En los últimos años, la atención se ha centrado en la lignina como un sustituto más seguro y biodegradable de los absorbentes de UV sintéticos en protectores solares con color.
Los protectores solares químicos de amplio espectro contienen típicamente más del 20% de varios compuestos orgánicos sintéticos que absorben los rayos UVB y UVA. Mientras que los protectores solares de base mineral suelen tener niveles algo más bajos de dióxido de titanio (TiO 2 ) y / o nanopartículas de óxido de zinc (ZnO) que dispersan, reflejan y absorben los rayos UV.
Los filtros ultravioleta nanoparticulados de los protectores solares físicos se consideran más seguros para los seres humanos que los protectores solares químicos. Además de los componentes activos UV de los protectores solares, se han planteado preocupaciones sobre la seguridad de sus conservantes y antioxidantes sintéticos.
Ligninas técnicas y su eficacia como filtros solares
La lignina nativa es un polímero polifenólico que actúa como pegamento entre las células celulósicas leñosas. A menos que se queme en la planta de celulosa para obtener energía, este subproducto (lignina técnica) se puede recuperar para diversas aplicaciones. Las ligninas técnicas contienen más estructuras cromofóricas y auxocrómicas que la lignina de madera natural y molida (MWL) por unidad de masa. Esto las hace más absorbentes en el área de longitud de onda UVB-UVA objetivo de los protectores solares de amplio rango.
En muchos estudios se vió que el SPF de los protectores solares de lignina puede aumentar significativamente si la lignina se tritura en nanopartículas. La modificación de la estructura química de la lignina es otra forma de mejorar su absorbancia UV. Al combinar las dos estrategias, se lograron SPF> 20 y baja transmitancia UVA para protectores solares formulados con nanopartículas.
Efecto de la lignina sobre protectores solares con color
Los protectores solares de alto SPF ofrecen una buena protección contra los rayos UVB al mismo tiempo que bloquean la mayoría de los rayos UVA. Sin embargo, los compuestos orgánicos activos UV y minerales en estos productos tienden a tener una alta transmitancia VIS. Además, no solo la luz UV, sino también la luz VIS e IR, que representan la mayoría de las longitudes de onda de la luz solar, pueden producir radicales libres. La luz VIS por sí sola tiene la capacidad de aumentar la pigmentación de la piel y causar discromía. Como los protectores solares químicos o físicos blancos no ofrecen protección VIS, los protectores solares tintados que absorben los rayos VIS han comenzado a recibir mayor atención.
Muchas ligninas técnicas contienen quinonoides y otras estructuras cromofóricas y auxocrómicas que les proporcionan un grado mucho mayor de absorbancia UVB, UVA y VIS. Además le dan un tono más oscuro de color marrón o negro. Los protectores solares a base de lignina pueden ser una propuesta atractiva para las personas con tonos de piel más oscuros. Muchos de los protectores solares de uso diario y los cosméticos con color del mercado ya vienen en una gama de colores para adaptarse a los diferentes tonos de piel.
Ligninas como antioxidantes
La lignina ofrece un segundo nivel de protección contra la luz solar al neutralizar las ROS. Del mismo modo, la lignina puede ayudar a prevenir la rancidez de los lípidos y otros ingredientes de los protectores solares que son susceptibles a la oxidación. Las propiedades antioxidantes de la lignina dependen de los sustituyentes del anillo aromático y las estructuras de la cadena lateral.
Ligninas técnicas como conservantes
Las lociones de protección solar están equipadas con conservantes sintéticos para inhibir el crecimiento de bacterias dañinas. Al igual que los absorbentes de UV químicos comerciales, algunos de ellos han sido reconocidos como contaminantes ambientales. Sin embargo, las ligninas técnicas han demostrado importantes actividades antibacterianas que se atribuyen principalmente a los grupos hidroxilo fenólicos que dañan las paredes de las células bacterianas. Así inducen la lisis y la fuga del contenido celular. También poseen actividad antimicrobiana lo que sugiere una necesidad reducida de conservantes sintéticos adicionales y posiblemente perjudiciales.
Seguridad de las ligninas técnica
A diferencia de los ingredientes activos UV, antioxidantes y conservantes de los filtros solares comerciales, las ligninas técnicas poliméricas son insolubles en agua a niveles de pH inferiores 9. Por este motivo serían mucho más fácil de eliminar de las aguas residuales. Las ligninas muestran una baja citotoxicidad para las células de mamíferos normales.
En resumen, los protectores solares de lignina se ofrecen como una opción relativamente segura tanto para el medio ambiente como para los consumidores de protectores solares y cosméticos SPF.
Los productos cosméticos y protectores solares con color formulados con ligninas técnicas, idealmente en forma de nanopartículas, pueden brindar protección solar de amplio espectro al absorber sus rayos UV, VIS e IR y suprimir los radicales libres generados por este radiación. También se caracterizan por importantes propiedades antioxidantes y antimicrobianas (conservantes). La carga total de aditivos de aditivos funcionales se puede reducir potencialmente debido a la naturaleza multifuncional de la lignina.
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