Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado la base de datos química más grande disponible públicamente de sustancias colorantes para el cabello como un recurso para desarrollar una nueva generación de productos para el color del cabello que sean más seguros para los consumidores, estilistas y el medio ambiente.
La Base de datos en línea de sustancias para el tinte para el cabello contiene información detallada sobre la estructura y las propiedades de 313 sustancias en los tintes comerciales actuales y pasados. Utilizando la clasificación basada en computadora, lo que se conoce como quiminformática, los investigadores agruparon los tintes en grupos con estructuras similares ypropiedades. Los resultados revelaron algunas sorpresas y nuevos caminos prometedores 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 del estado de Carolina del Norte y autor principal de un artículo de revista sobre la investigación.
Colorear el 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. Los tintes temporales, que cubren la superficie del cabello, se lavan con uno o dos champús.los tintes permanentes duran un poco más, de seis a ocho lavados.
Sin embargo, alrededor del 80 por ciento de los tintes comerciales para el cabello en el mercado son permanentes, creados a través del proceso químico de oxidación. Cuando se aplica el tinte permanente, inicialmente es incoloro. Las pequeñas moléculas precursoras se deslizan dentro del núcleo de las fibras capilares, donde se"Unir las 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 químicamente unido.
Los investigadores pueden usar 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 encuentra en el cuero cabelludo, así como para los estilistas que trabajan con productos de tinte repetidamentetiempo extraordinario.
"El uso del modelado por computadora nos permite hacer predicciones sobre qué sustancias en la base de datos podrían causar sensibilización de la piel o que podrían tener una mayor probabilidad de riesgos para la salud", dice Williams. "Esto puede conducir al desarrollo de tintes que tienen mejores resultados".propiedades y son más sostenibles "
La química puede acelerar el proceso de investigación y desarrollo, lo que permite analizar y comparar las propiedades de cientos de sustancias en la base de datos, una hazaña que de otra manera no sería posible, dice el coautor Denis Fourches, profesor asistente de químicaen NC State.
"Si tuviera que hacer este trabajo con los tintes para el cabello en un laboratorio, tomaría varios años de trabajo y varios millones de dólares", dice Fourches. "Con más de 300 sustancias, sería muy difícil sin el modelado por computadora,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 encajaban en 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 colorantes en la Biblioteca Max A. Weaver Dye de NC State, una colección de miles de muestras de tinte y tela que Eastman Chemical Company donó a la universidad, dice el coautor Harold Freeman, profesor decolorante químico en el estado de Carolina del Norte.
"Una de las cosas que nos llamó la atención fue el potencial de conectar este estudio con la biblioteca de tintes, con sus 100,000 tintes únicos", dice Freeman. "Al modificar la estructura de los compuestos clave en la biblioteca de tintes, esperamosdiseñe nuevos precursores de tinte que sean benignos para el medio ambiente, póngalos en el cabello y luego transfórmelos en colores para aprovechar las estructuras originales únicas.
"Hay tanto potencial ahora para usar este grupo de tintes que esperan en las alas 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 tablero de química interno de la Agencia de Protección Ambiental de los 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 modeladores ya están interesados en este grupo de tintes para el cabello, que es un paso hacia el diseño de nuevas sustancias que sean 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 ACS Química e Ingeniería Sostenibles .
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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