadas a este agente de proteção solar consistem na possibilidade de se trabalhar em escala nanométrica, o que confere maior poder de cobertura durante a aplicação dérmica do produto, ou seja, maior área superficial das nanopartículas, além do fato destas partículas serem da ordem de tamanho da radiação que se quer espalhar. Ressalte-se também a associação dos efeitos de proteção física e química que o processo de nanoencapsulação confere ao agente químico de absorção dos raios UV.
Ainda, vários destes agentes químicos podem ser facilmente degradados quando expostos à radiação UV, o que pode levar à uma deficiência no fator de proteção do filtro solar, sendo que a fotodegradação ocorre principalmente na faixa de radiação UVA. Além disso, estes agentes químicos não podem dissipar a energia do estado excitado tão eficientemente como a melanina e, portanto, a penetração destes ingredientes nas camadas mais profundas da pele pode resultar no aumento da produção de radicais livres e de espécies reativas de oxigênio. Ademais, outra vantagem do sistema proposto consiste na proteção do usuário a possíveis compostos químicos tóxicos formados a partir da fotodegradação do agente químico, que em alguns casos pode ser mais danoso à pele do que a própria luz (Wright et al, 2001). Finalmente, temos a vantagem da possibilidade de se trabalhar com concentrações maiores do agente químico nas formulações de protetor solar, sem que este cause irritação ou irritabilidade cutânea, visto que se encontra nanoencapsulado em uma matriz polimérica e recoberto por uma camada de partículas inorgânicas e desse modo o sistema nanoestruturado evitará que o agente químico tenha o mesmo efeito de toxicidade comparado às situações em que se encontra livre na formulação.
ESTADO DA TÉCNICA
O espectro solar que atinge a superfície terrestre é formado predominantemente por radiações ultravioletas (100-400 nm), visíveis (400-800 nm) e infravermelhas (acima de 800 nm) (Wolf et al, 2001).
O organismo humano percebe a presença destas radiações do espectro solar de diferentes formas. A radiação infravermelha (IV) é percebida sob a forma de calor, a radiação visível (Vis) através das diferentes cores detectadas pelo sistema óptico e a radiação ultravioleta (UV) através de reações fotoquímicas. Tais reações podem estimular a produção de melanina, cuja manifestação é visível sob a forma de bronzeamento da pele, ou pode levar desde a produção de simples inflamações até graves queimaduras. Também, há a possibilidade de ocorrerem mutações genéticas e comportamentos anormais das células (Wolf et al, 2001).
Pesquisas têm mostrado que a radiação UV danifica o DNA e o material genético, oxida os lipídios produzindo perigosos radicais livres, causa inflamação na pele, rompe a comunicação celular, modifica a expressão dos genes em resposta ao estresse e enfraquece a resposta imune da pele. O uso de protetores solares tem o objetivo de reduzir a quantidade de radiação UV a ser absorvida pela pele humana, servindo como uma barreira protetora (Angeli, 2007).
A energia da radiação solar aumenta com a redução do comprimento de onda, assim a radiação UV é a de menor comprimento de onda e, conseqüentemente, a mais energética, ou seja, a mais propensa a induzir reações fotoquímicas. Outra consideração importante diz respeito à capacidade desta radiação permear a estrutura da pele, visto que a radiação UV de menor energia (320 a 400 nm) penetra mais profundamente na pele e, ao atingir a derme, é responsável pelo fotoenvelhecimento, podendo causar o câncer de pele. Esta radiação, conhecida por UVA, tem intensidade constante e varia pouco ao longo do dia e ao longo do ano (Gawkrodger, 2002; Schulz et al, 2002).
A radiação UVB penetra superficialmente na pele, visto que possui alta energia, e ocasiona com freqüência queimaduras solar. Também, induz o bronzeamento da pele, sendo responsável pela transformação do ergosterol epidérmico em vitamina D, e causa o envelhecimento precoce das células. A exposição freqüente e intensa a esta radiação pode causar lesões no DNA, além de suprimir a resposta imunológica da pele. Desta forma, além de aumentar o risco de mutações fatais, manifestado sob a forma de câncer de pele, sua atividade reduz a chance de uma célula maligna ser reconhecida e destruída pelo organismo (Angeli, 2007; Gawkrodger, 2002; Schulz et al, 2002).
