Aproveitando o escudo da natureza:Melhorando a proteção solar com nanopartículas de lignina em cosméticos

Os principais mecanismos que influenciam o desempenho da proteção UV dos LNPs. Crédito:Zhicheng Jiang, et al.

As nanopartículas de lignina (LNPs) surgiram como candidatas promissoras para melhorar a proteção solar em cosméticos, oferecendo capacidades superiores de bloqueio de UV em comparação com os oligômeros de lignina solúveis. No entanto, os efeitos das estruturas químicas da constituição de oligómeros de lignina em LNPs e a distribuição do tamanho de partícula dos LNPs necessitam de mais investigação. Além disso, as matérias-primas utilizadas nestes trabalhos foram principalmente lignina técnica, cujas estruturas se alteraram significativamente durante o processo de extração, tornando-as inadequadas para o estudo do efeito estrutural do bloqueio de UV.

Em um estudo publicado na Conversão de Recursos de Carbono , um grupo de pesquisadores da China investigou as interações entre as estruturas químicas dos LNPs e a distribuição do tamanho das partículas, lançando luz sobre os principais fatores que influenciam sua eficácia no aumento dos fatores de proteção solar (FPS) em protetores solares.

"Após a preparação em nanopartículas, a lignina pode aumentar sinergicamente o efeito de proteção UV de materiais compósitos quando combinada com outros agentes anti-UV, como filtros solares comerciais", explica o co-autor correspondente Zhicheng Jiang, da Faculdade de Ciência e Engenharia de Biomassa da Universidade de Sichuan. .

"Quando incorporados LNPs em filtros solares, eles exibem morfologias variadas e exercem capacidades distintas de bloqueio de UV; no entanto, a modulação desta capacidade de proteção UV não é simples, pois envolve vários fatores, incluindo estrutura, tamanho de partícula e concentração, entre outros, afetando a proteção desempenho das formulações mistas de filtros solares pós-incorporação de LNPs."

Os pesquisadores descobriram que LNPs compactos com ligações conjugadas C =O e Î²-O-4, bem como a presença da unidade siringil rica no grupo metoxil nas estruturas, foram benéficos para aumentar a resistência UV dos filtros solares.

“Em formulações de filtros solares, a inclusão simultânea de LNPs grandes e pequenos resulta em um estado de desordem, o que permite que algumas partículas preencham as lacunas entre elas e as partículas adjacentes, levando a um escudo de LNP mais compacto”, diz Jiang. “Consequentemente, isso aumenta a capacidade de bloqueio de UV da mistura, tornando-a significativamente maior do que as formulações de filtros solares contendo LNPs com uma distribuição de tamanho uniforme na mesma concentração”.

Tianyu Liang, principal autor do estudo, acrescenta:"No passado, explorar o mecanismo de proteção UV dos LNPs e regulá-los conscientemente era uma tarefa difícil. Isso sugere que agora podemos identificar abordagens eficazes para modificar intencionalmente sua capacidade de bloqueio de UV, seja alterando a estrutura química dos LNPs ou regulando a distribuição dos tamanhos das partículas do LNP."

“Além disso, o estudo sugere que os LNPs são promissores como materiais de base natural para proteção UV em formulações de filtros solares e outras aplicações cosméticas”.

Mais informações: Tianyu Liang et al, Novos insights sobre proteção mais ecológica para a saúde da pele:Nanopartículas de lignina como aditivos para desenvolver protetores solares de base natural com alta proteção UV, Conversão de recursos de carbono (2024). DOI:10.1016/j.crcon.2024.100227
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