CENTRO E.DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA PAULA SOUZA ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL IRMÃ AGOSTINA TÉCNICO EM QUÍMICA AMYRIS CALAÇA ANDREZA OLIVEIRA FERNANDA REGINA KESSIA GABRIELA JOSIANE PEREIRA VERIFICAÇÃO DA VIABILIDADE DO USO DO ÁCIDO GÁLICO COMO FILTRO EM UM PROTETOR SOLAR SÃO PAULO 2014 AMYRIS CALAÇA ANDREZA OLIVEIRA FERNANDA REGINA KESSIA GABRIELA JOSIANE PEREIRA VERIFICAÇÃO DA VIABILIDADE DO USO DO ÁCIDO GÁLICO COMO FILTRO EM UM PROTETOR SOLAR Trabalho de conclusão de curso como parte dos requisitos para obtenção do grau de técnico em química na Escola Técnica Estadual Irmã Agostina. Orientadora: Profª. Dra. Patricia Araújo dos Santos SÃO PAULO 2014 AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente a Deus, por nos ajudar, dando condições de concluir esse curso, abençoando e iluminando nossos caminhos. Em segundo a nossa família, por sempre nos apoiar e fortalecer com as palavras de carinho, dando ânimo para não desistir. Muito obrigada professora Patrícia, nossa orientadora, por aceitar essa responsabilidade e estar disponível para nos ajudar sempre. Não poderíamos deixar de agradecer ao professor Alexandre, pelo suporte valioso que nos ofereceu em cosméticos. À professora Márcia, que nos ajudou na formulação e nos deu muitas dicas, além de fornecer materiais e reagentes para acrescentar e melhorar a discussão de nosso trabalho. O trabalho não teria iniciado se não fosse pela sugestão do professor Klauss, portanto, somos gratas pela ajuda e dicas que ele nos deu. Uma ajuda maravilhosa foi da Adriana, bibliotecária da ETEC, que forneceu material didático para as referências desse trabalho, não podíamos deixar de agradecê-la, pois ela ajudou a sala não somente no TCC, mas também em relatórios e trabalhos durante o curso. Muito obrigada pela sua educação, carinho e dedicação para conosco. Agradecemos a todos que participaram e fizeram parte do nosso TCC, dando ideias, opiniões, sugestões (ao Danilo, Felipe e Ligiane), ajuda (a Adriana, Lucineide, Joyce), colaborando com reagentes (a Adriana, Rene, Lucas e Natasha) e nem que seja com uma palavra de consolo para nos fazer animar. Muito obrigada. “Posso todas as coisas naquele que me fortalece.” (Filipenses 4: 13) . pois formaram uma camada escura (7%) e cristais de sais de galato (10%). o ácido gálico não pode ser usado como filtro solar na formulação testada. 7 e 10%. foi necessário neutralizá-lo. serviu para verificar o Fator de Proteção Solar (FPS) das formulações testadas. muito abaixo do limite inferior que a ANVISA considera como um protetor solar. levando a conclusão que os cremes estavam saturados com o agente ativo nessas concentrações. realizado por espectrofotometria no UV/Vis. Andreza Oliveira. verificou-se o espectro de absorção na região UV. Para uma emulsão homogênea do creme com o ácido gálico. o hidróxido de sódio e a trietanolamina. O teste in vitro. Josiane Pereira RESUMO Este trabalho tem como objetivo realizar o estudo de uma formulação de protetor solar usando como filtro o ácido gálico. Os dois últimos não foram usados nos testes do FPS. constatando que o ácido gálico absorve na faixa UVB. protetor solar e Fator de Proteção Solar (FPS).VERIFICAÇÃO DA VIABILIDADE DO USO DO ÁCIDO GÁLICO COMO FILTRO EM UM PROTETOR SOLAR Amyris Calaça. um tanino muito encontrado em plantas. que atua como antioxidante e antimicrobiano. Foram feitas em duplicatas três concentrações de creme com sal de galato: 5. Para começar os testes. Fernanda Regina.9. Palavras chave: ácido gálico. Kessia Gabriela. O FPS obtido dos cremes com 5% do sal de galato foi de 0. pois não permitiu alta absorbância na região do UVB. Dois agentes alcalinizantes foram testados. . Sendo assim. filtro solar. Sunscreen and Sun Protection Factor (SPF). very below the limit that ANVISA consider as a sunscreen. because it formed a dark layer (7%) and crystals of salt gallate (10%). Firstly. it was measured the absorption spectrum in the UV region. Sunscreen. Andreza Oliveira. sodium hydroxide and triethanolamine. performed by spectrophotometry in UV/Vis. Fernanda Regina. Josiane Pereira ABSTRACT This report aims to conduct a study of a sunscreen formulation using the gallic acid as filter. Tests were perfomed in duplicates for three salt gallate concentrations: 5.VERIFICATION OF FEASIBILITY OF USING GALLIC ACID AS FILTER IN A SUNSCREEN Amyris Calaça.9. because it did not allow high absorbance in the UVB region. which acts as an antioxidant and antimicrobial. . whereas gallic acid absorbs in the UVB range. Kessia Gabriela. gallic acid cannot be used as filter in the sunscreen formulation tested. The SPF obtained in creams with 5% of salt gallate was 0. Keywords: Gallic Acid. For a homogeneous emulsion cream with gallic acid it was required to neutralize it. Thus. Two alkalines agents were tested. reaching the conclusion that the creams were saturated with the active agent in these concentrations. The last two were not used in SPF tests. 7 and 10%. The in vitro test. was used to verify the Sun Protection Factor (SPF) of the tested formulations. a tannin very found in plants. .......................................................... 40 4.7 Formação dos cremes com sais de galato de sódio nas concentrações de 5.................. ............4 Comparação dos cremes sem correção do pH (esquerda) e com a neutralização do ácido (direita)........................ Os cremes branco...... 23 1..9 Representação dos tipos de emulsões O/A (1) e emulsão A/O (2) ..... .1 Relação efeito eritemogênico (EE) versus intensidade da radiação (I) conforme o comprimento de onda (λ) .............. 38 4.............. ....... 38 4......10 Estrutura do ácido gálico ..............9 Tentativa de clareamento com dióxido de titânio nos cremes de 5% (2)....5 Coloração da fase aquosa quando o ácido gálico é neutralizado..... 12 1.................. 43 4................................................................................... 36 4............................................ 18 1..................................3 Ilustração das diferentes tonalidades de colorações da pele .............. 17 1... 44 4......... 5% (1) e 10% (1 e 2) estavam normais............... 21 1..................................... 45 4.....................6 Interação dos filtros físicos e químicos com a radiação solar .........6 Coloração do creme recém-produzido.....7 Diagrama de Jablonski mostrando o que pode ocorrer após uma molécula absorver um fóton com energia na faixa do ultravioleta ou visível ..............................................10 Gráfico de espalhabilidade comparando a média dos cremes de 5% (1 e 2) com as marcas de protetor solar comerciais..................2 Ilustração da composição das camadas da pele: epiderme.LISTA DE FIGURAS 1........... 46 ....2 Creme comum para comparação com os cremes com ácido gálico............... 14 1................... 28 3. 28 1.....3 Características de alguns filtros orgânicos utilizados em protetores solares ......................8 Formação de camada escura no creme com 7% (esquerda) e de cristais de sal de galato com 10% de ácido gálico (direita)..............................5 Formação do câncer por mutação genética (DNA) .................... 25 1.........................8 Espectro de refletância do TiO2 e ZnO ...... ................ 43 4........... ......... UVB e IV sobre a pele...1 Gráfico da absorbância média do ácido gálico em 15% na região do UVB ....................... 41 4..... 7% (1 e 2)... 39 4................................... 15 1...............................................................................................................1 Espectro eletromagnético das faixas Ultravioleta ao Infravermelho ........................................... derme e hipoderme ............................................ 7 e 10% ............................4 Diagrama esquemático da incidência das radiações UVA.................... . 46 4................................4... ... 7.................11 Teste de espalhabilidade dos cremes............. ... 51 ......... ......14 Formação de sal de galato de sódio.... 50 4...............15 Gráfico apresentando a absorbância do ácido gálico puro nas concentrações de 5......12 Teste antimicrobiano nos cremes de 5% sem e com TiO 2....................................13 Absorbâncias do ácido gálico..................................... creme e sal de galato em 5% no UVB.. 47 4................................... ......................................... 48 4.... 10 e 15%..... .......G ........5 Absorbâncias da triplicata do sal de galato em 5% nas faixas do ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.. 