O mecanismo endógeno de proteção contra a radiação UV pode ser associado com a presença da melanina (pigmento produzido pelos melanócitos, células basais da epiderme), a qual dentre outras funções confere cor à pele. A exposição moderada à luz solar resulta em aumento da produção de melanina e conseqüente bronzeamento. Este pigmento age absorvendo a radiação UV e dissipando a energia na forma de calor, evitando danos cutâneos aos tecidos da pele. A radiação UVA leva à oxidação da melanina e liberação dos pigmentos anteriormente produzidos, contidos nos melanócitos, enquanto a UVB induz o bronzeamento momentâneo e estimula a produção de mais melanina. As propriedades químicas da melanina tornam-na um excelente fotoprotetor, mais eficiente que os filtros solares convencionalmente utilizados. A penetração destes compostos nas camadas mais profundas da pele pode aumentar a quantidade de radicais livres e de espécies reativas de oxigênio (EROs) (Angeli, 2007).
Neste contexto, os filtros solares têm sido amplamente utilizados, visando à redução dos danos causados pela radiação solar. Além de absorver a radiação ultravioleta incidente, um produto para proteção solar deve ser estável na pele humana e ao calor, e ser fotoestável sob a luz do sol para permitir proteção durante várias horas, evitando contato com produtos de degradação. Paralelamente, os filtros solares ainda não devem ser irritantes, sensibilizantes ou fototóxicos. Eles devem recobrir e proteger a superfície da pele, mas não devem penetrá-la, para que não se tenha uma exposição sistêmica a essas substâncias. Os filtros solares não devem ser tóxicos, já que são absorvidos traços deles através da pele ou ingeridos após a aplicação nos lábios. Outra característica importante dos filtros solares é a sua compatibilidade com formulações cosméticas (Flori J et al, 2007).
Existem duas classes de filtros solares: orgânicos e inorgânicos, classificados rotineira e respectivamente como filtros de efeito químico (filtros químicos) e filtros de efeito físico (filtros físicos). Geralmente, os compostos orgânicos protegem a pele pela absorção da radiação e os inorgânicos pela reflexão da radiação. Existem no mercado, atualmente, filtros orgânicos que além da absorção também refletem a radiação UV. Ressalte-se que os fenômenos reflexão e espalhamento dependem entre outros fatores do tamanho de partículas do filtro inorgânico, e não do fato de ser composto químico orgânico ou inorgânico (Flori J et al, 2007).
Os filtros solares inorgânicos são utilizados na prevenção dos danos causados pela radiação UV, atuando principalmente pelo mecanismo de reflexão e espalhamento de luz. São considerados como uma forma mais segura e eficaz de proteção da pele, pois apresentam baixo potencial de irritação, sendo inclusive os filtros solares recomendados no preparo de fotoprotetores para uso infantil e pessoas com peles sensíveis. Vale ressaltar que os filtros inorgânicos são constituídos de partículas, de preferência com tamanhos da ordem da radiação que se quer espalhar. Por se tratar de partículas, os filtros inorgânicos com tamanhos adequados, além de absorção, apresentam também espalhamento da luz UV (Flori J et al, 2007).
Óxido de zinco e dióxido de titânio são os principais compostos utilizados como filtros inorgânicos, e quando incorporados às formulações ficam suspensos, sendo o tamanho das partículas de suma importância não apenas na eficácia do protetor solar como também na aparência física (cosmética) do produto. Um ponto negativo na utilização deste tipo de filtro solar é a tendência em deixar uma película branca sobre a pele, que pode ser esteticamente desagradável (Angeli, 2007).
O espalhamento máximo da luz ocorre na presença de partículas com diâmetro aproximadamente igual ao comprimento de onda da luz incidente. Para não ocorrer a formação da película branca sobre a pele, o tamanho de partículas não pode ser da mesma ordem de grandeza do comprimento de onda da faixa da radiação visível, assim as partículas devem ser menores que 400 nm (Angeli, 2007).
Podem ocorrer algumas interações não muito favoráveis associadas ao uso dos filtros solares inorgânicos. Os pigmentos microfinos precisam estar adequadamente dispersos no veículo, normalmente uma emulsão, para que se tenha eficácia, sendo que a má dispersão irá reduzir o desempenho do produto. Pigmentos microfinos também precisam ser mantidos em suspensão, de modo que não ocorra aglomeração das partículas, pois o desempenho final do produto diminuirá se ocorrer floculação/aglomeração (coalescência) e formação de agregados maiores durante o armazenamento (Flori J et al, 2007).
