Un oligómero de cadena corta similar a la lignina (derecha) absorbe la luz ultravioleta con mucha más eficacia que los monómeros que la componen (izquierda). Crédito:Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim
Lignina, el polímero natural que da fuerza a los troncos de los árboles, podría ser la fuente de una nueva gama de productos para el cuidado de la piel, sugiere una nueva investigación.
El polímero de lignina contribuye a la rigidez física de las plantas, y también absorbe los rayos UV, ayudando a proteger las estructuras de celulosa más delicadas de la planta del daño solar. Los investigadores de A * STAR han encontrado una manera de producir estructuras similares a la lignina de cadena corta que retienen la capacidad de bloqueo de los rayos UV de la molécula madre. pero se puede incorporar más fácilmente en protectores solares y otros productos para la piel.
Aunque la lignina en sí es un recurso renovable fácilmente disponible, El uso del polímero natural en materiales de alto rendimiento y productos de cuidado personal está limitado por dos factores clave, explica Balamurugan Ramalingam del Instituto A * STAR de Ciencias Químicas e Ingeniería, quien lideró el trabajo actual. Los polímeros de lignina natural de alto peso molecular son intrínsecamente insolubles en disolventes comunes, y dispersarse pobremente en mezclas de otros materiales, lo que dificulta trabajar con ellos.
El polímero de lignina se puede descomponer en los monómeros de molécula pequeña que lo componen para mejorar la trabajabilidad. pero esto elimina las características de absorción de rayos ultravioleta de la lignina natural. Ramalingam y sus compañeros de trabajo sospechaban que el punto óptimo para fabricar bloqueadores UV podría ser la formación de 'oligómeros' similares a la lignina. estructuras de cadena corta en lugar de los polímeros de cadena larga de la lignina natural.
El equipo demostró que podían formar oligómeros similares a la lignina rompiendo químicamente la lignina natural en trozos más pequeños, o uniendo monómeros de lignina en cadenas cortas. Las pruebas confirmaron que los oligómeros similares a la lignina ofrecían lo mejor de ambos mundos, combinando buena solubilidad y dispersión con útiles propiedades de protección solar. "Estamos particularmente complacidos por la capacidad de bloqueo de UV más amplia y la mayor capacidad de absorción molar exhibida por los oligómeros en comparación con los respectivos monómeros, ", Dice Ramalingam. La capacidad de bloqueo de los rayos UV de los oligómeros también pareció ser robusta y duradera en las pruebas de intemperismo UV acelerado.
Los oligómeros similares a la lignina tienen varias ventajas potenciales sobre los bloqueadores UV de moléculas pequeñas existentes que se utilizan para estabilizar plásticos y protectores solares. Dice Ramalingam. "A diferencia de los estabilizadores UV sintéticos de molécula pequeña, los presentes oligómeros similares a la lignina son bioderivados y presumiblemente no tóxicos, ", dice. Como los oligómeros son estructuras físicamente más grandes que los bloqueadores de UV de moléculas pequeñas, también es menos probable que se filtren de los plásticos al medio ambiente, o penetrar la piel cuando se usa en protectores solares.
"Actualmente estamos evaluando la posibilidad de incorporar oligómeros similares a la lignina en protectores solares comerciales, hacia el desarrollo de productos de cuidado personal inspirados en la naturaleza, ", Dice Ramalingam.