SITO DI APPROFONDIMENTO DEL DOTTORATO DI RICERCA IN SCIENZA E TECNOLOGIA COSMETICHE

 Questo sito, in fase di aggiornamento, comprende:

    Titoli e riassunti delle tesi relative ai Cicli IX- XX

    Informazioni sulle attività seguite dai dottorandi  dall'anno accademico 99-00 ad oggi.

    Informazioni sulle attività relative all'anno accademico in corso

    Informazioni sulle attività internazionali ed interateneo

TITOLI E RIASSUNTI DELLE TESI RELATIVE AI CICLI IX-XX

Ciclo: IX

Francioli Marco

Titolo tesi: "La protezione solare in rapporto al sistema cosmetico"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Conseguita nell'anno: 1997/1998

 Giudizio: molto favorevole

 Riassunto

Il problema relativo alla protezione solare è sempre attuale anche se negli ultimi anni le ricerche in questo campo hanno avuto un notevole sviluppo.

 L'entità dell'effetto protettivo di un cosmetico antisolare espressa in termini di SPF (Sun Protection Factor) è legata a molti fattori quali la struttura chimica del filtro, la sua concentrazione, lo spreading, la penetrazione, l'adesività nei riguardi della cute.

 Molte delle caratteristiche richieste sono determinate dalla formulazione dell'antisolare che può essere costituito da oleoliti, emulsioni O/A, A/O, A/S, geli, lipogeli….; quindi si comprende l'importanza sia dell'emulsionante che degli emollienti nel determinare l'efficacia del prodotto finito.

 Questi ultimi in particolare influenzano la spreadibility del prodotto, la capacità della sostanza filtrante di penetrare la cute, la resistenza all'acqua così come la stabilità all'irraggiamento e la sua l max di assorbimento.

L'obiettivo della ricerca era duplice: da una parte, per quanto riguarda la molecola "filtro", quello di condurre degli studi sulle relazioni struttura-attività di filtri solari di sintesi in funzione della polarità del solvente; dall'altra di utilizzare filtri commerciali per studiare l'influenza di emollienti classici e nuovi, quali gli esteri di a -idrossiacidi sulle proprietà spettrofotometriche del filtro e sulla sua stabilità chimica e fotochimica.

Per quanto riguarda il primo punto, il lavoro svolto ha permesso di completare gli studi precedentemente iniziati su derivati salicilici, cinnamici e benzofenonici contenenti un gruppo ammonico quaternario in grado di conferire alla molecola capacità leganti nei riguardi della cheratina della cute e del capello.

Le differenze conformazionali riscontrate (mediante analisi di parametri NMR e Molecular Modeling) in solventi di diversa polarità, tra derivati salicilici, cinnamici e benzofenonici possono giustificare il diverso comportamento di queste nei riguardi della loro attività antimicrobica, che risulta modulata dai parametri strutturali e dal veicolo.

I composti esaminati appaiono molto interessanti poichè possono essere visti attraverso la loro bifunzionalità modulabile a seconda delle esigenze applicative. Questi possono essere inoltre inseriti nella classe dei "Multiactive-Ingredients", settore che suscita un grande interesse dato che la presenza in una materia prima di attività diverse potrebbe portare a ridurre notevolmente il numero di componenti nella formulazione del cosmetico finito.

Per quanto riguarda il secondo punto, cioè l'influenza del veicolo sull'efficacia del cosmetico antisolare, è stato condotto un ampio studio relativamente alla stabilità all'irraggiamento ed alla temperatura (40 °C) di 4 filtri commerciali quali: 2-etilesil-p-metossicinnamato, 2-etilesil-p-dimetilamminobenzoato, 2-idrossi-4-metossibenzofenone, 4-t-butil-4'-metossidibenzoilmetano in presenza di vari veicoli.

A questo scopo è stato messo a punto un metodo di irraggiamento semplice, riproducibile e poco costoso, mediante l'impiego di un simulatore solare, in grado di simulare le condizioni di impiego del prodotto.

Nei casi esaminati è stato inoltre osservato l'effetto della polarità del carrier sulle proprietà ottiche, la buona stabilità alla temperatura (40 °C) dei filtri utilizzati in emollienti classici e nuovi quali gli esteri di a -idrossiacidi.

La validità del metodo di irraggiamento ha permesso di valutare le proprietà dell'antisolare in carrier viscosi. Sono stati inoltre misurati i coefficienti di Harkins (Spreadability) di carriers con diversa polarità che influenzano le proprietà reologiche dei cosmetici antisolari, direttamente correlate alla loro capacità protettiva (SPF).

Bianchi Anna

 Titolo tesi: "Studi diretti alla sintesi di Ambrox®

 Tutore: Prof. Mario Guarneri

 Conseguita nell'anno: 1997/1998

 Giudizio: favorevole

 Riassunto

 L'Ambra Grigia è una delle più pregiate fragranze di derivazione animale, prodotto metabolico del capodoglio (Physeter macrocephalus L.) in cui si accumula come concrezioni nell'intestino.

 Il maggior costituente dell'Ambra grigia è l'(-)Ambreina, alcol triterpenico privo di odore, che per degradazione autossidativa durante l'invecchiamento, sotto l'azione dell'aria e del sole, genera composti volatili con l'inconfondibile nota profumata.

 Uno dei costituenti dell'Ambra grigia che possiede, oltre ad un potente aroma di ambra, importanti proprietà fissatrici dell'odore, è un derivato triciclico a struttura labdanica, conosciuto come Ambrox® (Firmenich SA (-)-8a-12-epossi-13,14,15,16-ttranorlabdano) presente in tracce anche in alcuni oli essenziali. La rarità del prodotto naturale, unita all'incremento della richiesta di questa classe di odoranti da parte del mondo cosmetico e alla volontà mondiale di proteggere le balene, ha rivolto l'interesse degli utilizzatori verso alternative semisintetiche e sintetiche per l'uso cosmetico. La mia attenzione si è rivolta alla preparazione di questa molecola inizialmente in forma racemica, a partire da semplici molecole del commercio, attraverso uno schema di sintesi alternativo a quelli noti in letteratura ed adattabile successivamente alla sintesi enantioselettiva.

 Gli approcci sintetici descritti nella tesi di dottorato si inseriscono in tale tematica.

 Il primo schema di sintesi, che consente di ottenere Ambrox® in forma racemica, può essere considerato competitivo rispetto agli approcci di altri autori e conveniente sia per numero di passaggi che per resa complessiva.

 Successivamente ho cercato di aprire una via di accesso al composto naturale in forma enantiomericamente pura attraverso una nuova via di sintesi del sistema biciclico AB dell' Ambrox®. Una volta stabilito il nuovo disegno sintetico è stato introdotto un ausiliario chirale nel substrato di partenza ed è stato sottoposto alla stessa sequenza di reazioni. L'ottenimento in forma enantiomericamente pura di composti già utilizzati come intermedi avanzati nella sintesi di Ambrox®, consente di considerare questa strategia una sintesi formale del composto.

Brambilla Andreina

 Titolo tesi: "Isolamento e caratterizzazione di principi attivi polifenolici di origine vegetale mediante tecniche cromatografiche di spettrometria di massa e valutazione della loro attività preservante e antiossidante in formulati cosmetici"

 Tutore: Prof. Roberto Maffei Facino

 Conseguita nell'anno: 1997/1998

 Giudizio: molto favorevole

 Riassunto

 Nell'ambito della cosmesi funzionale è continua la ricerca di nuovi principi attivi naturali con proprietà conservante dotati di minore tossicità e/o tollerabilità cutanea rispetto a derivati di sintesi.

 Tra i principi attivi vegetali che posseggono queste due importanti caratteristiche, si annoverano i polifenoli a struttura semplice o polimerica.

 La ratania (Krameria Triandra, Leguminosae) è una pianta largamente diffusa in Perù e nelle aree dell'America meridionale ed è stata introdotta in Europa solo alla fine del 1700. Gli estratti di ratania trovano ampio impiego in medicina popolare nelle infezioni del cavo orale, ed in particolare nelle gengiviti, grazie alle loro proprietà antiinfiammatorie ed antimicrobiche, queste ultime non ancora sufficientemente chiarite.

 Nel settore cosmetico gli estratti di ratania vengono utilizzati come co-antiossidanti, anche se a tutt'oggi non è ancora stato fornito un razionale uso.

 L'attività di ricerca si è pertanto articolata nei seguenti punti:

1. Caratterizzazione strutturale dei derivati fenolici della Krameria Triandra

   2. Determinazione della loro attività antimicrobica

   3. Determinazione della loro attività antiossidante

 A) La caratterizzazione strutturale dei principi attivi contenuti nelle diverse frazioni della droga ottenute estraendo le radici con solventi a crescente polarità, è stata effettuata mediante analisi LC-MS e mediante analisi in spettrometria di massa FAB-MS/MS.

 L'indagine LC-MS offre un profilo completo dei costituenti lipofili contenuti nelle radici di ratania consentendo la rapida caratterizazione di rataniafenoli e di lignani.

 L'analisi FAB-MS/MS delle frazioni più polari della droga (Butilacetato ed Etilacetato) ha consentito la caratterizzazione dei componenti polifenolici idrofili.

 In particolare l'indagine in spettrometria FAB-MS/MS (parent scan) dello ione m/z 289 (nucleo catechico), sia della frazione Butilacetato che Etilacetato, evidenzia la presenza di numerose specie ioniche con valori di m/z compresi tra 400 e 800.

 Tali ioni, sottoposti a collisione, hanno fornito spettri daughter caratteristici che hanno consentito di identificare sia derivati glucosidici della Catechina che prodotti di condensazione della catechina: proantocianidine dimeriche (Catechina-Afzelechina) ed i corrispondenti fenilpropanoidi sostituiti. Gli spettri FAB-MS/MS (parent scan) dello ione m/z 179, hanno invece permesso di individuare la "famiglia" dei Caffeoil derivati.

 B) Dal momento che per le frazioni lipofile (etere di petrolio, cloroformio, cloroformio a pH acido) è già stata dimostrata da altri autori una discreta attività antimicrobica nei confronti di diversi ceppi (Staph. Aureus, Staph. Faecalis, Str. Faecalis, E. coli, Proteus vulgaris, Pseud. Aeruginosa, candida albicans), le ricerche sono proseguite con una valutazione di tale attività anche sugli estratti idrofili (etilacetato, butilacetato e n-butanolo).

 Dai dati ottenuti si evidenzia che l'estratto Etilacetato determina un grado di inibizione della crescita microbica (range degli aloni di inibizione 12 mm) superiore a quello del Butilacetato (range 9 mm).

 In particolare la frazione Etilacetato dimostra una discreta attività anche nei confronti di Streptococcus faecalis e Pseudomonas aeruginosa, ceppi sui quali risulta del tutto inefficace l'estratto Butilacetato. A qualsiasi concentrazione testata, Candida albicans e Proteus vulgaris risultano resistenti.

 L'estratto n-butanolo risulta inefficace a tutte le concentrazioni testate.

 L'attività microbiologica delle frazioni idrofile è nettamente inferiore rispetto a quella riscontrata in quelle lipofile in cui l'azione inibente della crescita microbica è in alcuni ceppi comparabile a quella dell'Ampicillina.

 C) Data l'esigenza di nuove molecole in grado di prevenire e contrastare l'invecchiamento cutaneo precoce dovuto alla formazione di radicali liberi, nell'ultima parte di questo studio è stata valutata l'attività antiossidante.

 Per questa indagine sono state considerate le frazioni etilacetato e butilacetato applicando un modello di lipoperossidazione ormai consolidato che utilizza liposomi di Fosfatidilcolina di soya. In particolare è stata considerata la capacità di inibire la formazione dei dieni coniugati in fase di propagazione del processo perossidativo.

 La formazione dei dieni coniugati viene inibita da entrambe le frazioni (etilacetato e butilacetato) in maniera dose-dipendente a partire da una concentrazione 0,5 g/ml (rispettivamente 76% e 83% di inibizione della formazione di dieni coniugati calcolata dopo 18 ore dall'inizio della fase di propagazione).

 E' importante sottolineare che, mentre nei controlli il plateau dei dieni coniugati (77,37 nmoli/ml) si raggiunge dopo circa 18 ore dall'inizio del processo perossidativo, in presenza dei due estratti si osserva un tempo di latenza nella formazione dei dieni coniugati, di circa 30 ore (Lag Phase), già alla concentrazione di 0,5 g/ml e di conseguenza un significativo ritardo nel raggiungimento del plateau (70 ore).

 L'effetto è dose-risposta: infatti alla concentrazione 1,5 g/ml il plateau viene raggiunto solo dopo 160 ore.

 A tutte le concentrzioni testate: 0,5 (g/ml), 1 (g/ml), 1,5 (g/ml) l'estratto butilacetato ha manifestato un grado di inibizione leggermente superiore a quello dell'estratto etilacetato.

 La spiccata attività anti lipoperossidante manifestata dagli estratti di ratania considerati, spiegherebbe e razionalizzerebbe da un lato il loro impiego in medicina popolare come antiinfiammatori del cavo orale, e dall'altro aprirebbe interessanti prospettive di impiego nel settore della cosmesi funzionale nei prodotti destinati alla prevenzione dell'invecchiamento cutaneo.

Ciclo X

Bernacchi Francesca

 Titolo tesi: "Metodiche di valutazione di sostanze di impiego cosmetico"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Conseguita nell'anno: 1998/1999

 Commissione giudicatrice: Prof. Marco Mazza          (Università di Pavia)

 Prof. Franco Vincieri    (Università di Firenze)

 Prof. Marcello Scalzo    (Università di Roma)

 Giudizio: molto positivo

 Riassunto

 In questa tesi di dottorato è stata focalizzata l’attenzione sul tema dei prodotti solari e della fotoprotezione; la tesi è stata suddivisa in tre sezioni, corrispondenti a tre diversi approcci di studio della problematica. La prima parte della tesi si è inserita nel contesto del VI emendamento della Direttiva "base" 76/768/EEC, che ha visto, accanto all’introduzione del dossier cosmetico, il divieto di sperimentazione di materie prime e prodotti cosmetici finiti su animali. E’ stato infatti valutato in vitro il potenziale mutageno e tossicologico di due filtri organici di nuova sintesi (due diversi derivati benzofenonici quaternizzati), mediante il test di Ames ed il Neutral Red Uptake Test rispettivamente. I due prodotti sono risultati negativi sui 4 ceppi di Salmonella typhimurium studiati (TA1535, TA1537, TA98 e TA100), sia in assenza che in presenza di attivazione metabolica, chiaramente indicativi del fatto che i due filtri solari non inducono mutazioni puntiformi in vitro, né in modo diretto che indiretto (dopo attivazione metabolica); i due filtri organici hanno dimostrato invece di possedere una certa tossicità.

 La seconda parte della tesi ha preso spunto dall’introduzione delle Linee Guida del Colipa (l’associazione dell’industria cosmetica europea) per la determinazione del fattore di protezione solare su volontari umani. Il metodo, nel tentativo di implementare un protocollo che, oltre ad essere di riferimento per l’industria cosmetica europea, rappresentasse un primo passo verso l’armonizzazione mondiale in tema di fotoprotezione, parte da una revisioni critica dei protocolli ufficiali precedentemente pubblicati, focalizzando l’attenzione e, di conseguenza, apportando miglioramenti, agli aspetti della metodologia, che maggiormente possono influenzare l’esito della determinazione. Tra questi è di fondamentale importanza l’introduzione dell’analisi colorimetrica per la selezione degli individui afferenti al test. Partendo da questi presupposti è stato infatti progettato uno studio di correlazione tra il colore cutaneo determinato strumentalmente mediante colorimetro ed il fototipo cutaneo, determinato mediante anamnesi solare secondo il criterio classificativo di Fitzpatrick. I risultati dell’analisi condotta su un totale di 557 individui ed elaborati statisticamente (test di Kullback e classificatore lineare Bayesiano) hanno chiaramente indicato che mentre è altamente probabile riuscire a discriminare, sulla base delle coordinate colorimetriche, gli individui appartenenti a fototipi estremi (I e IV), risulta invece difficile identificare correttamente gli individui appartenenti alle classi intermedie di fototipo (II e III). Poiché la classificazione di Fitzpatrick è basata sull’osservazione soggettiva, questi risultati potrebbero indicare che l’errore consiste proprio nell’anamnesi solare e suggerirebbero un’assegnazione del fototipo basata su un criterio più rigoroso, quale, ad esempio la MED su cute non protetta.

 Nella terza parte, infine, è stato affrontato un aspetto molto innovativo in tema di fotoprotezione, rappresentato dalla determinazione strumentale del fattore di protezione solare. Tali misurazioni si effettuano spettrofotometricamente, mediante l’utilizzo di una sfera integratrice, confrontando la quantità di radiazione trasmessa (nell’ambito delle lunghezze d’onda UV) da un opportuno substrato in assenza ed in presenza del prodotto da studiare. Sono stati messi a confronto i dati ottenuti da due diverse strumentazioni, in particolare un normale spettrofotometro accessoriato di sfera integratrice, ed uno strumento, commercialmente disponibile, appositamente predisposto per questo tipo di misurazioni. I dati, ottenuti sia da prodotti commerciali che non, hanno chiaramente indicato una maggior precisione ed accuratezza dello strumento specifico rispetto allo spettrofotometro. Anche se non è stato possibile trovare una correlazione "vivo-vitro", in quanto per molti prodotti non era noto il metodo "in vivo" di determinazione del fattore di protezione solare, è stata comunque evidenziata l’importanza di tali determinazioni come pre-screening, sia per prodotti in fase di progettazione, sia per formulazioni finite, come dato aggiuntivo che meglio orienta il dermatologo nella determinazione in vivo (il fattore di protezione presunto è un’informazione indispensabile per evitare che i volontari espongano la loro cute a dosi eccessive ed inutili di radiazione). E’ stata inoltre prospettata la possibilità di utilizzare tali determinazioni per valutare la fotostabilità delle formulazioni solari.

Faiferri Laura

 Titolo tesi: "Studio di formulazioni contenenti vitamina A propionato"

 Tutore: Prof. Mario Guarneri

 Conseguita nell'anno: 1998/1999

 Commissione giudicatrice: Prof. Marco Mazza          (Università di Pavia)

Prof. Franco Vincieri    (Università di Firenze)

Prof. Marcello Scalzo    (Università di Roma)

 Giudizio: molto positivo

 Riassunto

 La Vitamina A è uno dei principi attivi più utilizzati nei prodotti antiage. Vari studi hanno messo in evidenza che tra i derivati il retinil propionato presenta l'attività più elevata ed è stato quindi intrapreso uno studio su questa molecola.

 Lo scopo di questa ricerca è stato quello di valutare la stabilità del retinil propionato ed evidenziare eventuali problematiche legate al suo inserimento in formulazioni cosmetiche.

 Gli studi sono stati condotti sia in soluzioni standard, per valutare la stabilità intrinseca della sostanza in confronto ad altri retinoidi di comune impiego, che in prodotti finiti (oleolita, emulsioni A/O, O/A, A/O/A) per valutare l'influenza della formulazione.