Em paralelo, os filtros orgânicos são formados por moléculas orgânicas capazes de absorver a radiação UV (alta energia) e transformá-la em radiações com energias menores e inofensivas ao organismo. Estas moléculas são, essencialmente, compostos aromáticos com grupos carboxílicos. De forma geral, apresentam um grupo doador de elétrons, que ao absorver a radiação UV são excitados para orbital vazio de mais baixa energia e, ao retornarem para o estado fundamental, o excesso de energia é liberado em forma de calor. Observa- se que a eficácia destes compostos é dependente da sua capacidade de absorção da energia radiante, que é proporcional à sua concentração, intervalo de absorção e, principalmente, comprimento de onda em que ocorre a absorção máxima. Sendo assim, alguns compostos têm maior eficácia na região do UVA, enquanto outros têm pico de absorção máxima e atuam de forma mais eficiente na região do UVB (Flori J et al, 2007).
Como os filtros solares absorvem apenas parte da região do ultravioleta (UVA ou UVB), para se ter uma proteção completa são utilizadas combinações entre estes filtros. Por outro lado, a combinação de diferentes tipos de filtros pode causar alto grau de irritabilidade quando aplicada à pele.
Algumas invenções já foram patenteadas utilizando nanopartículas de filtros solares, sendo que a maioria delas se refere ao desenvolvimento e aplicação de filtros físicos na forma de nanopartículas, entretanto nenhuma delas demonstra a possibilidade de conjugação de dois mecanismos de proteção solar (física e química) numa mesma nanopartícula, o que pode conferir à formulação do protetor solar maior versatilidade, economia, facilidade de formulação e menos problemas com estabilidade química e/ou física, sendo basicamente esta a novidade e a atividade inventiva do "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO E PROCESSO", objeto desta patente.
A patente W0/2003/072077 "A Substantially Visibly Transparent Topical Physical Sunsereen Formulation", descreve um sistema contendo nanopartículas de filtro físico (ZnO), de ampla proteção (UVA e UVB), recobertas com um hidróxido ou óxido metálico, dispersas com tensoativo.
Outra composição, em US 2009117384-A1 "Metal oxide nanoparticle containing eomposition for UV-blocking composition used in sunscreen composition, has regular polyhedral nanocavities which are isolated from surface of nanoparticle", descreve apenas uma forma física de proteção a raios UV utilizando T1O2 nanoparticulado contendo cavidades poliédricas na superfície. Este sistema pode ser empregado na composição de fórmulas bloqueadoras de UV, na aplicação cosmética (filtro solar); revestimento industrial, e também em sistemas de conversão de energia solar e baterias de lítio. As nanopartículas com cavidades têm maior absorção UV (em comprimento de onda menor que 360nm) quando comparadas àquelas sem cavidade. Através do tratamento do óxido em pó com uma solução alcalina (em autoclave a 150 - 190°C), lavagem com solução ácida e aquecimento a 550 - 750°C em atmosfera de oxigênio e amônia formam-se as nanopartículas com cavidades poliédricas.
No documento US 2005/0208087 (Modified Oxidic Nano-particle with Hydrophobic Inclusions, Method for the Production and Use of said Particle) também é descrita a produção de nanopartículas de um filtro físico, modificadas com inclusões hidrofóbicas constituídas de moléculas halogenadas. As principais utilizações são relacionadas a toner, filtros solares cosméticos, inseticidas ou biomoléculas marcadoras.
A invenção US 5955091 (Photobluing / whitening-resistant cosmetic / dermatological compositions comprising Ti02 pigments and deformable hollow particuiates) trata de uma composição cosmética, ou filtro solar, ou dermatológico, de uso tópico, indicada para melhorar a fotoproteção da pele humana e/ou dos cabelos, compreendendo ao menos um nanopigmento (Ti02) e quantidade efetiva partículas ocas deformáveis (microesferas) de faixa de tamanho entre 1 e 250 micrômetros, constituída por copolímero de cloreto de vinilideno, acrilonitrila e metacrilato.
Em US7344591 (Stabilized titanium dioxide nanoparticle suspension, e.g. for personal care application such as sunscreen, comprises dispersing agent containing organic molecules that have functional group, e.g. hydroxyl and/or carboxyl) descreve-se uma suspensão de T1O2, nanoparticulado livre de solvente, estabilizada em um tipo de álcool.
O trabalho que apresenta alguns aspectos semelhantes com a presente invenção é GB 2453195 (Aqueous nano-particulate dispersion comprising a UV absorber/polymer mixture for pharmaceutical/cosmetic appiications) que se caracteriza pela presença de um polímero carreador (preparado por polimerização radicalar em meio disperso) com unidades etilênicas insaturadas e filtro solar UV lipofílico em concentrações de aproximadamente 2:1 em razão mássica polímero:filtro. Este sistema carreador (descrito como dispersão polimérica aquosa) é incorporado em uma composição cosmética exibindo efeitos de proteção solar e sensação agradável para a pele.