32 2... ...................4 Absorbâncias da triplicata dos cremes com sais de galato em 5% nas faixas do ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão...LISTA DE TABELAS 1........ 52 .................................... 42 3.................. suas respectivas médias e desvios padrões.... .. ......................... 33 3.... .................... 15 1.......7 Absorbâncias da triplicata do ácido gálico puro em 10% nas faixas do Ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.. 49 3....................... 31 2..2 Características organolépticas e físico-químicas dos cremes com A...................... 37 3........................................... 49 3......1 Absorbância em triplicata do ácido gálico puro na concentração de 15% na faixa de 250 a 320 nm.3 Quantidades de reagentes utilizados para 100 g de creme com ácido gálico................ 48 3........3 Filtros orgânicos e seus derivados ...4 Formulação do creme com ácido gálico e TiO2.....................1 Fototipos cutâneo: suas respectivas características e FPS ideal . ........... 22 2....... ......3 Absorbâncias da triplicata do ácido gálico puro em 5% nas faixas do ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão..... 51 3......... 33 2......................................2 Diferentes formulações de fotoprotetores recomendadas aos diferentes tipos de peles............................2 Concentrações de reagentes utilizados para 100 g de creme comum..... ....1 Matérias-primas e reagentes utilizados...........6 Absorbâncias da triplicata do ácido gálico puro em 7% nas faixas do Ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.. ........ 16 1...... ...................................................5 Determinação in vitro do fator de proteção solar (FPS) dos cremes com ácido gálico ......................................................1 Obtenção do espectro de absorção do ácido gálico .........4 Atividade antioxidante ............................................3..........................................................................................................................2 Preparação do creme comum ....... 28 2 OBJETIVOS ..................................................... 32 3..1 Protetores solares orgânicos ...................................................3 Radicais livres ................................................................................................ 19 1.......... 32 3....................4 Avaliação da estabilidade ................................... 20 1................................................. 12 1..4............ 33 3..... 26 1...................4 Avaliação da estabilidade ............................................... 31 3......................3 Métodos ..............................1 Obtenção do espectro de absorção do ácido gálico .........................3 Preparação dos cremes contendo ácido gálico .....................................................1 Matérias-primas e reagentes............................ 41 4..2 Preparação do creme comum .............7 Formulações ..................................... 20 1................1 Testes organolépticos e de pH ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2 Efeitos da radiação sobre a pele ...............................4.....3....5 Fotoproteção .... 16 1................. 39 4.......................... 34 3............... 30 2................................................................... 30 3 MATERIAIS E METÓDOS ..... 32 3............5..............................................................................................3.......... 24 1............... 35 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................3 Preparação dos cremes com ácido gálico ......... 31 3................... 38 4......5............ 45 .................................3....... 37 4............................................................................................. 41 4.........2 Protetores solares inorgânicos ......................................................... 31 3....................................................................................................................2 Equipamentos ....................................................................................2 Objetivos específicos ........................................................ 27 1..................................8 Ácido Gálico .......1 Objetivo geral .........................................6 Fator de proteção solar ................................ 37 4.2 Teste de espalhabilidade .............. 21 1............3... 30 2...........................SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ..............................................................1 Pele .......... 13 1.......... .................................4...... 54 ANEXO A – Ficha de segurança do ácido gálico ............................................................................................................ 59 .............. 47 4...........................................3 Teste antimicrobiano....................... 53 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..............5 Determinação in vitro do FPS dos cremes com ácido gálico .............................................................................. 52 6 PERSPECTIVAS FUTURAS ..................4.............................. 47 5 CONCLUSÃO ............................................... No entanto.1: Espectro eletromagnético das faixas Ultravioleta ao Infravermelho.1. produção de vitamina D. sendo que 5% correspondem à radiação ultravioleta. EXTRUFLEX. sendo extremamente lesiva aos seres vivos. adaptada de NR 9 . CORREA. E essa pequena quantidade de radiação é causa de efeitos positivos e negativos para a pele humana. 2008). portanto a de maior energia. Figura 1. Davolos e Correa (2007). intensidade e tempo de exposição. nenhuma radiação UVC e pequena fração UVB chegam à superfície terrestre. Porém. a quantidade de entrada desse último para a superfície da Terra tem aumentado. que vão da radiação infravermelha.1 INTRODUÇÃO De acordo com Flor. Os danos causados a derme dependem dos tipos de pele. devido à redução da camada de ozônio (FLOR. UVB (290 e 320 nm) e UVC (100 a 290 nm) (CRAVO et al..Programa de Prevenção de Riscos Ambientais. os raios solares são essenciais para a vida e trazem benefícios como sensação de bem estar. segundo Cicardo (1951). passando pela luz visível até os raios ultravioleta. A radiação de menor comprimento de onda. 12 . 2007). emite radiações eletromagnéticas. O sol. 2012. conforme ilustrado na figura 1. A faixa da radiação UV pode ser dividida em: UVA (comprimento de onda de 320 a 400 nm). Porém. além do bronzeamento. é a UVC. produção de melanina. apenas dois terços desse intervalo do espectro eletromagnético chegam à superfície terrestre. Portanto devemos tomar o devido cuidado em relação à radiação solar. DAVOLOS. devido a fenômenos naturais da filtração atmosférica. devido à absorção pelos gases oxigênio e ozônio na estratosfera. destinadas a regulação térmica. DAMAZIO. na qual têm origem todas as outras camadas (MALTESE. proteção contra diversos agentes do meio ambiente e funções sensoriais . esqualeno. tais como camada córnea ou estrato córneo (composta por queratina e lipídeos). como cálcio. 1990).2. manganês. envolve o corpo determinando seu limite com o meio externo. ou mais. sódio. iodo. zinco. Elimina e absorve substâncias. o pigmento da pele. A pele é um órgão vital e sem ela. por glicídios. 2013). elastina. controle do fluxo sanguíneo. colesterol. A epiderme é subdividida em diversas camadas. queratina.1 Pele A pele é o maior órgão do corpo humano. por materiais de natureza proteíca. Tem por função oferecer resistência à fricção. 