Introdução

Parte da luz solar que atinge o solo envolve o espectro ultravioleta constituído por três secções de UVC (200-290nm), UVB (290-320nm) e UVA (320-400nm). A UVC é completamente absorvida pela atmosfera da Terra. A quantidade de UVA que chega ao solo é mais de 20 vezes superior à UVB.1 UVA desempenha um papel importante no envelhecimento precoce e na fotocarcinogênese. O UVA aumenta a liberação de fatores inflamatórios, incluindo a IL10 das células queratinócitas. Além disso, aumenta a expressão de proteínas inflamatórias, como TNFα, IL1α, IL6 e IL8.2,3 UVA tem um papel considerável na criação de mutações no DNA mitocondrial na pele humana com a ajuda de ROS (especiarias reativas de oxigênio). Também provoca o envelhecimento prematuro da pele ao criar uma mutação nas células fibroblásticas da pele humana.4 O papel do aumento da expressão da proteína p53 na apoptose induzida pelo UVA é inegável.5 A 8-hidroxi-2′-deoxiganina (8-oxoG) é um indicador valioso para rastrear os danos oxidativos do DNA causados pelo UVA, e pode levar a transversos G → T.6

Por isso, a proteção contra UVA juntamente com UVB é altamente importante.

O fator de proteção UVA (UVA-PF) é usado para avaliar a eficácia dos produtos de proteção solar contra os raios UVA.

Materiais e Métodos

Neste estudo, padrões globais no campo da determinação de UVA-PF foram revisados e comparados. Quatro normas, nomeadamente a ISO 24443 (fornecida pela União Europeia, em Maio de 2013), CEN2006 (fornecida pela União Europeia, África do Sul, Japão em Bruxelas, em 12 de Julho de 2006), FDA 2007 (fornecida pelos Estados Unidos, em 27 de Agosto de 2007) e FDA 2011 (fornecida pelos Estados Unidos, em 17 de Junho de 2011) estabeleceram diferentes protocolos no campo do factor de protecção UVA. Alguns são tratados usando métodos in vivo enquanto outros são tratados usando métodos in vitro.7-11

Resultados

Devido ao papel do UVA na ocorrência de danos cutâneos, é importante usar protetores solares que protegem a pele tanto do UVA quanto do UVB. Os métodos de medição in vitro de UVA-PF não são confiáveis e reprodutíveis devido a diferenças nas condições de teste, tais como distinção de substratos, quantidade variante do produto aplicado e dose UV de irradiação.12 Entre as normas FDA 2007 e CEN que introduzem a abordagem in vivo PPD, ambas têm vantagens e desvantagens, de modo que a utilização de uma melhor abordagem em cada caso pode produzir melhores resultados.

Discussão

Avaliação do teste de determinação in vivo UVA-PF

Primeiro, passaremos por métodos de determinação in vivo UVA-PF conduzidos utilizando o Escurecimento Imediato de Pigmentos (IPD), Escurecimento Persistente de Pigmentos (PPD) e Factor de Protecção A (PFA). Entretanto, nas normas CEN e FDA 2007, o método PPD é aceito apenas no método de determinação in vivo UVA-PF (Tabela 1).

Tabela 1 Comparação do Protocolo de Determinação In vivo UVA-PF

No método PPD, assim como no método de medição do FPS (Fator de Proteção Solar), as pessoas que satisfazem os critérios para o teste são selecionadas com um número especificado para participação. No teste do FPS, o ponto final é uma resposta eritemica versus o teste PPD, no qual o ponto final é o escurecimento do pigmento de persistência dos subsitos do teste. Os locais e sub-sites de teste são projetados em dimensões específicas cegamente sobre os corpos participantes. O teste e os protectores solares de referência são pesados na quantidade definida e são aplicados na pele do participante. Em seguida, com um método específico, o produto é espalhado sobre a pele, seguido de um período de espera para que o produto seja seco. Os indivíduos, com base em uma forma pré-determinada, são expostos à radiação UVA enquanto sentados ou deitados no abdômen. Após um certo tempo da última exposição UV, o nível de escuridão permanente do pigmento é avaliado como o ponto final do teste, e UVA-PF é calculado por um conjunto de fórmulas (que serão discutidas na seção “Estatísticas e Cálculos”).