Um aspecto dessa suspensão é que o tamanho de partícula está abaixo de 1000 nm e outro é que se utiliza tensoativo catiônico ou não-iônico no seu processo de obtenção. De maneira análoga, a presente invenção "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO E PROCESSO" apresenta um sistema polimérico carreador contendo filtro solar, entretanto, ressalte-se que a constituição e estrutura, processo de obtenção e benefício obtido na aplicação são novidades com diferenças substanciais em relação àquele trabalho.
O agente nanoestruturado citado em "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO E PROCESSO" é constituído por nanopartículas do tipo casca-núcleo, onde a casca é constituída por nanopartículas de óxido e o núcleo por polímeros e um agente químico de proteção à radiação solar, o qual confere proteção solar em larga faixa espectral, variando desde UVA até UVB. No caso da patente GB 2453195, os inventores não se utilizaram de partículas de óxidos para estabilização das dispersões coloidais e que também conferem proteção a radiação solar, usando apenas emulsificantes convencionais, os quais podem trazer limitações em relação à administração tópica e efeitos de irritabilidade dérmica. Devido a sua composição química, que contêm agentes de proteção física, nanopartículas de óxidos e agentes de proteção química nanoencapsulado na matriz polimérica, como também a sua escala de tamanho, composição e morfologia, as nanopartículas aqui preparadas podem ser aplicadas em formulações cosméticas para preparação de protetores solares, ou em qualquer outra formulação que tenha como objetivo principal a proteção contra a radiação solar.
A apresentação de um agente de proteção solar nanoestruturado que confira fator de proteção solar do tipo UVA e UVB integrados em um mesmo sistema nanoparticulado contendo protetores químico e físico trata-se de novidade e atividade inventiva no conceito de filtro solar no que condiz com o mecanismo de ação destes componentes.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
Figura 1A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais do Exemplo 1. Figura 1B apresenta o espectro de transmitância X comprimento de onda (nm) de uma amostra do agente de proteção solar, numa concentração 0,005% em massa, obtido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 1.
A Figura 2A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais do Exemplo 2.
A Figura 2B apresenta o espectro de transmitância X comprimento de onda (nm) de uma amostra do agente de proteção solar, numa concentração 0,005% em massa, obtido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 2.
As Figuras 2C e 2D apresentam as imagens de microscopia do produto preparado de acordo com o Exemplo 2.
A Figura 3A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais ao Exemplo 3, mostrando pequena separação de fase, indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final dos 3 dias de análise.
A Figura 3B apresenta o espectro de transmitância X comprimento de onda (nm) de uma amostra do agente de proteção solar, numa concentração 0,005 % em massa, obtido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 3.
A Figura 4A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais do Exemplo 4, mostrando pequena separação de fase, indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final dos 3 dias de análise.
A Figura 4B apresenta o espectro de transmitância X comprimento de onda (nm) de uma amostra do agente de proteção solar, numa concentração 0,005% em massa, obtido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 4. A Figura 5A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais do Exemplo 5, mostrando pequena separação de fase, indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final dos 3 dias de análise.
A Figura 5B apresenta o espectro de transmitância X comprimento de onda (nm) de uma amostra do agente de proteção solar, numa concentração 0,005% em massa, obtido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 5.
A Figura 6 apresenta um gráfico de sobreposição das curvas de transmitância X comprimento de onda (nm) em espectroscopia no UV do agente de proteção solar nanoestruturado, numa concentração de 0,005% em massa, sendo a curva tracejada correspondente a nanopartícula sem 3-benzofenona; a curva pontilhada correspondente ao Exemplol; a curva pontilhada e tracejada correspondente ao Exemplo 2; e a curva em linha cheia correspondente ao Exemplo 3.
DETALHAMENTO DA INVENÇÃO
O "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO E PROCESSO" aqui apresentado é um produto com conjugação de dois mecanismos de proteção solar (física e química) numa mesma nanopartícula que tem morfologia do tipo casca-núcleo, onde a casca é formada por nanopartículas de óxidos, tais como sílica, óxido de titânio, óxido de zinco, o núcleo é formado por polímero, que pode ser dos tipos acrilatos, metacrilatos, vinílicos, estirênicos, acrilamidas, metacrilamidas, preferencialmente acrilatos e metacrilatos, e um agente químico de proteção à radiação solar qualquer pertencente ao estado da técnica.
