Muchos días de verano comienzan untándose con protector solar para prevenir las quemaduras solares, el daño a la piel y el cáncer de piel. Un ingrediente común en los protectores solares es la avobenzona, que actúa absorbiendo los rayos ultravioleta del sol.

A pesar de su papel como protector del sol, la avobenzona se descompone cuando se expone a la luz solar, lo que la vuelve ineficaz en cuestión de horas.

"Tengo dos niños pequeños y siempre les digo que se vuelvan a aplicar protector solar cada una o dos horas porque, a medida que la avobenzona se descompone, ya no hace su trabajo", dice Marcus Weck, profesor de química en la Universidad de Nueva York. "Hace varios años, mi grupo de investigación incluía a una estudiante de posgrado, Elizabeth Kaufman, apasionada por el cuidado de la piel. Empezamos a pensar, ¿qué podemos hacer para necesitar menos ingrediente activo y volver a aplicarlo con menos frecuencia?"

Weck, un químico de materiales, dirige un laboratorio que crea estructuras de soporte a partir de polímeros (materiales formados por cadenas repetitivas de moléculas grandes). Cuando se unen, estas estructuras poliméricas pueden estabilizar o mejorar los ingredientes activos en todo, desde medicamentos hasta compuestos ambientales.

Kaufman, en ese momento, un Ph.D. estudiante en el laboratorio de Weck, y ahora jefe de química de producción en el proveedor de productos químicos especializados BYK Wallingford, sugirió que observaran el ingrediente activo en muchos protectores solares. El resultado de su investigación:una avobenzona más estable y duradera, por la cual Weck y Kaufman obtuvieron una patente esta primavera.

Con el verano oficialmente en marcha, NYU News habló con Weck sobre la creación de un protector solar más avanzado y duradero.

¿Qué te llevó a empezar a estudiar protección solar?

De hecho, comenzó con medicamentos contra el cáncer. Mi grupo había desarrollado una estructura de apoyo para la doxorrubicina y otros medicamentos contra el cáncer.

En química, existe un concepto llamado "química de clics", una técnica para vincular componentes moleculares. Esta estrategia tiene algunas piernas, porque una vez que desarrolla una estructura de soporte que hace "química de clics", puede simplemente hacer clic en componentes como medicamentos o tintes. En nuestra investigación sobre el cáncer, desarrollamos biomateriales con múltiples sitios de clic.

Eso nos hizo pensar a Elizabeth y a mí si podríamos aplicar esto a algo que prevenga el cáncer, no solo que lo trate. Sabíamos que la avobenzona se descompone, pero queríamos ver qué pasaba si poníamos el ingrediente activo en una estructura de soporte.

¿Qué encontraste?

El objetivo era encontrar una estructura de soporte para la avobenzona que estabilizara el compuesto, no interfiriera con la actividad UV y se sintetizara fácilmente con materiales fácilmente disponibles.

Decidimos utilizar una estructura de soporte llamada dendrímero. Los dendrímeros son polímeros esféricos tridimensionales que contienen ramas como un árbol; de ahí su nombre, de la palabra griega para árbol, "dendron". Los dendrímeros se utilizan para otras aplicaciones de biomateriales y tienen varias características que los convierten en un sistema de apoyo perfecto para la avobenzona.

Agregamos avobenzona a la estructura de soporte del dendrímero, lo que resultó en lo que llamamos un "conjugado de avobenzona-dendrímero", que luego expusimos a la radiación ultravioleta. Descubrimos que la avobenzona admitida no se descompuso cuando se expuso a la luz ultravioleta con el tiempo, incluso después de 24 horas, ¡y no estará en la playa durante 24 horas! Nuestras pruebas incluso mostraron que agregar el soporte de dendrímero no solo eliminó la descomposición sino que aumentó la actividad de avobenzona con el tiempo.

Parece que hay algunas ventajas en el uso de estas estructuras de soporte con avobenzona.

Con la avobenzona admitida, la idea es tener una actividad más prolongada o protección solar, y se necesita menos ingrediente. Otra ventaja:cuando pones avobenzona en un polímero, haces que las moléculas sean significativamente más grandes, por lo que no puede difundirse tan fácilmente a través de la piel. Esto significa que el protector solar se asienta en la superficie en lugar de ser absorbido. Ambos son importantes porque existe evidencia de que algunos ingredientes activos en los protectores solares son cancerígenos en grandes dosis.

Finalmente, los dendrímeros tienen propiedades formadoras de películas que los hacen sentir suaves, lo que tiene ventajas para un producto que se aplica sobre la piel.

¿Cuáles son los beneficios de realizar este estudio en un laboratorio universitario frente a una empresa de productos de consumo?

Creo que lo que es diferente es que venimos desde un punto de vista de ciencia básica, por lo que estamos viendo esto de abajo hacia arriba. Si entiendo el camino de descomposición, ¿cuál sería la mejor estrategia para superar este problema? Soy bastante libre de elegir lo que creo que es la mejor estrategia, pero si trabajas para una empresa, probablemente ese no sea el caso.

Esa es la belleza de trabajar en el mundo académico:siempre que pueda presentar el caso ante una agencia de financiación, puede abordar un problema y saber que podría tener un gran impacto.

¿Qué sigue para esta investigación?

Estamos hablando con empresas sobre la posibilidad de comercializar el conjugado de avobenzona-dendrímero. Mi grupo no es un laboratorio de formulaciones, por lo que estamos en conversaciones con otras personas que pueden formular el compuesto en una loción o crema y probarlo.

Más allá de los protectores solares, también estamos considerando el uso de estructuras de soporte de dendrímeros como una nueva plataforma para antivirales, por ejemplo, medicamentos que tratan el herpes y el COVID-19. + Explora más

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