Critérios de Seleção para Participantes

Apesar dos critérios mencionados na Tabela 1 (FDA 2007 e critérios comuns do CEN), os padrões do CEN promovem suas precauções para entrar no teste.

Os critérios para um homem e uma mulher saudáveis a serem considerados incluem:

• Pele tipo II, III e IV13
• Não estar envolvido em nenhum teste solar nos últimos dois meses (sem marcas remanescentes no dorso).
• Não ter exposição solar na área do dorso durante pelo menos 2 meses antes do estudo.
• Absistência de cicatrizes, ou lesões dérmicas ativas nas áreas do dorso testado.
• Área do teste deve ser uniforme na cor, sem nevos, manchas ou lentigo solar sem excesso de pêlos.

O CEN também definiu uma série de critérios de teste de exclusão;

• Subjetos que não se encaixam nos critérios de inclusão anteriores.
• Mulheres grávidas ou lactantes,
• Histórico anterior de alergia, fotoalérgica, fototóxica, ou outras respostas anormais à luz solar ou sensibilidade a produtos cosméticos, produtos de higiene pessoal, protetores solares, látex e/ou drogas tópicas.
• Subjetos com problemas dermatológicos na área de teste.
• Subjetos que usaram produtos autobronzeadores nas costas no mês anterior.

Consequentemente, o CEN parece mais adequado para indivíduos selecionarem critérios devido à maior consistência.

Número de participantes

O FDA 2007 e o CEN usam 20 a 25 pessoas e 10 a 20 pessoas, respectivamente. Como outros estudos clínicos, o maior número de participantes, traz maior precisão ao teste. Por outro lado, o tamanho grande da amostra leva a alguns problemas, como o manuseio do protocolo, fornecendo amostras suficientes e o abandono do voluntário.

Formulações de referência do protetor solar

Recomenda-se que seja utilizada uma amostra padrão para verificar os resultados de cada amostra de teste.

O teste é válido se a média UVA-PF obtida para o protetor solar de referência estiver dentro da faixa especificada. De acordo com a Tabela 1, ambos os protectores solares de referência são boas escolhas, uma vez que os seus resultados UVA-PF estão próximos um do outro, e os seus ingredientes activos são aprovados.

Test Sites and Subsites Size

O que é importante na escolha do tamanho dos sites e sub-sites é a possibilidade de usar o simulador solar multi-fonte. Isso significa que a escolha de tamanhos menores para os locais e sub-sites pode resultar na exposição de vários sub-sites aos raios UV ao mesmo tempo. Portanto, as características padrão CEN (para o tamanho do local 30 cm2 e para os círculos dos sub-sites de 8 mm de diâmetro) são mais apropriadas neste campo.

Para distâncias entre os dois sub-sites, o FDA 2007 sugere um intervalo de 1 cm. O CEN não especifica qualquer intervalo entre os sub-sites, fazendo com que o FDA 2007 seja considerável para distâncias entre os sub-sites.

Loading Dose Quantidade

A quantidade de carga do teste e do produto de referência é determinada em quase a mesma quantidade. CEN sugere a faixa de 2mg/cm2±2,5%, e FDA 2007 propõe 2mg/cm2, que devem ser carregados uniformemente e espalhados por um berço de dedo. O produto deve ser colocado em gotículas pequenas em toda a área de teste e espalhado com movimentos especiais.

O tempo de espalhamento deve levar de 20 a 50 s. As áreas de carregamento do produto devem ser selecionadas aleatoriamente.

Período de espera entre a aplicação do protector solar e a exposição UV

O tempo de espera sugerido entre a carga do produto e a exposição UV é de pelo menos 15 min e 15 a 30 min pelo FDA 2007 e CEN, respectivamente.

Dispositivo de radiação e a inspecção periódica da sua lâmpada

Tabela 1 apresenta a lista das especificações do dispositivo de radiação para cada uma das duas normas. Quanto à inspeção periódica do dispositivo, a FDA 2007 e a norma CEN sugerem que a inspeção seja realizada a cada 6 e 12 meses, respectivamente.

