Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado la base de datos de sustancias químicas de tintes para el cabello más grande disponible al público como un recurso para desarrollar una nueva generación de productos para el color del cabello que sean más seguros para los consumidores. estilistas y medio ambiente.

La base de datos de sustancias de tintes para el cabello en línea contiene información detallada sobre la estructura y propiedades de 313 sustancias presentes en los tintes para el cabello comerciales actuales y pasados. Utilizando una clasificación basada en computadora, lo que se conoce como quimioinformática, los investigadores agruparon los tintes en grupos con estructuras y propiedades similares. Los resultados revelaron algunas sorpresas y nuevas vías prometedoras para la investigación.

"La base de datos definitivamente puede ayudar a impulsar el diseño, no solo de tintes para el cabello sino de otros tipos de tintes, utilizando el mismo enfoque, "dice Tova Williams, Estudiante de doctorado de NC State y autor principal de un artículo de revista sobre la investigación.

La coloración del cabello es un negocio global multimillonario que está creciendo rápidamente. Los tintes para el cabello se dividen en tres tipos básicos, dependiendo de cuánto duren. Tintes temporales, que recubren la superficie del cabello, lavar con uno o dos champús. Los tintes semipermanentes duran un poco más, de seis a ocho lavados.

Aproximadamente el 80 por ciento de los tintes para el cabello comerciales en el mercado, sin embargo, son permanentes, creado a través del proceso químico de oxidación. Cuando se aplica tinte permanente para el cabello, inicialmente es incoloro. Pequeñas moléculas precursoras se deslizan dentro del núcleo de las fibras capilares, donde "unen sus manos" para formar moléculas más grandes e impartir color, Dice Williams. El color permanente del cabello resiste el lavado porque está dentro del tallo del cabello y está químicamente unido.

Los investigadores pueden utilizar la base de datos para ayudar a identificar los tintes que tienen menos probabilidades de causar reacciones alérgicas o aumentar el riesgo de cáncer. La seguridad es una preocupación clave para los consumidores porque el color del cabello se asienta en el cuero cabelludo, así como para los estilistas que trabajan con tintes repetidamente a lo largo del tiempo.

"El uso de modelos informáticos nos permite hacer predicciones sobre qué sustancias en la base de datos podrían causar sensibilización cutánea o que podrían tener una mayor probabilidad de riesgos para la salud". ", Dice Williams." Esto puede conducir al desarrollo de tintes que tienen mejores propiedades y son más sostenibles ".

La química informática puede acelerar el proceso de investigación y desarrollo, haciendo posible analizar y comparar las propiedades de cientos de sustancias en la base de datos, una hazaña que no sería posible de otra manera, dice el coautor Denis Fourches, profesor asistente de química en NC State.

"Si tuvieras que hacer este trabajo con los tintes para el cabello en un laboratorio, se necesitarían varios años de trabajo y varios millones de dólares, "Dice Fourches." Con más de 300 sustancias, sería muy desafiante sin el modelado por computadora, lo que proporciona una forma transparente y reproducible de caracterizar y clasificar los tintes ".

Al crear la base de datos, Los investigadores encontraron un grupo intrigante de tintes que no encajaba en las categorías establecidas:un subgrupo de tintes semipermanentes que parecían tener propiedades similares a los precursores de los tintes permanentes.

De hecho, hay una bandeja completa de estos tintes en la biblioteca de tintes Max A. Weaver de NC State, una colección de miles de muestras de tintes y telas que Eastman Chemical Company donó a la universidad, dice el coautor Harold Freeman, profesor de química de tintes en NC State.

"Una de las cosas que nos llamó la atención fue la posibilidad de conectar este estudio con la biblioteca de tintes, con sus 100, 000 tintes únicos, "Dice Freeman." Al modificar la estructura de compuestos clave en la biblioteca de tintes, esperamos diseñar precursores de tintes novedosos que sean ambientalmente benignos, póngalos en el cabello y luego transfórmelos en colores para aprovechar las estructuras originales únicas.

"Hay mucho potencial ahora para usar este grupo de tintes esperando entre bastidores para ayudarnos con el diseño de tintes para el cabello que no solo serán efectivos sino también seguros".

Los investigadores también consideraron el impacto ambiental de los tintes. Vincularon la base de datos de tintes para el cabello con el panel de control químico interno de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. El coautor Antony John Williams trabaja en el Centro Nacional de Toxicología Computacional de la EPA en Research Triangle Park, Carolina del Norte.

"Ahora que hemos lanzado la base de datos al dominio público, otros modelistas ya están interesados ​​en este grupo de tintes para el cabello, que es un paso hacia el diseño de nuevas sustancias que son más sostenibles y más ecológicas, menos tóxicas, "Dice Fourches." Están calculando nuevos tipos de propiedades en las que ni siquiera estamos pensando en este momento, lo cual es muy emocionante ".

El estudio aparece en Química e Ingeniería Sostenible ACS .