1990). camada granulosa (formada por uma substância denominada eleidina). magnésio. e pela hipoderme . que representam 27% da composição da pele.imediatamente abaixo da derme. melanina. constituída de tecido conjuntivo adiposo. derme (camada mais interna). pressão. sais minerais. a pele é formada pela epiderme (camada mais externa). Apresenta função fotoprotetora natural 13 . como glicose e glicogênio.calor. dor e tato. dentre outros (GOMES.1. camada mucosa ou de Malpighi (formada de várias células poliédricas que contem pigmento escuro. camada germinativa ou basal. frio. O filme hidrolipídico (FHL) inibe o desenvolvimento de microorganismos.4 mm nas pálpebras a 4 mm. como os colágenos. enxofre. pois confere um pH ácido. tais como ácidos graxos. como mostra a figura 1. a sobrevivência seria impossível (MALTESE. ferro. Sua espessura varia desde 0. por lipídeos. glicoproteínas. ambas formadas por células e tecido conjuntivo. responsável pelas diversas colorações da pele). cobre. A epiderme apresenta células responsáveis pela produção de melanina. Corresponde a 16% do peso corporal e exercem diversas funções. através de terminações nervosas. fósforo. camada lucida (na qual a queratina não está presente). além de sintetizar vitamina D. ácido hialurônico e enzimas. Segundo Maltese (1990). a melanina. na planta dos pés e na palma das mãos. aos traumatismos e à distensão. A pele é constituída por cerca de 70% de água. fosfolipídios e triglicerídios. potássio. derme e hipoderme. e é 14 . presente nos raios solares. Como a incidência dos raios ultravioletas está cada vez mais agressiva em todo o planeta. pois a camada córnea e a melanina filtram os raios solares (MALTESE. as pessoas de todos os fototipos devem estar atentas e se protegerem quando expostas ao sol (SBD. 2012). 1990). como raquitismo em crianças e osteoporose em idosos. 2011. cuja função é a de auxiliar na prevenção de doenças. e no crescimento dos indivíduos (MALTESE. Na derme e na epiderme ocorre o processo de transformação da provitamina D em vitamina D sob a ação da radiação solar UV. O fototipo cutâneo descreve como a pele reage dada a primeira exposição ao sol.contra raios UV. se ela reagirá com bronzeamento ou com vermelhidão (queimadura). 1990).2: Ilustração da composição das camadas da pele: epiderme. a radiação solar apresenta efeitos benéficos como estimuladores de síntese desta importante vitamina ao organismo humano. Neste contexto. Evitar a exposição excessiva ao sol e proteger a pele dos efeitos da radiação UV são as melhores estratégias para prevenir o melanoma e outros tipos de tumores cutâneos. Figura 1. VILELA. 2012). quanto ao fototipo.1. Tabela 1. A seguir na tabela 1. SBD. todos os bebês e crianças até três anos de idade têm pele extremamente sensível porque o sistema de proteção da pele ainda não está desenvolvido. da pele etc. Independentemente do tipo de pele. como cor do cabelo. 2012.3: Ilustração das diferentes tonalidades de colorações da pele. SBD. Na figura 1.3 mostra os diferentes fototipos de peles (SBD. são mostradas as diferentes classificações de fototipos e seus respectivos fatores de proteção solar de acordo com dados da Sociedade Brasileira de Dermatologia. Fototipo 1 Fototipo 2 Fototipo 3 Fototipo 4 Fototipo 5 Fototipo 6 Figura 1. 2012.1: Fototipos cutâneo: suas respectivas características e FPS ideal.identificado por várias características. Acima dos três anos de idade as 15 . localizada nas células das camadas externas da epiderme. 2012). o protetor ideal é o na versão creme. Na tabela 1. recomenda-se sérum.2: Diferentes formulações de fotoprotetores recomendadas aos diferentes tipos de peles. produzindo dilatação dos vasos e aumento no fluxo sanguíneo. por protetores à base de gel.2 Efeitos da radiação sobre a pele Os raios infravermelhos produzem um aquecimento da superfície da pele. são mostrados os tipos de textura de pele e as diferentes formulações recomendadas de fotoprotetores. 1. Assim é preciso redobrar a atenção com uso de fotoprotetor especial para crianças e bebês (SBD. Além disso. loção ou spray. sérum e mousse também são recomendadas. o aquecimento faz aumentar a fagocitose. Neste caso. penetra mais profundamente na derme e induz a produção de melanina. pois hidrata a pele. 2012). Loções e gel-creme são os tipos mais indicados de protetores solar. Pele normal Pele sensível Em relação ao filtro solar. A radiação UVA é a mais abundante.2 a seguir.funções de proteção e reparo ainda estão em desenvolvimento. Também induz o câncer 16 . que é mais resistente ao contato com a água e o suor. Pele acnéica Pele mista Segue a mesma recomendação de tipo de protetor solar indicado para pele oleosa. sem Pele oleosa gordura e sem álcool. responsável pela proteção contra processos infecciosos e a atividade metabólica local. Cerca de 5% da radiação infravermelha é absorvida a 2 mm e mais de 99% é absorvida dentro dos 3 mm da epiderme (CICARDO. é Pele seca recomendado optar por protetores em loção que contenham em sua composição água e óleo. preferencialmente. envelhecimento precoce e o câncer (SBD. através da fotoxidação da leucomelanina. As versões em gel-creme. 1951). pois são leves e fluidas. em gel-creme. Tabela 1. Os fotoprotetores são preparações de uso tópico que reduzem os efeitos danosos da radiação ultravioleta prevenindo queimaduras solares. O protetor solar mais indicado é o do tipo Oil Free. pois são absorvidos mais rapidamente pela pele sem obstruir os poros ou deixar a pele brilhosa. Deve-se optar. A figura 1. 2007). FLOR. sobretudo às moléculas de DNA. 2014. a radiação UV provoca um processo complexo associado a reações químicas e morfológicas. DEVOLOS. 2014. Diversas moléculas na pele podem absorver a radiação UV e sofrer alterações químicas. Além disso. É responsável pela transformação do ergosterol epidérmico em vitamina D.de pele. ocasionando queimaduras solares e vermelhidão na pele. DEVOLOS. 17 . uma das principais a absorver a radiação UV. CORREA. 2011). ROCHA et al. envelhecimento precoce.4: Diagrama esquemático da incidência das radiações UVA. pode ocorrer imunossupressão. cataratas e surgimento de câncer.4 mostra a incidência das radiações ultravioleta e infravermelha sobre as camadas da pele (FLOR. alterações químicas e histológicas na epiderme. Figura 1. Ao atingir a pele desprotegida e com ação cumulativa. dentre outras deteriorações (BALOGH et al. resultando em mutações genéticas. CORREA. 2007). Aumenta o risco de câncer de pele e reduz o processo de reconhecimento do organismo para a destruição de células malignas. causa o envelhecimento precoce das células e induz também o bronzeamento da pele. além de ser a principal responsável pelo envelhecimento precoce da pele (SBQ. UVB e IV sobre a pele.. A radiação UVB possui menor comprimento de onda que a UVA e atinge a epiderme. que podem ocasionar alterações no metabolismo das células. podendo ocorrer formação de espécies reativas de oxigênio (radicais livres).. são os cânceres. devido às doenças relacionadas à exposição solar. pápulas e náuseas. 2008). tem sido relacionado à mudança de hábitos de vida da população mundial em relação à exposição solar (COSTA. O uso de protetor também deve ser feito nos lábios. O aumento da incidência de melanomas. fotoproteção é um elemento profilático e terapêutico frente aos efeitos danosos da radiação UV. pois a mucosa é mais sensível do que a pele por conta da ausência de estrato córneo desenvolvido. repetindo-se as aplicações a cada 2 horas. coceira. A abordagem é realizada por meio do uso de protetores solares. 18 . No Brasil o câncer de pele é o mais comum dos tipos da doença. REVISTA SCIENCE. De todas as doenças as mais importantes.5 (VITOR et al. especialmente aos fototipos de pele mais vulneráveis aos efeitos nocivos da radiação solar. 2014. incluindo vermelhidão. Isso acontece porque a radiação UVA induz ao estresse oxidativo. ilustrados na figura 1. vestimentas protetoras e exposição restrita à luz solar.. também denominados protetores solares. e pode resultar em diversos sintomas. A primeira linha de defesa contra estes efeitos nocivos é a utilização dos fotoprotetores. erupção polimórfica solar (EPS). é de suma importância o uso de filtros com fator de proteção maior do que 15.5: Formação do câncer por mutação genética (DNA). Figura 1. manifestação mais grave de neoplasia de pele.Segundo Gonzáles e colaboradores (2008). Algumas pessoas sofrem reações alérgicas devido à exposição solar. constituindo um grave problema de saúde pública que corresponde a mais de 25% de todos os tipos de tumores diagnosticados. Assim. WEBBER. placas. 2004). uma fotodermatite. do ponto de vista clínico. “sem par” nos orbitais externos. 2007). 2006). ácidos nucleicos na parte mais profunda da epiderme. SALGADO. o organismo humano é capaz de neutralizar. ou seja. degradam os fibroblastos da derme e podem. 