De acordo com a FDA 2011, os dados de calibração dos simuladores solares e suas lâmpadas UV são estáveis por períodos superiores a 1 ano; assim, a avaliação periódica do dispositivo é melhor considerar uma vez por ano.

Tendência de exposição

Como mostrado para a tendência de exposição na Tabela 1, o conceito dos dois métodos é o mesmo.

Tempo e condição de avaliação do MPD

MPD é a menor quantidade de radiação UVA produzindo pigmentação tangível visível com bordas visíveis. Quando a escuridão do pigmento é fixa, o MPD é avaliado visualmente. Para a avaliação da MPD, CEN e FDA 2007 sugerem 2 a 4 e 3 a 24 h após a última exposição do local, respectivamente. A avaliação dos olhos deve ser feita cegamente por um observador experiente sob condições adequadas e uniformes de luz. O FDA observa que parece que o escurecimento do pigmento é mais estável cerca de 3 h ou mais após a irradiação, e propõe assim que esta observação ocorra de 3 a 24 h após a irradiação. Este intervalo de tempo proporciona maior flexibilidade no método de teste sem sacrificar a precisão. Portanto, os critérios da FDA 2007 parecem ser superiores.

Teste de determinação UVA-PF in vitro Avaliação do teste

Todos os métodos in vitro são baseados na avaliação da passagem de UV através de uma fina camada de filtro solar espalhada sobre uma placa rugosa, de modo que o nível de UV é calculado antes e depois da exposição à dose controlada a partir da fonte de radiação. No entanto, na fase de cálculo do nível de protecção UVA, cada padrão estabelece uma referência diferente (Tabela 2).

Tabela 2 UVA in vitro-Comparação do Protocolo de Determinação do PF

A norma FDA 2007 utiliza a fração Diffey modificada onde a área sob a curva de absorção UVA1 (340nm a 400nm) é dividida na região de absorção total de UVA e UVB (290nm a 400nm).14,15 No entanto, a FDA 2011 aboliu a fração Diffey modificada pelas seguintes razões:

1. Esta fração dá uma atenção considerável à região UVA1, enquanto esta área não tem um papel importante na produção de efeitos nocivos à pele.
2. Se um ou mais ingredientes do produto produzem, uma alta absorção na região de comprimento de onda curto UVA2 e baixa ou nenhuma adsorção na região UVA1 resulta numa grande proporção, enquanto que este produto não produz uma ampla gama de absorção.
3. Esta proporção proposta não mostra um grau confiável de proteção contra UVA e não se aplica em nenhum outro lugar do mundo.
4. Uma maneira de aumentar esta fração é reduzir os compostos de alta absorção nas regiões UVA2 e UVB, mas isto reduzirá o nível de proteção nestas áreas do espectro (em outras palavras, para aumentar a fração Diffey, o FPS deve diminuir).

A norma ISO 24443 calcula o fator de proteção UVA de acordo com os resultados do teste de PPD. As duas normas CEN e FDA 2011 consideram o método do comprimento de onda crítico apropriado.

A (λ) é a absorção média em cada comprimento de onda, e d (λ) é o intervalo de comprimento de onda entre cada cálculo.

O comprimento de onda crítico é o comprimento de onda em que a região abaixo da curva de absorção compreende 90% da área total sob a curva de absorção UV.

A FDA concluiu que o teste de comprimento de onda crítico (para medir a extensão da proteção UVB e UVA) e o teste FPS (para medir a magnitude da proteção UVB e UVA) forneceram uma medida completa da capacidade de amplo espectro. Para um produto ser rotulado com uma declaração de amplo espectro, ele deve gerar um comprimento de onda crítico igual ou superior a 370 nm.

Placas de teste

Placas, como local de carga, desempenham um papel fundamental no teste. Entre as placas de quartzo, incluindo PMMA (polimetilmetacrilato), colágeno hidratado, pele epidérmica e fita transportadora, as placas de PMMA são escolhidas pela sua novidade. As seguintes razões são fatores determinantes de preferência para os outros tipos de placas:

1. É mais barato que o quartzo.
2. Está pronto para uso e não precisa ser limpo ou recozinhado.
3. É usado há mais de uma década.

