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Molte giornate estive iniziano con l'applicazione della crema solare per prevenire scottature, danni alla pelle e cancro della pelle. Un ingrediente comune nelle creme solari è l'avobenzone, che agisce assorbendo i raggi ultravioletti del sole.
Nonostante il suo ruolo di protettore dal sole, lo stesso avobenzone si rompe se esposto alla luce solare, rendendolo inefficace nel giro di poche ore.
"Ho due bambini piccoli e dico loro sempre di riapplicare la protezione solare ogni ora o due perché l'avobenzone si decompone, non fa più il suo lavoro", afferma Marcus Weck, professore di chimica alla New York University. "Diversi anni fa, il mio gruppo di ricerca comprendeva una studentessa laureata, Elizabeth Kaufman, appassionata di cura della pelle. Abbiamo iniziato a pensare, cosa possiamo fare per avere meno bisogno del principio attivo e riapplicarlo meno frequentemente?"
Weck, un chimico dei materiali, guida un laboratorio che crea strutture di supporto dai polimeri (materiali costituiti da catene ripetute di grandi molecole). Una volta attaccate, queste strutture polimeriche possono stabilizzare o potenziare i principi attivi in qualsiasi cosa, dai farmaci ai composti ambientali.
Kaufman - all'epoca, un dottorato di ricerca. studente nel laboratorio di Weck, e ora capo della chimica di produzione presso il fornitore di prodotti chimici speciali BYK Wallingford, ha suggerito di guardare l'ingrediente attivo in molti filtri solari. Il risultato della loro indagine:un avobenzone più stabile e duraturo, per il quale Weck e Kaufman hanno ottenuto un brevetto questa primavera.
Con l'inizio ufficiale dell'estate, NYU News ha parlato con Weck della creazione di una protezione solare più avanzata e più duratura.
Cosa ti ha portato a iniziare a studiare la protezione solare?
In realtà è iniziato con i farmaci antitumorali. Il mio gruppo aveva sviluppato una struttura di supporto per la doxorubicina e altri farmaci antitumorali.
In chimica, esiste un concetto chiamato "chimica del clic", una tecnica per collegare i componenti molecolari. Questa strategia ha alcune gambe, perché una volta sviluppata una struttura di supporto che "fa clic sulla chimica", puoi semplicemente fare clic su componenti come droghe o coloranti. Nella nostra ricerca sul cancro, abbiamo sviluppato biomateriali con più siti di clic.
Questo ha portato Elizabeth e me a pensare se potremmo applicare questo a qualcosa che previene il cancro, non solo lo cura. Sapevamo che l'avobenzone si decompone, ma volevamo vedere cosa sarebbe successo se avessimo messo il principio attivo su una struttura di supporto.
Cosa hai trovato?
L'obiettivo era trovare una struttura di supporto per l'avobenzone che stabilizzasse il composto, non interferisse con l'attività UV e fosse facilmente sintetizzabile con materiali facilmente disponibili.
Abbiamo deciso di utilizzare una struttura di supporto chiamata dendrimer. I dendrimeri sono polimeri sferici e tridimensionali che contengono rami come un albero:è da lì che prendono il nome, dalla parola greca per albero, "dendron". I dendrimeri sono utilizzati per altre applicazioni di biomateriali e hanno diverse caratteristiche che li rendono un perfetto sistema di supporto per l'avobenzone.
Abbiamo aggiunto avobenzone alla struttura di supporto del dendrimero, ottenendo quello che abbiamo chiamato un "coniugato avobenzone-dendrimero", che abbiamo poi esposto ai raggi UV. Abbiamo scoperto che l'avobenzone supportato non si decompone se esposto alla luce UV nel tempo, anche dopo 24 ore, e non sei in spiaggia per 24 ore! I nostri test hanno anche dimostrato che l'aggiunta del supporto del dendrimero non solo eliminava la decomposizione ma aumentava l'attività dell'avobenzone nel tempo.
Sembra che ci siano dei vantaggi nell'usare queste strutture di supporto con l'avobenzone.
Con l'avobenzone supportato, l'idea è di avere un'attività più lunga o una protezione solare e che sia necessaria una minore quantità di ingrediente. Un altro vantaggio:quando metti l'avobenzone su un polimero, ingrandisci le molecole in modo significativo, quindi non può diffondersi facilmente attraverso la pelle. Ciò significa che la protezione solare rimane in superficie anziché essere assorbita. Entrambi sono importanti perché ci sono prove che alcuni principi attivi della protezione solare sono cancerogeni in grandi dosi.
Infine, i dendrimeri hanno proprietà filmogene che li rendono lisci, il che presenta vantaggi per un prodotto che stai applicando sulla pelle.
Quali sono i vantaggi di intraprendere questo studio in un laboratorio universitario rispetto a un'azienda di prodotti di consumo?
Penso che ciò che è diverso è che veniamo da un punto di vista scientifico di base, quindi stiamo guardando questo dal basso verso l'alto. Se ho capito il percorso di decomposizione, quale sarebbe la strategia migliore per superare questo problema? Sono praticamente libero di scegliere quella che ritengo sia la strategia migliore, ma se lavori per un'azienda, probabilmente non è così.
Questo è il bello di lavorare nel mondo accademico:finché puoi presentare il caso a un'agenzia di finanziamento, puoi affrontare un problema e sapere che potrebbe avere un enorme impatto.
Quali sono le prospettive di questa ricerca?
Stiamo parlando con le aziende della potenziale commercializzazione del coniugato avobenzone-dendrimero. Il mio gruppo non è un laboratorio di formulazione, quindi stiamo conversando con altri che potrebbero formulare il composto in una lozione o crema e testarlo.
Oltre alle creme solari, stiamo anche valutando l'utilizzo delle strutture di supporto dei dendrimeri come nuova piattaforma per gli antivirali, ad esempio i farmaci che curano l'herpes e il COVID-19. + Esplora ulteriormente