2007). altamente reativas. LEONARDI.. inclusive. Em condições normais. entre outras atividades fisiológicas (BARREIROS et al. Esses radicais livres cujo elétron desemparelhado encontra-se nos átomos de oxigênio ou nitrogênio são denominados ERO (espécies reativas de oxigênio) ou ERN (espécies reativas de nitrogênio).. por conter um ou mais elétrons não pareados. carboidratos. por sistemas antioxidantes. sinalização intercelular. Os radicais livres atacam as células da pele na parte superficial da epiderme.1. Gerando assim um estresse oxidativo capaz de causar o envelhecimento precoce e o desenvolvimento de câncer de pele nos casos mais graves (BALOGH et al. SALGADO.3 Radicais livres São chamados de radicais livres as pequenas moléculas instáveis. os outros 5% formam radicais livres que também podem ser aproveitados em alguns processos fisiológicos (CHORILLI. estabelece-se um desequilíbrio entre a produção de ERO e os sistemas antioxidantes. em situações patológicas ou sob os efeitos da exposição excessiva e crônica à radiação UV. lesar proteínas. Porém. LEONARDI. LEONARDI. A principal fonte de radicais livres no organismo provém do metabolismo habitual do oxigênio. 2011). 19 . O oxigênio é um dos mais importantes geradores de radicais livres dentro do nosso organismo (CHORILLI. lipídios. Aproximadamente 95% do gás oxigênio é metabolizado até água via cadeia de transporte de elétrons. 2007). encontram-se envolvidos na produção de energia. No organismo. podendo ser gerados na mesma velocidade com que desaparecem. Quando atacam podem transformar a molécula atacada em outro radical livre. as espécies reativas de oxigênio geradas de maneira fisiológica. A maioria dos radicais livres age muito rapidamente. formando reações em cadeia muito danosas (CHORILLI. síntese de substâncias biológicas importantes. SALGADO. Nos filtros orgânicos temos a presença de 20 . diversos trabalhos investigam a ação dos antioxidantes na fotoproteção.4 Atividade antioxidante Antioxidantes são definidos como substâncias que. Segundo Messias (2009). reparando os danos gerados por eles ou sequestrando os mesmos (BALOGH et al. Este radical. Eles podem agir evitando a formação de radicais livres. classificados rotineiramente como filtros de efeito químico (filtros químicos) e filtros de efeito físico (filtros físicos). respectivamente. 2011). 2009). 2011). assim formam-se espécies inativas para a reação em cadeia e um radical inerte (A●) procedente do antioxidante.. O mecanismo de ação desse tipo de antioxidante está representado a seguir: ROO● + AH → ROOH + A● R● + AH → RH + A● O átomo de hidrogênio ativo do antioxidante é abstraído pelos radicais livres R ● e ROO●.. Muitos produtos cosméticos presentes no mercado apresentam antioxidantes incorporados visando a combater os sinais de envelhecimento da pele.1. estabilizado por ressonância. promovendo a remoção ou inativação dos radicais livres através da doação de cátions de hidrogênio (H+) a estas moléculas. não tem a capacidade de iniciar ou propagar as reações oxidativas (MESSIAS. Alguns estudos avaliam a ação dos mesmos na prevenção da formação de eritema cutâneo por meio da determinação do valor de FPS e outros analisam seus efeitos protetores frente aos danos moleculares gerados por estresse oxidativo induzido pela radiação UV (BALOGH et al. 1. os polifenóis como o ácido gálico são considerados antioxidantes primários.5 Fotoproteção Existem dois tipos de filtros solares: orgânicos e inorgânicos. Atualmente. diminuem ou previnem significativamente a oxidação deste substrato. interrompendo a reação em cadeia. quando presentes em baixas concentrações comparadas com as de um substrato oxidável. Dependendo da capacidade de absorver comprimentos de onda mais longos ou mais curtos. estas moléculas são compostos aromáticos com grupos carboxílicos. 2011). que agem pela reflexão.compostos orgânicos que protegem a pele pela absorção da radiação e nos inorgânicos temos a presença de óxidos metálicos. 1.3. na concentração recomendada pelo FDA (Food and Drug Administration). Nos filtros disponíveis comercialmente. Figura 1. CORREA. os filtros UVB são representados pelos derivados do ácido para-aminobenzóico (PABA). 2011. como mostra a figura 1.5. transformando-o em um tipo de energia não nociva ao ser humano.1 Protetores solares orgânicos Os protetores orgânicos são formados por moléculas orgânicas que agem através da absorção de um ou mais comprimentos de onda específicos. Adaptado de SCHALKA. os salicilatos e os benzimidazóis.6: Interação dos filtros físicos e químicos com a radiação solar. DAVOLOS. O processo de absorção pode se repetir várias vezes através do mecanismo denominado ressonância. 2013). 21 . Conforme a tabela 1. filtros UVA e filtros de amplo espectro (UVA e UVB) (SCHALKA. proporciona elevado fator de proteção ou largo espectro de absorção isoladamente (FIGUEIREDO. Os filtros UVA incluem as benzofenonas e os derivados de dibenzoilmetano. REIS. 2007). REIS. os filtros orgânicos são subclassificados em filtros UVB.6 (FLOR. os cinamatos. pois nenhuma delas. Estas substâncias são usadas em associação. 3. AGUIAR.benzoil-4-hidróxi-2- 355 metóxibenzenossulfonato de sódio 2.2. Classes Derivados λmax (nm) 4-dimetilaminobenzoato de pentila 310 4-dimetilaminobenzoato de 2-etilexila 311 4-aminobenzoato de 2. SANTOS.3-difenilpropenoato de 2-etilexila 3-benzilideno cânfora 294 3-(4-metilbenzilideno) cânfora 300 3-(4-sulfobenzilideno) cânfora 294 Metilssulfato de 3-(4- 284 trimetilamôniobenzilideno) cânfora 5.Tabela 1.2-di-hidróxi-4-metóxibenzofenona 340 2-hidróxi-4-metóxibenzofenona 359 22 .2-di- 290 hidróxidietilamônio 303 2-ciano-3.5-trimetilcicloexila 306 4-isopropilsalicilato de benzila 310 Salicilato de 2.3-dihidróxipropila 297 4-bis(2-hidróxipropil)aminobenzoato de etila 312 4-bis(polietóxi)aminobenzoato de polietóxietila 309 Salicilato de 2-etilexila 305 Salicilato de 3.3: Filtros orgânicos e seus derivados.2-triidróxitrietilamônio 298 4-metóxicinamato de 3-metilbutila 308 4-metóxicinamato de 2-etilexila 311 4-metóxicinamato de 2-etóxietila 308 4-metóxicinamato de 2. 2013. NASCIMENTO. que a radiação UV é 23 . ter um elétron promovido para outro orbital de maior energia.1. portanto é muito provável e dá origem a bandas de absorção de forte intensidade. Figura 1. explicada pela figura 1. como um todo.5. também de estado singlete (S1). 2008.7.1 Mecanismo de Proteção Para compreender o mecanismo de proteção dos filtros orgânicos é preciso entender como ocorre a transição eletrônica. O estado excitado S1 perde energia por relaxação térmica. 2008). É neste processo. pelo que não dá origem a bandas apreciáveis no espectro de absorção (CONSTANTINO. Uma molécula em seu estado fundamental (singlete. Esta transição é geralmente permitida. SOTOMAYOR et al.1. de singlete (S0) para triplete (T 1) é proibida: a transição é muito improvável e ocorre muito raramente. por absorção de um comprimento de onda específico. A outra transição possível. voltando ao estado fundamental. S0) pode.7: Diagrama de Jablonski mostrando o que pode ocorrer após uma molécula absorver um fóton com energia na faixa do ultravioleta ou visível. A figura 1. e ficam suspensas quando incorporadas em uma formulação. A fotoestabilidade dos filtros UV está estritamente ligada a sua capacidade de liberar a energia absorvida para o ambiente sem sofrer alterações estruturais. 1. 2008).2 Protetores solares inorgânicos Nos protetores inorgânicos. o processo de proteção se dá pela reflexão da radiação UV. se fragmentar ou gerar radicais livres (PAESE.5.1. Este tipo de filtro atua como uma barreira física que não permite a passagem da radiação. não apenas para a eficácia do protetor solar. 2008). Sua popularidade relaciona-se ao fato de serem atóxicos. mas também para a aparência do produto cosmético (ARAUJO.5. o de zinco (ZnO) e o de titânio (TiO2). Caso a molécula excitada não consiga dissipar a energia. 1. Estas substâncias também são denominadas de pigmentos inorgânicos.2 Fotoestabilidade Para garantir uma constante eficácia durante o período de exposição. Nos últimos anos. os protetores inorgânicos têm sido utilizados cada vez mais frequentemente. os filtros químicos UV utilizados não podem ser alterados quando irradiados pela luz solar. O tamanho destas partículas é de suma importância. consequentemente. SOUZA. 2008). Os filtros físicos mais utilizados são representados por dois óxidos. inofensivas ao ser humano (CONSTANTINO. A diminuição da capacidade de absorção em consequência da instabilidade dos filtros UV químicos resulta numa maior quantidade de radiação incidente sobre a pele e. aumenta o poder deletério dos raios solares sobre o organismo humano (PAESE. pode sofrer rearranjo.convertida em comprimentos de onda de menor energia. 2008). 2008). além de serem muito eficientes na proteção contra a radiação UV (ARAUJO.8 apresenta o espectro de refletância do óxido de zinco e do dióxido de titânio: 24 . SOUZA. Essa característica induz ao uso de uma quantidade menor do produto. utilizam- nanopartículas (diâmetro de 10-50 nm). Além disso. É imprescindível a manutenção do tamanho destas partículas no produto final. pois a má dispersão irá reduzir o desempenho do produto. SILVA et al. de modo que não ocorra aglomeração das partículas. se com o passar do tempo ocorrer coalescência e formação de agregados maiores. pois. considerando que se houver aglomeração isto poderá causar aumento das propriedades de difração e reflexão da faixa de luz visível. que pode consequentemente comprometer o seu desempenho. 