Como para o tamanho das placas, quando placas com dimensões de 16 cm2 produzem resultados aceitáveis, não é necessário usar placas com dimensões maiores (10,2cm). Quanto ao grau de rugosidade destas placas, a norma FDA 2011 propõe páginas com uma rugosidade de 2 a 7 µg, e a ISO 24443 oferece rugosidade de 6 mícrons. A escolha de uma rugosidade constante de 6 µm que é idêntica a todos estes testes parece razoável.

Referência de Formulação de Protetor Solar

Segundo a Tabela 2, apenas a ISO 24443 tem um protetor solar de referência. O protetor solar de referência S2 traz um UVA-PF de 12,7,

Fonte de radiação

Antes de medir a passagem da radiação através das placas cobertas com o produto, uma fase irradiada para estes produtos é realizada para considerar a estabilidade óptica. A FDA 2011 acredita que a radiação do simulador solar (dispositivo proposto pela FDA 2007) é filtrada de tal forma que sua energia em comprimentos de onda abaixo de 300nm é inferior à sensibilidade do espectrofotômetro, mesmo quando nenhum filtro solar é carregado na placa (ou seja, a taxa de passagem é de 100%).

Por isso, a FDA 2011 propõe uma fonte de radiação que produz uma distribuição espectral contínua da radiação UV de 290 a 400 nanômetros. A norma CEN propõe o simulador solar equipado com filtros.

Intervalos de comprimento de onda entre operações de medição

Para medir a passagem da radiação UV em cada comprimento de onda, os intervalos de radiação devem ser intermitentes. Estes intervalos são definidos nos intervalos de 1nm e 5nm de acordo com a Tabela 2. Foi mencionado no FDA 2011: As submissões afirmaram que especificar um intervalo menor produziria resultados mais precisos e observaram que os espectrômetros atuais são capazes de fazer medições em intervalos de 1 nm.

A faixa dinâmica do espectrômetro

A faixa dinâmica é um dos indicadores para calibrar o espectrofotômetro UV. A faixa dinâmica do espectrômetro deve ser suficiente para medir com precisão a passagem de protetores solares de alta absorção em todos os comprimentos de onda UV (290nm a 400nm).

A quantidade de carga do produto

A quantidade e o processo de carga do produto na seção áspera da placa é especificada em cada padrão. Para garantir a precisão na quantidade de carga do produto, podemos usar o método de medição do peso da pipeta antes e depois do carregamento ou com a ajuda do fator de densidade. O produto é carregado em gotículas de igual volume. A FDA 2007, CEN e ISO 24443 utilizam um valor de 2 e 2 mg/cm2 e 1,3 mg/cm2 respectivamente. A FDA acredita que a passagem UV de uma camada espessa de 2mg/cm2 é menor, e leva a respostas inconsistentes. Portanto, a FDA definiu a quantidade de carga em 0,75 mg/cm2 para garantir que o nível de passagem de UV esteja dentro da faixa dinâmica dos detectores UV.

Product Distributing Manner

O espalhamento suave do protector solar na placa afecta consideravelmente a precisão do teste. Como mostra a Tabela 2, o processo de espalhamento pode ser monofásico ou bifásico com a utilização ou não de um berço de dedos. A FDA 2011 considera o espalhamento em duas fases uma forma mais eficaz de alcançar uma camada sólida e espessa. Isto contribui para uma melhor distribuição para uma ampla gama de formas de drogas do que a técnica de distribuição suave de 10-s, e também é semelhante ao uso real dos consumidores. Portanto, a opinião da FDA 2011 e da ISO 24443 de uma forma de espalhamento do produto parece ser a melhor opção.