 L'analisi quali-quantitativa è stata eseguita mediante HPLC.

 Per quanto riguarda la soluzione standard il titolo si mantiene intorno al 70-80% e si nota la comparsa di due prodotti di degradazione che non sono stati identificati con nessuno dei retinoidi conosciuti.

 I risultati ottenuti per le formulazioni hanno evidenziato invece un grado di stabilità di questa molecola sufficientemente elevato dato che il suo titolo si mantiene nell'arco della shelf-life del prodotto stesso, entro limiti soddisfacenti (95% dopo conservazione a temperatura ambiente e 80% dopo invecchiamento accellerato).

 Inoltre a differenza di quanto riscontrato in soluzione in nessuna formulazione analizzata si nota la formazione di prodotti di degradazione. Questo mette in evidenza che le reazioni che stanno alla base del meccanismo di degradazione non sono favorite in un ambiente strutturato come le emulsioni.

 E' stata quindi valutata l'influenza della componente oleosa sulla formazione di strutture lamellari tali da soddisfare le caratteristiche di stabilità tipiche di un sistema emulsionato a cristalli liquidi. A questo scopo sono stati formulati e studiati preparati con un nuovo emulsionante (Biophilic S) impiegando oli di diversa polarità e sviluppate nuove formulazioni di tipo multiplo. Le ultime presentano un particolare interesse in campo cosmetico in quanto, oltre a produrre un effetto idratante e duraturo con un ottimo skin feeling, permettono un rilascio controllato e prolungato nel tempo delle sostanze incapsulate nella fase interna acquosa, riducendone così il potenziale irritante, e permettono inoltre la compartimentalizzazione di sostanze anche incompatibili tra loro.

 L'analisi reologica e chimica hanno evidenziato che il grado di polarità degli olii condiziona le caratteristiche del prodotto, infatti all'aumentare della polarità dell'olio corrisponde una maggiore stabilità dell'emulsione; è emerso inoltre come le emulsioni multiple siano dei sistemi molto sensibili alla temperatura. In base a questi risultati si potrebbe considerare la possibilità di introdurre dei polimeri idrofili nella fase esterna acquosa per aumentare la stabilità termica e per incrementare la componente elastica della struttura in modo da garantire alle emulsioni multiple una stabilità a lungo termine.

Fedeli Paola*

 Titolo tesi: "Sostanze odorose naturali e sintetiche utilizzabili nel settore cosmetico: sintesi e valutazione"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Mulè Alessia*

 Titolo tesi: "Processi di fotoossidazione cutanea, effetto protettivo di antiossidanti di origine naturale"

 Tutore: Prof. Roberto Maffei Facino

Ciclo XI

Andreassi Marco

Titolo tesi: "Materie prime di derivazione naturale e loro impiego nei cosmetici"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Conseguita nell'anno: 1999/2000

 Commissione giudicatrice: Prof. Marco Mazza  (Università di Pavia)

Prof. Giorgio Adembri    (Università di Siena)

Prof. Carlo Rossi        (Università di Perugia)

 Giudizio: molto positivo

 Riassunto

 Le sostanze antiossidanti trovano un razionale d'impiego in cosmetologia per la loro capacità di neutralizzare radicali liberi generati da noxae diverse, quali radiazioni solari, agenti chimici ecc. Il loro impiego appare pertanto giustificato nei prodotti solari, nelle creme antiaging ed in ogni altra formulazione che si proponga di prevenire fenomeni a carattere infiammatorio.

 Il mondo della chimica mette oggi a disposizione dei cosmetologi un gran numero di molecole, ottenute per sintesi, provviste di attività antiossidante, tra le quali l'acido ascorbico, l'alfa-tocoferolo ecc. Negli ultimi anni, tuttavia, è diventata sempre più convincente l'idea di utilizzare sostanze antiossidanti naturali, presenti negli alimenti di origine vegetale o in prodotti da essi derivati. Tra questi ultimi molto allettante appare l’ipotesi di utilizzare gli antiossidanti contenuti nei residui della lavorazione dell’olio, ed in particolare nelle acque reflue. L'impiego di antiossidanti contenuti nei residui della lavorazione dell'olio, oltre che vantaggioso sul piano economico, appare un'operazione estremamente utile sotto il profilo ambientale, in quanto assicurerebbe il recupero di prodotti con elevata domanda di ossigeno e come tale dannosi per l'agricoltura.

 Verificata la fattibilità di tale ipotesi, l’obiettivo del nostro lavoro era quello di dimostrare la presenza di composti di natura fenolica nelle acque reflue provenienti dalla lavorazione olearia e la loro capacità antiossidante in rapporto a sostanze ad attività nota, in funzione di un loro utilizzo in formulati cosmetici.

 Nella prima parte del nostro studio sono state valutate le metodiche di prelievo e conservazione delle acque reflue. Queste indagini hanno dimostrato che il Kathon CG alla concentrazione dello 0,1 % è risultato idoneo ai fini della conservabilità del prodotto e di tutte le frazioni da noi ottenute, evitando lo sviluppo di muffe e di agenti microbici capaci di degradare il nostro prodotto.

 In una seconda fase è stata accertata nei campioni oggetto di studio la presenza di composti di natura fenolica, a conferma di quanto era già stato segnalato in letteratura. Tali prove hanno messo in evidenza che il titolo in polifenoli non ha subito variazioni significative dopo 5 e 12 mesi dal prelievo. Inoltre il titolo in polifenoli non ha rivelato variazioni significative neanche nei campioni ottenuti con due diversi metodi di separazione.

 Nella terza fase del nostro studio sono state effettuate prove di estrazione con solventi volte alla caratterizzazione dei prodotti di natura fenolica contenuti nelle varie frazioni isolate. Anche tali indagini hanno confermato quanto già noto in letteratura, e cioè la presenza di sostanze fenoliche come l’acido 3,4-diidrossicinnamico, l’acido 3,4-diidrossi benzoico, il (p-idrossifenil) etanolo, il catecolo, il (3,4-diidrossifenil)etanolo ed il 4-metilcatecolo.

 Il nostro interesse si è successivamente rivolto verso la messa a punto di metodiche atte a separare i prodotti di natura fenolica mediante resine a scambio ionico. In particolare sono state utilizzati i seguenti substrati: Amberlite IRA 93 (resina basica debole), Amberlite IRA 400 e Dowex 2X 200/400 (resine basiche forti). Queste prove hanno consentito una buona separazione delle sostanze di nostro interesse, ma scarsa resa dei prodotti rimasti adesi alle resine. Infatti, per distaccare completamente le sostanze legate alle resine è stata impiegata una quantità di eluato circa 8 volte superiore al volume iniziale.

 Nella parte conclusiva dello studio, i campioni e le frazioni isolate, in cui era stata accertata la presenza di polifenoli, sono stati sottoposti a prove di efficacia. Questa è stata accertata valutando la capacità di prevenire l'emolisi di una sospensione eritrocitaria in presenza di un induttore, come il radicale Cumossi. Queste prove sono state effettuate su tutti i campioni, usando come sostanze di riferimento l'oleuropeina, il tirosolo, l'idrossitirosolo e la vitamina E.

 I risultati di questa indagine hanno dimostrato che le acque reflue come tali, semplicemente private della parte corpuscolare e conservate con Kathon, hanno un'attività antiradicalica circa doppia rispetto a quella dell'oleuropeina, del tirosolo e della vitamina E. La concentrazione per evaporazione incrementa l'attività antiossidante ma non in proporzione al fattore di concentrazione. Infatti il refluo concentrato 8 volte dimostra una capacità antiossidante soltanto doppia rispetto a quella del refluo come tale, e paragonabile a quella dell’idrossitirosolo, prodotto di natura fenolica, presente anch'esso nelle acque reflue (ottenuto da noi per sintesi in quanto non disponibile in commercio).

 L'elevata capacità antiossidante osservata nelle acque reflue come tali non è stata confermata nei campioni ottenuti per estrazione con solventi. In particolare, quelli derivati dall’estrazione con diclorometano ed acetato di etile hanno dimostrato una certa attività, ma non ripetibile e quindi non esattamente valutabile.

 In sintesi, il nostro studio ha dimostrato che le acque reflue dalla lavorazione dell'olio contengono numerose sostanze in possesso di attività antiossidante. Tra queste meritano di essere ricordate l’acido 3,4-diidrossicinnamico, l’acido 3,4-diidrossi benzoico, il (p-idrossifenil) etanolo, il catecolo, il (3,4-diidrossifenil)etanolo ed il 4-metilcatecolo, la cui presenza nei campioni da noi studiati è stata accertata mediante la TLC, l'HPLC e la GCMS. La presenza simultanea di tutte queste sostanze, nelle acque come tali, è capace di svolgere un'attività antiossidante sinergica (i dati sono riportati in un brevetto1), superiore a quella singolarmente svolta da sostanze ad attività nota, come la vitamina E.

    1. C. Anselmi, M. Andreassi, M. Centini, R. Maffei Facino, M. Carini. "Miscela ad elevata attività antiossidante sinergica e radical scavenging di origine vegetale e suo procedimento di produzione" Domanda di Brevetto n. FI 2000A000223 del 9/11/2000.

D'Agostino Rosa

Titolo tesi: "Valutazioni di efficacia ed innocuità di nuove materie prime e prodotti cosmetici finiti"

 Tutore: Prof.ssa Marina Carini

 Conseguita nell'anno: 1998/1999

 Commissione giudicatrice: Prof. Marco Mazza  (Università di Pavia)

                          Prof. Franco Vincieri      (Università di Firenze)

                          Prof. Marcello Scalzo (Università di Roma)

 Giudizio: sufficiente

 Riassunto

 Per la valutazione di un prodotto cosmetico è possibile ricorrere a varie metodologie basate su procedimenti di tipo strumentale o sensoriale, che vengono distinte in oggettive e soggettive. L'ambivalenza della valutazione sensoriale, oggettiva/soggettiva, deriva dal presupposto che la stessa risposta sensoriale in toto rappresenta il risultato della somma di due componenti. L'indagine di queste due componenti rappresenta il campo di studio dell'analisi sensoriale e, a seconda della componente indagata, si parlerà di test edonistico o di test quali-quantitativi. In questo studio l'attenzione è stata rivolta al gruppo di test quali-quantitativi la cui applicazione in campo cosmetico è tuttora piuttosto limitata.

 Oggetto di studio sono stati due diversi tipi di prodotti: rossetti ed emulsioni sui quali sono state sviluppate procedure adeguate per l'esecuzione rispettivamente di un QDA (Analisi Quantitativa Descrittiva) e di un Ranking test. I dati ottenuti sono stati integrati da una valutazione "in uso" e nel caso delle emulsioni da una valutazione strumentale.

 Per quanto riguarda la valutazione di innocuità questa ricerca si proponeva di soddisfare un duplice obiettivo: mettere a punto una procedura per la valutazione oggettiva della tollerabilità di prodotti detergenti e utilizzare quella stessa procedura per la valutare il grado con cui eventuali modifiche apportate alla formulazione di un detergente si riflettono sulla sua compatibilità cutanea. E' stato utilizzato il "repeated arm wash test (RAWT). La procedura applicata ai campioni in studio si è rivelata un efficace strumento per la valutazione della compatibilità cutanea.

Vertuani Silvia

 Titolo tesi: "Composti ad applicazione dermo-cosmetologica: sintesi ed attività biologica di nuove molecole antiaging ad attività scavenger dei radicali liberi"

 Tutore: Prof. Mario Guarneri

 Conseguita nell'anno: 1998/1999

 Commissione giudicatrice: Prof. Marco Mazza (Università di Pavia)

 Prof. Franco Vincieri    (Università di Firenze)

 Prof. Marcello Scalzo    (Università di Roma)

 Giudizio: molto positivo

 Riassunto

 Lo scopo di questa ricerca è stato quello di ottenere nuovi composti antiossidanti a potenziale applicazione dermo-cosmetologica, derivanti dalla modificazione molecolare di vitamine ad elevata attività antiossidante: acido ascorbico, (a -tocoferolo, retinolo e carotenoidi.

 Il lavoro della tesi ha riguardato in particolare la progettazione e sintesi di coniugati molecolari tra analoghi dell’acido ascorbico e dell’(a -tocoferolo. L’interesse per queste due vitamine, è stato dettato dalla larga considerazione ed impiego in campo cosmetico, dove però accanto alle notevoli proprietà antiaging, si associano problematiche relative alla stabilità formulativa, che ne limita fortemente la loro applicazione. E’ stata quindi valutata la fattibilità di modificazioni, aventi come finalità, sia la stabilizzazione delle vitamine stesse, che il miglioramento della distribuzione, per un raggiungimento mirato del compartimento dove il danno ossidativo può avere luogo.

 Le molecole progettate ed ottenute, possono essere considerate sia come nuovi antiossidanti di semisintesi, che come "carriers" delle corrispondenti vitamine. Nel progettare queste nuove molecole antiossidanti sono stati tenuti in considerazione i requisiti richiesti ad un antiossidante ideale di tipo chain-breaker.

 Sono stati quindi preparati derivati semisintetici dell’acido ascorbico, oppurtunamente funzionalizzati, per permettere l’ancoramento della porzione ascorbica alla controparte tocoferilica.

 A questo scopo sono state studiate tre possibili strategie sintetiche, di cui due non hanno dato i risultati attesi e pertanto sono state abbandonate, la terza ha portato all'ottenimento di una miscela di diastereoisomeri. I prodotti ottenuti sono stati quindi separati e caratterizzati mediante analisi NMR e la loro struttura è stata confermata attraverso studi di meccanica molecolare.

 Sui composti sintetizzati è stata valutata l’attività antiossidante in vitro su modelli di membrane biologiche o su lipidi isolati da membrane.

 I risultati ottenuti hanno dimostrato come la combinazione molecolare delle porzioni bioattive dell’acido ascorbico e dell’(alfa-tocoferolo, mostri un potenziamento dell’attività rispetto alla semplice miscela fisica delle due vitamine.

 La notevole versatilità sintetica dei derivati ottenuti e gli interessanti dati di attività, hanno portato ad estendere tale approccio anche ad altri antiossidanti naturali e non. Tali risultati sono oggetto di un brevetto depositato.

 Per valutare appieno il potenziale sviluppo di queste interessanti molecole in ambito dermo-cosmetologico, sono stati iniziati studi per valutare la stabilità in formulazione, l’idrolisi enzimatica dei coniugati, che potrebbero portare alle singole componenti antiossidanti, nonché l’efficacia sulla protezione dai danni cutanei su un modello di eritema indotto da UVB.

Ciclo XII

Paoli Maria Laura

 Titolo tesi: "Relazione struttura molecolare-odore"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Conseguita nell'anno: 1999/2000

 Commissione giudicatrice: Prof. Marco Mazza (Università di Pavia)

 Prof. Giorgio Adembri (Università di Siena)

 Prof. Carlo Rossi (Università di Perugia)

 Giudizio: ottimo

 Riassunto

 L'argomento del dottorato di ricerca in Scienza e Tecnologia Cosmetiche costituisce il proseguimento di un più ampio progetto di indagine nel campo della percezione olfattiva tendente a stabilire le relazioni struttura-attività di molecole odorose.

 Queste ricerche sono state rivolte allo studio delle relazioni struttura molecolare-odore riguardanti molecole dotate di odore floreale (provviste di gruppi funzionali) per cercare di portare un contributo alla conoscenza dei parametri strutturali che conferiscono alle molecole tale odore. Inoltre sono state studiate molecole prive di gruppi funzionali, quali idrocarburi saturi ed insaturi, che presentano tuttavia odori fruttati.

 Il problema delle relazioni odore-struttura è stato affrontato prendendo in esame un gruppo di alcheni contenenti un anello del cicloesano ed una catena contenente uno o due doppi legami. Nello studio sono stati inclusi anche alcuni ciclopentani e cicloeptani, idrocarburi a catena aperta e derivati biciclici.

 I composti studiati hanno la caratteristica di avere l'anello del cicloesano ed il gruppo alchilidenico in comune con i megastigmatrieni (2,2,6-trimetil-1-butilidencicloesani) scoperti nei composti volatili del frutto della passione dotati generalmente di piacevoli note fruttate e floreali.

 Questo lavoro ha permesso di mettere in luce i rapporti esistenti fra struttura molecolare e odore di molecole correlate che differiscono per la presenza di un diverso gruppo nucleofilo: doppio legame carbonio-carbonio, atomo di ossigeno, doppio legame carbonio-ossigeno.

 Le valutazioni olfattive hanno evidenziato diverse molecole di particolare interesse applicativo.

 Gli studi conformazionali, effettuati mediante tecniche NMR su odoranti floreali noti e sulle nuove molecole, sono sicuramente di grande interesse in quanto mettono in evidenza l’importanza della conformazione della molecola nella sua interazione con il recettore.

Calloni Maria Teresa*

 Titolo tesi: "Applicazione di metodologie analitiche diversificate per il controllo qualità del prodotto cosmetico"

 Tutore: Prof. Roberto Maffei Facino

Ciclo XIII

Cicalò Antonella

Titolo tesi: "Metodi di controllo di materie prime e formulati cosmetici"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 conseguita nell'anno 2001/2002

 Commissione giudicatrice: Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

 Prof.ssa Paola Mura (Università di Firenze)

 Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia)

  Giudizio: molto positivo

 Riassunto

 L’attività del dottorato di ricerca è stata indirizzata alla messa a punto di alcuni metodi analitici atti alla determinazione e al dosaggio di alcuni ingredienti cosmetici che rivestono un certo ruolo sotto il profilo sanitario e tossicologico. Soltanto per alcune delle sostanze comprese negli Allegati della L.713/86 e successivi aggiornamenti e modifiche sono infatti disponibili in letteratura metodi analitici che ne consentono una semplice e rapida caratterizzazione. La classe di sostanze che sono state per prime prese in considerazione come oggetto del lavoro sperimentale è quella dei filtri solari. E’ stato messo a punto un metodo in cromatografia liquida ad alta pressione che consente la simultanea determinazione di sei fra i filtri più comunemente utilizzati per la produzione di formulati cosmetici ( benzophenone-3; benzophenone-4, butylmethoxydibenzoylmethane, octyl methoxycinnamate, 4-methylbenzilidene camphor, octyl dimethyl PABA). Il metodo, individuato a partire da matrici prelevate dal commercio contenenti le sostanze oggetto del lavoro, è stato successivamente applicato, allo scopo di verificarne la validità, su campioni artificiali realizzati in laboratorio, che contenevano quantità note degli analiti. Sono stati calcolati i parametri di ripetibilità e di accuratezza del metodo, ottenendo valori molto bassi degli indici di dispersione e ottimi valori di recupero per tutte le sostanze analizzate.

 Analogamente è stato individuato un metodo analitico per la determinazione e il dosaggio di nove conservanti definitivamente ammessi.