2007). para solucionar esse ponto negativo. 2011). aumentando a aceitabilidade cosmética do produto (MACHADO et al. se partículas microfinas ou Atualmente. o desempenho final do produto diminuirá (FLOR.8: Espectro de refletância do TiO2 e ZnO. Para que haja eficácia. 2010. os pigmentos microfinos precisam estar adequadamente dispersos no veículo. DAVOLOS. esteticamente desagradável. não somente ressaltando 25 . os pigmentos microfinos também precisam ser mantidos em suspensão.. CORREA. levando a queimaduras e eritemas nas áreas desprotegidas. Os filtros solares inorgânicos apresentam como ponto negativo a formação de uma película esbranquiçada sobre a pele.Figura 1. que geralmente é uma emulsão. As nanopartículas refletem e absorvem radiação UV e são transparentes na pele. A estimativa do FPS por espectrofotometria é realizada pela avaliação da altura. mas também prejudicando sua eficácia na região UV e a segurança contra a geração de radicais livres com atividade citotóxica (SURMAN et al. 2008): 𝐹𝑃𝑆 = 𝐹𝐶. 2009). I (λ) = intensidade da radiação solar no comprimento de onda λ. Mansur e colaboradores correlacionaram a determinação do FPS por testes in vivo e por testes in vitro. SOUZA. 1. 𝐼 (λ). contudo. GUTERRES.6 Fator de proteção solar Para comprovar a eficácia do protetor solar é necessária a determinação do FPS na porção UVB do espectro eletromagnético.sua coloração branca. A determinação do FPS de um protetor solar é feita com testes in vivo. EE (λ) = efeito eritemogênico da radiação de comprimento de onda λ. Na prática significa quantas vezes mais uma pessoa pode se expor ao sol usando o filtro sem se queimar em relação ao tempo que queimaria sem usá-lo (MILESI. 2002). pois este é o responsável por causar eritema na pele. 2008). o FPS é a relação entre o tempo de formar eritema com proteção e sem proteção. SOUZA. 𝑎𝑏𝑠(𝜆) (Equação 1) Onde: FC = fator de correção (=10). 26 .. Na teoria. por isso apenas o UVB é analisado. é definido como a razão entre Dose Eritematógena Mínima (DEM) da pele protegida e a DEM da pele desprotegida. O fator de proteção solar é obtido através de testes in vivo ou in vitro (ARAUJO. Para que um filtro solar seja considerado eficaz ele precisa proteger a pele exposta de queimaduras solares. largura e localização da curva de absorção dentro do espectro do ultravioleta (ARAUJO. pelo fator EE (λ) (efeito eritemogênico da radiação de comprimento de onda λ) no cálculo da equação 1. abs (λ) = leitura espectrofotométrica da absorbância da solução do filtro solar no comprimento de onda λ. ∑320 290 𝐸𝐸 (λ). No teste in vivo. emulsões de óleo em água (O/A) e de água em óleo (A/O). A eficácia do FPS é influenciada pelo tipo do filtro solar ativo. Para que o filtro solar escolhido atue como fotoprotetor deve se levar em consideração o veiculo no qual é inserido. CORREA. como grande afinidade pelo revestimento cutâneo. absorvível pela pele. Emulsão ou base emulsionada é um dos veículos atualmente mais utilizados na produção de cosméticos. não deve ser irritante. e incolor.7 Formulações A formulação de um fotoprotetor adequado deve permitir um alto FPS. 2011. além disso. Já a formulação água em óleo (A/O) é a ideal para a proteção da 27 . tem que ser resistente à água. Os cremes hidratantes podem ser classificados como uma emulsão óleo em água e água em óleo (O/A e A/O) que se diferem pela diferença da polaridade nas duas fases interna e externa (OLIVEIRA. garante a proteção e dá uma sensação suave e sedosa. bem como na espessura e uniformidade da camada formada na pele (CASWELL. 2001). 2007). Há inúmeros veículos para a fabricação de protetores solares. 2009. DEVOLOS. frequência e tempo de exposição solar (SILVA et al. atóxico. hidratação da pele. mutagênico. uniformidade.. cremes e loções emulsionadas e géis (FLOR. 2009). podendo influenciar na fotoproteção. Mas os principais utilizados em fotoprotetores são loções hidroalcoólicas. 2009). CORREA. volátil. como loções hidroalcoólicas. Apresenta uma série de vantagens. óleos. 2009). pelo processo de emulsificação. géis oleosos. bastões. óleo em água (O/A). fotoquímico e termicamente inerte. DE PAOLA. estável e econômico. sem ser gorduroso e com melhor custo-benefício. DEVOLOS. 2001). CASWELL. As emulsões são definidas como sistemas heterogêneos de duas ou mais fases constituído por um liquido disperso no outro liquido dispersante no qual é imiscível (OLIVEIRA. espessura da camada córnea. manchar a pele ou a roupa e por fim ser estável no seu produto final (FLOR. a possibilidade de se obter veículos de diferentes texturas. consistência e capacidade de penetração. 2007). Um filtro solar deve ser químico. sensibilizante. 2011). Emulsões com maior porcentagem de água. apresenta propriedades emolientes e hidratantes (OLIVEIRA. aerossóis.1. entre outros (BALOGH et al. A partir destes avanços tecnológicos pôde-se observar um crescente número de publicações relatando a obtenção do ácido gálico em diferentes espécies de vegetais. DEVOLOS. da ressonância magnética nuclear e da espectrometria de massas.pele.. bem como a obtenção de derivados por diversos processos químicos (ROSSO.9 mostra um diagrama esquemático dos tipos de emulsão (FLOR. dando uma sensação desagradável.9: Representação dos tipos de emulsões O/A (1) e emulsão A/O (2). 2001). e é frequentemente um componente de taninos hidrolisáveis em plantas. possibilitou um melhor desempenho na obtenção e caracterização do ácido gálico e seus derivados. OLIVEIRA.10 (GRUNDHOFER et al. Figura 1. A figura 1. CORREA.8 Ácido Gálico A implementação da cromatografia líquida de alta eficiência. LOWE. 2005). 2007. O ácido gálico (ácido 3. SHAATH. entre outras.5-triidroxibenzoico) é um intermediário do metabolismo vegetal secundário. mas tem aspecto bastante gorduroso. Figura 1. 28 .4. A estrutura do ácido gálico está representada na figura 1. 2009. 1.10: Estrutura do ácido gálico. 1997). da cromatografia gasosa. a obtenção de inúmeros análogos ésteres com os mais distintos efeitos farmacológicos (ROSSO. O ácido gálico é utilizado como um ingrediente na revelação de fotografias. octila e dodecila. 2005). Convencionalmente o ácido gálico é produzido por hidrólise química do acido tânico. além de apresentar citotoxicidade sobre as células tumorais. que podem ter sua concentração variando de acordo com os tecidos vegetais. incluindo peróxido de hidrogênio. embora sejam encontrados registros desde 1910 (ROSSO. desta forma. cosméticos e materiais de embalagem de alimentos para prevenir o ranço induzido pela peroxidação lipídica e deterioração (YEN et al. baixa pureza e alto custo.. Alternativamente o ácido gálico pode ser produzido por hidrólise microbiana do ácido tânico (INOUE et al. Não se pode afirmar ao certo quem descreveu primeiramente o processo de obtenção do ácido gálico através da hidrólise de taninos. O ácido gálico é um composto de grande interesse tanto para a indústria farmacêutica quanto para a química. propondo que estas duas funções fazem do ácido gálico um composto eficiente para a saúde da pele. 29 . Eles também são utilizados em alimentos processados. antioxidante. da época ou. Kim (2002) mostrou que o ácido gálico tem duas funções como antimelanogênico e agente antioxidante. antibacteriana. Em sua função ácida. O ácido gálico e seus n-alquil ésteres. 2002). 2005). anticarcinogênica. especialmente o galato de propila. Por ser um dos principais componentes desse conjunto de moléculas. são amplamente utilizados como aditivos alimentares para sequestrar espécies reativas de oxigênio.. 1995).. mas possui pouco rendimento. as suas propriedades biológicas e de seus análogos têm sido amplamente investigada. da parte coletada. bem como em função da idade e tamanho da planta.Os taninos são compostos fenólicos presentes na maioria das plantas. ainda. antialérgica. e seus ésteres são conhecidos por apresentarem atividades antimutagênica. 1987). ânion superóxido e radical hidroxila (VAN DER MEEREN. possibilitando. o ácido gálico permite a introdução dos mais variados substituintes. 2011). do local de coleta (BERNARDES et al. antifúngica e antiinflamatória. 2. 