Pré-Irradiação Dose

Esta operação é realizada para verificar a redução da estabilidade óptica. O protector solar é carregado na placa e depois exposto a uma fonte de radiação. De acordo com a FDA 2011, uma vez que em um momento e lugar na superfície terrestre, a radiação do sol é igual para produtos com alto ou baixo FPS e UVA-PF, então a dose de pré-irradiação na forma de uma fração FPS ou UVA-PF não é lógica. Assim, a FDA 2011 sugere que a dose de pré-radiação é um valor constante. O FDA recebeu informações, que mostraram que produtos contendo Avobenzona foram completamente destruídos em face da exposição a uma dose equivalente a 2-3 MED (Dose Eritema Mínima).

Este é o pior cenário para a degradação óptica, uma vez que a Avobenzona é o protetor solar mais instável contra a luz nas monografias de protetores solares. 1MED em pele tipo 2 é equivalente a 250 J/m2. Assim, no FDA 2011, a dosagem de pré-irradiação é fixada em 4MED que equivale a 800J/m2.

Número de Radiation Passing Measurement

Após exposição dos produtos à dose de pré-irradiação, as placas cobertas com o produto são colocadas no espectrofotômetro para medir a passagem. De acordo com o parecer do FDA 2011 (medição 5 vezes a partir de 3 páginas), quando um resultado satisfatório é obtido com menos cálculos, então não é necessário mais tempo e custo.

Estatistica e Cálculos

De acordo com o CEN, o comprimento de onda crítico é obtido a partir da seguinte fórmula:

onde λC é o comprimento de onda crítico, e MPF é o fator de proteção monocromático, que é o inverso da transmitância em um determinado comprimento de onda.

Segundo a ISO 24443, inicialmente, o fator de proteção UVA individual (UVA-PFI) em cada base (pelo menos 4 bases) é calculado de acordo com a seguinte fórmula:

where P(λ) é o espectro de ação do PPD.

I(λ) é a irradiância espectral recebida da fonte UVA.

Ae(λ) é a absorvância monocromática média da camada do produto de teste após exposição UV.

d(λ) é o passo do comprimento de onda (1 nm).

C é o coeficiente de ajuste. Os valores iniciais da curva de absorvância são multiplicados por um valor escalar “C” até que os valores do FPS calculado in vitro sejam iguais ao FPS medido in vivo. Isto é realizado em um processo de cálculo iterativo. Os valores da absorvância inicial multiplicados por este valor “C” tornam-se a curva de absorvância ajustada do filtro solar que é utilizada para a determinação do valor UVA-PF0 inicial, e a dose de exposição. O valor “C” normalmente situa-se entre 0,8 e 1,6 para uma interpretação válida. Se estiver fora deste intervalo, novas amostras devem ser preparadas para validar as observações originais.

Assim, de acordo com a fórmula abaixo, o cálculo da média UVA-PF é calculado:

Se esta condição Intervalo de confiança (CI) n for cumprido, o teste é válido; caso contrário, o número de bases deve ser aumentado desde que a condição seja cumprida.

Se a condição mencionada não for cumprida após a utilização de 10 bases, o teste é declarado inválido.

Segundo as normas FDA 2011 e FDA 2007, o nível de passagem de UV é calculado a partir da seguinte fórmula:

Medidas de irradiância espectral transmitidas para cada comprimento de onda através de placas de controle PMMA revestidas com 15 µl de glicerina.

Medidas de irradiância espectral transmitidas para cada comprimento de onda λ através da placa de PMMA revestida com o protector solar. A absorção média em cada comprimento de onda ( é calculada a partir do logaritmo negativo da passagem média de UV da seguinte forma:

De acordo com a FDA 2011, o comprimento de onda crítico é calculado a partir desta fórmula;

De acordo com a FDA 2007, a razão da fração Diffey é calculada da seguinte forma:

Área UVA I por unidade λ é dado como:

Área UVA por unidade λ é dado como:

Conclusão

Devido ao papel dos UVA na ocorrência de danos na pele, o uso de protectores solares que protegem a pele contra os UVA e UVB, parece indispensável. Para avaliar o UVA-PF, o método in vivo é preferível devido à sua precisão e repetibilidade, assim como a simulação das condições reais de uso humano. Entre as normas FDA 2007 e CEN que introduzem a abordagem in vivo PPD, ambas têm vantagens e desvantagens para que a utilização de uma melhor abordagem em cada caso possa produzir melhores resultados.