A síntese deste agente de proteção solar é feita por meio da técnica usual de polimerização, a qual pode ser conduzida em um reator convencional de polimerização equipado com agitador mecânico, condensador de refluxo e camisa de circulação de água. A dispersão coloidal do óxido (em proporção mássica de 30 0,01 a 10%, preferencialmente 1%, em relação ao produto final, com granulometria apropriada em relação a granulometria do produto) é preparada diretamente no reator e aquecida na temperatura de reação. Em seguida, é adicionada a carga de monômeros, constituída de uma mistura do monômero hidrofóbico (em proporção mássica de 1 a 70%, preferencialmente 20%, em relação ao produto final) que produzirá o polímero de interesse juntamente com o agente químico de proteção solar (em proporção mássica de 0,0005 a 30%, preferencialmente 4%, em relação ao produto final), este previamente solubilizado nos monômeros,. Após a adição dos monômeros e uma leve homogeneização do meio reacional (de 10 a 1000 rpm, preferencialmente 200 rpm), é adicionada a carga de iniciador que será responsável pelo começo da reação de polimerização. A reação de polimerização é conduzida por diferentes tempos, que podem variar de 1 até 24 horas de reação e em temperaturas que variam de 50 a 100 °C, em função dos materiais utilizados. Ao final da reação, a dispersão polimérica pode ser utilizada tal qual, sem nenhuma etapa de pós processamento, ou recuperada na forma de pó por métodos clássicos de secagem de partículas, como liofilização ou secagem por aspersão (spray drying).
Para confirmação da formação do agente proteção solar, as dispersões nanométricas obtidas em meio aquoso podem ser caracterizadas por diferentes técnicas, como: difração de laser, zeta-potencial, turbidimetria, gravimetria, potenciometria, tensiometria e microscopia eletrônica, cromatografia líquida de alta eficiência e espectroscopia de UItra-Violeta.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1: Obtenção de agente de proteção solar contendo 3-benzofenona (3-BZ) nanoencapsulada por poli(metacrilato de metila)
Em um reator de vidro encamisado e saída de fundo com volume igual a 200 mL foram adicionados 80 g de uma suspensão de sílica coloidal numa concentração mássica de 1%. Após ajuste de temperatura para 70°C foram adicionados 20 g de metacrilado de metila e 1 g de 3-benzofenona, sob agitação numa velocidade de 150 rpm e a reação foi iniciada com a adição de 0,2 g de persulfato de potássio dissolvido em 10 g de água deionizada. A reação foi conduzida nesta temperatura por 4 horas e após este tempo a dispersão polimérica obtida foi caracterizada.
Os resultados obtidos para este exemplo encontram-se na Tabela 1. A Figura 1A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais deste exemplo. Este resultado demonstra que para esta amostra de dispersão coloidal ocorreu uma pequena separação de fase indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final de 3 dias de análise. No entanto, esta separação é reversível, pois uma agitação branda no frasco de amostra é suficiente para ressuspender as partículas. Na Figura 1B é apresentada a curva de transmitância de uma amostra diluída em concentração de 0,005% em massa. O que se pode perceber com este resultado é a capacidade das nanopartículas absorverem a luz, principalmente nos comprimentos de onda inferiores a 400 nm.
Tabela 1: Resultados obtidos com o produto produzido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 1.
<table>table see original document page 14</column></row><table>
EXEMPLO 2: Obtenção de agente de proteção solar contendo 3-benzofenona nanoencapsulada por poli(metacrilato de metila)
Em um reator de vidro encamisado e saída de fundo com volume igual a 200 mL foram adicionados 80g de uma suspensão de sílica coloidal numa concentração mássica de 1%. Após ajuste de temperatura para 70 °C foram adicionados 20 g de metacrilado de metila e 2 g de 3-benzofenona, sob agitação em velocidade de 150 rpm e a reação foi iniciada com a adição de 0,2 g de persulfato de potássio dissolvido em 10 g de água deionizada. A reação foi conduzida nesta temperatura por 4 horas e após este tempo a dispersão polimérica obtida foi caracterizada. Os resultados obtidos para este exemplo encontram-se na Tabela 2.
A Figura 2A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais deste exemplo. A Figura 2B mostra a curva de transmitância da diluição de uma amostra de nanopartículas até a concentração de 0,005% em massa, sendo possível observar a retenção da passagem da luz nos comprimentos de onda inferiores a 400 nm. As Figuras 2C e 2D ilustram imagens de microscopia eletrônica de varredura do tipo emissão de campo (MEV-FEG) do produto obtido no Exemplo 2.
Tabela 2: Resultados obtidos com o produto produzido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 2.