30 .1 Objetivo geral Produzir um protetor solar possuindo ácido gálico como agente ativo.2 Objetivos específicos Formular um protetor solar à base de ácido gálico. Descobrir o fator de proteção.2 OBJETIVOS 2. Fazer testes de estabilidade. 31 . chapa de aquecimento 01/09E (Lucadema Científica®).P.S.S. - Hidróxido de sódio - 3. Eles e suas respectivas marcas estão descritos na tabela 3. Nome Marca Ácido gálico monohidratado puríssimo Vetec® Álcool etílico 92.2 Equipamentos Para a realização deste trabalho.3 MATERIAIS E METÓDOS 3. além de vidrarias e materiais de rotina do laboratório foram utilizados os seguintes equipamentos: espectrofotômetro UV/Visível Model Nova 1600 UV (NOVA Instrumente®). incubadora DT-6150C (Diagtech®) e pHmetro digital PG1800 (GEHAKA®). banho ultrassom NI 1201-TD (NOVA Instrumente®).P. Tabela 3.1 Matérias-primas e reagentes As matérias-primas e reagentes utilizados neste trabalho não necessitaram passar por nenhuma etapa de purificação extra.1: Matérias-primas e reagentes utilizados. balança semi-analítica AS510 (Marte®).1. balança analítica AG 200 (GEHAKA®).8º Tupi® Metilparabeno Nipagin® Propilparabeno Nipazol® Cera autoemulsificante não iônica Polawax® Trietanolamina QM Reagentes® Dióxido de titânio Via Farma® Propileno Glicol U. - Óleo Mineral U. 1%) Nipazol (0.s.8 mL de água destilada na fase aquosa e colocou para aquecer as fases em chapa de aquecimento.15 g do ácido gálico. verteu-se a fase aquosa sobre a fase oleosa e agitou-se vigorosamente com auxílio de um pistilo até o resfriamento da solução.2. que teve seu volume completo com etanol.) Pollawax (11%) Pesou-se as matérias-primas da fase oleosa em um almofariz e os da fase aquosa em um béquer de 100 mL. Adicionou-se 82. Mediu-se a absorbância dessa solução no espectrofotômetro.3 Métodos 3. transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL.2 Preparação do creme comum As matérias-primas utilizadas na preparação do creme sem ácido gálico e suas respectivas concentrações estão listadas na tabela 3. Uma alíquota de 5 mL dessa solução foi transferida para um balão volumétrico de 50 mL. Tabela 3.1 Obtenção do espectro de absorção do ácido gálico Pesou-se 0. Uma nova alíquota de 5 mL foi retirada e transferida a um balão volumétrico de 25 mL.3.2: Concentrações de reagentes utilizados para 100 g de creme comum.8º. 3. Fase Aquosa (m/m) Fase Oleosa (m/m) Nipagin (0. 32 . nos comprimentos de onda de 250 até 320 nm.3.p. e completou-se o volume com álcool etílico 92. Depois que a fase oleosa fundiu e a fase aquosa solubilizou. de 5 em 5 nm.3.1%) Propileno glicol (3%) Óleo mineral (3%) Água destilada (q. completando o volume com etanol. usando cubetas de quartzo e etanol como branco. 3. adicionou-se cerca de 5% de dióxido de titânio nos cremes prontos de 5% (2) e 7% (1 e 2) de ácido gálico.3: Quantidades de reagentes utilizados para 100 g de Creme com Ácido Gálico.8 mL de água destilada. com o intuito de clareá-los.) - Pesou-se os reagentes da fase oleosa em um almofariz e da fase aquosa em um béquer de 100 mL.3. A formulação resultante está descrita na tabela 3. 7 e 10%) Pollawax (11%) Água destilada (q. Após a realização dos testes de estabilidade. verteu-se a fase aquosa sobre a fase oleosa e agitou-se vigorosamente com auxílio de um pistilo até o resfriamento da solução.1% Óleo mineral 3% Pollawax 11 % 33 .s. Tabela 3. respectivamente. Fase Aquosa (m/m) Fase Oleosa (m/m) Nipagin (0.8. As matérias-primas utilizadas e suas respectivas concentrações estão listadas na tabela 3. neutralizou-se com aproximadamente 100.1%) Propileno glicol (3%) Óleo mineral (3%) Ácido gálico (5.4.1% Nipazol 0. Tabela 3. Matéria-prima Concentração Ácido gálico 5 e 7% Dióxido de titânio 5% Nipagin 0.3. Para cada massa de ácido gálico (5.3 Preparação dos cremes com ácido gálico Os cremes foram produzidos em duplicata em três concentrações diferentes de ácido gálico: 5.8 e 62. Colocaram-se para aquecer as duas fases em chapa de aquecimento. em 72. 68. 7 e 10% (m/m). 7 e 10 g). Depois que a fase oleosa fundiu e a fase aquosa solubilizou.4: Formulação do creme com ácido gálico e TiO2.1%) Nipazol (0.p.s. 140 e 200 gotas de agente alcalinizante.p.) - NaOH 4 mol L-1 / Trietanolamina (q. 1 Características organolépticas As formulações foram avaliadas quanto à mudança na cor.2 pH Determinou-se o valor de pH de cada formulação utilizando-se uma solução a 10% (m/v).14. Na metodologia de Knorst (1991).s. determinada a 25° C. adaptada pelo grupo conforme necessidade do laboratório. espalhabilidade.4 Avaliação da estabilidade As emulsões foram armazenadas em temperatura ambiente e ao abrigo da luz.3 Espalhabilidade A espalhabilidade foi determinada segundo a metodologia proposta por Knorst (1991).4. 3.3.Propileno glicol 3% Água destilada q. d = diâmetro médio (mm) e π = 3. Empilharam-se placas de petri de massa conhecida em cima do creme. 𝐸𝑖 = 𝑑² × 𝜋/4 (Equação 2) 34 . obtida pela dispersão de 2 g da formulação em 20 mL de água destilada.3.3. foi calculada através da Equação 2. a espalhabilidade (Ei). Os testes de estabilidade realizados foram: características organolépticas.p 3.4.3. por observação visual e olfativa. 3. odor ou aspecto. pH e atividade antimicrobiana. anotando a variação média do diâmetro na medida em que se adicionava uma nova placa.4. onde Ei = espalhabilidade da amostra para o peso i (mm²). 3. formando uma solução final de 100 mL (diluição de 10-1). Com os valores da absorbância obtidos calculou-se o FPS através da equação 1 proposta por Mansur (1986). Com o auxílio de alça microbiológica. uma alíquota de 5 mL dessa solução foi transferida para um balão volumétrico de 25 mL. Bras.4.4 Teste antimicrobiano O teste antimicrobiano de semeadura em placa após diluição foi realizado segundo a metodologia proposta pela farmacopeia brasileira 4ª edição (F.3. transferiu-se 1 mL para 9 mL de água destilada (10-2).2 mg mL-1. As placas ficaram incubadas em estufa de incubação a 30 ºC por 24 horas para a contagem de bactérias e para os fungos. Em seguida deixou-se no banho ultrassom por 5 minutos e filtrou-se utilizando algodão. nos comprimentos de onda de 290 até 320 nm. A figura 3. transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL e diluiu-se com álcool etílico 92. A concentração final foi de 0. IV 1988).3.8º. Usando o etanol como branco. obtendo diluição de 10-4. Retirou-se uma alíquota de 5 mL da solução filtrada.5 Determinação in vitro do fator de proteção solar (FPS) dos cremes com ácido gálico A determinação in vitro do FPS foi realizada em triplicata. Em seguida. descartando os 10 mL iniciais. Desta última diluição. completando-se o volume com etanol. realizando o mesmo procedimento na próxima diluição (10-3) e novamente com a última diluição. foram feitas alçadas com a amostra diluída nas placas preparadas com ágar caseína de soja (esterilizado. Pesou-se 1 g do creme. de 5 em 5 nm. transferiu-se para um balão volumétrico de 50 mL e completou-se o volume com etanol.1 mostra a relação das 35 . ficaram 5 dias em 25 ºC. fundido a 45 ºC e depois solidificado). Foram pesados 10 g de todos os cremes de 5% de ácido gálico (com e sem dióxido de titânio) e transferidos para 90 mL de caldo de caseína de soja estéril.3. mediu-se a absorbância dessa solução no espectrofotômetro usando cubetas de quartzo. 3. utilizado o método espectrofotométrico desenvolvido por Mansur (1986). . 36 . SAYRE et al.1: Relação efeito eritemogênico (EE) versus intensidade da radiação (I) conforme o comprimento de onda (λ). 1979.absorbâncias na região UVB (290-320 nm) conforme seu fator de efeito eritemogênico (EE) e intensidade da radiação (I). Figura 3. 593 0.10 0.38 1.13 1.24 1.829 0.847 0.1 Obtenção do espectro de absorção do ácido gálico Para dar início ao trabalho foi necessário obter o espectro de absorção do ácido gálico na faixa UVB na concentração de 15%.254 0.1.39 1.592 0.035 265 1.56 0.313 0.25 1.587 0.54 1.61 1.119 0.4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 4.862 0.45 1.05 0.057 275 1.1. 2 e 3 Média SD 250 0.016 37 .989 1.957 0.027 0.832 0.061 290 1.06 1.12 1.037 255 0.378 0.36 0.034 315 0.33 1.039 320 0.45 1.120 0.761 0. Tabela 4.088 300 0. onde seus dados estão expressos na tabela 4.040 260 1.45 1. suas respectivas médias e desvios padrões.248 0.525 0.20 1.316 0.043 0. relacionando as absorbâncias das amostras nos comprimentos de 250 a 320 nm da radiação ultravioleta.060 310 0.782 0.1: Absorbância em triplicata do ácido gálico puro na concentração de 15% na faixa de 250 a 320 nm. λ (nm) Absorbâncias 1.258 0.080 0. Verificou-se que houve uma absorção significativa nessa porção do espectro. conforme a figura 4.212 0.592 0.048 305 0.109 270 1.12 1.58 1.012 0.026 0.64 1.069 295 0. As absorbâncias foram medidas em triplicatas entre 250 e 320 nm. de 5 em 5 nm.26 0.641 0.279 0.545 0.32 1.04 0.807 0.57 0.39 0.568 0.058 285 1.054 280 1.56 1.157 0. 