Oddziaływanie dihydroksyacetonu (DHA) zawartego w samoopalaczach z ludzką skórą – badania spektroskopowe i teoretyczne

• Autorzy: Pietruś W. , Kurczab R. , Latowski D.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.8019

Warianty tytułu

EN

The influence of dihydroxyacetone (DHA) contained in the self-tanning lotions with human skin – spectroscopic and theoretical studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było zbadanie wybranych właściwości ośmiu samoopalaczy różniących się konsystencją i zawartością dihydroksyacetonu (DHA). Badane bronzery podzielono na trzy grupy: płynne produkty samoopalające zawierające około 15% DHA, półpłynne samoopalacze (spryskiwacze lub pianki) oraz bronzery w postaci kremu. Produkty z tych dwóch ostatnich grup zawierały około 5% DHA. Badanie miało na celu sprawdzenie, czy samoopalacze są w stanie absorbować promieniowanie UV. Celem zastosowania spektroskopii w podczerwieni było zbadanie wpływu samoopalaczy na poziom nawilżenia skóry. W trakcie pracy wykonano obliczenia kwantowo-mechaniczne. Obliczenia dotyczyły komputerowego modelowania przepuszczalności DHA przez warstwę beta-keratyny skóry. Obliczono również energię wiązania wodorowego pomiędzy łańcuchami beta-keratyny oraz powierzchnię wykrystalizowanej formy beta-keratyny. Wyniki badań wykazały, że DHA bardzo silnie absorbował promieniowanie UV-C, natomiast w mniejszym stopniu promieniowanie UV-B. Najmniejsza absorbancja została zarejestrowana w zakresie promieniowania UV-A. Płynne i częściowo półpłynne samoopalacze obniżyły poziom nawilżenia skóry, natomiast produkty w postaci kremu zawierały substancje nawilżające, które neutralizowały negatywny wpływ DHA na nawilżenie skóry. W badaniach in silico wykazano, że DHA nie przenika przez warstwę beta-keratyny skóry. Potencjalnymi przyczynami mogą być duże ilości energii wiązań wodorowych i naładowana powierzchnia beta-keratyny.

EN

The purpose of this study was to investigate selected properties of eight bronzers differing in consistency and dihydroxyacetone (DHA) content. The investigated bronzers were divided into three groups including: liquid sunless tanning products containing DHA level of about 15%, half-liquid self-tanners (spray or foam), and bronzers in the form of a cream. The products from the two latter groups contained about 5% DHA. This study inspected if self-tanners have the ability to absorb UV radiation. The aim of using infrared spectroscopy was to investigate the influence of self-tanners on skin moisture level. During the study, quantum-mechanical calculations were done. The calculations were related to computer-based modeling of DHA permeability through the beta-keratin layer of the skin. The calculations were also done to estimate hydrogen bond energy between chains of the beta-keratin as well as the surface of the crystallized beta-keratin surface. The results indicated that DHA absorbed UV-C radiation very strong, whereas UV-B radiation was absorbed to a lower degree. The least absorbancy was discovered in the UV-A range. Liquid and, partly, half-liquid self-tanners reduced skin moisture; however, products in the form of cream contained moisturizing substances that neutralize the negative effect of DHA on skin hydration. In silico studies indicated that DHA does not permeate through the beta-keratin layer of the skin. Potential reasons for this may be the large energy of hydrogen bonds and charged beta-keratin surface

Słowa kluczowe

PL

dihydroksyaceton; samoopalacz; skóra; modelowanie molekularne; FTIR; UV-VIS

EN

dihydroxyacetone; sunless tanning; skin; molecular modeling; FTIR; UV-VIS

• Wydawca: Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Tarnowie
• Czasopismo: Tarnowskie Colloquia Naukowe. Nauki Techniczne i Ścisłe
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 4, nr 3
• Strony: 79--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Pietruś W.

• Institute of Mathematical and Natural Science, State Higher Vocational School, Mickiewicza 8, 33-100, Tarnow, Poland
• Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, Ingardena 3, 30-060, Cracow, Poland

autor

Kurczab R.

• Institute of Mathematical and Natural Science, State Higher Vocational School, Mickiewicza 8, 33-100, Tarnow, Poland

autor

Latowski D.

• Institute of Mathematical and Natural Science, State Higher Vocational School, Mickiewicza 8, 33-100, Tarnow, Poland
• Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology, Jagiellonian University, Gronostajowa 7, 30-001 Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. D. Sarnoff, The Skin Cancer Foundation Journal - Beauty, 2010, 18-23.
• 2. A. Altiner and A. Quintana, The Skin Cancer Foundation Journal, 2010, 23-25.
• 3. G.J. Fisher, S. Kang, J. Varani, Z. Bata-Csorgo, Y. Wan, S. Datta and J.J. Voorhees, Archives of Dermatology 2002, 138, 1462-70.
• 4. E. Wittgenstein and H.K. Berry, American Association for the Advancement of Science, 1960, 132, 894-895.
• 5. A.B. Petersen, H.C. Wulf, R. Gniadecki and B. Gajkowska, Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2004, 560, 173-186.
• 6. R.K. Chaudhuri, Surfactants in Personal Care Products and Decorative Cosmetics, L. D. Rhein, M. Schlossman, A. O’Lenick and P. Samosundaran, CRC Press, 3th edn, 2007, pp. 326-337.
• 7. B.M. Bode and M.S. Gordon, Journal of Molecular Graphics and Modelling, 1998, 16, 133-138.
• 8. O. Trott, and A.J. Olson, Journal of computational chemistry, 2010, 31, 2967-2970.
• 9. The PyMOL Molecular Graphics System, Version 1.8 Schrödinger, LLC.
• 10. M.W. Schmidt, K.K. Baldridge, J.A. Boatz, S.T. Elbert, M.S. Gordon, J.H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K.A. Nguyen, S. Su, T.L. Windus, M. Dupuis and J.A. Montgomery, Journal of Computational Chemistry, 1993, 14, 1347-1363.
• 11. A.A. Granovsky, Firefly, version 8, 2017.
• 12. J.J. Faith, M.E. Driscoll, V.A. Fusaro, E.J. Cosgrove, B. Hayete, F.S. Juhn, S.J. Schneider and T.S. Gardner, Nucleic Acids Research, 2008, 36, 866-870.
• 13. K. Ślepokura and T. Lis, Carbohydrate Research, 2004, 339, 1995-2007.
• 14. B. Wojtkowiak and M. Chabanel, Spektroskopia molekularna, PWN Warszawa 1984.
• 15. US Pat., US 5409706 A, 1991.
• 16. B. Zimmermann, 2016, Mljekarstvo 64, 94-101.
• 17. M.C. Thomas and J. Forbes, Interface between Aging, from Maillard Reaction I-ed. Royal Society of Chemistry publishing, 2010 pp. 1-11.
• 18. G. Mark and A. Gitika, http://abcnews.go-.com/Health/safety-popular-spray-tans-question-protected/story?id=16542918&single-Page=true. 2012 [04.02.2017].
• 19. R.M. Fusaro and E.G. Rice, Annals of the New York Academy of Sciences, 2005, 1043, 174-183.