<table>table see original document page 15</column></row><table>
EXEMPLO 3: Obtenção de agente de proteção solar contendo 3-benzofenona nanoencapsulada por poli(metacrilato de metila)
Em um reator de vidro encamisado e saída de fundo com volume igual a 200 mL foram adicionados 80 g de uma suspensão de sílica coloidal numa concentração mássica de 1%. Após ajuste de temperatura para 70°C foram adicionados 20 g de metacrilado de metila e 4 g de 3-benzofenona, sob agitação em velocidade de 150 rpm e a reação foi iniciada com a adição de 0,2 g de persulfato de potássio dissolvido em 10 g de água deionizada. A reação foi conduzida nesta temperatura por 4 horas e após este tempo a dispersão polimérica obtida foi caracterizada. Os resultados obtidos para este exemplo seguem na Tabela 3.
A Figura 3A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais deste exemplo. Este resultado também mostrou pequena separação de fase, indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final dos 3 dias de análise. Com Figura 3B também foi possível comprovar a retenção de luz com esta amostra preparada.
Tabela 3: Resultados obtidos com o produto produzido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 3.
<table>table see original document page 16</column></row><table>
EXEMPLO 4: Obtenção de agente de proteção solar contendo octilmetoxicinamato (OMC) nanoencapsulado por poli(metacrilato de metila)
Em um reator de vidro encamisado e saída de fundo com volume igual a 200 mL foram adicionados 80g de uma suspensão de sílica coloidal numa concentração mássica de 1 %. Após ajuste de temperatura para 70 °C foram adicionados 20g de metacrilado de metila e 2 g de OMC1 sob agitação em velocidade de 150 rpm e a reação foi iniciada com a adição de 0,2 g de persulfato de potássio dissolvido em 10 g de água deionizada. A reação foi conduzida nesta temperatura por 4 horas e após este tempo a dispersão polimérica obtida foi caracterizada. Os resultados obtidos para este exemplo seguem na Tabela 4.
A Figura 4A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais deste exemplo. Este resultado demonstra que para esta amostra de dispersão coloidal ocorreu uma pequena separação de fase indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final dos 3 dias de análise. No entanto, esta separação é reversível, pois uma agitação branda no frasco de amostra é suficiente para ressuspender as partículas. Na Figura 4B é apresentada a curva de transmitância de uma amostra diluída em concentração de 0,005 % em massa. O resultado permite perceber a capacidade das nanopartículas absorverem a luz principalmente nos comprimentos de onda inferiores a 400 nm.
Tabela 4: Resultados obtidos com o produto produzido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 4.
<table>table see original document page 17</column></row><table>
EXEMPLO 5: Obtenção de agente de proteção solar contendo octilmetoxicinamato (OMC) nanoencapsulada por poli(metacrilato de metila)
Em um reator de vidro encamisado e saída de fundo com volume igual a 200 mL foram adicionados 80 g de uma suspensão de sílica coloidal numa concentração mássica de 1 %. Após ajuste de temperatura para 70 ºC foram adicionados 20 g de metacrilado de metila e 4 g de OMC, sob agitação em velocidade de 150 rpm e a reação foi iniciada com a adição de 0,2 g de persulfato de potássio dissolvido em 10 g de água deionizada. A reação foi conduzida nesta temperatura por 4 horas e após este tempo a dispersão polimérica obtida foi caracterizada. Os resultados obtidos para este exemplo encontram-se na Tabela 5.
A Figura 5A apresenta as curvas de turbidimetria obtida com a dispersão polimérica sintetizada nas condições experimentais deste exemplo. Este resultado demonstra que para esta amostra de dispersão coloidal ocorreu uma pequena separação de fase indicada pela redução da intensidade do "backscattering" ao final dos 3 dias de análise. No entanto, esta separação é reversível, pois uma agitação branda no frasco de amostra é suficiente para ressuspender as partículas. Na Figura 5B é apresentada a curva de transmitância de uma amostra diluída até uma concentração de 0,005% em massa. O que se pode perceber com este resultado é capacidade das nanopartículas absorverem a luz, principalmente nos comprimentos de onda inferiores a 400 nm.
Tabela 5: Resultados obtidos com o produto produzido de acordo com as condições experimentais do Exemplo 5.
<table>table see original document page 18</column></row><table>
EXEMPLO 6: Curvas de transmitância em espectroscopia no UV do agente de proteção solar nanoestruturado contendo 3-benzofenona.
A sobreposição das curvas de transmitância vs comprimento de onda das amostras de agente de proteção sintetizados nos exemplos desta invenção demonstram a influência da concentração do agente químico na redução da passagem de luz pela amostra diluída, indicando que quanto maior a concentração do agente químico nanoencapsulado maior será a eficiência na retenção da luz.