4.0 0. de cor branca e de odor característico de suas matérias-primas (figura 4.8 1. 38 . constatando que há a possibilidade para uso como filtro solar nessa concentração.6 1. ocorre a absorção nessa faixa de comprimento de onda.4 1.8 0.2 1.0 250 260 270 280 290 300 Comprimento de Onda (nm) 310 320 Figura 4. Figura 4. O creme formado resultou numa mistura homogênea.2 0.0 1.2 Preparação do creme comum O creme comum foi produzido para servir como parâmetro nos testes organolépticos e físico-químicos.2: Creme comum para comparação com os cremes com ácido gálico.Absorbância 2. A leitura da absorbância foi realizada de maneira a verificar se o ácido gálico absorve na região do UVB (290 a 320 nm).2).6 0.4 0.1: Gráfico da absorbância média do ácido gálico em 15% na região do UVB. Conforme a imagem e aos dados anteriores. 4.3 Preparação dos cremes contendo ácido gálico Os cremes com ácido gálico foram feitos em duplicata em três concentrações: 5, 7 e 10% (m/m). Conforme a ficha de segurança do ácido gálico, a toxicidade por via cutânea é de 320 mg kg-1, portanto optou-se por fazer em concentrações menores do que 15%, a exemplos dos outros tipos de filtros orgânicos utilizados nos protetores comerciais e regulamentados pela ANVISA, pois não é aconselhável para uma pessoa de 47 kg ou menos usar um cosmético com uma concentração maior que 15% de ácido gálico. Os testes para avaliar a toxicidade não podem ser realizados na ETEC. Desta forma, para não ocorrer a possibilidade de reações alérgicas, optou-se por concentrações mais baixas para a fabricação dos cremes. A figura 4.3 mostra as características dos filtros orgânicos encontrados na maioria dos protetores solares comerciais, aprovados e regulamentados pela ANVISA. Veja que as concentrações dos filtros estão entre 5 a 10%, com exceção do PABA (15%), não podendo uma concentração maior devido sua toxicidade (FLOR; DAVOLOS; CORREA, 2007). Figura 4.3: Características de alguns filtros orgânicos utilizados em protetores solares. Adaptada da ENCICLOPÉDIA DE ABSORVEDORES DE UV PARA PRODUTOS COM FILTRO SOLAR, 1995. 39 Como o ácido gálico é muito solúvel em água quente e insolúvel em óleo, optou-se por adicioná-lo na fase aquosa. Ao realizar a primeira emulsão, constatouse a formação de um creme não-homogêneo (figura 4.4). Esse fato explica-se pelo baixo valor de pH que apresentava o veículo ao adicionar uma concentração elevada de ácido gálico no creme. A formulação utilizada possui como emulsificante não-iônico o Polawax, que possui várias vantagens, como excelente estabilidade em temperatura ambiente e a alta temperatura, creme hidrófilo, umectante, facilmente removível pela água, sistema estável em vários pHs (3,0 a 10,0), mantendo a viscosidade do produto final (NATURAFARMA, 2006). Dessa forma, nas formulações seguintes foi necessário neutralizar o ácido gálico com um agente alcalinizante. Inicialmente, utilizou-se hidróxido de sódio 4 mol L-1. Houve a neutralização ainda na fase aquosa até o pH 5 - 5,5, que resultou em uma solução amarelada. Posteriormente, a neutralização foi realizada com uma substância mais utilizada em cosméticos, a trietanolamina. Contudo, formou-se também uma solução amarelada, constatando que os sais de galato formados são amarelados (figura 4.5). Com a neutralização do ácido os cremes formaram uma emulsão homogênea em todas as concentrações testadas, porém com um tom levemente acinzentado (figura 4.4). Figura 4.4: Comparação dos cremes sem correção do pH (esquerda) e com a neutralização do ácido (direita). 40 Figura 4.5: Coloração da fase aquosa quando o ácido gálico é neutralizado. 4.4 Avaliação da estabilidade A estabilidade foi avaliada através da observação das características organolépticas, físico-químicas e antimicrobianas dos veículos utilizados no decorrer do tempo. Os testes organolépticos englobam a cor, o odor e o aspecto, enquanto os físico-químicos são o pH e espalhabilidade do creme analisado. O último teste é o microbiológico. 4.4.1 Testes organolépticos e de pH Os testes foram feitos em intervalos de 7 em 7 dias, a partir do momento em que os cremes com ácido gálico foram feitos e depois que adicionou dióxido de titânio para tentar deixá-los com uma coloração mais clara. A tabela 4.2 mostra características organolépticas e físico-químicas dos cremes de concentrações de 5, 7 e 10% (m/m) de ácido gálico (A.G.). Os cremes recém-produzidos apresentaram em todas as concentrações testadas uma coloração acinzentada, conforme a figura 4.6. 41 42 .2 5. H = Homogêneo.4 5.3 5.0 5.1 5.1 5.5 Bege Bege Bege Claro Bege Bege Claríssimo Bege escuro escuro Odor N N N N N N Aspecto H H H H H H pH 4.4 Bege Bege Bege Claro Bege Bege Claríssimo Bege escuro escuro Odor N N N N N N Aspecto H H H H H H pH 5.1 5.1 5.3 5.2 Não Base Base Base Não Não aplicou clara média média aplicou aplicou Odor N N N N N N Aspecto H H H H H H pH 5.0 5. Cremes 5% (1) 5% (2) 7% (1) 7% (2) 10% (1) 10% (2) Cor Gelo Gelo Gelo Gelo Gelo Gelo Odor N N N N N N Aspecto H H H H H H pH 5.G.2: Características organolépticas e físico-químicas dos cremes com A.3 Bege Bege Bege Claro Bege Bege Claríssimo Bege escuro escuro Odor N N N N N N Aspecto H H H H H H pH 5.0 5.3 5.Recém-produzido Tabela 4.2 5.4 5.3 5.4 5.3 5.0 5.2 5.2 5.2 5.4 5.9 5.2 5.4 7 dias após Cor 14 dias após Cor Após adição de TiO2 21 dias após Cor Cor N = Normal.4 5. conforme a figura 4.7: Formação dos cremes com sais de galato de sódio nas concentrações de 5. Figura 4.6: Coloração do creme recém-produzido. os cremes ficaram com cor amarelada.Figura 4.7. 43 . 7 e 10%. Com o passar do tempo. plásticos. foi adicionado nos cremes de 5% (2) e 7% (1 e 2) mais 5% de dióxido de titânio (TiO2). em várias tonalidades de bege. como mostra na figura 4. mostrando que houve uma saturação na formulação. 44 . Apenas esses três cremes foram testados. cosméticos. Figura 4.9. Todavia. O TiO2 tem várias funções nas indústrias e uma das mais importantes é de pigmento branco. onde é o mais utilizado nas indústrias de tintas. Para fins estéticos. pois os cremes ficaram com aspecto de base. entre muitas outras. devido seu brilho e alto índice de refração . alimentos. indicando que houve uma supersaturação de sal de galato de sódio e que o creme expeliu o seu excesso (figura 4. pois os cremes de 10% apresentavam cristais de sal de galato e o creme de 5% (1) já estava com uma coloração clara.8: Formação de camada escura no creme com 7% (esquerda) e de cristais de sal de galato com 10% de ácido gálico (direita). Já nos de 10% foram observados cristais nas superfícies dos cremes. para tentativa de clarear os veículos.Os cremes de 7% formaram uma camada mais escura que o restante do creme.8). os resultados não foram satisfatórios. Sendo assim. conforme mostram a figura 4.2 Teste de espalhabilidade A espalhabilidade. definida como a expansão de uma formulação semisólida sobre uma superfície após um determinado período de tempo (FELTKAMP. A espalhabilidade dos cremes de 5% de sal de galato foram medidos e comparadas com protetores solares comerciais das marcas AVON® e SunDown®. 5% (1) e 10% (1 e 2) estavam normais. 7% (1 e 2). os produtos contendo filtros solares devem propiciar fácil espalhamento sobre a pele para garantir o FPS nominal (GASPAR. pois está intimamente relacionada com a aplicação destas formulações no local de ação (KNORST.9: Tentativa de clareamento com dióxido de titânio nos cremes de 5% (2). SUCKER.Figura 4. 2003). é uma das características essenciais das formas farmacêuticas destinadas à aplicação tópica. 1983).11 exemplifica os testes de espalhabilidade realizados. 4. FUCKS. 1991). Como se percebe no gráfico. Os cremes branco. MAIA CAMPOS.10. 45 . a espalhabilidade média dos cremes com 5% de sal de galato está acima da média dos cremes comerciais usados como parâmetros. A figura 4.4. 11: Teste de espalhabilidade dos cremes.Espalhabilidade (mm²) 14 12 10 8 6 Avon 4 SunDown 2 Cremes de 5% 0 0 50 100 150 Peso (g) 200 250 Figura 4.10: Gráfico de espalhabilidade comparando a média dos cremes de 5% (1 e 2) com as marcas de protetor solar comerciais. 46 . Figura 4. 4. O TiO2.3 Teste antimicrobiano O teste antimicrobiano foi feito com amostras dos cremes de 5% com e sem dióxido de titânio. Seguindo critérios estéticos. Não houve ocorrência de contaminações por bactérias após 24 horas na estufa e por fungos após 5 dias. Este resultado era esperado. 