 In letteratura sono presenti numerosi contributi atti a determinare analiticamente diverse sostanze conservanti, molti dei quali tuttavia risultano di complessa o lunga esecuzione, o non consentono la determinazione contemporanea di un gran numero di sostanze.

 E’ stato messo a punto un metodo in HPLC con eluizione a gradiente binario con acetonitrile e tampone clorato, atto alla determinazione e al dosaggio di nove fra i conservanti definitivamente ammessi, scelti fra quelli più comunemente impiegati per la produzione di cosmetici ( 4-hydroxybenzoic acid, methylparaben, ethylparaben, propylparaben, butylparaben, salicylic acid , dehydroacetic acid, phenoxyethanol, sorbic acid). Anche in questo caso il metodo, dapprima messo a punto su prodotti provenienti dal commercio, è stato successivamente sperimentato costruendo campioni artificiali contenenti gli analiti e andando a verificare i parametri di ripetibilità e accuratezza del metodo, ottenendo buoni risultati sia per quanto riguarda i recuperi che la precisione. Inoltre il metodo è rapido e di semplice esecuzione, il che si traduce in una generale "economicità " del metodo stesso.

 Un altro campo di indagine è stato quello della determinazione quali/quantitativa dei metalli pesanti in matrici cosmetiche. In letteratura non sono state rintracciate metodologie analitiche che fornissero indicazioni per rilevare simultaneamente il contenuto dei diversi metalli entro una varietà sufficientemente vasta di forme cosmetiche . E’ stato messo a punto un metodo che prevede una fase di mineralizzazione con attacco con acido nitrico e acqua ossigenata al 30% come ossidante condotta in forno a microonde in due step successivi a erogazione crescente della potenza. Successivamente il contenuto in metalli nel campione opportunamente diluito in acqua MQ è stato valutato in fotometria a emissione di plasma (ICP).

 Il metodo è stato applicato a 15 differenti tipi di matrici cosmetiche (emulsioni, prodotti per la detergenza, rossetti, smalti, ombretti etc.), effettuando, per ogni matrice dieci mineralizzazioni sul campione tal quale e dieci mineralizzazioni per due differenti livelli di aggiunta di una soluzione multistandard dei sei metalli in analisi. In totale ciascun campione è stato sottoposto a mineralizzazione e successiva lettura al plasma trenta volte, in ciascuna delle quali è stato rilevato il contenuto di Cu, Co, Ni, Pb, Cr, Cd. Complessivamente sono state effettuate oltre 2500 determinazioni. Il metodo ha evidenziato valori degli indici di ripetibilità estremamente soddisfacenti, con bassissimi valori di dispersione, e ottime percentuali di recupero in tutte le matrici analizzate.

 Inoltre il metodo prevede bassi tempi di mineralizzazione (circa un’ora), non necessita di pretrattamenti del campione, è di facile esecuzione con scarso rischio per l’analista .

 Infine è stato individuato un metodo analitico per la determinazione e il dosaggio di sostanze dotate di proprietà depigmentanti.

 Fra le sostanze utilizzate come ingredienti funzionali nei prodotti destinati a schiarire le macchie cutanee tradizionalmente hanno trovato impiego alcune sostanze che interferiscono con i meccanismi di sintesi della melanina . L’idrochinone è stato quello che ha riscosso in passato il maggior successo, poiché caratterizzato da alti livelli di efficacia anche a basse dosi.

 Recenti aggiornamenti legislativi hanno tuttavia ristretto le possibilità di impiego di questa sostanza alla sola produzione di prodotti per la tintura dei capelli, limitando la percentuale massima di utilizzo al 2% nel prodotto finito, mentre è stato vietato l’uso di questo ingrediente cosmetico nei prodotti destinati a schiarire la pelle, a causa del suo non trascurabile potenziale tossicologico.

 La letteratura riporta che un suo derivato, l’arbutina (idrochinone-b-glucoside), ha le stesse caratteristiche depigmentanti (possedendo il medesimo meccanismo d’azione dell’idrochinone) insieme a una elevata tollerabilità. E’ stato messo a punto un metodo in HPLC per la determinazione dell’arbutina, dell’idrochinone e di tre eteri dell’idrochinone ( idrochinone monometiletere, monopropiletere e monobenziletere) da tempo inclusi nell’Allegato II della l.. 713/86. Il metodo prevede un’eluizione isocratica dei cinque analiti ed è stato verificato rispetto ai parametri di ripetibilità e accuratezza, ottenendo risultati soddisfacenti.

 Allo scopo di verificare se l’arbutina potesse essere inserita convenientemente in emulsioni senza andare incontro a idrolisi sul lungo periodo, liberando idrochinone, sono state condotte prove di stabilità.

 Ciascuna emulsione è stata analizzata tre volte, e la percentuale di arbutina presente è stata calcolata sul valore medio.

 I cromatogrammi non hanno evidenziato in nessun caso la comparsa di idrochinone formatosi per idrolisi. Pertanto i tre sistemi emulsionanti utilizzati per le prove sembrano essere idonei a veicolare l’arbutina come principio attivo depigmentante.

Ianuzziello Vincenza

 Titolo tesi: "Caratterizzazione di matrici complesse termali. Ricerca di principi attivi utili in cosmetologia"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Conseguita nell'anno 2003/2004

 Commissione giudicatrice: Prof.ssa Cecilia Anselmi    (Università di Siena)

 Prof. Mario Tredici (Università di Firenze)

 Prof. Paolo Pelosi (Università di Pisa)

Giudizio: pienamente positivo

Riassunto

L'ospite termale oggi, più conscio della potenzialità del termalismo, ha intuito che la terapia termale può costituire un valido aiuto contro l'invecchiamento, ma questo obiettivo dovrebbe essere perseguito solamente attraverso un approccio scientifico in grado di fornire una risposta il più possibile riproducibile ed obiettiva. I termalisti italiani ed europei hanno dato un considerevole contributo sperimentale al termalismo conferendogli nuova dignità e inserendolo così nella scienza medica.

Negli ultimi anni il termalismo si è occupato di problemi della cura della pelle con particolare attenzione ai trattamenti cosmetici come fonte di benessere. In Italia attualmente circa 85 stabilimenti termali praticano trattamenti cosmetici e dermatologici. Nella letteratura nazionale ed internazionale l'attenzione è rivolta soprattutto ai trattamenti termali ma è trascurato invece lo studio delle matrici complesse termali e dei principi attivi che possono derivare dall'impiego di ausiliari termali. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di mettere a punto un metodo di caratterizzazione dei fanghi attraverso il processo di maturazione e di valutarli dal punto di vista strutturale ma soprattutto compositivo. Inoltre la ricerca è stata rivolta allo studio del plancton termale (biogleaTM) dal punto di vista chimico e della sua attività biologica.

La ricerca è stata condotta su campioni di materiale termale proveniente dalle Terme di Saturnia, caratterizzate da una piscina di acqua sulfurea con temperatura costante di 37 °C, che forma un piccolo lago in un cratere naturale.

L'analisi dei fanghi è stata condotta mediante valutazioni reologica e chimica. L'analisi reologica ha messo in evidenza un forte profilo microstrutturale dovuto alla matrice e omogeneità dell'argilla ma non si può escludere che tale strutturazione possa derivare dall'attività biologica della microflora del fango. L'analisi chimica è stata condotta con metodi estrattivi ed analisi cromatografica (TLC, HPLC, GC-MS) ed ha permesso l'identificazione di numerose classi di composti presenti nel fango tra le quali appare molto importante la frazione lipofila.

Per quanto riguarda la biogleaTM è stato iniziato uno studio che ha messo in evidenza alcuni ceppi cianobatterici e prodotti che potrebbero avere una interessante funzionalità cosmetica.

Piccone Maria*

 Titolo tesi: "Nuovi modelli per lo studio dell'attività radical scavenging di composti sintetici e naturali"

Tutore: Prof. Roberto Maffei Facino

Tesi in corso: la dottoranda ha chiesto una proroga di un anno per la consegna della tesi per motivi di studio.

Riassunto

L'attività di ricerca relativa a questo dottorato, si è indirizzata in una prima fase verso lo sviluppo di nuovi marker bioanalitici, economici e di facile esecuzione, per la determinazione dei danni cellulari mediati da processi radicalici che intervengono sia a livello di membrana che intracellulare dopo esposizione UVB. In particolar modo, il nostro interesse si è rivolto all'utilizzo di sensibili e specifici probe fluorescenti quali: acido cis-parinarico (PNA) per monitorare la perossidazione dei lipidi di membrana, e la 2',7'-diclorodiidrofluoresceina diacetato (DCHF-DA) per valutare il danno di stress ossidativo intracellulare. Parallelamente è stato monitorato il contenuto intracellulare di glutatione, il principale antiossidante intracellulare, mediante determinazione fluorimetrica.

E' noto che la vasodilatazione, l'infiammazione e l'arrossamento della pelle in seguito ad esposizione UVB sono indotti dal rilascio di NO mediante l'attivazione della isoforma inducibile di NO-sintasi. E' stato quindi valutato se l'NO (determinato indirettamente come ione nitrito) possa essere considerato come marker bioanalitico di un iniziale danno ossidativo.

In una seconda fase l'attività di ricerca si è rivolta alla messa a punto di un modello cellulare, in estensione ai consueti modelli di membrana, in grado di valutare, mediante metodi sensibili ed economici, lo stress ossidativo cellulare indotto da dosi sub-eritematose (0,1-1 MED). In particolare gli studi si sono focalizzati sulla definizione del profilo antiossidante di un estratto lipofilo di ratania e dei suoi principali costituenti (lignani), utilizzando diversi modelli sperimentali di membrana e cellulari.

L'estratto testato ha mostrato un'attività antilipoperossidante circa 20 volte superiore a quella della vitamina E, ed una spiccata capacità chain-breaking (verificate rispettivamente su: eritrociti isolati di ratto esposti a cumene idroperossido e in liposomi di fosfatidilcolina sottoposti a stress ossidativo da radicali OH).

Inoltre l'estratto di ratania è in grado di inibire completamente, con un effetto dose-dipendente (minima concentrazione efficace 2,5 m g/ml), il burst ossidativo intracellulare indotto da UVB.

In accordo con i risultati ottenuti utilizzando il probe fluorescente DCHF-DA, questo estratto è in grado di contrastare con la stessa efficacia, anche la deplezione di GSH endogeno.

Dal momento che è da escludere un coinvolgimento nella sintesi del glutatione, risulta evidente che questo estratto esplica la sua azione inibitoria, nei confronti del burst ossidativo intracellulare indotto da UVB, attraverso un classico meccanismo radical-scavenging.

In conclusione, sulla base dei risultati ottenuti, nel settore cosmetico se ne può ipotizzare un impiego come antiossidante naturale, in sostituzione e/o in associazione con quelli comunemente utilizzati (BHA/BHT) o in prodotti destinati alla prevenzione dell'invecchiamento cutaneo alla luce delle sue proprietà antiossidanti nei confronti dei danni indotti da radiazioni UVB.

Ciclo XIV

Ettorre Anna

Titolo tesi: "Tecnologie e biotecnologie di possibile impiego in cosmetica"

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Conseguita nell'anno 2001/2002

Commissione giudicatrice: Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof.ssa Paola Mura  (Università di Firenze)

Prof. Maurizio Ricci  (Università di Perugia)

 Giudizio: molto positivo

 Riassunto

 Le biotecnologie hanno un elevato potenziale applicativo in cosmetica soprattutto per quel che riguarda: la messa a punto, ottimizzazione e validazione di sistemi in vitro per la valutazione della funzionalità e tossicità del cosmetico.

 I prodotti cosmetici, come d’altro canto avviene anche in campo farmaceutico, vengono testati in prima istanza sugli animali, i cosiddetti test in vivo e poi sull’uomo prima di essere immessi sul mercato. Dal 30 giugno del 2002 sarà proibito l’uso degli animali per testare prodotti cosmetici. C’è quindi molto interesse in questo settore per la messa a punto, o per l’ottimizzazione di test in vitro che siano predittivi e che diano risultati correlabili con quelli ottenuti in vivo sull’animale e sull’uomo.

 Quando la cellula subisce uno stimolo da parte di un agente endogeno od esogeno, può reagire: a) mettendo in atto strategie di difesa che possano in qualche modo modificare l’omeostasi cellulare per sopravvivere alla sollecitazione subita (es. ipertrofia, iperplasia); b) produrre le cosiddette chemiochine che sono poi le sostanze endogene responsabili della risposta infiammatoria; c) se il danno è irreparabile la cellula può andare incontro a necrosi; d) la cellula può anche decidere di suicidarsi.

 Ci siamo proposti di valutare la risposta tossicologica o meno ad un ingrediente cosmetico attraverso l’induzione in vitro su colture cellulari della necrosi o dell’apoptosi.

 L’apoptosi è senza dubbio uno degli argomenti più affascinanti scoperti sinora, non solo, ma è e può anche essere una risposta al danno cellulare.

 Il nostro scopo è quello di avvalerci dello studio della morte cellulare programmata per il monitoraggio di ingredienti cosmetici e per comprendere come tali ingredienti possono influenzare l’omeostasi cellulare e con quali meccanismi fino ad arrivare ad una proposta di metodologie "in vitro" alternative, ripetibili, affidabili per valutare la potenziale tossicità sia dell’ingrediente che del prodotto cosmetico.

 Abbiamo scelto come materie prime da testare alcuni conservanti usati non solo dall’industria cosmetica, ma anche dall’industria farmaceutica ed a livello industriale nei prodotti per la detergenza.

 La letteratura offre una vasta panoramica di test microbiologici e articoli riguardanti indagini dermatologiche tipo patch test per evidenziare il potenziale allergenico ed irritante di tali sostanze, ma scarse sono le fonti su ricerche condotte su altri modelli sperimentali quali le colture cellulari.

 I conservanti più studiati e più usati dall’industria cosmetica, ma anche quelli più facilmente solubili nel medium di coltura, scelti per questa ricerca sono l’imidazolidinilurea, il fenossietanolo, una miscela composta da metilcloroisotiazolinone e metilisotiazolinone (meglio conosciuta come Kathon).

 Gli esperimenti sono stati condotti su cellule di linea in sospensione di derivazione promielocitica, denominate HL60, che rappresentano il ceppo con cui molti ricercatori si sono cimentati per i vari studi condotti sui fenomeni correlati con l’apoptosi. Durante i nostri esperimenti abbiamo usato tempi di contatto brevi con concentrazioni scalari dei tre conservanti. In un primo screening abbiamo usato come test di citotossicità il trypan blue e l’MTT in un arco di tempo da 0 a 72 ore.

 L’apoptosi è stata evidenziata qualitativamente attraverso la presenza del classico "ladder" del DNA frammentato su gel di agarosio.

 Quantitativamente l’apotosi è stata valutata con l’analisi del contenuto di DNA con metodiche citofluorimetriche.

 Tutti i dati raccolti nel corso del primo anno confermano che questi tre conservanti esaminati IMU, Fenossietanolo e Kathon possono indurre due distinte tipologie di morte cellulare: la necrosi e l’apoptosi. In particolare, la necrosi si verifica ad alte concentrazioni mentre l’apoptosi si manifesta a basse concentrazioni.

 Nel corso del secondo anno di dottorato abbiamo valutato parametri biochimici più fini che sono implicati nel suicidio cellulare quali l’esposizione della fosfatidilserina, l’espressione di Fas, la diminuzione del potenziale transmembrana sempre sulle HL60.

 In contemporanea abbiamo effettuato le stesse analisi quali-quantitative anche su cellule normali, i linfomonociti di sangue periferico, su cui è possibile eventualmente anche valutare l’espressione di citochine pro-infiammatorie.

 I dati in nostro possesso confermano quanto già osservato sulle HL60, ovvero che necrosi o apoptosi sono una conseguenza del danno cellulare dose-risposta dipendente.

 Attualmente ci stiamo occupando di verificare se i dati ottenuti con le HL60 e i linfomonociti di sangue periferico si possono confrontare con la risposta dei cheratinociti umani e immortalizzati che rappresentano sicuramente il modello migliore per valutare la possibile risposta della pelle al cosmetico.

Catapano Katia Mara*

 Titolo tesi: "Polifenoli di origine naturale: caratterizzazione analitica e studio della loro attività antiossidante"

Tutore: Prof.ssa Marina Carini

Riassunto

Negli ultimi anni la ricerca si è orientata sempre verso la sperimentazione di molecole di origine naturale (polifenoli) come potenziali agenti atiossidanti in quanto meno tossici e dotati di maggiore attività.

Il genere Helichrysum (Compositea) comprende molte specie diversificate nella composizione qualitativa e quatitativa dei principi attivi.

Studi fitochimici/farmacologici hanno evidenziato che l'attività biologica è legata ai costituenti flavonoidici della droga, che, a causa della spiccata attività antiradicalica, sono in grado di inibire il processo infiammatorio. Lo scopo del lavoro è stato quello di estendere le ricerche alla caratterizzazione dei costituenti flavonoidici di una specie di Helichrysum, H. stoechas .

In particolare lo studio ha avuto per oggetto l'isolamento di una frazione flavonoidica polare e l'identificazione dei suoi principali componenti attraverso l'impiego combinato della cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa (Ion Trap Mass Spectometry) e ad un rivelatore UV-DAD (diode-array detector).

E' stata anche valutata l'attività radical scavenging della frazione polare di H. stoechas in diversi modelli sperimentali: modelli in fase omogenea (DPPH, saggio del desossiribosio, saggio dell'anione superossido), di membrana (liposomi di fosfatidilcolina, microsomi epatici) e modelli cellulari (eritrociti di ratto), al fine di delineare il potere antiossidante. Per quanto riguarda quest'ultimo, le molecole studiate sono in grado di inibire i processi ossidativi con un effetto dose dipendente nei vari modelli sperimentali utilizzati.

Successivamente la ricerca è stata indirizzata verso la valutazione dell'attività antiossidante dell'Elicriso in un prodotto cosmetico finito, un'emulsione O/A costituita da lipidi di comune impiego in campo cosmetico facilmente suscettibili all'ossidazione. Tale formulazione è stata quindi monitorata dal punto di vista della stabilità.

In una seconda fase è stata valutata l'attività antiossidante della frazione polare di H. stoechas nel prodotto finito, mediante il metodo "Rancimat".

In base ai risultati ottenuti emerge una spiccata attività antiossidante di questa frazione, notevolmente superiore a quella di convenzionali antiossidanti di sintesi, che associata alla capacità antiradicalica, dimostrata precedentemente in modelli sperimentali in fase omogenea e modelli cellulari, ne conclude ed esalta il profilo radical-scavenger.

L'estratto acquoso di H. stoechas può essere perciò considerato un potenziale antiossidante per l'impego nel settore cosmetico essendo dotato di una notevole attività, minore tossicità e migliore tollerabilità cutanea rispetto agli antiossidanti comunemente impiegati.

