apresentação kosmoscience (português)
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ANÁLISE ESPECTROSCÓPICA DA MICROESTRUTURA E
DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS DO CABELO HUMANO
CAUSADA POR NOVOS
SISTEMAS DE ALISAMENTO CAPILAR
Picon, Francini C.1; Albarici, Viviane C.1; Terci, Diogo 1; Terci, Douglas 1; Longo, Valeria 2; Longo, Elson 2; Pinheiro, Adriano S.1
1 Kosmoscience Ciência e Tecnologia Cosmética Ltda., Valinhos, SP, Brasil.
2 Universidade Estadual Paulista, Araraquara, SP, Brasil.
Raman shift /cm-1
Base
Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Sódio
Hidróxido de Guanidina
Sistema Glyoxyloyl
Ácido glioxílico
Inte
nsi
ve/a
.u.
Raman shift /cm-1
Inte
nsi
ve/a
.u.
CONTEXTO
O FORMOL APLICADO AO EFEITO DO ALISAMENTO;A Kosmoscience publica o primeiro estudo na Revista Cosmetic & Toiletries - 2005.
A ANVISA PUBLICA UM DOCUMENTO PROIBINDO O USO DESTE MATERIAL;2008.
COMEÇO DA BUSCA POR MOLÉCULAS ALTERNATIVAS PARA SUBSTITUIR O FORMOL;Acroleína, Glutaraldeído.
EM CADA CANTO DO PAÍS, HÁ UM QUÍMICO EM BUSCA DE UM NOVO MILAGRE;
AS BRASILEIRAS PEDEM SOLUÇÕES NOVAS - ELAS QUEREM TER SEUS CABELOS LISOS;DIVERSOS MATERIAIS FORAM APLICADOS SEM BASE CIENTÍFICA;
CONTEXTO
A REVISTA FAPESP PUBLICA OS MÉTODOS CIENTÍFICOSÉ PRECISO INVESTIGAR AS PROPRIEDADES MECÂNICAS PARA OBTER O REGISTRO JUNTO À ANVISA.
A REVISA EXAME PUBLICA OS IMPACTOS DESTA ESCOVA ALTERNATIVA NO MERCADO. "A pátria de chapinha" http://exame.abril.com.br/revista-exame/edicoes/1051/noticias/a-patria-de-chapinha
Atualmente, em função da invenção da escova de Keratina, 25 milhões de brasileiras alisam os cabelos, de acordo com uma pesquisa da Kantar Worldpanel.
A escova alternativa existe
no mundo todo.
Foto: Salão de Cabeleireiro em Little Havana - Miami, Estados Unidos (Set./2013).
CONTEXTO
A principal preocupação é a exposição ao formol.
Jornal de Higiene Ocupacional e AmbientalDetalhes da publicação, incluindo instruções para autores, e informações sobre assinatura:http: / /www, tandfonline.com/loi/uoeh20
Caracterização da Exposição ao Formol Gerada pelo Uso de Quatro Produtos Profissionais para o Alisamento Capilar
J. S. Pierce a , A. Abelmann a , L. J. Spicer a , R. E. Adams a , M. E. Glynn a , K. Neier a , B.
L Finley b & 5. H. Gaffney b
a ChemRisk, Chicago, Illinois
b ChemRisk, San Francisco, Califórnia
Disponível online: 18 de outubro de 2011
CONTEXTO
Para citar este artigo: J. S. Pierce, A. Abelmann, L. J. Spicer, R. E. Adams, M. E. Glynn, K. Neier, B. L. Finley 8t S. H. Gaffney (2011): Characterization of Formaldehyde Exposure Resulting from the Use of Four Professional Hair Straightening Products, Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 8:11, 686-699
Para fazer um link para este artigo: http://dx.doi.org/10.1080/15459624.2011.626259
A arquitetura do Salão
CONTEXTO
MIRAN Leitura Direta Amostras de localizações
Estilista Localizações de Amostras Pessoais
Manequim Estações de Estilistas
FIGURA 1. Mapa do salão, incluindo as estações de trabalho e locais de amostra.
Banheiro
ElevadorRecepção Área de
Armazenamento
Escadas
SaídaEscadas
Cabelo: Áreas de lavagem
Não avaliadas
OSHA - Administração de Segurança e Saúde Ocupacional NIOSH - Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional.