REFERÊNCIAS
• Angeli VW. Desenvolvimento e Caracterização de Formulações Fotoprotetoras contendo Nanocápsulas. Tese de Doutoramento - UFRGS,
Porto Alegre, Brasil, 2007.
• Flori J, Davolosl MR, Correall MA. Sunscreens. Quim Nova, vO, n1. São Paulo, 2007.
• Gawkrodger D. Dermatologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.
• Schulz J, Hohenberge H, Pflucker F, Garter E, Will T, Pfeiffer S, Wepf R, Wendel V, Gers-Barlag H, Wittern P. Distribution of sunscreens on skin. AdvDrug Del Rev. SuppM, v54, p157-163, 2002. Wolf R, Wilf D, Morganti, Ruocco V. Sunscreens. Clinics in Dermatology, v19, p452-459; 2001
Wright, MW, Wright ST, Wagner RF1 Mechanisms of sunscreen failure. J Am Acad Dermatol v44, p781-784, 2001.
GB 2453195. Aqueous nano-particulate dispersion comprising a UV absorber/polymer mixture for pharmaceutical/cosmetic applications; 2009.
US 2005/0208087. Modified Oxidic Nano-particie with Hydrophobic Inelusions, Methodforthe Produetion and Use ofsaid Partiele; 2005.
US 2009117384-A1. Metal oxide nanopartiele eontaining eomposition for UV-bloeking eomposition used in sunscreen eomposition, has regular polyhedral nanoeavities whieh are isolated from surfaee of nanoparticles/ 2009.
US 5955091. Photobluing / whitening-resistant eosmetie / dermatological eompositions comprising Ti02 pigments and deformable hollow particulates; 1999.
US7344591. Stabilized titanium dioxide nanopartiele suspension, e.g. for personal care application such as sunscreen, comprises dispersing agent eontaining organic molecules that have functional group, e.g. hydroxyl and/or carboxyl; 2008.
WO/2003/072077. A Substantiaily Visibly Transparent Topical Physical Sunscreen Formulation; 2003.
Claims (11)
1. "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO", caracterizado por ser um produto com conjugação de dois mecanismos de proteção solar (física e química) numa mesma nanopartícula que tem morfologia do tipo casca-núcleo, onde a casca é formada por nanopartículas de óxidos e o núcleo ser formado por polímero, e um agente químico de proteção à radiação solar, sendo os óxidos sílica, óxido de titânio e óxido de zinco, o polímero do núcleo ser originado de monômeros hidrofóbicos, como os tipos acrilatos, metacrilatos, vinílicos, estirênicos, acrilamidas e metacrilamidas e o agente químico de proteção à radiação ser qualquer pertencente ao estado da técnica.
2. "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o polímero do núcleo ser de acrilatos e metacrilatos.
3. "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as partículas do produto serem menores que 1000 nm e a granulometria dos óxidos serem compatíveis com a granulometria desejada do produto final.
4. "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a relação mássica de óxidos ser de 0,01 % a 10 %, a de monômeros de 1 % a 70% e a de agentes de proteção 0,0005 % a 30%.
5. "AGENTE DE PROTEÇÃO SOLAR NANOESTRUTURADO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a relação mássica de óxidos ser de 1 %, a de monômeros de 20 % e a de agentes de proteção 4 %.
6. "PROCESSO" de produção de agente de proteção solar nanoestruturado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por consistir a síntese ser conduzida em um reator convencional de polimerização sendo a dispersão coloidal do óxido preparada diretamente no reator e aquecida na temperatura de reação; Em seguida, adiciona-se a carga de monômeros, juntamente com o agente químico de proteção solar previamente solubilizado nos monômeros, procedendo-se uma leve homogeneização do meio reacional e adição da carga de iniciador para começo da reação de polimerização, sendo que ao final da reação a dispersão polimérica pode ser utilizada tal qual, sem nenhuma etapa de pós processamento.
7. "PROCESSO" de produção de agente de proteção solar nanoestruturado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a dispersão polimérica ser recuperada na forma de pó por métodos clássicos de secagem de partículas.
8. "PROCESSO" de produção de agente de proteção solar nanoestruturado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a dispersão coloidal do óxido ser aquecida na temperatura de reação, que varia em função do monômero hidrofóbico utilizado para a formação do polímero.
9. "PROCESSO" de produção de agente de proteção solar nanoestruturado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a agitação para homogeneização do meio reacional após a adição dos monômeros ser de 10 a 1000 rpm
10. "PROCESSO" de produção de agente de proteção solar nanoestruturado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a agitação para homogeneização do meio reacional após a adição dos monômeros ser de -200 rpm.