Ciclo XV

Buonocore Anna

 Titolo tesi: "Olfactory receptor and fragrance chemistry"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

  Co-tutore: Prof. Hanns Hatt

Conseguita nell'anno 2006/2007

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof. Paolo Pelosi (Università di Pisa)

Prof.ssa Luisa Pistelli (Università di Pisa)

Prof. Hanns Hatt (Ruhr-University-Bochum, Germania)

Dott. Domenico Montanaro (Istituto di Fisiologia Clinica, CNR, Pisa)

Giudizio: eccellente

Riassunto

Il programma di ricerca per il conseguimento del Dottorato in Scienza e Tecnologia Cosmetiche costituisce un progetto di indagine nel campo della percezione olfattiva tendente a stabilire le possibili interazioni tra le molecole odorose e il recettore olfattivo umano. A parte l'evidente interesse applicativo che può derivare da questo studio, una buona conoscenza di queste interazioni può rappresentare la chiave per la decifrazione del "codice olfattivo".

Nel primo anno le mie ricerche sono state rivolte alla "costruzione" di un ipotetico modello tridimensionale del recettore olfattivo umano OR 17-40.

L’olfatto è ancora uno dei sensi meno conosciuti. Infatti, negli ultimi anni, la nostra conoscenza sul meccanismo attraverso cui nell’uomo gli stimoli olfattivi sono riconosciuti e tradotti in segnali elettrici, è aumentata considerevolmente.

Le molecole odorose sono composti non-ionici con peso molecolare inferiore a 300. Sono di solito composti organici idrofobi che contengono un numero limitato di gruppi funzionali, esse possono variare per forma, dimensione, presenza di gruppi funzionali. Esse non solo sono riconosciute dal sistema olfattivo, ma anche discriminate.

Nella maggior parte dei casi l'odore di una molecola può essere correlato al suo "profilo orientato" cioè alla sua forma osservata dal suo gruppo funzionale.

E' verosimile infatti che questo possa stabilire una interazione, quale legame a idrogeno o dipolo-dipolo, con il recettore olfattivo e quindi rendere specifico il "fitting" della molecola nel recettore stesso.

In seguito alla scoperta dei recettori olfattivi e della loro espressione funzionale il modelling di una interazione specifica tra odorante e recettore proteico ha trovato un riscontro sperimentale e non è più solo una teoria.

La ricerca svolta in questo primo anno , si è dunque indirizzata al Modelling Molecolare allo scopo di "creare" una forma tridimensionale del recettore OR 17-40

La definizione di metodi per la predizione della struttura tridimensionale di una proteina dalla sua sequenza aminoacidica comincia col confronto della nuova sequenza con le sequenze delle proteine già caratterizzate. Sono disponibili diversi metodi di comparazione delle sequenze che sfruttano varie banche dati e sono stati messi a punto programmi standard di allineamento delle sequenze.

Per la predizione della struttura secondaria ho utilizzato Clustal W, un programma di allineamento che lavora in automatico.

A questo punto la sequenza che deve essere modellata è allineata con i templates, in altre parole le strutture 3D note e depositate nel database. Il risultato consiste nell'ottenimento di un modello grezzo tridimensionale della sequenza sconosciuta.

Il programma usato è per questo tipo di calcolo è MODELLER.

Il modello così ottenuto va ottimizzato.

La minimizzazione energetica può essere usata per ottimizzare le strutture molecolari, eliminando eventuali conflitti sterici e mentenendo angoli e lunghezze di legame vicino ai loro valori ottimali.

In futuro, il nostro obiettivo è quello di migliorare il modello del recettore olfattivo umano, quindi sintetizzare nuove molecole odorose che possano essere "testate" col recettore.

Gregorio Michela

 Titolo tesi: "Studio e valutazione di matrici complesse in campo cosmetico"

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Conseguita nell'anno 2003/2004

Commissione giudicatrice: Prof.ssa Cecilia Anselmi    (Università di Siena)

Prof. Mario Tredici (Università di Firenze)

Prof. Paolo Pelosi (Università di Pisa)

Giudizio: pienamente positivo

Riassunto

La ricerca è rivolta all'approfondimento di aspetti reologici ed applicativi relativi a matrici complesse in campo cosmetico ed in particolare alla valutazione dell’effetto bioadesivo indotto e del recupero funzionale.

L’attivazione biomimetica viene condotta mediante applicazione topica di un film bioadesivo di una dispersione liposomiale fosfolipidica.

La riproducibilità del test è legata alla natura, e alla stabilità della dispersione liposomiale ed inoltre alla sua forma tecnica applicativa.

In questa prima parte della ricerca, l’attenzione è stata rivolta alla messa a punto di un metodo in grado di valutare per via tensiometrica la stabilità di dispersioni liposomiali fosfolipidiche in mezzo acquoso; in particolare è stata studiata l’influenza di ausiliari tecnologici a bassa tensione di vapore sulla formazione delle vescicole liposomiali e sulla loro stabilità nel tempo.

Lo studio è stato condotto su dispersioni di fosfatidilcolina pharmaceutical grade in cui si utilizza alcool etilico come ausiliare tecnologico.

Il profilo dimensionale e tensiometrico di tali dispersioni liposomiali è stato valutato mediante analisi light scattering e per via tensiometrica con il metodo della goccia pendente e dell’angolo di contatto.

La valutazione dell’alcool etilico è stata condotta on line durante il processo di preparazione per via gascromatografica.

I risultati ottenuti hanno messo in evidenza che ausiliari tecnologici a bassa tensione di vapore come l’alcool etilico influenzano il processo di formazione dei liposomi nella fase iniziale di dispersione sotto effetto turbo. Con l’evaporazione dell’ausiliare tecnologico l’energia libera superficiale del sistema si riduce sensibilmente fino a raggiungere un valore stabile.

Al termine del processo la dispersione liposomiale presenta una elevata affinità tensiometrica per la pelle che si mantiene nel tempo anche nella forma applicativa preferita.

Questi risultati sono stati confermati anche dopo test di stabilità a lungo termine.

Simeoni Silvia

Titolo tesi: "Influenza della complessazione con ciclodestrine sulla fotostabilità e l'assorbimento percutaneo di filtri solari"

Tutore: prof. Dionisio Mazzotta

Conseguita nell'anno 2003/2004

Commissione giudicatrice: Prof.ssa Cecilia Anselmi    (Università di Siena)

Prof. Mario Tredici (Università di Firenze)

Prof. Paolo Pelosi (Università di Pisa)

Giudizio: pienamente positivo

Riassunto

Le ciclodestrine rappresentano uno dei nuovi sistemi per l'applicazione sulla pelle di sostanze attive di interesse cosmetico e farmaceutico. La struttura tridimensionale di questi polimeri conferisce loro la capacità di includere all'interno della loro cavità idrofobica, mediante legami non-covalenti, molecole lipofile di dimensioni compatibili (p.m. 100-400).

Questo processo di associazione ciclodestrina-ospite, corrisponde ad una incapsulazione a livello molecolare in grado di proteggere la sostanza inclusa dall'azione di agenti esterni (ossigeno, radiazioni). Tale aspetto è particolarmente rilevante per i filtri solari di natura organica per i quali la fotostabilità rappresenta una delle caratteristiche essenziali.

Dati riportati in letteratura dimostrano come sia possibile migliorare la fotostabilità di molecole farmacologicamente attive e di sostanze di interesse cosmetico mediante inclusione in ciclodestrine. Lo scopo di questa tesi è stato quindi quello di studiare se la complessazione con ciclodestrine possa migliorare la stabilità chimica e fotochimica di due tra i più diffusi filtri solari: il trans-2-etilesil-p-metossicinnamato (trans-EHMC) e il butilmetossidibenzoilmetano (BM-DBM).

I risultati ottenuti hanno indicato che i complessi di inclusione con ciclodestrine rappresentano dei sistemi efficaci per migliorare la fotostabilità dei filtri solari presi in esame. Nel caso dell'EHMC è stato inoltre confrontato tale sistema con l'incapsulazione in nanoparticelle di PLGA. I dati ottenuti hanno evidenziato che anche in questo caso si migliora la fotostabilità del filtro, ma data la complessità di preparazione e il tempo impiegato per ottenere le nanoparticelle, la complessazione con ciclodestrine risulta essere un metodo più rapido e meno costoso. Per quanto riguarda il BM-DBM, l'inclusione in idrossipropil-b-ciclodestrine (Hp-b-CD) migliorara la fotostabilità e riduce la formazione di radicali liberi che si formano in seguito ad irraggiamento, minimizzando così il danno dei fotoprodotti sulle macromolecole biologiche.

Un altro aspetto importante per assicurare l'efficacia dei filtri UV è che queste molecole non vengano assorbite in seguito ad applicazione topica del prodotto solare, ma che restino sulla superficie cutanea per poter esplicare e mantenere la loro funzione protettiva. Inoltre, un eventuale assorbimento potrebbe essere causa di effetti indesiderati a livello sistemico. E' stata quindi esaminata l'influenza della complessazione con CD sull'assorbimento attraverso pelle umana dei filtri BM-DBM e Oxybenzone.

Gli studi condotti hanno mostrato che il complesso con Hp-b-CD si comporta come il filtro libero lasciando invariata la percentuale del filtro presente nello strato corneo e nell'epidermide, mentre il

 complesso con la solfobutiletere-7-ciclodestrina (SBE7-CD) riduce la concentrazione del filtro nell'epidermide lasciando invariati i livelli presenti nello strato corneo. Per quanto riguarda l'Oxybenzone la complessazione con Hp-b-CD determina un accumulo del filtro sugli strati superficiali mentre il complesso con SBE7-CD diminuisce la presenza del filtro a tutti i livelli.

I risultati ottenuti hanno quindi evidenziato come i complessi di inclusione con le ciclodestrine costituiscono dei sistemi utili anche per modulare l'assorbimento percutaneo di principi attivi.

Valentini Manuela *

 Titolo tesi: "Antisolari e radical scavenger"

Tutore. Prof.ssa Cecilia Anselmi

Ciclo XVI

Menatti Silvia *

Titolo tesi: "Antisolari e radical scavenger"

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Dal Bosco Camilla

Titolo tesi: "Sviluppo di un metodo per la valutazione dello stato epidermico funzionale e delle sue modulazioni: il TVS Skin test ”

Tutore: Prof. Antonio Bettero

 Conseguita nell'anno 2004/2005

Commissione giudicatrice: Prof. Alessandro Sega     (Università di Siena)

Prof.ssa Patrizia Chetoni (Università di Pisa)

Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia)

Giudizio: eccellente

 Riassunto

 Nel primo periodo, lo sviluppo e la validazione di skin fluid® quale liquido di prova complementare e biocompatibile ha consentito di modificare il modello tensiometrico di Owens e di normalizzare la componente polare della pelle (CPn) usando acqua come unico liquido di prova.

 Questo parametro inedito è stato quindi valutato in condizioni differenziate mettendo in evidenza una significativa variabilità soggettiva e oggettiva.

 Indagine conoscitiva relativa a 300 soggetti diversi per età, sesso,

 fenotipo e provenienza (l’Osservatorio TVS  dell’Università di Padova).

 Sulla base di questi risultati, al fine di valutare le possibili correlazioni tra stato epidermico funzionale, reattività specifica della pelle e modulazioni di CPn,  la ricerca è stata rivolta allo sviluppo di sistemi formulativi in grado di mimare l’attività biosintetica della cellula epidermica granulosa.

 Combinando una dispersione biomimetica con un sistema applicativo aerosol ad aria compressa è stato sviluppato un prototipo formulativo in grado di indurre per nebulizzazione una modulazione positiva dello stato epidermico funzionale che si mantiene nel tempo e che può essere obiettivamente valutata per via tensiometrica.

 Recupero funzionale indotto dall’attivazione biomimetica

 Operando nell’intervallo tempo di stabilità relativa di CPn, sono stati valutati i livelli di recupero epidermico funzionale in condizioni differenziate.

 Per fasce di età, i risultati ottenuti hanno messo in evidenza in particolare una sensibile  perdita di efficienza  della funzione epidermica nelle femmine di età intermedia.

 Recupero epidermico funzionale per fascia di età (femmine)

  particolare attenzione è stata prestata anche alla correlazione tra CPn e idratazione epidermica. Gli studi in corso sono mirati a scorporare dal valore misurato di CPn il contributo polare dovuto al tenore di idratazione da quello dovuto alla frazione polare degli altri elementi presenti sulla superficie cutanea.

CICLO XVII

Granata Paola

 Titolo tesi: "Nuovi approcci molecolari nella prevenzione dell’invecchiamento cutaneo"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Cotutore: Prof.ssa Marina Carini

 Conseguita nell'anno 2005/2006
 Commissione giudicatrice    Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)
 Prof. Franco F. Vincieri (Università di Firenze)
 Prof. Maurizio Ricci     (Università di Perugia)
 Giudizio: eccellente

Riassunto

 Numerose evidenze di carattere morfologico/istochimico hanno di recente dimostrato come le aldeidi a,b-insature e le chetoaldeidi, sia di origine endogena (prodotti di ossidazione lipidica, proteica e glucidica) che esogena (inquinanti ambientali), sono implicate nei processi degenerativi associati all’invecchiamento/fotoinvecchiamento cutaneo. Risultano tuttavia non ancora definiti i meccanismi biochimici coinvolti e i processi di detossificazione/ metabolizzazione da parte dei costituenti cellulari della cute (cheratinociti, fibroblasti). Dal momento che a) i cheratinociti costituiscono un potenziale bersaglio dei prodotti di perossidazione lipidica che si originano in seguito ad esposizione a radiazioni UV; b) il 4-idrossi-trans-nonenale (HNE) è, fra le aldeidi a,b-insature che si originano per perossidazione di membrana, quella dotata di maggiore reattività chimica, scopo del lavoro è stato quello di valutare l’effetto citotossico dell’HNE a livello dei cheratinociti (linea cellulare NCTC2544) e la loro capacità di detossificazione, studiando le principali vie metaboliche implicate nei processi di biotrasformazione dell’HNE. In particolare la ricerca si e’ articolata  nelle seguenti fasi:

 1)      studio dell’effetto dose-dipendente di HNE sulla vitalitá/integritá cellulare.

2)      studio delle principali vie metaboliche responsabili del processo di biotrasformazione/detossificazione dell’HNE (caratterizzazione delle specie metaboliche attraverso un approccio analitico combinato HPLC-UV-DAD e HPLC-MS/MS).

3)      studio dell’effetto combinato delle radiazioni UVB e dell’HNE sulla citotossicitá (valutazione della vitalità e morfologia cellulare)

4)      studio dell’effetto delle radiazioni UVB sulla capacitá dei cheratinociti di bioinattivare l’HNE.

 I risultati relativi all’incubazione dei cheratinociti con HNE (10-140 nmoli/mg di proteine) possono essere cosí schematicamente riassunti: 1) la vitalità e morfologia cellulare non variano in maniera significativa rispetto alle cellule controllo fino a due ore di incubazione dei cheratinociti in presenza di HNE; 2) mediante analisi HPLC-UV/DAD si è osservato un consumo tempo-dipendente di HNE nel medium extracellulare, che risulta totale dopo 2 ore di incubazione; 3) l’analisi LC-ESI-MS/MS (Liquid Chromatography-Electrospray Mass Spectrometry) ha consentito di identificare e caratterizzare nel medium di reazione, 4 metaboliti derivanti dalla coniugazione dell’HNE con il glutatione (GSH) e che risultano assenti a livello intracellulare [1].

 Dai dati ottenuti risulta che HNE é in grado di permeare la membrana citoplasmatica del cheratinocita per diffondere a livello citoplasmatico ove va incontro ad una reazione di bioinattivazione/metabolizzazione, prevalentemente mediata dal GSH, con formazione di addotti idrofili e non reattivi che vengono successivamente estrusi a livello extracellulare.

 Nella seconda parte del lavoro è stato valutato l’effetto di una singola esposizione di radiazioni UVB (50 mJ/cm2, corrispondente alla dose minima eritematosa  nell’uomo, MED) in presenza e in assenza di HNE; mentre l’esposizione UVB non induce un effetto citotossico significativo, l’esposizione sequenziale dei cheratinociti a radiazioni UVB (50 mJ/cm²) e a HNE (70 nmoli/mg proteine) si traduce in una significativa riduzione, tempo-dipendente, della vitalità cellulare (10% all’ultimo tempo di osservazione, 8 h successive all’esposizione UVB). L’effetto citossico sinergico indotto dalla combinazione HNE/UVB é in parte riconducibile ad una significativa riduzione, UVB-dipendente, del contenuto intracellulare di glutatione (circa il 25% rispetto alle cellule non irradiate), con conseguente alterazione nella capacità dei cheratinociti di biotrasformare l’HNE. In queste condizioni sperimentali si è infatti potuto dimostrare, mediante analisi HPLC-MS, che la formazione e l’estrusione nel medium di incubazione dei 4 addotti dell’HNE con il glutatione (GSH) si riduce del 15-25%.

 In base ai risultati ottenuti, si può quindi affermare che i cheratinociti sono in grado di detossificare/metabolizzare le aldeidi a,b-insature attraverso un processo GSH-dipendente, che risulta tuttavia compromesso dalla co-esposizione con radiazioni UVB, giá alla dose minima eritematosa. Tale effetto é in parte riconducibile ad un significativo consumo di GSH (causato dai processi ossidativi intracellulari indotti da UVB) [2], cofattore essenziale per i processi di disattivazione metabolica di specie elettrofile quali le aldeidi a,b-insature. Come conseguenza, la quota di aldeidi non bioinattivata è in grado di diffondere a livello intracellulare dove, mediante reazioni di addizione a proteine e acidi nucleici, induce l’effetto citotossico osservato.

 I risultati descritti in questo studio aprono nuove prospettive nel settore cosmetico/dermocosmetico per un innovativo approccio razionale alla prevenzione del danno cutaneo fotoindotto, che accelera e potenzia il processo fisiologico di invecchiamento cutaneo.

 Attualmente sono in fase di studio composti che, mimando i componenti cellulari bersaglio dell’HNE a livello cutaneo, si comportano da “falsi substrati” prevenendo in tal modo la reazione dei composti aldeidici  reattivi con i substrati  cellulari, e la conseguente reazione cito-istotossica.

 Di particolare interesse si è dimostrata la carnosina (b-alanil-L-istidina), un dipeptide endogeno presente a livello mM nel tessuto muscolare scheletrico e cerebrale e di cui non è stata ancora definita la sua funzione fisiologica. Studi preliminari effettuati sui cheratinociti indicano inoltre come l’aggiunta di carnosina al medium di incubazione (20 mM), sia in grado di prevenire l’effetto citotossico indotto dalla esposizione sequenziale UVB/HNE. Il meccanismo proposto ed in corso di conferma, è riconducibile alla capacità della carnosina di reagire a livello extracellulare con l’HNE impedendo una sua diffusione a livello intracellulare.

[1] Carini M. et al. 22th IFSCC Congress, Edinburgh, 2002.

[2] Carini M. et al.Il Farmaco,55; 526-34, 2000.