Escova Brasileira: 11,5%
Queratina Mundial: 8,3%
Coppola : 3,0%
La Brasiliana : 0,0%
PEL - Limite de exposição permitido. (8 horas) referente ao profissional STEL - Limite de exposição no curto prazo. (15min) referente aos consumidores
TABELA III. Limites Atuais de Exposição
Ocupacional (OELs) ao Formol
Agência OELTempo Médio
Concentração
(ppm)
OSHA PEL 8h 0,75
AL 8h 0,5
STEL 15 min 2
NIOSH REL 8h 0,016
REL-C 15 min 0,1
ACGIH TLV-C Teto 0,3
CONTEXTO
CONTEXTO
O RÓTULO DESTES PRODUTOS DESCREVE: "Sem formol"
Coppola Escova Brasileira Queratina Mundial La
Brasiliana
OSHA STEL
ACGIH TLV-C NIIOSH REL-C
Escova
Chapinha
FIGURA 3. Comparação de concentrações por tarefa (ppm) aos limites atuais de exposição ocupacional (OELs) ao formol.
*As barras de erro indicam os valores máximos
O ALISAMENTO CAPILAR PROFISSIONAL USANDO A ESCOVA ALTERNATIVA É REAL; NÃO PODE SER REVERTIDO.
COMO ESTES MATERIAIS FUNCIONAM?
QUAL É O MECANISMO DE AÇÃO?
MOTIVAÇÃO
OBJETIVO
COMPARAR TECNOLOGIAS DE PRODUTOS DIFERENTES DISPONÍVEIS NO MERCADO:
• HIDRÓXIDO DE SÓDIO
• HIDRÓXIDO DE GUANIDINA
• TIOGLICOLATO DE AMÔNIA
• CARBOCISTEÍNA DE GLYOXYLOYL/AMINOÁCIDOS DE QUERATINA
GLYOXYLOYL
• ÁCIDO GLIOXÍLICO
ATRAVÉS DE UMA SÉRIE DE TÉCNICAS EXPERIMENTAIS, PRETENDEMOS CHEGAR A UM PANORAMA GERAL SOBRE AS PROPRIEDADES QUÍMICAS E FÍSICAS MAIS IMPORTANTES ACARRETADAS POR ESSA NOVA ENTRUTURA QUE APARECE EM CABELOS ALISADOS.
Foram feitas tranças de cabelos descoloridos, posteriormente alisadas com produtos comerciais com base de tioglicolato de amônia 6% pH 9.0, hidróxido de guanidina 5%, hidróxido de sódio 3%, carbocisteína glyoxyloyl/aminoácidos de queratina glyoxyloyl (sistema glyoxyloyl) 20%, e ácido glioxílico 10%.c
METODOLOGIA
1,5 ciclos repetidos
Os alisantes foram aplicados de acordo com as instruções dos fabricantes.
Após o processo completo, todas as tranças foram escovadas e passaram por uma chapinha.
Por fim, as tranças foram lavadas com SLES 10% e secas em ambiente padrão, 22ºC e 55% U.R.
INSTRUMENTOS
• ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA À CARACTERIZAÇÃO DO TRIPTOFANO;
• ESPECTROSCOPIA RAMAN PARA AVALIAR AS MUDANÇAS MOLECULARES
ESTRUTURAIS;
• MEDIDA MECÂNICA DAS PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS - FORÇA ELÁSTICA
• MICROSCOPIA DE ELÉTRON (FEG-SEM) PARA INVESTIGAÇÃO MORFOLÓGICA
O indicador da saúde capilar geral é o triptofano - danos de proteína
As medidas de fluorescência foram obtidas com o uso de um espectrofômetro
Fluorolog - Jobin Yvon Horiba, modelo FL3-12 com fonte de luz de xenônio, que
proporciona um espectro solar completo.
A linha de excitação usada para a avaliação de Triptofano foi de 294 nm, e a intensidade da emissão foi avaliada em aproximadamente 340 nm.
ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA
Para investigar as mudanças químicas de diferentes tratamentos de alisamento capilar, aplicou-se a ESPECTROSCOPIA RAMAN - FT-Raman RFS100 (Bruker)
A linha 1064 em 300mW de um laser foi a fonte de excitação. A resolução foi 4cm-1, e 64 digitalizações foram usadas para cada amostra.
O alcance espectral foi de 20 - 2000 cm-1.
A normalização dos espectros Raman de fibras de queratina foi realizada com base em C-H a 1655 cm-1, em que a área de pico era maior, e não afetada pelos tratamentos de alisamento.
ESPECTROSCOPIA RAMAN
A morfologia capilar foi caracterizada pelo FE-SEM (Supra 35-VP, Carl Zeiss, Alemanha).
MICROSCOPIA DE ELÉTRON (FEG-SEM)
As propriedades mecânicas foram caracterizadas (DIASTRON).
Força Elástica - Força (N)
METODOLOGIA
RESULTADOS
Triptofano - danos de proteína
1. Fluorescência do triptofano no cabelo - Exame dos fatores
contribuintes Janusz Jachowicz and Roger McMullen - J. Cosmet,
Sci., Maio/Junho de 2011.
2. Identificação das modificações induzidas por formol nas
proteínas. Bernard Metz, ett al. J. Biological Chemistry., Fev.
2004.
Comprimento da Onda / nm
Base
Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Sódio
Hidróxido de Guanidina
Sistema Glyoxyloyl
Ácido glioxílico
Inte
nsi
ve/a
.u.
Base Após 1 aplicação Após 5 aplicações
Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Sódio
Hidróxido de Guanidina
Sistema Glyoxyloyl Ácido
Glyoxyloyl
Fig 1. the imine adduct of a tryptophan residue formed
after formaldehyde treatment.
Inte
nsi
ve/a
.u.
RESULTADOS – ESPECTROSCOPIA RAMAN
A forma da banda S-S foi alterada pelo alisamento, o que foi anteriormente observado nos cabelos não tratados, duas estruturas registradas da banda S-S em 508 cm-1 tidas como gauche-gauche-gauche (GGG) e 520 cm-1 tida como trans-gauche-gauche (TGG).
Após o alisamento, a estrutura TGG foi preferencialmente observada porque, embora os vínculos S-S tenham se reconectado, a estrutura da cadeia de polipeptídeos começa a demonstrar mais desordem quando comparada ao cabelo não tratado, composto por estruturas GGG e TGG
Base
Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Sódio
Hidróxido de Guanidina
Sistema Glyoxyloyl
Ácido glioxílico
Base Após 1 aplicação Após 5 aplicações
Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Sódio
Hidróxido de Guanidina
Sistema Glyoxyloyl Ácido
Glyoxyloyl
Taxa
da
área
de
pic
o, -
S-O
/ C
-H
Raman shift /cm-1
Inte
nsi
ve/a
.u.
Raman shift /cm-1
Inte
nsi
ve/a
.u.
Base Tioglicolato de
Amônia - 1ª
aplicação
Tioglicolato de
Amônia
5ª aplicação
Hidróxido de
Sódio - 1ª
aplicação
Hidróxido de
Sódio - 5ª
aplicação
Guanidina -
1ª aplicação
Guanidina -
5ª aplicação
Sistema
Glyoxyloyl -
1ª aplicação
Sistema
Glyoxyloyl -
5ª aplicação
Ácido Glioxílico
- 1ª aplicação
Ácido
Glioxílico - 5ª
aplicação
Provavelmente devido a cruzamentos na superfície
RESULTADOS – PROPRIEDADES MECÂNICASFr
oce
/N
Primeira Aplicação
Quinta Aplicação
RESULTADOS - FE-SEM
NH4TGA NaOH GuaOH Glyoxyloyl Glioxílico
Natural
NH4TGA NaOH GuaOH Glyoxyloyl Glioxílico
A finalidade do mecanismo de danos para materiais de alisamento clássico.
Descolamento das camadas de cutícula
RESULTADOS
Remoção a epicutícula e exocutícula, presença de fragmentos e CMC.
Ausência de camadas de cutícula, exposição completa do córtex.
A finalidade do mecanismo de ação para materiais de alisamento alternativo.