11."PROCESSO" de produção de agente de proteção solar nanoestruturado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por reação de polimerização ser conduzida por diferentes tempos, que podem variar de 1 até 24 horas de reação, e em temperaturas que variam de 50 a 100 °C, em função dos materiais utilizados.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI1000919 BRPI1000919A2 (pt) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | agente de proteção solar nanoestruturado e processo |
| PCT/BR2011/000076 WO2011113129A2 (pt) | 2010-03-19 | 2011-03-21 | Agente de proteção solar nanoestruturado e processo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI1000919 BRPI1000919A2 (pt) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | agente de proteção solar nanoestruturado e processo |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1000919A2 true BRPI1000919A2 (pt) | 2011-11-08 |
Family
ID=44649644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI1000919 BRPI1000919A2 (pt) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | agente de proteção solar nanoestruturado e processo |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BRPI1000919A2 (pt) |
| WO (1) | WO2011113129A2 (pt) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5827508A (en) * | 1996-09-27 | 1998-10-27 | The Procter & Gamble Company | Stable photoprotective compositions |
| DE102004010313A1 (de) * | 2004-03-03 | 2005-09-22 | Merck Patent Gmbh | UV-Filter in Puderform |
| US8383087B2 (en) * | 2005-10-21 | 2013-02-26 | Kobo Products, Inc. | Zinc oxide powder blends, their production and use |
| US20070231355A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-10-04 | L'oreal | Cosmetic composition comprising multiphasic particles |
| US11103733B2 (en) * | 2007-07-09 | 2021-08-31 | Basf Se | Water based concentrated product forms of oil-soluble organic UV absorbers |
-
2010
- 2010-03-19 BR BRPI1000919 patent/BRPI1000919A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2011
- 2011-03-21 WO PCT/BR2011/000076 patent/WO2011113129A2/pt not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011113129A2 (pt) | 2011-09-22 |
| WO2011113129A3 (pt) | 2011-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130177616A1 (en) | Nanostructured sun protection agent and process | |
| Puglia et al. | Evaluation of nanostructured lipid carriers (NLC) and nanoemulsions as carriers for UV-filters: characterization, in vitro penetration and photostability studies | |
| Manaia et al. | Inorganic UV filters | |
| Lacatusu et al. | Design of soft lipid nanocarriers based on bioactive vegetable oils with multiple health benefits | |
| JP4162857B2 (ja) | 紫外線光遮蔽組成物 | |
| Hayden et al. | Biobased nanoparticles for broadband UV protection with photostabilized UV filters | |
| Niculae et al. | Coencapsulation of butyl‐methoxydibenzoylmethane and octocrylene into lipid nanocarriers: UV performance, photostability and in vitro release | |
| BRPI0811778A2 (pt) | Microcápsulas altamente carregadas | |
| EP2344119B1 (en) | Nanoparticle system comprising oil and uv filter | |
| KR20110010553A (ko) | 적외선 및 자외선 동시차단용 복합분체 및 그를 이용한 화장료 조성물 | |
| Badea et al. | Naringenin improves the sunscreen performance of vegetable nanocarriers | |
| US20230320973A1 (en) | Ultraviolet-absorptive nanoparticles and microparticles for intradermal use | |
| WO2024220965A1 (en) | Photochromic and photoprotective polymer nanoparticle pigments and formulations for topical use | |
| An et al. | Preparation and evaluation of polymer-encapsulated UV filter nanocapsules with miniemulsion polymerization | |
| Yadav et al. | Sunscreens | |
| KR20120050951A (ko) | 적외선 및 자외선 동시차단용 복합분체 및 그를 이용한 화장료 조성물 | |
| WO2016114340A1 (ja) | 紫外線防御剤 | |
| JP2005524653A (ja) | 実質的に目に見えて透明の局所的物理的日焼け止め配合物 | |
| US20240293313A1 (en) | Method of enhancing the efficacy and stability of ingredients in suspensions | |
| BRPI1000919A2 (pt) | agente de proteção solar nanoestruturado e processo | |
| CN116509756B (zh) | 一种基于氧化铈粘土复合防晒乳及其制备方法 | |
| Sanad et al. | Preparation and characterization of oxybenzone-loaded solid lipid nanoparticles (SLNs) with enhanced safety and sunscreening efficacy: SPF and UVA-PF | |
| ES2363678B1 (es) | Composición fotoprotectora de radiaciones uv/vis/ir con microesferas de silicio como compuesto activo. | |
| KR20230066039A (ko) | Uv 보호 제제 | |
| JP2000212054A (ja) | 複合化粉末を含む組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B11A | Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing | ||
| B04C | Request for examination: application reinstated [chapter 4.3 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] |