Pesquisadores da North Carolina State University criaram o maior banco de dados químico disponível ao público de substâncias de tintura de cabelo como um recurso para o desenvolvimento de uma nova geração de produtos de coloração para o cabelo que são mais seguros para os consumidores, estilistas e meio ambiente.

O banco de dados on-line de substâncias de tintura de cabelo contém informações detalhadas sobre a estrutura e as propriedades de 313 substâncias em tinturas de cabelo comerciais atuais e anteriores. Usando a classificação baseada em computador - o que é conhecido como quiminformática - os pesquisadores agruparam os corantes em clusters com estruturas e propriedades semelhantes. Os resultados revelaram algumas surpresas e novos caminhos promissores para a pesquisa.

"O banco de dados pode definitivamente ajudar a impulsionar o design, não apenas de tinturas de cabelo, mas de outros tipos de tinturas, usando a mesma abordagem, "diz Tova Williams, Doutoranda do NC State e autora principal de artigo de jornal sobre a pesquisa.

Colorir cabelos é um negócio global multibilionário que está crescendo rapidamente. As tinturas de cabelo são divididas em três tipos básicos, dependendo de quanto tempo eles duram. Corantes temporários, que revestem a superfície do cabelo, lave com um ou dois shampoos. Os corantes semipermanentes duram um pouco mais - de seis a oito lavagens.

Cerca de 80 por cento das tinturas de cabelo comerciais no mercado, Contudo, são permanentes, criado através do processo químico de oxidação. Quando a tintura de cabelo permanente é aplicada, é inicialmente incolor. Minúsculas moléculas precursoras deslizam para dentro do núcleo das fibras capilares, onde eles "dão as mãos" para formar moléculas maiores e conferir cor, Williams diz. A cor permanente do cabelo resiste ao desbotamento porque está dentro da haste do cabelo e quimicamente ligada.

Os pesquisadores podem usar o banco de dados para ajudar a identificar os corantes com menor probabilidade de causar reações alérgicas ou aumentar o risco de câncer. A segurança é uma preocupação fundamental para os consumidores porque a cor do cabelo fica no couro cabeludo, bem como para estilistas que trabalham com produtos de tintura repetidamente ao longo do tempo.

"O uso de modelos de computador nos permite fazer previsões sobre quais substâncias no banco de dados podem causar sensibilização da pele ou que podem ter uma maior probabilidade de riscos à saúde, "Williams diz." Isso pode levar ao desenvolvimento de corantes que têm melhores propriedades e são mais sustentáveis. "

A quiminformática pode agilizar o processo de pesquisa e desenvolvimento, tornando possível analisar e comparar as propriedades de centenas de substâncias no banco de dados - um feito que não seria possível de outra forma, diz o co-autor Denis Fourches, professor assistente de química na NC State.

"Se você tivesse que fazer este trabalho com as tinturas de cabelo em um laboratório, levaria vários anos de trabalho e vários milhões de dólares, "Fourches diz." Com mais de 300 substâncias, seria muito desafiador sem modelagem de computador, que fornece uma forma transparente e reproduzível de caracterizar e classificar os corantes. "

Ao criar o banco de dados, os pesquisadores descobriram um grupo intrigante de corantes que não se encaixavam em categorias estabelecidas:um subaglomerado de corantes semipermanentes que pareciam ter propriedades semelhantes aos precursores dos corantes permanentes.

Na verdade, há uma bandeja inteira com esses corantes na Biblioteca Max A. Weaver Dye da NC State, uma coleção de milhares de amostras de tintas e tecidos que a Eastman Chemical Company doou para a universidade, diz o co-autor Harold Freeman, professor de química de corantes na NC State.

"Uma das coisas que mais chamaram nossa atenção foi o potencial de conectar este estudo com a biblioteca de tintas, com seus 100, 000 corantes únicos, "Freeman diz." Ao modificar a estrutura de compostos-chave na biblioteca de corantes, esperamos projetar novos precursores de corantes que sejam ambientalmente benignos, coloque-os no cabelo e, em seguida, transforme-os em cores para tirar proveito das estruturas originais originais.

"Há muito potencial agora para usar este grupo de tinturas que estão esperando nos bastidores para nos ajudar com o design de tinturas de cabelo que serão não apenas eficazes, mas também seguras."

Os pesquisadores também consideraram o impacto ambiental dos corantes. Eles vincularam o banco de dados de tintura de cabelo ao painel de química interno da Agência de Proteção Ambiental dos EUA. O co-autor Antony John Williams trabalha no National Center for Computational Toxicology in Research Triangle Park da EPA, Carolina do Norte.

"Agora que lançamos o banco de dados em domínio público, outros modeladores já estão interessados ​​neste grupo de tinturas de cabelo, que é um passo em direção ao desenvolvimento de novas substâncias que são mais sustentáveis ​​e mais verdes - menos tóxicas, "Fourches diz." Eles estão calculando novos tipos de propriedades que nem estamos pensando agora, o que é muito emocionante. "

O estudo aparece em Química e Engenharia Sustentáveis ​​da ACS .