Pulsinelli Emy

Titolo tesi: "Sostanze funzionali di derivazione vegetale: proprietà e applicazione nei cosmetici”.

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Conseguita nell'anno 2008/2009

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof. Roberto Maffei Facino (Università di Milano)

Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia)

Giudizio: pienamente meritevole

Riassunto

 L’acido ferulico è una sostanza molto diffusa in natura: si trova nel riso, nel frumento, nell’orzo, nell’avena, nel sorgo, nel foraggio, nei pomodori, negli asparagi, nelle olive, nei piselli, nei frutti e nelle foglie degli agrumi e in molte altre piante. La maggior parte dell’acido ferulico è presente come estere in molte piante. Nei semi, l’acido ferulico è generalmente localizzato nella crusca.

 Il riso è uno dei tre maggiori cereali raccolti dall’uomo. Il riso integrale viene lucidato prima del consumo e il 10% del suo peso viene eliminato come crusca di riso. Nel processo dell’estrazione di olio di riso, i materiali di scarto sono eliminati come peci di crusca di riso, un olio marrone scuro con alta viscosità. L’acido ferulico è preparato in grandi quantità dalle peci di crusca di riso.

 L’acido ferulico viene impiegato come filtro solare UV e come sostanza naturale avente proprietà antiossidanti e radical scavenging nel campo cosmetico. Sfortunatamente, le sue attività antiossidanti e filtranti non sono abbastanza elevate: questo potrebbe essere attribuito alla degradazione dell’acido ferulico quando è esposto a lungo agli effetti di aria e luce.

La stabilità fotochimica di un filtro UV è importante per conservare la capacità fotoprotettiva e per ridurre reazioni fotoallergiche e fototossiche.

 Allo scopo di ottenere nuove sostanze cosmetiche funzionali, sono stati sintetizzati esteri dell’acido ferulico ed è stata valutata la loro attività biologica. I derivati dell’acido ferulico hanno mostrato migliori proprietà antiossidanti e filtranti UV e minore  degradazione termica e fotochimica.

Il lavoro è stato articolato sulla sintesi degli esteri, a partire da acido ferulico e alcoli a catena alchilica lineare e ramificata, sulla analisi conformazionale, al fine di conoscere la struttura tridimensionale di ciascun derivato, e sullo studio dell’attività biologica per correlare le informazioni strutturali alla attività biologica in vitro.

 L’analisi conformazionale è stata condotta mediante l’uso di spettroscopia NMR e molecular modelling.

L’attività antiradicalica è stata investigata con due differenti metodi: emolisi indotta da cumene idroperossido (CumOOH) e saggio dell’acido tiobarbiturico per malondialdeide (TBARS).

 Il primo metodo consiste nella induzione di emolisi di una sospensione eritrocitaria con CumOOH.

La scelta degli eritrociti come modello di studio per l’attività radical scavenging è basata sul fatto che questo sistema cellulare presenta idonee caratteristiche strutturali (alto contenuto di acidi grassi polinsaturi) e funzionali (contengono emoglobina, quale forte promotore di processi ossidativi).

Tuttavia, le membrane contengono proteine del citoscheletro che, intercalate con lipidi e fosfolipidi, creano la tipica struttura flessibile dell’eritrocita. Il processo di emolisi è modulato da due fattori: 1) un processo di lipoperossidazione del doppio strato fosfolipidico, 2) un processo legato all’ossidazione e degradazione delle proteine del citoscheletro.

 Il secondo metodo consiste nel valutare la perossidazione lipidica del sistema dei microsomi ottenuti da fegato di topo. I microsomi sono un'altra fonte di fosfolipidi con elevato contenuto di acidi grassi polinsaturi. La malondialdeide è uno dei prodotti della perossidazione lipidica che sembra sia prodotto in proporzione relativamente costante durante la perossidazione lipidica. E’ un buon indicatore della velocità della perossidazione lipidica, specialmente in vitro.

Entrambi i metodi sono stati utilizzati per valutare l’attività dell’acido ferulico, tutti gli esteri sono stati studiati con il metodo TBARS e solo quelli aventi un numero pari di atomi di carbonio sono stati sottoposti alla valutazione sugli eritrociti (CumOOH).

E’ stato dimostrato che la conformazione di tali molecole gioca un ruolo fondamentale sulla loro attività biologica. Le molecole pari ramificate sono meno attive dei corrispondenti isomeri lineari e l’attività presenta un picco per molecole aventi catena alchilica di dodici e tredici atomi di carbonio. L’analisi conformazionale ha messo in luce che in tali molecole la catena è ripiegata su sé stessa, mentre negli altri casi è rivolta verso il sistema aromatico.

Ciò porta a concludere che l’analisi conformazionale mediante NMR o modelling può costituire un buon metodo di indagine nel comprendere la relazione struttura attività di molecole utilizzabili quali radical scavengers e inoltre la ricerca ha messo in evidenza la grande potenzialità dell’acido ferulico e dei suoi derivati.

Mini Roberta*

 Titolo tesi: "Nuove tecnologie per la valutazione dei prodotti cosmetici".

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Riassunto

 La rosacea è una frequente malattia che colpisce prevalentemente le donne con pelle molto secca e più raramente gli uomini con pelle molto grassa.

 Nelle donne la rosacea, legata ad anormalità vascolari, è precorsa, attorno ai 20 anni, da eritema facciale ed è seguita da uno sviluppo graduale di eritema permanente (eritrosi) con telangiectasia (couperose) e, successivamente, attorno ai 40 anni, da sgradevolissime papulo-pustole (rosacea papulare, impropriamente chiamata acne rosacea). Negli uomini, questi stadi successivi sono meno frequenti ma si assiste invece ad una progressiva dilatazione del naso a causa di una sovracrescita della ghiandola sebacea (rhynophyma).

La rosacea è quindi considerata una malattia della pelle che colpisce la regione centrale del viso infiammatoria cronica ed in quanto tale viene valutata come incurabile. Ciò comporta gravi problemi sia a livello estetico-cosmetologico (1, 5, 6) che psicologico (2).

 Il trattamento prevalente è l'uso topico e sistematico di antibiotici (3) per il mantenimento della remissione (4). Se una varietà di trattamenti può comunque essere applicata per eliminare le pustule, tuttavia non è stata ancora trovata alcuna terapia che sia efficace contro il rossore vascolare associato con la rosacea (10), cosa che rende necessario un trattamento cosmetico adeguato per le donne fra i 20 ed i 60 anni.

 L'eziologia e la patogenesi della rosacea sono ancora sconosciute. Sono state descritte diverse possibili cause che possono indurre o contribuire alla manifestazione della malattia, come fattori psicologici, farmacologici, alimentari, termici, infettivi ed immulogici (7). Tuttavia nessuno di questi fattori è stato dimostrato con certezza essere la causa.

 Nei pazienti affetti da rosacea spesso sono stati riscontrati disturbi gastrointestinali, gastrite, ipocloridria ed anormalità della mucosa.

 Helicobacter pylori è un batterio Gram-negativo che può essere riscontrato nel 50% della popolazione mondiale e costituisce il fattore responsabile della più comune malattia infettiva nel mondo. Questo microrganismo è stato riconosciuto come la causa della gastrite e dell'ulcera peptica e gioca un ruolo importante anche nella patogenesi dell'adenocarcinoma gastrico del

 linfoma MALT (mucosa-associated-lymphoid tissue) di grado B. Recentemente H.pylori è stato anche associato a patologie extra-digestive e tra queste alcune malattie della pelle, quali la rosacea, l'orticaria cronica e l'alopecia aerata (9) ed alcuni aspetti benefici dell'eradicazione di H.pylori nel trattamento dermatologico e cosmetologico delle malattie della pelle sono già stati riportati molto recentemente (8).

 Ci si propone identificare almeno alcune delle componenti biomolecolari responsabili della rosacea associata ad Helicobacter pylori, utilizzando una tipica tecnologica biochmica post-genomica. Ciò costituirà la base scientifica per poter selezionare casi in cui sia auspicabile effettuare una eradicazione del batterio come trattamento cosmetico. Lo stesso tipo di tecnologia potrà essere anche utilizzato allo scopo di valutare l'effetto sia di H.pylori che di molecole organiche che fanno parte di creme per il trattamento topico sul proteoma cellule della pelle.

 Durante il primo anno di dottorato abbiamo effettuato un'analisi mediante elettroforesi bidimensionale computerizzata del proteoma, ossia l'intero repertorio dell'espressione proteica, di ceppi di Helicobacter pylori isolati da pazienti affetti da varie patologie, allo scopo di verificare la presenza di ceppi cagA+ e vacA+, cioè esprimenti le tossine CagA e VacA correlate a particolare virulenza. Alcune tossine liberate dal batterio ed ancora non identificate sono molto probabilmente responsabili delle manifestazioni cutanee riscontrati in pazienti infetti. E' stato inoltre effettuato uno studio preliminare di immunoproteomica, utilizzando sieri di pazienti affetti da rosacea e orticaria idiopatica sul proteoma di ceppi selezionati di H.pylori, allo scopo di identificare le proteine batteriche responsabili della risposta immunitaria umorale, utili sia per lo sviluppo di una diagnosi precoce che come potenziali bersagli per un'azione terapeutica e cosmetica mirata.

CICLO XVIII

Borgogni Barbara

Titolo tesi: "Caratterizzazione e valutazione del plancton termale delle Terme di Saturnia: standardizzazione dei processi applicativi".

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Conseguita nell'anno 2008/2009

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof. Roberto Maffei Facino (Università di Milano)

Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia)

Giudizio: valida e meritevole

Riassunto

L’attività di ricerca si è rivolta allo studio botanico e chimico del materiale algale prelevato alla Terme di Saturnia, con lo scopo di trovare parametri oggettivi da utilizzare nella caratterizzazione e valutazione dell’efficacia e dei possibili impieghi della bioglea.

Bioglea è la comune definizione del benthòs termale, composto da sostanze biogene.

La bioglea delle Terme di Saturnia (GR) (Bioglea™) è composta principalmente da cianobatteri, un gruppo di procarioti Gram negativi fotosintetici ossigenici.Lo studio dei microrganismi di ambienti estremi ha subito negli ultimi decenni un notevole incremento, proprio perché durante l’adattamento a condizioni estreme può aver portato all’evoluzione di caratteristiche peculiari che possono essere

sfruttate in campo biotecnologico (ad es. enzimi termoresistenti, nuovi composti bioattivi da utilizzare in campo farmaceutico e termale).

È stato portato avanti lo studio, precedentemente iniziato, allo scopo di caratterizzare le popolazioni microbiche presenti negli ambienti termali di Saturnia, in particolare delle bioglee che crescono sia nella piscina della sorgente termale (caratterizzata da un cratere naturale nel quale scorre acqua sulfurea a 37,5 °C) sia sui fanghi in maturazione.

Le analisi sono state effettuate su campioni prelevati presso le Terme di Saturnia in vari periodi dell’anno; sono stati ripetuti anche dei prelievi nello stesso periodo di anni successivi .

I campioni prelevati sono stati osservati al microscopio, liofilizzati ed estratti con solventi a diversa polarità per la determinazione della bioattività.

Le frazioni ottenute sono state sottoposte ad analisi HPLC e GC-Massa. La gas cromatografia associata alla spettroscopia di massa ha reso possibile l’identificazione inequivocabile di alcuni componenti della bioglea e degli estratti relativi.

Sono stati identificati acidi saturi e insaturi da C6 a C18. Tra questi sono presenti anche acidi grassi a numero dispari di atomi di carbonio: C15 e C17 saturi e C9 insaturo. Il profilo degli acidi grassi saturi e insaturi rispecchia quello che è stato osservato nei fanghi prelevati alle Terme di Saturnia a scadenze mensili e sottoposti ad estrazione analoga alla bioglea e poi ad analisi GC-MS.

Sulla bioglea e sui suoi estratti sono state condotte prove di attività radical scavenging con due metodi: DPPH e ORAC.

L'analisi effettuata con il saggio ORAC ha messo in evidenza che la bioglea è più attiva dei suoi componenti. I risultati ottenuti sugli estratti lipofili (etere di petrolio e cloroformio) in funzione della concentrazione indicano un effetto dose-dipendente ed una maggiore attività per l'estratto cloroformico analogamente al risultato ottenuto con DPPH.

Dalle prove effettuate si può concludere che la bioglea costituisce sicuramente una fonte importante di principi attivi dotati di attività biologica utilizzabili in ambito dermocosmetologico, ancora da indagare.

Miraglia Giovanna

 Titolo tesi: "Studio e applicazione di nuove tecnologie nei prodotti cosmetici"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Cotutore: Dott.ssa Marisanna Centini

Conseguita nell'anno 2008/2009

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof. Roberto Maffei Facino (Università di Milano)

Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia)

Giudizio: pienamente meritevole

Riassunto

Negli ultimi quindici anni la ricerca scientifica ha sviluppato numerosi sistemi di rilascio o "Delivery Systems" molti dei quali, pur essendo ampiamente studiati e utilizzati in campo farmaceutico, hanno trovato una loro collocazione anche in quello cosmetico, dando origine ai così detti "Novel Cosmetic Delivery Systems".

Tra i sistemi vescicolari più utilizzati in cosmetica troviamo:

· LIPOSOMI

· MICROPARTICELLE

· NANO PARTICELLE LIPIDICHE SOLIDE (SLN)

· CICLODESTRINE.

Lo scopo di questa tesi, data la crescente importanza della fotoprotezione, è quello di trovare un nuovo sistema formulativo per i filtri solari, che abbia dei vantaggi rispetto alle formulazioni tradizionali. L'inclusione di agenti schermanti in sistemi particellari è un approccio nuovo e

promettente nel settore della protezione solare, in quanto garantisce un aumento sia della sicurezza che dell'efficacia.

Gli aspetti positivi di queste tecnologie innovative vanno a vantaggio sia della pelle, che non viene a diretto contatto con l'agente schermante, con minor rischio d'irritazione ed allergia, sia del filtro stesso, che risulta stabile all'irraggiamento. Ulteriori vantaggi consistono nelle migliori proprietà formulative: dispersioni di filtri incapsulati anche in lozioni acquose, capacità di migliorare la distribuzione del prodotto sull'epidermide, possibilità di combinare filtri UVA e UVB in una singola preparazione. Un aspetto importante, inoltre, può essere quello di sfruttare le proprietà di alcune matrici polimeriche di essere sostantive e di garantire, quindi, la permanenza prolungata del filtro sulla pelle resistendo anche all'acqua ed alla sudorazione.

A questo scopo sono stati studiati liposomi e microsfere, contenenti Acido Ferulico e suoi esteri. L’ingrediente attivo scelto è un acido di origine naturale, che vanta proprietà antiossidanti, radical scavenging e filtranti UV.

La preparazione delle microsfere è stata eseguita con la tecnica della emulsione/evaporazione del solvente, quindi è stato valutato l’inglobamento dell’ingrediente attivo tramite analisi spettrofotometrica UV, mentre l’analisi morfologica è stata valutata al SEM.

Per la preparazione delle microsfere sono stati utilizzati due diversi tipi di polimeri. Il polimero (1) ha dato microsfere in cui l’acido ferulico si trova all’interno, ma anche all’esterno, trattenuto da una interazione ionica. Risultati migliori in termini di resa ed inglobamento si sono ottenuti utilizzando l’estere dodecilico.

Il polimero (2) ha dato risultati migliori dal punto di vista morfologico e dimensionale, ma le rese e l’inglobamento non hanno risposto alle aspettative, il lavoro pertanto procede al fine di ottenere migliori risultati.

La preparazione dei liposomi si è svolta tramite la tecnica del film, l’inglobamento dell’ingrediente attivo è stato valutato tramite analisi spettrofotometrica UV, mentre l’analisi morfologica è stata condotta al TEM. E' stato possibile valutare, inoltre, l’attività antiossidante con i metodi DPPH (studio preliminare) e TBARS.

Anche nel caso dei liposomi, i risultati migliori, sia per quello che riguarda l’inglobamento sia dal punto di vista morfologico, si sono ottenuti utilizzando gli alchilferulati ( C₈-C₁₁-C₁₂-C₁₃-C₁₅ e C₁₆ ) e DSPC (Distearilfosfatidilcolina)

Il test TBARS, per la valutazione dell’attività antiradicalica, ha mostrato che gli esteri C₁₂ e C₁₃ sono i più attivi, sia da soli sia in dispersioni liposomiali. Anche dopo 20 ore si è ottenuta una riduzione dell’IC₅₀ rispetto ai valori ottenuti dopo 15 minuti, evidenziando così la cessione della sostanza attiva.

Lo studio è stato quindi esteso alla preparazione di microsfere contenenti vari filtri solari commerciali: 4-Methylbenzylidene Camphor, Octylmethoxycinnamate, Butyl Methoxydibenzoylmethane, Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine, utilizzando un polimero dotato di proprietà sostantive per la cute. Sono state individuate per ognuno di essi le condizioni operative (solvente, velocità di agitazione, temperatura…) per ottenere microsfere delle dimensioni, morfologia e loading desiderato.

Beretta Giangiacomo

Titolo tesi: "I peptidi nei cosmetici. Attività e valutazioni applicative"

Tutore: Prof.ssa Marisanna Centini

Co-tutore: Prof. Giancarlo Aldini

Conseguita nell'anno 2006/2007

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof. Paolo Pelosi (Università di Pisa)

Prof.ssa Luisa Pistelli (Università di Pisa)

Prof. Hanns Hatt (Ruhr-University-Bochum, Germania)

Dott. Domenico Montanaro (Istituto di Fisiologia Clinica, CNR, Pisa)

Giudizio: eccellente

 Riassunto

 Recenti sviluppi nello studio dell'effetto dello stress ossidativo a carico dell'organismo umano, qiest'ultimo derivante da diverse cause quali esposizione eccessiva alla radiazione solare, inquinamento, invecchiamento, indicano come esso possa evolvere nella formazione dei cosidetti prodotti finali di lipoperossidazione (Advanced Lipoperoxidation End-Products, ALE).

Tali prodotti di natura aldeidica hanno origine dalla degradazione ossidativa degli acidi grassi mono e poli-insaturi (ad esempio gli acidi oleico, linoleico, arachidonico) presenti nella cute.

L'acroleina è una aldeide insatura a tre atomi di carbonio recentemente identificata tra le aldeidi prodotte: essa è qui caratterizzata da una spiccata reattività elettrofila più marcata rispetto alle altre aldeidi.

La carnosina (b-alanil-L-istidina), è il capostipite delle molecole alle quali è stata, attribuita l'attività aldeidi sequestranti. Essa, sulla base di dati di letteratura, è già utilizzata da alcune case cosmetiche (oltre che dalle case nutriceutiche nell'integrazione alimentare) come "agente anti-carbonilante" e quindi come antiaging.

Scopo dello studio è stato quello di studiare la reattività della carnosina con l'acroleina mediante analisi HPLC e ESI-MS con lo scopo di identificare i principi molecolari che governano l'attività di questa molecola nel neutralizzare le tossine aldeidiche.