2010).5 Determinação in vitro do FPS dos cremes com ácido gálico O FPS dos cremes de concentrações de 7 e 10% não foram determinados pois estes não passaram no teste de estabilidade. onde o FPS foi calculado segundo a equação de Mansur (1986). pois. como pode ser constado pela ausência de UFC (unidades formadores de colônia) nas placas (figura 4. tanto o ácido gálico e o dióxido de titânio como os parabenos (nipagin e nipazol) que foram utilizados como conservantes nas fases aquosa e oleosa do creme. possui atividade bactericida na presença de água e de grande quantidade de luz (NANOX. A figura 4. cremes e sal de galato nas concentrações de 5% nos comprimentos de onda de 290 a 320 nm da radiação UVB. os cremes com essas concentrações apresentaram camadas escuras e cristais que foram expelidos do veículo.13 compara os três tipos de materiais: ácido 47 . além de ser um pigmento branco. possuem atividade antimicrobiana. descartando-os para o uso. 4. respectivamente. anteriormente citada como equação 1. Figura 4. Foram medidas as absorbâncias do ácido gálico.12: Teste antimicrobiano nos cremes de 5% sem e com TiO 2.4.12). 357 0.220 0.147 0.15 FPS 0.3: Absorbâncias da triplicata do ácido gálico puro em 5% nas faixas do ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.2 0.029 0.419 0.219 0.37 1.045 280 0.6 0.008 315 0.006 260 0.110 0.378 0.027 300 0.059 0.034 295 0.358 0.378 0.4 e 4.209 0.14 1.104 0.405 0.065 0. creme e sal de galato em 5% no UVB.035 0.25 FPS 1.447 0.05 0.248 0.198 0.225 0.08 1.gálico puro (curva vermelha).127 0.274 0.187 0.455 0.30 0.012 0.001 FPS 1.226 0.313 0.074 0.13: Absorbâncias do ácido gálico. Verificou-se que nessas concentrações. 2 e 3 Média SD 250 0.20 FPS 0.262 0. 0.00 290 295 300 305 310 315 320 Figura 4. λ (nm) Absorbâncias 1.250 0.013 0.047 290 0.031 0.10 0.014 0.3. As absorbâncias foram medidas em triplicatas e os dados estão expressos nas tabelas 4.232 0. o ácido gálico e sal de galato possuem um FPS muito baixo.003 320 0. os cremes com sais de galato e sem dióxido de titânio (curva laranja) e o sal de galato (curva azul). 4.372 0.506 0.394 0.015 310 0. Tabela 4.099 0.061 0. todas em concentrações de 5%. não sendo viável usá-los como filtro solar.198 0.155 48 .5.021 305 0.441 0.9 0.163 0.013 0.029 0.024 270 0.155 0. 125 0.5: Absorbâncias da triplicata do sal de galato em 5% nas faixas do ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão. Considerando um creme contendo 5% (m/m) de filtro (ácido gálico).Tabela 4.220 0.428 0.104 0.052 0.011 0.201 0.235 0.123 0.205 0.116 0.358 0.012 310 0.088 0.011 0.422 0.063 0.012 315 0.029 0.160 0.015 260 0.086 0.310 0.2 mg -1 mL . λ (nm) Absorbâncias 1.082 0.220 0.411 0.086 0.008 310 0.166 0.032 0.005 0.4: Absorbâncias da triplicata dos cremes com sais de galato em 5% nas faixas do ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.073 0.007 295 0.304 0.124 0. λ (nm) Absorbâncias 1.022 0.018 0.073 0.008 315 0.417 0.008 300 0.017 0.058 0.005 260 0.300 0.295 0.405 0.008 305 0.017 0.054 0.151 0.013 280 0.316 0.024 0.034 0.194 0. 2 e 3 Média SD 250 0.351 0.411 0.008 290 0.087 0.016 305 0.014 0.014 0. 2 e 3 Média SD 250 0.008 320 0.124 0.078 Tabela 4.006 290 0.355 0.122 No teste in vitro.304 0.010 300 0. a concentração proposta por Mansur (1986) é de 0.163 0.362 0.119 0.060 0.418 0.815 0.159 0.357 0.009 0.300 0.037 0.310 0.490 0.007 280 0.201 0.008 320 0.626 0.018 270 0.364 0.951 0.402 0.110 0.949 0.422 0. a 49 .054 0.416 0.905 0.154 0.037 0.008 FPS 0.041 0.024 0.028 0.003 270 0.009 295 0.172 0.045 0.039 0.025 0.163 0.617 0.331 0.419 0.346 0.135 0.734 0.208 0.007 FPS 0.420 0. ambos poderiam ser usados como filtros solares. A absorbância foi 50 .14: Formação de sal de galato de sódio. a substância não fica estável nessa formulação em forma de ácido. A explicação do ácido gálico não absorver tanto na forma de sal se dá por ele ser um ácido fraco. Porém. por ser arriscado o uso da formulação com ácido gálico a 15%. foi possível calcular o Fator de Proteção Solar (FPS) aproximado pela equação 1. A tentativa do trabalho foi de conseguir uma nova substância encontrada em muitos vegetais para utilizar como filtro solar nesse tipo de formulação muito utilizada em cosméticos.9. o creme não fica estável em pH baixo e em concentrações elevadas dos sais de galato. Os cremes com o sal de galato ficaram estáveis apenas na formulação de 5%. conforme figura 4. O FPS encontrado nos cremes com ácido gálico foi de 0.concentração final deste é equivalente a 0. mas o primeiro ainda é menor. Os FPS do sal de galato e do ácido gálico são próximos.14. Desta forma. ele perde esse íon e seu potencial de absorção na região do UVB diminui. precisando neutralizá-lo. porém em concentrações maiores. não sendo viável para um filtro em um protetor solar segundo a ANVISA.01 mg mL-1 na diluição. A toxicidade também é um problema. onde o íon H+ da carboxila vai e volta numa reação reversível quando em uma solução. Todavia. Figura 4. Quando o ácido é neutralizado. Como os sais de galato apresentam uma absorbância aproximada a do ácido gálico puro. 355 0.6 FPS 1. 2 e 3 Média SD 250 0. 4. 7 (curva vermelha).72 0. Tabela 4.028 305 0.030 270 0.269 0.2 Absorbância 1.8 0.2 0.018 315 0. 10 e 15%.076 0.491 0.299 0. 7.6 e 4.245 0.639 0. 10 (curva roxa) e 15% (curva laranja) de ácido gálico.2 0.0 250 260 270 280 290 300 310 320 Comprimento de Onda (nm) Figura 4. 4.083 0.8 1.654 0.0 1.023 290 0. para fins de comparação de seus respectivos FPS.154 0.392 0.15: Gráfico apresentando a absorbância do ácido gálico puro nas concentrações de 5.473 0.9 1.021 300 0.03 0.3.055 0.579 0. Os dados desse gráfico estão na tabela 4.632 0.99 1.11 0. como mostra a figura 4.218 0.6 0.331 0.2 FPS 2.medida nas concentrações de 5 (curva azul).232 51 .225 0.027 310 0.69 0.265 0.184 0.498 0.1.4 FPS 1.15 a seguir.237 0.013 320 0.007 FPS 1.025 0.413 0.586 0.090 0.63 1.019 0.531 0.595 0.441 0.405 0. 2.019 0.6: Absorbâncias da triplicata do ácido gálico puro em 7% nas faixas do Ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.56 1.029 260 0.0 FPS 4.012 0. λ (nm) Absorbâncias 1.142 0.7 1.4 0.041 0.037 0.7.316 0.252 0.032 280 0.025 295 0.323 0.135 0.621 0. 444 0.212 5 CONCLUSÃO Segundo os relatos encontrados na literatura. portanto. indicando um potencial uso como fotoprotetor.355 0.689 0.68 2.060 270 0.274 0.025 0.104 1.864 0.441 0.059 0. Entretanto. restando apenas a concentração de 5% para prosseguimento dos testes. antimicrobiana e antimelanogênica. pois formaram uma camada escura (7%) e houve a expulsão de cristais de sal de galato (10%).Tabela 4.453 0. 2 e 3 Média SD 250 0.846 0. verificou-se que este absorvia na faixa UVB da radiação solar.269 0. O creme nesta concentração possui 52 .09 2.814 0. Através dos testes de estabilidade verificou-se que as concentrações de 7 e 10% não poderiam ser utilizadas.027 0.065 0.072 290 0.002 FPS 3.038 300 0.143 0. como agente ativo numa formulação de protetor solar ele contribuiria para diversas funções além de proteger a pele contra a radiação solar.020 310 0.006 320 0.011 315 0.965 1.92 0.401 0.7: Absorbâncias da triplicata do ácido gálico puro em 10% nas faixas do Ultravioleta entre 250 a 320 e seus respectivos média e desvio padrão.050 295 0.247 0.985 0.025 0.947 0.531 0.155 0.412 0.417 0.157 0.055 0. durante o processo de produção dos cremes descobriu-se que era necessário neutralizar o ácido gálico para que os cremes formados ficassem homogêneos.367 0.304 0.54 0.269 0.081 280 0.666 0. λ (nm) Absorbâncias 1.405 0. como atividade antioxidante.489 0.304 0.029 260 0.110 0.026 0.98 2.413 0.184 0.745 0.066 0. o ácido gálico possui características benéficas para a pele.069 0.030 305 0.609 0. Ao obter-se o espectro de absorção do ácido gálico. obter o espectro de absorção dos derivados ésters formados e. Conclui-se. portanto. No entanto.espalhabilidade compatível com os cremes comerciais e não apresentou contaminação nos testes microbiológicos. visto que o ácido gálico é solúvel em álcool. que não é viável a aplicação de ácido gálico como agente fotoprotetor no tipo de formulação testada. caso estes absorvam na faixa UVB da radiação solar.9. o Fator de Proteção Solar médio obtido nesta concentração foi de 0. aplicá-los como agentes ativos em uma formulação de protetor solar. muito baixo para ser considerado um protetor solar. como géis e loções hidroalcoólicas. e em baixas concentrações não contribuiu significativamente no FPS. pois não foi possível utilizá-lo em grandes concentrações. 6 PERSPECTIVAS FUTURAS Desenvolvimento de um protetor solar à base de ácido gálico em outro tipo de veículo. 53 . Realizar a esterificação do ácido gálico. R. VELASCO. J. 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