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Estudo da formulação, estabilidade e segurança de uma emulsão de proteção solar com dióxido de titânio disperso em colágeno do tipo I aniônico

Processo: 13/05411-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE  
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2013
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Silvana Vargas da Silva Goissis
Beneficiário:Silvana Vargas da Silva Goissis
Empresa:Jhaady Indústria, Comércio, Importação e Exportação de Cosméticos Ltda
Vinculado ao auxílio:12/51171-7 - Estudo da formulação, estabilidade e segurança de uma emulsão de proteção solar com dióxido de titânio disperso em colágeno do tipo I aniônico, AP.PIPE
Assunto(s):Protetores solares   Dióxido de titânio   Colágeno tipo I   Estabilidade de medicamentos   Cosméticos

Resumo

Os efeitos da radiação UV na pele humana se manifestam sob duas formas: aguda (queimaduras) causada pela luz UVB (290 a 320 nm) e crônica (carcinoma) causada pela luz UVB e melanoma e fotoenvelhecimento, causados pela UVA (320 a 400 nm). Resultam principalmente de reação radicalares alterando propriedades químicas e biológicas do DNA, enzimas e outras macromoléculas (colágeno). A preservação da saúde da pele inclui o uso de filtros solares de natureza química ou física. Os de natureza química têm as desvantagens de serem alergênicos, carcinogênicos, fotos instáveis e caracterizados por absorverem apenas em uma determinada região do ultravioleta. Os filtros inorgânicos usam o dióxido de titânio (TiO2) ou óxido de zinco, materiais inertes e opacos com pouco potencial alergênicos, foto-estáveis e com alto índice de refração. No entanto formam agregados e aglomerados que reduzem sua eficácia e tem efeito antiestético pela deposição de uma película branca sobre a pele. Trabalhos direcionados ao uso do TiO2 como filtro solar são voltados para estabilizar seu tamanho, redução da citotoxicidade inerente a materiais nanoparticulados, aumentar sua eficácia e melhoria da estética. Para as diferentes aplicações do TiO2 como matéria prima a solução passa pela estabilização do material nanoparticulado pela associação com poliacrilátos ou por técnicas de recobrimento. O Projeto PIPE Fase I teve como objetivo os estudos preliminares interação colágeno do tipo I: TiO2 com a finalidade de obter filtros solares associando as propriedades hidratantes do primeiro e as propriedades com filtro solar do segundo. Para alcançar este objetivo estudou-se a interação TiO2: colágeno do tipo I modificado pelo incremento do número de grupos carboxilatos (forma poliânions a pHs < 7,0) resultando em géis, que ao contrário do colágeno nativo não formam fibrilas a pH < 4,25, que não seria compatível a estabilização de partículas de TiO2 em meio aquoso. Por outro lado, o TiO2 em meio aquoso se comporta como um íon dipolar cuja carga superficial varia com o pH (positivo a pH> PCZ e negativo pH < PCZ) e para o TiO2, independentemente de sua forma cristalina, o PCZ (Ponto de Carga Zero) esta entre pH 6,2 e 6,9 com predominância de partículas menores à medida que o pH se distancia do PCZ. O pressuposto foi que a estabilização do TiO2 pelo colágeno do tipo I modificado ocorresse da mesma forma que com os poliacrilátos e evidenciado agora pelos resultados obtidos no PIPE Fase I. Objetivos do projeto: 1) preparação (moagem via seca e úmida) e caracterização de TiO2 nano particulado a partir de produto comercial (forma de aglomerado com partículas médias em torno de 200 nm) e destinado à fabricação de cosmético; 2) estudos de sedimentação e caracterização de suspensões de TiO2: colágeno do tipo I em misturas glicerol: H2O no intervalo de pH de 3,0 a 6,0 na temperaturas ambiente e 70 0C; 3) definição da relação de massa da interação TiO2: colágeno do tipo I modificado; 4) formulação do produto (emulsão) e sua caracterização fisico-química e biológica. Resumo da metodologia: 1) colágeno modificado (serosa porcina processada por 72 e 96, caracterização titulação, estabilidade térmica e espectroscopia de infravermelho e capacidade de fibrilogênese); 2) TiO2: (raios-X, MEV, EDX, potencial zeta, morfologia, tamanho, distribuição das partículas e composição química/contaminação), gel de colágeno; 3) estudos de sedimentação do compósito colágeno: TiO2 (velocidade, MEV, termogravimetria, tamanho, distribuição das partículas); 4) formulação do produto (propriedades físicas, químicas e biológicas. Resultados esperados e seus impactos: obtenção de suspensões estáveis de TiO2 pelo uso do colágeno aniônico para uso em filtros solares. Outras aplicações incluem sistemas fotocatalíticos, liberação controlada de drogas, suporte para crescimento celular e carreador de fatores de crescimento. (AU)

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