I dati HPLC mostrano come l'interazione carnosina/acroleina sia di tipo additivo (l'attività globale del dipeptide è identica alla somma dell'attività degli amminoacidi costituenti). L'analisi ESI-MS ed ESI-MS/MS evidenzia invece un percorso di reazione complesso che coinvolge la formazione di numerosi intermedi e prodotti finali e l'incorporazione fino a tre molecole di acroleina per ognuna di carnosina.

I risultati ottenuti forniscono nuove e utili indicazioni per progettazione razionale di nuove molecole "anticarbonilanti" innocue, eventualmente più attive, ad ampio spettro di azione, e che nel contempo forniscono anche altre attività (quali quella antiossidante e di inibizione metallo-proteasica) utili alla prevenzione dell'invecchiamento della cute.

CICLO XIX

Maggiore Maria

Titolo tesi: "Complessanti nei prodotti cosmetici. Tecnologie e valutazione".

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Conseguita nell’anno 2007/08

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof.ssa Franca Pavanetto (Università di Pavia)

Prof.ssa Antonia Sacchi (Università di Napoli)

Giudizio: Pienamente Meritevole

Riassunto

L'acido ferulico (Acido 3-metossi-4-idrossicinnamico) si trova in natura come isomero trans nelle cellule o nella parete dei semi di molte piante quali riso, grano, pomodori, asparagi, olive, piselli e nelle foglie degli agrumi. La maggior parte è presente come estere e nei semi è generalmente localizzato nella crusca.

Sono stati evidenziati vari effetti benefici dell'acido ferulico, interessanti per l'applicazione cosmetica quali: proprietà filtranti UV, attività antiossidante e radical scavenging.

Questo prodotto, ammesso in Giappone come filtro solare, non è facilmente applicabile nei prodotti cosmetici, in quanto presenta l'inconveniente di dare, nel tempo, una modificazione organolettica e funzionale, dovuta alla sua degradazione quando esposto a lungo agli effetti di agenti esterni quali

aria, luce e calore.

Dato che recentemente le ciclodestrine hanno trovato ampia applicazione in campo cosmetico (profumi, deodoranti….) questo tipo di sistema è apparso interessante anche per l'applicazione nei prodotti solari.

A tale scopo è stato quindi intrapreso uno studio riguardante la preparazione di complessi di inclusione dell'acido ferulico con vari tipi di ciclodestrine.

Il lavoro è iniziato con la preparazione del complesso di inclusione con le g-ciclodestrine (g-CD) ottenuto con il metodo della co-precipitazione. Questo è stato caratterizzato mediante DSC, XRD, ¹H-NMR e Molecular Modeling.

Gli esperimenti DSC e la Diffrattometria a raggi X supportano la formazione di un complesso di associazione, l'analisi NMR e il modeling hanno dimostrato che l'acido ferulico è inserito nella cavità delle g-CD con la parte aromatica ed etilenica lasciando fuori il residuo fenolico che è il gruppo funzionale responsabile dell'attività antiradicalica.

Il complesso di inclusione presenta ancora attività antiossidante, valutata con il saggio ORAC, simile a quella dell'acido ferulico libero.

Il complesso inserito in emulsioni cosmetiche migliora la fotostabilità valutata attraverso la determinazione dell'SPF prima e dopo l'irraggiamento UV mediante simulatore solare con lampada ad arco di Xenon.

Picciocchi Giuliana

Titolo tesi: "Derivati dell'olivo nei prodotti cosmetici".

Tutore: Dott.ssa Marisanna Centini

Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Ottobre 2009)

Il diffondersi del concetto di ecologia e di ritorno alla natura ha portato la ricerca a concentrarsi su sostanze di derivazione naturale.

Anche in ambito cosmetologico la ricerca sta focalizzando la sua attenzione su molti prodotti che Madre Natura ci offre sia come basi cosmetiche, sia come principi attivi.

Diverse sono le ragioni che ci spingono ad approfondire lo studio dell’olivo e di tutti i sottoprodotti derivanti dalla sua lavorazione: l’olivo è una delle piante più diffuse nel bacino del mediterraneo, ha un altissimo valore simbolico, le sue foglie e i suoi frutti sono ricchissimi in sostanze attive che preservano la pianta da agenti esterni e dall’attacco di parassiti.

Lo scopo della ricerca di questo primo anno di dottorato è stato quello di dosare i polifenoli presenti nelle acque di vegetazione provenienti da campioni prelevati dal frantoio di S. Gimignano, precedentemente sottoposti a processi di purificazione . Il titolo è stato eseguito mediante il metodo di Folin-Ciocalteau.

Sui campioni di acque reflue a più alto contenuto di polifenoli sono stati valutati:

Ø Il titolo di oleuropeina (polifenolo presente in maggiore quantità ed avente attività antiossidante superiore alla vitamina E, insieme alle attività antibatterica, antifungina, ipoglicemizzante ed antiiperlipidemizzante) e idrossitirosolo (polifenolo ad attività antiossidante, derivante anche dalla degradazione enzimatica della stessa oleuropeina) mediante analisi HPLC

Ø Valutazione dell’attività radical scavenging mediante metodo del DPPH·

Ø Valutazione dell’attività antiossidante mediante il Saggio automatizzato ORAC (OXYGEN RADICAL ABSORBANCE CAPACITY).

Unitamente lo studio riguardante il recupero di sostanze attive dalle acque reflue, che bene si inserisce in un contesto di riciclaggio di composti ad alto valore aggiunto è stata eseguita, ex novo, la sintesi di un nuovo tensioattivo contenente acidi grassi dell’olivo.

Questo tensioattivo, potenzialmente classificabile tra gli anionici, potrebbe essere utilizzato in formulazioni quali detergenti e shampoos.

Scarpelli Lisa

Titolo tesi: "Nuove molecole per la protezione solare".

Tutore: Prof. Alessandro Sega

Tesi in corso

Riassunto

Negli ultimi anni si è osservato un crescente interesse nei confronti di molecole naturali aventi attività UV-A filtrante come conseguenza del cambiamento nell’esposizione alla radiazione UV, del progressivo aumento del numero, di soggetti affetti da tumore della pelle e dell’innalzamento dell’età media; da ciò ne deriva la necessità di mettere a punto nuovi filtri solari che rallentino e prevengano l’insorgenza del tumore della pelle e il foto-invecchiamento cutaneo; questo ha generato, nel gruppo di ricerca presso cui è stato svolto il lavoro del I° Anno di Dottorato, l’interesse nel mettere a punto la sintesi di un nuovo filtro UV-A di origine naturale¹, estratto dall’alga marina Aspergillus Terreus e noto con il nome di Terreusinone (1).

Innanzitutto si è elaborato uno schema retrosintetico (schema 1) che ci ha condotto a due equivalenti

sintetici corrispondenti, rispettivamente, al prodotto di riduzione di un amminoacido (2) e all’1,4-benzochinone (3), commercialmente disponibile.

Schema 1. Formula di struttura di 1, 2 e 3.

Il coupling tra il chinone commerciale 3 e l’amminoalcol 2 può essere eseguito seguendo due diverse procedure sintetiche note in letteratura^3,4,

una delle quali⁴ prevede il trattamento dell’1,4-benzochinone (3) con il 2-amminoetanolo, in etanolo assoluto, a temperatura ambiente, al riparo dalla luce, per quattro giorni; tale reazione ha condotto, da subito, al prodotto desiderato, che è stato purificato tramite cromatografia  flash prima di essere impiegato nei passaggi successivi.

Data la semplicità di questa via sintetica, si è deciso di impiegarla per le successive reazione di funzionalizzazione dell’1,4-benzochinone.

Prima di procedere alla reazione di coupling tra i prodotti 2 e 3, si è deciso di operare il coupling tra l’1,4-benzochinone (3) e l’L-leucinolo , prodotto di riduzione della L-leucina, commercialmente disponibile. Si è scelto l’L-leucinolo, come partner per il coupling, data la sua analogia strutturale con l’intermedio 2.

Il passaggio successivo prevede una di ciclizzazione Pd(0)-catalizzata dei chinoni precedentemente ottenuti; tale reazione è stata condotta seguendo una procedura nota in letteratura⁵, che impiega come sorgente di palladio(0) il Pd⁰(PPh₃)₃ e bromuro di mesitilene (o MesBr) come agente ossidante del gruppo alcolico presente sulle catene laterali precedentemente attaccate sull’1,4-benzochinone; il Pd⁰(PPh₃)₄ è stata ottenuta seguendo una procedura nota in letteratura⁶.

La reazione di ciclizzazione ha portato a una miscela di prodotti tra cui non comparivano i sistemi bis-indolici desiderati, bensì vi si sono ritrovati sistemi mono-indolici, si è supposto che il fallimento della reazione fosse da ricondurre  alla presenza dei due gruppi NH liberi sul substrato di partenza . Si è quindi deciso di proteggere l’NH come t-butossicarbammato; sui prodotti ottenuti è stata condotta la reazione di ciclizzazione palladio(0)-catalizzata, nelle condizioni sopra illustrate ma, anche in questo caso, la reazione ha condotto a sistemi mono-indolici.

Alla luce dei dati sperimentali ottenuti si è dedotto che la causa del ripetuto fallimento non è da ricondurre alla presenza di gruppi NH liberi sul substrato di partenza, abbiamo allora dedotto che l’anello indolico, elettron-ricco, che si forma, a seguito della reazione di ciclizzazione Pd(0)-catalizzata, disattiva il sistema a una successiva ciclizzazione.

Si è quindi deciso di seguire una linea sintetica alternativa che prevedeva:

1. ossidazione dell’alcol ad aldeide
2. ciclizzazione Pd(0)-catalizzata dei prodotti di ossidazione ottenuti (sorgente di Pd(0): Pd⁰(PPh₃)₃

La reazione di ossidazione è stata eseguita seguendo le condizioni di reazione per la ossidazione di Swern, dopo avere trasformato i gruppi NH, presenti sui chinoni funzionalizzati, in tert-butossicarbammato.

La successiva reazione di ciclizzazione palladio(0) catalizzata non ha condotto ai sistemi bis-indiolici desiderati, bensì, nuovamente, ai sistemi mono-indolici precedentemente ottenuti.

I nuovi risultati sperimentali ottenuti riconfermano che l’anello indolico, elettron-ricco, disattiva il sistema a successive reazioni di ciclizzazione Pd(0)-catalizzate.

Riferimenti bibliografici:

1. Tet. Lett., 2003, 44, 7707-7710

2. JOC, 1999, 64, 9450-9458

3. Polymer, 1998, 39, 4095-4098

4. J. Chem. Soc., 1970, 2078-2082

5. Tet. Lett., 1996, 37, 9203-9206

6. Hegedus, L. S. John Wiley & Sons, ed. 1994.

CICLO XX

Bernardi Antonietta

 Titolo della tesi: "Emulsioni multiple: formulazione, stabilità ed impieghi in campo cosmetologico".

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Conseguita nell’anno 2007/08

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof.ssa Franca Pavanetto (Università di Pavia)

Prof.ssa Antonia Sacchi (Università di Napoli)

Giudizio: Pienamente Meritevole

 Riassunto

 Scopo della mia tesi è lo studio di sistemi emulsionati, emulsioni multiple applicabili nei prodotti cosmetici.

Le emulsioni multiple sono sistemi complessi e metastabili. Le goccioline della fase dispersa contengono a loro volta delle goccioline più piccole. Ciascun globulo disperso nella doppia emulsione forma una struttura vescicolare con singoli o multipli compartimenti acquosi separati dalla fase acquosa più esterna da compartimenti di fase oleosa.  Potenzialmente, tali sistemi potrebbero essere utilizzati in differenti settori come farmaceutico, alimentare e cosmetico. Le emulsioni A/O/A presentano diverse possibilità per il rilascio controllato di farmaci e cosmetici. È possibile intrappolare sostanze attive nella fase acquosa più interna, proteggendole dalla degradazione e modulando la loro velocità di rilascio per esaltare l’efficacia del prodotto.  È stato mostrato che questo rilascio dipende da vari meccanismi. Diversi lavori sono stati condotti sulla natura degli oli in relazione agli emulsionanti selezionati e la loro influenza sulle condizioni di fabbricazione, così come sulla stabilità della doppia emulsione. Si è notato che gli emulsionanti migrano da un’interfaccia all’altra alterandone le strutture. Sembra che la stabilità potrebbe migliorare, incrementando la concentrazione dell’emulsionante lipofilico, il quale rafforzerebbe il film interfacciale.

Differenti metodi sono stati sviluppati per la scelta di un emulsionante o una miscela di emulsionanti per preparare il desiderato tipo di emulsione. Il primo metodo fu proposto nel 1949 da Griffin il quale introdusse il numero Hydrophilic-Lipophilic Balance (HLB). Comunque tale valore non tiene conto dell’effetto di altre variabili o della temperatura ed è spesso inaccurato. Il coefficiente di Winsor R dell’energie di interazione è un concetto teorico estremamente utile, per comprendere le nozioni basilari, sebbene non sia facilmente quantificabile. Verso la metà degli anni settanta, la ricerca accademica e industriale era mirata verso le tecniche per il recupero del petrolio mediante l’utilizzo di tensioattivi sfruttando le correlazioni empiriche per abbassare la tensione interfacciale.

La correlazione così detta “optimum“ della formulazione è stata trovata per rappresentare i contributi delle differenti variabili formulative per costruire un concetto formulativi generalizzato. È correlato all’energia libera dovuta al trasferimento della molecola di tensioattivo dall’olio all’acqua a volte chiamata surfactant affinity difference (SAD), cioè la diffrenza tra i potenziali chimici standard dell’emulsionante nella fase oleosa e acquosa.

Dove K_p  è il coefficiente di ripartizione della molecola di emulsionante tra l’acqua e l’olio ad una data temperatura (C_O/C_A) il quale è sperimentalmente attendibile. Il valore del coefficiente di ripartizione all’”optimum formulativo”, si ottiene quando il sistema emulsionante-olio-acqua si presenta come un sistema di tre fasi, ed è preso come riferimento  (K_pRef) al corrispondente valore di SAD,  SAD_Ref, ed è spesso vicino allo zero, in particolare in sistemi con emulsionanti ionici, ma non sempre come ad esempio per gli emulsionanti non ionici etossilati. La deviazione del valore adimensionale SAD dal valore di riferimento viene chiamato hydrophilic-lipophilic deviation, HLD.

L’HLD è una misura dell’energia libera che serve a raggiungere l’”optimum formulativo” il quale presenta un sistema di tre fasi. Due importanti meccanismi di rilascio sono spesso citati in letteratura: la diffusione attraverso la barriera lipidica e la rottura dei globuli oleosi che si verifica in seguito ad una diluizione in una soluzione ipo-osmotica (rispetto alla fase acquosa interna). Sono state preparate formulazioni usando due differenti emulsionanti liofili a diverse concentrazioni con due fasi lipidiche che presentano un differente valore di ACN.

 Sulle emulsioni sono state effettuate prove di  analisi microscopica; analisi macroscopica: le principali caratteristiche di tutte le formulazioni valutate subito dopo il processo risultano essere molto simili. Microscopicamente tutte le emulsioni sono creme bianche ed omogenee con una buona consistenza; studio della stabilità; analisi reologica;  analisi conducimetriche: Si misura direttamente il rilascio dell’elettrolita, utilizzato come traccia, intrappolato nella fase interna più acquosa. Le misure sono condotte a 20  ± 1 °C su campioni diluiti  sotto agitazione magnetica con un Conducimetro (Crison).

La frazione b(t) dell’elettrolita rilasciato nella fase acquosa interna al dato tempo t può essere calcolata dalla relazione.

b = M_t/M_{0            (3)}

Dove M₀ è la massa iniziale inserita nella fase acquosa più interna e M_t è la massa presente nella fase esterena acquosa al tempo t.

La stabilità, le dimensioni dei globuli acquosi ed oleosi e il meccanismo di rilascio variano in base al tipo di olio e di emulsionante lipofilico ed in base alla concentrazione di quest’ultimo. Sono effettuate analisi di tensione interfacciale su varie coppie di oli ed emulsionanti per poter scegliere il sistema migliore.

Bibliografia

[1] Salager JL, Antón RE, Briceno MI, Choplin L, Márquez L, Pizzino A, Rodriguez M P. The emergence of formulation engineering in emulsion making-transferring know-how from research laboratory to plant. Polymer International 52:471-478 (2003).

[2] Winsor P A, Solvent properties of amphiphilic compounds, Butterworth, London (1954).

Shah DO and Schechter RS (Eds), Improved Oil Recovery by Surfactant and Polymer Flooding, Academic Press, New York (1977).

[3] Shah DO and Schechter RS (Eds), Improved Oil Recovery by Surfactant and Polymer Flooding, Academic Press, New York (1977).

[4] Johansen RT and Berg RL (Eds), Chemistry of Oil Recovery, ACS Symposium Series Nr 91, American Chemical Society, Washington, DC (1979).

[5] Shah DO (Ed), Surface Phenomena in Enhanced Oil Recovery, Plenum Press, New York (1981).

[6] Bourrel Mand Schechter RS, Microemulsions and Related Systems, M Dekker, New York (1988).

[7] Marquez N, Antón RE, Graciaa A, Lachaise J and Salager JL, Partitioning of ethoxylated alkylphenol surfactants in microemulsion–oil–water systems. Colloids Surf A 100:225 (1995).

[8] Salager JL, Márquez N, Graciaa A and Lachaise J, Partitioning of ethoxylated octylphenol surfactants in microemulsion–oil–water systems. Influence of temperature and relation between partitioning coefficient and physicochemical formulation. Langmuir 16:553 (2000).

Lupia Simona

 Titolo della tesi: "Sistemi di rilascio per principi attivi cosmetici".

 Tutore: Dott.ssa Marisanna Centini

Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Ottobre 2009)

 Riassunto

 Lo scopo della mia tesi è lo studio di sistemi di rilascio per principi attivi cosmetici. Nel primo anno le mie ricerche sono state indirizzate alla realizzazione di sistemi che permettano una colorazione semipermanente, o ”diretta”, del capello, utilizzando coloranti diretti microincapsulati, nell’ottica di ottenere una maggiore stabilità chimica e resistenza alla luce e al calore della colorazione.

 I coloranti sono sostanze di varia natura che possono essere aggiunte alla formulazione cosmetica sia per scopi decorativi sia per scopi correttivi.

I coloranti ammessi dalla legge italiana sono indicati, in ordine di Colour Index, nell’allegato IV della legge 713/86 e sono suddivisi in quattro campi d’applicazione in base alle loro caratteristiche tossicologiche e fisiche.

Quindi i coloranti vengono classificati in:

1) Coloranti utilizzati per tutti i prodotti cosmetici

2) Coloranti autorizzati per tutti i prodotti cosmetici, eccetto quelli destinati a essere applicati vicino agli occhi (per il trucco e lo strucco)

3) Coloranti autorizzati esclusivamente per prodotti cosmetici non destinati a venire a contatto con le mucose

4) Coloranti autorizzati esclusivamente per prodotti cosmetici destinati a un breve contatto con la pelle.