RESULTADOS
ESQUEMA 1. A reação do formol com as proteínas começa com a formação de
adutos de metilol em grupos de amino -1-. O aduto de metilol de grupos de amino
primários são parcialmente desidratados, gerando bases Labile Schiff 2. que pode
gerar cruzamentos com diversos resíduos de aminoácidos. ou seja com tirosina 131.
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
Proteína
• A ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA À CARACTERIZAÇÃO DO TRIPTOFANO DEMONSTROU DANOS DE INTENSIDADE A TODOS OS SISTEMA, E É NECESSÁRIA MAIS INVESTIGAÇÃO PARA ELUCIDAR OS RESÍDUOS DESSA REAÇÃO.
ALTERNATIVA: SUGERIMOS CRUZAMENTOS QUE EVITAM OS DANOS DO TRIPTOFANO.
• A ESPECTROSCOPIA RAMAN DEMONSTROU RESULTADOS INTERESSANTES DIFERENCIANDO AS ALTERAÇÕES MOLECULARES ENTRE O PROCESSO ALTERNATIVO E O CLÁSSICO.
CLÁSSICO: A ESTRUTURA DA CADEIA DE POLIPETÍDEOS INDICA UM DISTÚRBIO MAIOR ALTERNATIVA: MANTEVE UMA MAIOR INTEGRIDADE DA FIBRA
• MEDIDA MECÂNICA DAS PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS FORÇA ELÁSTICA
CLÁSSICO: DETECTOU-SE UMA DIMINUIÇÃO INTENSA DA FORÇA ELÁSTICA ALTERNATIVA: MANTEVE UMA MAIOR INTEGRIDADE DA FIBRA
CONCLUSÕES
• MICROSCOPIA DE ELÉTRON (FEG-SEM) PARA INVESTIGAÇÃO MORFOLÓGICA
CLÁSSICO: PROCESSO MAIS INTENSO DE LEVANTAMENTO, EROSÃO E CORROSÃOAUSÊNCIA DE CAMADAS DE CUTÍCULA APÓS 05 APLICAÇÕES.
ALTERNATIVA: MANTEVE UMA MAIOR INTEGRIDADE DA FIBRA, MANTEVE UM NÚMERO MAIOR DE CÉLULAS DE CUTÍCULA.
• DEVIDO À SUPERFÍCIE HIDROFÓBICA GERADA PELA ESCOVA ALTERNATIVA, SUGERIMOS A CRIAÇÃO DE NOVOS PRODUTOS CONCENTRADOS NESSE BIOMATERIAL ESPECÍFICO.
CONCLUSÕES
Akio Kuzuhara, (2006), "Analysis of Structural Changes in Bleached Keratin Fibers (Black and White Human Hair) Using Raman Spectroscopy, Biopolymers, Vol. 81, pp. 506-514.
Brenner, L., Squires, P. L., Garry, M., and Tumosa, C. S., (1985), "A Measurement of Human Hair Oxidation by Fourier Transform Infrared Spectroscopy," Journal of Forensic Sciences, Vol. 13, No. 2, pp. 420-426.
Gniadecka, M., Nielsen, O. F., Christensen, D. H. and Wulf, H. C. (1998), "Structure of Water, Proteins, and Lipids in Intact Human Skin, Hair, and Nail", The Journal of Investigative Dermatology, Vol. 110, No. 4, pp 393-398.
Jachowicz, J., & McMullen, R. L. (2011), "Tryptophan fluorescence in hair-examination of contributing factors". Journal of cosmetic science, Vol. 62, No. 3,pp 291-304. McMullen, Roger L., Susan Chen e David J. Moore. (2011). "Spectrofluorescent characterization of changes in hair chemistry induced by environmental stresses". Journal of the Society of Cosmetic Chemists Vol. 62, No. 2, pp 191-202.
PRINCIPAIS REFERÊNCIAS
RECONHECIMENTOS
ESPECIALISTA EM PROPROEDADES MECÂNICAS E MICROSCOPIA DE ELÉTRON
PHD EM ESPECTROSCOPIA RAMAN
PHD EM CIÊNCIA DE MATERIAIS E QUÍMICA COMPUTACIONAL
PHD EM ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA
DIOGO TERCI
FRANCINI PICON
VALERIA LONGO
VIVIANE ALBARICE