 Per quanto riguarda i coloranti per capelli, essi possono essere distinti in tre grandi categorie:

1) Coloranti di ossidazione (o permanenti)

2) Coloranti diretti (o semipermanenti)

3) Coloranti temporanei.

Questa classificazione è stata decisa in base alla stabilità e alla durata nel tempo della colorazione, alla qualità del risultato e alla varietà dei toni che si possono ottenere.

 I coloranti oggi più utilizzati sono: nitroaniline, nitrofenilendiammine, nitroamminofenoli, derivati azochinonici e derivati antrachinonici.

La presenza del nitrogruppo, essendo un gruppo cromoforo, impartisce alla molecola proprietà coloranti.

Il colorante impiegato nel lavoro è: HC BLUE No.2 ( 2,2’-[4-(2-hydroxyethylamino)-3-nitrophenylimino] ), la cui massima concentrazione autorizzata (allegato III della legge 713/86 e successive modifiche) è 2.8%.

Questo colorante è stato microincapsulato in microparticelle, preparate con il metodo dell’emulsione/evaporazione del solvente.

 Sulle microsfere sono state eseguite le seguenti analisi: analisi spettrofotometrica, per determinare l’inglobamento del p.a. (colorante); analisi al microscopio ottico e al microscopio a scansione elettronica (SEM) per determinare il range dimensionale e la morfologia delle microsfere.

 In un primo tempo sono state preparate emulsioni O/A ed è stata ottenuta una bassa % di loading.

Ulteriori esperimenti hanno condotto a un miglioramento della tecnologia e all’ottenimento di microsfere con un loading del 25%.

Pisani Chiara

Titolo della tesi: "Sviluppo di strategie e protocolli per la valutazione dei prodotti cosmetici".

Tutore: Prof. Lucio Andreassi

Conseguita nell'anno 2008/2009

Commissione giudicatrice:

Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Prof. Roberto Maffei Facino (Università di Milano)

Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia)

Giudizio: pienamente meritevole

Riassunto

La sicurezza è un requisito fondamentale dei prodotti cosmetici. Ad essa si richiamano le leggi nazionali e le linee guida europee che regolano la produzione e commercializzazione di tali prodotti, con norme che sanciscono che i prodotti cosmetici devono essere fabbricati, manipolati, confezionati e venduti in modo tale da non causare danni alla salute umana se applicati nelle normali condizioni d'uso. A tal fine l’industria cosmetica si avvale di numerosi test, che per alcune procedure prevedono l’impiego di animali di laboratorio. 

Una recente Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio (Direttiva 2003/15) ha stabilito che i prodotti cosmetici non possono essere saggiati su animali. In particolare la suddetta Direttiva sancisce, a partire dal 2009, il divieto assoluto di testare ingredienti su animali in tutti i paesi dell’Unione Europea ed il divieto di vendita di cosmetici che usano ingredienti saggiati su animali in qualunque paese siano stati prodotti per la maggior parte dei test, eccetto quelli diretti a valutare tossicocinetica, tossicità riproduttiva e tossicità a dosi ripetute. Inoltre, a partire dal 2013, il divieto di vendita per tutti i cosmetici testati su animali comprese le tre aree rimaste escluse dal punto precedente, ma con possibilità di slittamento se non sono stati sviluppati test alternativi adeguati.

Su queste basi, negli ultimi anni, è stato dato molto impulso alla ricerca di test alternativi.

Al momento attuale, metodi in vitro o comunque alternativi all’uso degli animali sono comunemente usati nella ricerca di base con risultati soddisfacenti per lo studio di fenomeni di natura diversa. La cosa si complica quando si tratta di sviluppare metodi alternativi, che possano sostituire i saggi in vivo. In questo caso, infatti, i nuovi metodi sviluppati e che hanno mostrato una certa attendibilità, devono essere sottoposti al processo di validazione, che serve ad accertare l’affidabilità (riproducibilità del metodo nel tempo e in laboratori diversi) e la rilevanza (significatività ed utilità di una procedura per il fine prefissato) di un metodo per uno scopo specifico. Questo è un processo piuttosto lungo ed è stato calcolato che intercorrono in media dieci anni per il compimento delle diverse fasi. Esso prevede, infatti: a) lo sviluppo del saggio nel laboratorio d’origine; b) la prevalidazione mirata alla verifica della trasferibilità del metodo e all’ottimizzazione del suo protocollo; c) lo studio di validazione vero e proprio; d) la valutazione indipendente dello studio e delle proposte; e) l’avvio delle procedure per l’accettazione a livello regolatorio.

L’impiego di colture cellulari derivate da cute umana è al momento il settore più  promettente e ricco di prospettive.  Il suo sviluppo coincide con la messa a punto di un metodo (Rheinwald e Green, 1975), in grado di far proliferare molto attivamente i cheratinociti umani a partire da piccoli frammenti di cute. Mediante questa tecnica si possono ottenere cheratinociti che si organizzano in una architettura sotto certi aspetti simile a quella della epidermide in vivo.

Una successiva evoluzione di questa metodica ha portato alla realizzazione dei cosiddetti skin equivalents, ovvero strutture composte da due strati ben definiti, l’epidermide ed il derma. Due differenti tipi di skin equivalents sono realizzabili: quelli costituiti da cheratinociti umani pluristratificati e ben differenziati cresciuti su una matrice sintetica; quelli composti da cheratinociti umani pluristratificati e ben differenziati cresciuti su una matrice di collagene o altro materiale contenente fibroblasti. Il successivo innalzamento di queste colture all'interfaccia aria-liquido permette la differenziazione dell’epidermide in entrambi i sistemi, ma solamente l’interazione tra cheratinociti e fibroblasti induce la formazione della giunzione dermo-epidermica.

Le colture “organoidi” composte così ottenute possono quindi essere impiegate come modello per lo studio di prodotti da applicare sulla pelle. Queste colture infatti consentono di realizzare un contatto con singole sostanze o con prodotti finiti in condizioni sperimentali molto simili a quelle realizzabili in vivo. L'esame morfologico delle colture in tal modo stimolate consente di valutare l'entità e la natura dei fenomeni verificatisi in conseguenza del contatto con la sostanza in esame.

Recenti acquisizioni hanno dimostrato che i cheratinociti non sono solo il bersaglio passivo delle sostanze che vengono a contatto con la cute, ma sono essi stessi capaci di secernere sostanze, le citochine, la cui liberazione è ritenuta espressione di flogosi. Pertanto, lo studio delle alterazioni tessutali può essere integrato con il dosaggio nel liquido di coltura, di sostanze come le interleuchine, che sono espressione della flogosi tessutale. 

In definitiva, data la relativa facilità con cui è possibile ottenere le colture di cheratinociti (attualmente esistono in commercio vari tipi di skin equivalent) si può ipotizzare che queste possano in gran parte sostituire l'animale da esperimento negli studi tossicologici dei prodotti cosmetici, ossia per la valutazione del loro potenziale irritativo.

 In collaborazione con la Banca della Pelle del Dipartimento di Medicina Clinica e Scienze Immunologiche (Sezione di Scienze Dermatologiche) sono state condotte una serie di indagini preliminari dirette a definire i modelli e le condizioni più idonee per lo studio della tossicità ed efficacia di alcuni prodotti. Da tali indagini è emerso che le colture composte, cioè costituite da cheratinociti cresciuti su derma equivalente, sembrano il modello più affidabile per lo studio dei prodotti finiti, mentre le colture di soli cheratinociti  appaiono più adatte per lo studio delle materie prime.

Valeria Quaranta

 Titolo della tesi: "Nuove tecnologie nella fotoprotezione".

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Ottobre 2009)

 Riassunto

 Sono ormai accertati gli effetti negativi delle radiazioni UVA, ritenute per lungo tempo innocue. Tali radiazioni, infatti, provocano invecchiamento cutaneo e, seppur meno energetiche dei raggi UVB, possono anch'esse concorrere allo sviluppo di patologie cutanee, in quanto penetrano fino agli strati profondi della pelle, in cui si ha una maggiore probabilità di mutazioni delle cellule, che si trovano in attiva replicazione. La loro pericolosità si manifesta quando la cute viene esposta per periodi molto lunghi e soprattutto a causa della mancanza di segnali di allarme fisiologici, come può essere l'eritema dovuto alle radiazioni UVB.

L'orientamento attuale è quello di utilizzare prodotti solari contenenti sia filtri UVB che UVA, per avere una copertura completa dello spettro, e in grado di garantire la protezione per l'intera durata dell'esposizione solare.

Due dei filtri più diffusi per la protezione dagli UVB e UVA sono l'Ethylhexyl Methoxycinnamate e il Butyl Methoxydibenzoylmethane.

Nel  lavoro di tesi fin qui svolto si è cercato un sistema formulativo che permettesse di avere una copertura totale dello spettro e, allo stesso tempo, un'elevata stabilità dei filtri solari, per assicurare sia efficienza nella fotoprotezione che sicurezza (i prodotti di degradazione dei filtri potrebbero essere tossici e fotoallergenici oltre che privi di efficacia fotoprotettiva).

Tali obiettivi sono stati perseguiti includendo i due filtri UVB e UVA sopra citati, prima separatamente e poi assieme, in sistemi particellari. Sono state preparate microsfere, sistemi in cui     i principi attivi sono uniformemente dispersi nell'ambiente polimerico, utilizzando la tecnica dell'emulsione-evaporazione del solvente, a varie percentuali di filtro. Tali microsfere sono state caratterizzate mediante analisi morfologica al SEM, analisi spettrofotometrica (per la valutazione del loading) e analisi dimensionale. Le microsfere sono state introdotte in formulazioni cosmetiche ed è stata valutata la stabilità all’irraggiamento dei filtri in esse contenuti mediante analisi spettrofotometrica e valutazione dell'SPF. La stabilità del Butyl Methoxydibenzoylmethane all'interno delle microsfere è stata investigata anche mediante Differential Scanning Calorimetry per valutare lo stato fisico del filtro incapsulato.

Al fine di valutare la permanenza del filtro sull'epidermide sono stati eseguiti “water resistance test”, utilizzando le microsfere disperse sia in idrogel di Hydroxyethylcellulose, sia in emulsioni, secondo un metodo analogo a quello descritto dall’FDA e dal COLIPA.

CICLO XXI

Batmangheligi-Fard Mandana*

Titolo tesi: "Sicurezza nella fotoprotezione"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Nikolic Sasa

Titolo tesi: "Formulando in funzione dell'efficacia"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Ottobre 2009)

Sbano Paolo

Titolo tesi: "Modello sperimentale per lo studio della rigenerazione cutanea mediante l'impiego di cellule staminali mesenchimali"

 Tutore: Prof. Lucio Andreassi

Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Maggio 2009)

Staltari Lucia

Titolo tesi: "Sistemi supramolecolari e particellari"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Ottobre 2009)

Stefanoni Sara

Titolo tesi: "New multiactive ingredients"

 Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

 Tesi conclusa, esame finale da sostenere (Ottobre 2009)

CICLO XXII

Tosi Azzurra

Titolo tesi: "Sistemi di rilascio a matrice lipidica nella cosmesi funzionale"

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Tesi in corso

CICLO XXIII

Khalil Mitri

Titolo tesi: "Sistemi particellari per applicazioni cosmetiche"

Tutore: Prof.ssa Marisanna Centini

Tesi in corso

Ibrahim Hanno

Titolo tesi: "Improving solar protection"

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Tesi in corso

CICLO XXIV

Cristiane Andrade Rocha

Tutore: Prof.ssa Cecilia Anselmi

Emad Hanno

Tutore: Prof.ssa Marisanna Centini

Maria Sole Rossato

Tutore: Prof. Alessandro Sega

*I Dottorandi non hanno completato il curriculum perché inseriti nel mondo del lavoro.

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITÀ SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 1999/2000

CONGRESSI

"Seminario Annuale di Aggiornamento della Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche"

 Siena 6 Luglio 2000

Convegno "Metodologie Analitiche nel Settore Cosmetico"

Siena 7 Luglio 2000

14th European Chemoreception Research Organisation Congress (ECRO XIV)

Brighton, UK 20th-24th July 2000

Società Italiana di Biochimica e Biologia Molecolare 45° Congresso nazionale SIB 2000

 Napoli 20-24 Settembre 2000

XVII Simposio A.D.R.I.T.E.L.F.

 Catania 4-7 Ottobre 2000

XXVII Congresso Nazionale SICC - "COSMETICI IN"

 Milano 9-10 Novembre 2000

SEMINARI

 Sono stati seguiti i seminari tenuti presso:

     * Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico - Università di Siena

    * Dipartimento di Biologia Molecolare - Università di Siena

    * Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche - Università di Siena

    * Istituto di Clinica Dermatologica - Università di Siena

LEZIONI

 Sono state tenute lezioni sui seguenti argomenti:

* "Tecniche NMR avanzate"

    * "Molecular Modeling"

    * "Tecnologie Applicative"

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' SEGUITE SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 2000/2001

CONGRESSI

Personal Care Ingredients Asia

Seoul, Korea 6-8 March 2001

Simposio "Applicazione topica bioadesiva: farmaci, cosmetici e fanghi termali"

 Centro di Cosmetologia Chimica C.A. Benassi - Università di Padova

Padova, 28 Marzo 2001

IN-COSMETICS

 Messe Düsseldorf, Germany 24-26 April 2001

2nd Mediterranean Meeting "New Perspectives in Controlled Release"

Athens, Greece 27-30 April 2001

Cosmoprof

 Bologna, 20-23 Aprile 2001

Scuola estiva per dottorandi del Settore C08X

 Università di Cosenza, Facoltà di Farmacia - 8-14 Settembre 2001

Seminario Annuale di Aggiornamento della Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche

 Siena, Novembre 2001

I° Seminario Nazionale del Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia Cosmetiche Siena - Novembre 2001

 SEMINARI

    * Seminari Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche 28 Maggio-16 Giugno 2001 e 17 Settembre-6 Ottobre 2001

LEZIONI

Sono state tenute lezioni sui seguenti argomenti:

"Chimica-fisica applicata"

 "Colture cellulari"

 "Biologia molecolare"

 "Topical delivery system"

 "Biochimica dell'olfatto"

 "Metodologie analitiche"

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITÀ SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 2001/2002

CONGRESSI

Cosmoprof. Bologna 8-11 Marzo 2002.

4th World Meeting on Pharmaceutics Biopharmaceutics Pharmaceutical Technology. Florence, 8-11 April 2002.

ECRO 2002, Erlangen, Germany, July 23-27, 2002.

 Presentazione orale:

C. Anselmi, M. Centini, A. Buonocore, D. Di Maro, D. Calamandrei, N. Niccolai and H. Hatt. "Molecular Modelling of 17-40 olfactory receptor".

Convegno: "Scienza della Bellezza. Natura e Tecnologia". Siena, 18-19 Ottobre 2002.

 Presentazioni orali:

 M. Gregorio, A. Bettero. "Evaluation of cosmetic products by a combined rheological-tensiometric approach".

C. Dal Bosco, A Bettero. "Moisturizing effect induced by biomimetic skin activation".

A. Buonocore, C. Anselmi, M. centini, D. Di Maro, D. Calamandrei, N. Niccolai and H. Hatt. "L'odore floreale: ipotesi di interazione con il recettore olfattivo umano OR 17-40".

 P. Granata, M. carini, G. Aldini, R. Maffei Facino. "Ruolo del GSH nei processi di detossificazione dei prodotti di perossidazione lipidica (4-idrossi-2-nonenate) in colture cellulari di cheratinociti (NCTC 2544): effetto inibitorio delle radiazioni UVB"

R. Mini, L. Bovalini, P. Lusini, P. Martelli, L. Trabalzini, A. Santucci. "Helicobacter pylori in manifestazioni cutanee: l'approccio biochimico ad un problema cosmetologico".

 29° Congresso SICC. Milano, 20-21 Novembre 2002.

CRS Worshop. "Ciclodestrine, proprietà e applicazioni". Padova 29-30 Novembre 2002.

 Presentazione orale:

E. Pulsinelli, M. Centini, M. Ricci, C. La Rosa, A. Sega, C. Anselmi. "Caratterizzazione di un complesso filtro solare  g-ciclodestrine".

Società Chimica Italiana Sezione Toscana, Riunione Scientifica Annuale. Siena, 20 Dicembre 2002.

Seminari

·        Seminari Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche 20 Maggio-8 Giugno 2002 e 16 Settembre-5 Ottobre 2002

LEZIONI

 Sono state tenute lezioni sui seguenti argomenti:

Le molecole odorose e la loro attività.

 Sistemi dispersi: nuovi emulsionanti.

 La protezione solare: sistemi particellari.

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 2002/2003

CONGRESSI

Corso di alta formazione: lo sviluppo della moderna cosmesi funzionale. Napoli 10 Maggio 2003

 Cosmofarma 2003. Bologna 8 Giugno 2003

 Alternative testing for cosmetics: scientific and regulatory updates. Ispra 25 Settembre 2003

European Society of Microalgal Biotechnology 5^th European Workshop. Bergholz-Rehbrucke (Germany), 23-24 June 2003

SEMINARI

SEMINARI D'AREA  download  Locandina  .pdf 300 KB

Dr. Alexander Welle

 "Cell patterning and viscoelastic properties of protein and carbohydrate adsorbates"

Dr. Maurizio Valeri

 "Cenni di Preformulazione Farmaceutica"

Professor Luigi Gomez Paloma

 "Recenti sviluppi della spettroscopia NMR nell'identificazione strutturale di sostanze organiche".

 "Analisi della configurazione relativa di molecole organiche mediante NMR"

 "Analisi dell'interazione tra farmaci e DNA: un approccio basato su NMR e molecular modeling"

Dott.ssa Paola Buzi

" Cosmesi e Farmacopea nel mondo antico"

Prof. R.S. Ward

Asymmetric synthesis of pheromones - use of 8-phenylmenthol as chiral auxiliary in syntheses of (+)- and (-)-frontalin, use of Sharpless epoxidation in synthesis of disparlure, and asymmetric epoxidation of a divinyl carbinol in syntheses of endo- and exo-brevicomin.

Asymmetric synthesis of prostaglandins - use of chiral auxiliaries, including 8-phenylmenthol, and chiral Lewis acid catalysts in asymmetric Diels Alder reactions, and use of BINAL-H and oxazaborolidines in asymmetric reduction of carbonyl compounds.

Synthesis of lignans - asymmetric syntheses of podophyllotoxin derivatives using the methyloxy group as chiral auxiliary in tandem conjugate addition and Diels Alder reaction, and attempted biomimetic routes involving hypervalent iodine and ruthenium reagents.

LEZIONI

 Sono state tenute lezioni sui seguenti argomenti:

  Anatomia, istologia, istochimica della cute e annessi

              Biochimica della cute e annessi

              Fisologia della cute e annessi

              Chimica dei prodotti cosmetici

              Fitocosmetici

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 2003/2004

CONGRESSI

CRS Workshop "Drug Targeting", Padova, 20-21 Febbraio 2004.

Presentazione orale:

G. Picciocchi, C. Anselmi, M. Casolaro. "Novel stimuli-responsive amphoteric gels to release pharmaceutical products".

European Conference on Drug Delivery and Pharmaceutical Technology. Sevilla (Spain), 10-12 May 2004.

Presentazione Poster:

C. Anselmi, M. Centini, A. Buonocore, R. Maffei Facino, M. Ricci, F. Tsuno. "Applied technologies on ferulic acid and its derivatives".

C. Anselmi, N. Biondi, M. Centini, M. Andreassi, A. Buonocore, N. Fortunati, M. Tredici. “Evaluation of a biogenic agent: Bioglea^TM from Saturnia SPA”.

12^th International Cyclodextrin Symposium, Montpellier (France), 16-19 May 2004.

Presentazione Poster

G. Picciocchi, C. Anselmi, M. Casolaro. "The protonation thermodinamics of ferulic acid/gamma cyclodextrin complexes".

4° Corso della Scuola Dottorale per la formazione Avanzata in Discipline Tecnologiche Farmaceutiche: Preparati dermici e transdermici: aspetti teorici ed applicativi. Arcavacata di Rende 11-17 Settembre 2004.

Presentazioni orali:

B. Borgogni. "Bioglee: agenti biogeni termali".

M. Maggiore. "Studio del complesso acido ferulico-ciclodestrine ed applicazione nei cosmetici".

G. Miraglia. "Studio ed applicazione di nuove tecnologie nei prodotti cosmetici".

3^rd Symposium on Thermal Muds in Europe, Dax (France) - 25-27 November 2004.

Presentazione orale:

M. Centini, N. Biondi, M.R. Tredici, B. Borgogni, C. Anselmi. "Thermal mud and Bioglea^TMfrom Saturnia Spa: biological activity and chemical characterization".

SEMINARI

Seminari Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche 20 Settembre- 1 Ottobre 2004

LEZIONI

Sono state tenute lezioni sui seguenti argomenti:

Analisi dei prodotti cosmetici e controllo qualità;

Chimica delle sostanze organiche naturali;

Tecnologia e formulazione dei prodotti cosmetici.

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 2004/2005

CONGRESSI

Cosmoprof

Bologna, 1-4 Aprile 2005

15^th Congresso Mondiale di Medicina Estetica

Roma, 6-8 Maggio 2005

Cosmetics 2005 IFSCC International Conference world wide wellness

Firenze, September 19-21 2005

Presentazione poster:

"The sense of the smell: the human olfactory receptor"

C. Anselmi, M. Centini, A. Buonocore, A. Bernini, H. Hatt

"Application of hydrophilic-lipophilic deviation (HLD) formulation concept to multiple emulsion"

A. Bernardi, A. Sacchi, S. Laneri, C. Ostacolo, C. Anselmi, M. Centini

15^th International Symposium on Microencapsulation

Parma, September 18-21 2005

Presentazione poster

"Cyclodextrin/phenolic derivative inclusion complexes: preparation and thermodynamic evaluation of their stability"

M. Maggiore, M. Centini, C. Anselmi, M. Casolaro

New Technolgies in Preventing Photoinduced Skin Cancer and Photoaging

Siena, 19-21 October 2005

Presentazioni orali:

"Cyclodextrin/phenolic derivative inclusion complexes: a calorimetric study"

M. Casolaro, M. Maggiore, M. Centini, C. Anselmi

"Terreusinone: a new UV-A protecting agent"

C. Anselmi, C. Di Santo, L. Scarpelli, A. Sega, M. Taddei

"Synthesis, hydrolysis and sin accumulation af alpha-tocopherol esters as new dermal prodrugs"

C. Ostacolo, S. Laneri, A. Sacchi, A. Bernardi, F. Marra, C. Padula, P. Santi

"Formulating sunscreen products: new technologies"

C. Anselmi, M. Centini, A. Buonocore

Presentazione posters:

"Rice derivatives in preventing UV-induced oxidative damage: clinical evaluation"

M. Andreassi, E. Pulsinelli, E. Stanghellini, M. Centini, C. Anselmi

"Double emulsions: formulations, scope and vehicular systems"

A. Bernardi, A. Sacchi, S. Laneri, C. Ostacolo, C. Anselmi, M. Centini, A. Buonocore

"Human keratinocyte cultures for the evaluation of antioxidant activity"

M. Andreassi, E. Stanghellini, G. Mariotti, C. Pisani, C. Anselmi

"Host-guest systems CDs inclusion complexes"

M. Maggiore, L. Staltari, M. Centini, M. Casolaro, N. Gaggelli, C. Anselmi

"Antioxidant and radical scavengers from Bioglea^TM: bioactivity evaluation"

B. Borgogni, M. Centini, M. Andreassi, R. Maffei Facino, N.A. Fortunati, C. Anselmi

"Novel multiacitve surfactants for sunscreen products"

G. Picciocchi, S. Stefanoni, M. Centini, C. Anselmi

"Safer photoprotection: 4-methylbenzylidene camphor microspheres"

G. Miraglia, M. Batmangheligi Fard, A. Buonocore, M. Centini, P. Blasi, C. Anselmi

"UVA and UVB sunscreens microspheres: preparation and characterization"

G. Miraglia, V. Quaranta, M. Centini, C. Anselmi

Ecolabel e cosmesi giornata di studio

Ferrara, 11 Novembre 2005

SEMINARI

Seminari Scuola di Specializzazione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche 7-25 Febbraio 2005

Seminari Master di II livello in Scienza e Tecnologia Cosmetiche 16-27 Maggio 2005 e 26 Settembre-8 Ottobre 2005

a) "Igiene orale: dentifrici e colluttori". Relatore: Dott. Giovanni D'Agostinis - Kosmetica, Milano

b) "Assorbimento percutaneo di ingredienti cosmetici" - Relatore: Prof.ssa Patrizia Chetoni - Università di Pisa.

c) "La percezione olfattiva: Odorant Binding Proteins" - Relatore: Prof. Paolo Pelosi - Università di Pisa.

d) "Profumi: storia e tecnologia" - Relatore: Dott. Giovanni D'Agostinis - Kosmetica, Milano.

e) "Magia della civiltà. Il Dottor Nostradamus medico cosmetologo". Relatore: Dott. Pino Di Branco.

f) "Principi attivi d'impiego cosmetico". Relatore Dott. Paolo Polli - PharmaCosm Polli, Milano

g) "Organizzazione aziendale". Relatore Dott. Sandro Meucci - L. Manetti & H. Roberts (Calenzano, Firenze)

LEZIONI

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 1° anno:

¨ Anatomia, istologia, istochimica della cute e annessi - Docente Dott. Paolo Bartalini (Dermatologo ASL, Siena))

¨ Biochimica della cute ed annessi - Docente Prof.ssa Lucia Bovalini (Università di Siena)

¨ Fisiologia della cute e annessi - Docente Prof.ssa Antonella Naldini (Università di Siena)

¨ Principi chimico fisici di cosmetologia - Docente Dott.ssa Elena Busi (Università di Siena)

¨ Chimica dei prodotti cosmetici - Docente Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 2° anno

¨ Tecnologia e formulazione cosmetica - Docente Dott.ssa Silvia Gatti (Microna, Torino)

¨ Fitocosmesi - Docente Prof.ssa Daniela Giachetti (Università di Siena)

¨ Legislazione dei prodotti cosmetici - Dott. Guido Bottini (Unipro, Milano)

Lezioni seguite dai dottorandiiscritti al 3° anno

¨ Tossicologia dei prodotti cosmetici - Docente Dott. Gregorio Loprieno (ASL, Lucca)

¨ Analisi dei prodotti cosmetici - Docente Prof. Luigi Gagliardi (Istituto Superiore di Sanità, Roma)

¨ Controllo microbiologico di qualità - Docente Dott.ssa Irene Cagliani (Microna, Torino)

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' SEGUITE DAI DOTTORADI NELL'A.A. 2005/2006

CONGRESSI

Cosmoprof

Bologna, 7-9 Aprile 2006

Medicina Estetica - XXVII Congresso Nazionale

Roma, 5-7 Maggio 2006

XIII International Cyclodextrin Symposium

Torino, 14-17 May 2006

Presentazione orale:

"Cyclodextrin as cosmetic systems"

M. Centini, M. Maggiore, M. Casolaro, M. Andreassi, R. Maffei Facino, C. Anselmi

Cosmofarma

Roma, 26-28 Maggio 2006

32° Congresso Nazionale SICC

Milano, 16 Novembre 2006

Presentazione orale

"Emulsioni doppie: formulazioni, campi di applicazione, sistemi veicolari"

1. Bernardi, C. Anselmi, A. Sacchi, S. Laneri, M. Centini, C. Ostacolo, A. Buonocore

VI Corso Scuola Dottorale per la formazione avanzata in discipline tecnologico-farmaceutiche. "Polimeri idrofili: teoria e applicazioni"

Università della Calabria, Arcavacata di Rende (CS), 9-15 Settembre 2006

SEMINARI

Sono stati seguiti i seminari organizzati per il Master di II livello in Scienza e Tecnologia Cosmetiche nei periodi 6-17 Febbraio e 22 Maggio-10 Giugno 2006

a) "La nuova cosmetica: liposomi, niosomi, SLN". Relatore Prof. Maurizio Ricci (Università di Perugia).

b) "La medicina estetica". Relatore Prof. Carlo D'Aniello (Università di Siena).

c) "I cianobatteri: comunità fotosintetiche termali". Relatore Dott.ssa Natascia Biondi (Università di Firenze).

e) "I prodotti cosmetici per la rasatura" Relatore Dott.ssa Elena Ottomani (Martelli S.p.A., Firenze).

f) "L'analisi sensoriale". Relatore Dott.ssa Cristina Schubert (Mediterraneo Natura, Milano).

LEZIONI

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 1° anno

¨ Statistica medica - Docente Dott. Fabio Fusi (Università di Siena)

"Chimica dei prodotti cosmetici" - Docente Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Anatomia, istologia, istochimica e fisiologia della cute" Docente Dott. Paolo Bartalini (Dermatologo, ASL Siena)

"Principi chimico fisici di cosmetologia" Docente Dott.ssa Elena Busi (Università di Siena)

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 2° anno

"Sicurezza nell'ambiente di lavoro" - Docente Dott.ssa Malombra Scampini (Milano)

"Legislazione dei prodotti cosmetici" - Docente Dott.ssa Anna Ciranni (Milano)

"Marketing dei prodotti cosmetici" - Docente Dott. Antonio Argentieri (Milano)

"Tecnologia e formulazione cosmetica" Docente Prof.ssa Carla Scesa (Università Cattolica Roma)

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 3° anno

"Controllo microbiologico di qualità" - Docente Dott.ssa Irene Cagliani (Microna, Torino)

"Tossicologia dei prodotti cosmetici" - Docente Dott. Gregorio Loprieno (Pisa)

"Analisi dei prodotti cosmetici" - Docente Dott. Luigi Gagliardi (ISS - Roma)

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' IN CORSO NELL'A.A. 2006/2007

CONGRESSI

2007 AITUN MEETING

Università di Ferrara, 9 Marzo 2007

XXVIII Congresso Nazionale della Società Italiana di Medicina Estetica

Roma 4-6 Maggio 2007

Cosmofarma

Bologna 12-13 Maggio 2007

Convegno: "Trasferimento di know-how e formazione nell'ambito della protezione solare".

Cerstosa di Pontignano, Siena 6 Luglio 2007

7a Scuola Dottorale per la Formazione Avanzata in Discipline Tecnologico Farmaceutiche. "Tecnologia ed Applicazioni nello Sviluppo di Prodotti di Origine Vegetale".

Università della Calabria, Arcavacata di Rende (CS), 8-14 Settembre 2007

SEMINARI

Seminari organizzati per la Scuola di Dottorato in Scienze Farmaceutiche con sezione in Scienza e Tecnologia Cosmetiche - Sezione di Scienza e Tecnologia Cosmetiche svolti il giorno 3 Aprile 2007 presso l'Auditorium del Collegio di Santa Chiara:

"Human olfactory receptors inside and outside the nose" - Relatore Prof. Hanns Hatt (Dep. Cell Physiology Ruhr University of Bochum, Germany)

"Odorant binding proteins in chemical communication" - Relatore Prof. Paolo Pelosi (Dip. di Chimica e Biotecnologie Agrarie, Università di Pisa)

"fMRI and olfactory system" - Relatore Dott. Domenico Montanaro (Istituto di Fisiologia Clinica, CNR Pisa)

Sono stati inoltre seguiti i seminari organizzati per il Master di II livello in Scienza e Tecnologia Cosmetiche 19-23 Marzo 2007, 7-25 Maggio 2007 e 17 Settembre-12 Ottobre 2007:

1. "CONFAPI e ruolo delle PMI" - Relatore Dott. Mario Chiacchiararelli (CONFAPI, Roma)
2. "The Science of Reactive Hair-Care Products. Aspetti tecnici, di sicurezza ed efficacia dei Prodotti di Colorazione, Decolorazione e messa in forma Permanente dei capelli" - Relatore Dott.ssa Donatella Cavalli (L'Oreal Italia, Milano)
3. "Derivati degli acidi di frutta per il Personal Care" - Relatore Dott. Filippo Montesion (Sasol, Milano)
4. "Derivati dell'olivo nel settore cosmetico" - Relatore Dott. Sergio Amari (B&T - Arcore, Milano).
5. "I prodotti per la rasatura". - Relatore Dott.ssa Elena Ottomani (Martelli S.p.A. - Firenze).

Corso "Nozioni di strategia individuale per la stesura di un lavoro scientifico internazionale"

Università degli Studi di Roma "La Sapienza" - Dipartimento di Medicina Sperimentale, 10-17 Febbraio 2007

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITÀ SEGUITE DAI DOTTORANDI NELL'A.A. 2007/2008

CONGRESSI

XXIX Congresso Nazionale della Società Italiana di Medicina Estetica

Roma 16-18 Maggio 2008

6^th World Meeting on Pharmaceutics, Biopharmaceutics and Pharmaceutical Technology

Barcelona (Spain), 6-7 April 2008

Presentazione poster:

Dermal Lipid Nanoparticles (SLN, NLC) - State of Art 2008

R. Muller, S. Nikolic, C. Keck

Controlled Release Society German Chapter Annual Meeting 2008

Braunschweing (German), 4-5 March 2008

Presentazione poster:

Improved Sun Protection with NanoLipidCarriers (NLC)

S. Nikolic, C. Keck

Controlled Release Society 35^th Annual Meeting Exposition

New York (USA), 12-16 July 2008

Presentazione poster:

Synergistic UV protection efficacy of NLC loaded with ternary sunscreens mixture.

M. Joshi, S. Nikolic, C. Anselmi, R. Muller

Biological Barriers and Nanomedicine - Advanced Technologies: 7^th Conference and Workshop

Saarbrucken (Germany), 20-29 February 2008

Presentazione poster:

Nanostructured Lipid Carriers for Dermal Application: Recent Advances

M. Joshi, J. Pardeike, S. Nikolic, R. Muller

LAB-ON-CHIP World Congress

Barcelona (Spain), 7-8 May 2008

Cosmoprof

Bologna, 10-14 Aprile 2008

Medoliva

Arezzo, 17-19 Maggio 2008

SEMINARI

Sono stati seguiti i seminari organizzati per il Master di II livello in Scienza e Tecnologia Cosmetiche nei periodi: 11-22 Febbraio, 19-30 Maggio, 3-20 Giugno e 15 Settembre-3 Ottobre.

"Nuove materie prime per i prodotti per make-up". Relatore: Dott.ssa Nadia Avalle - Intercos Italia, Agrate Brianza, Milano

"Microsfere e complessi con ciclodestrine in cosmetica". Relatore: Prof. Maurizio Ricci - Università di Perugia

"Certificazione naturale/bio". Relatore: Dott. Riccardo Cozzo - Bioagricert - Bologna

"Normativa Reach". Relatore: Dott. Mario Chiacchiararelli - CONFAPI, Roma

"Oli naturali/bio per impiego cosmetico". Relatore: Dott. Andrea Parodi - Parodi Nutra - Campomorone, Genova

LEZIONI

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 1° anno:

¨ Anatomia, istologia, istochimica della cute e annessi - Docente Dott. Paolo Bartalini (Dermatologo ASL, Siena))

¨ Biochimica della cute ed annessi - Docente Prof.ssa Lucia Bovalini (Università di Siena)

¨ Fisiologia della cute e annessi - Docente Prof.ssa Roberta Bilenchi (Università di Siena)

¨ Principi chimico fisici di cosmetologia - Docente Prof.ssa Rebecca Pogni (Università di Siena)

¨ Chimica dei prodotti cosmetici - Docente Prof.ssa Cecilia Anselmi (Università di Siena)

Lezioni seguite dai dottorandi iscritti al 2° anno

¨ Tecnologia e formulazione cosmetica - Docente Dott.ssa Silvia Gatti (Microna, Torino)

¨ Fitocosmesi - Docente Prof.ssa Daniela Giachetti (Università di Siena)

¨ Legislazione dei prodotti cosmetici - Dott.ssa Monica Capasso (Ministero della Sanità, Roma)

Lezioni seguite dai dottorandiiscritti al 3° anno

¨ Tossicologia dei prodotti cosmetici - Docente Dott. Gregorio Loprieno (ASL, Lucca)

¨ Analisi dei prodotti cosmetici - Docente Prof. Luigi Gagliardi (Istituto Superiore di Sanità, Roma)

¨ Controllo microbiologico di qualità - Docente Dott.ssa Irene Cagliani (Microna, Torino)

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' INTERNAZIONALI

· Organizzazione di Congressi e Convegni Internazionali

· Collaborazione a progetti di ricerca con enti pubblici e privati

· Collaborazioni con Università straniere

ACCORDO DI COOPERAZIONE INTERNAZIONALE PER ISTITUIRE UNA RECIPROCITA' DI CARATTERE INTERNAZIONALE CON LE ATTIVITA' SVOLTE   DAL DOTTORATO DI “SCIENZA E TECNOLOGIA COSMETICHE”

LE PARTI CONTRAENTI

Università degli Studi  di Siena

Dipartimento Farmaco Chimico tecnologico

Facoltà di Farmacia

Università di Bochum

Dipartimento di Fisiologia cellulare

Facoltà di Biologia

PREMESSO CHE:

- le parti contraenti ritengono di fondamentale importanza promuovere collaborazioni inter-universitarie per lo sviluppo di programmi educativi e scientifici a livello post-laurea;

- fra le parti contraenti esiste da tempo una collaborazione scientifica e didattica che ha già prodotto esperienze di notevole interesse;                    

- il programma di collaborazione che è stato elaborato è in grado sia di favorire forme di apprendimento specialistico sia di promuovere esperienze professionali per giovani laureati;

HANNO DECISO

di sottoscrivere il presente accordo che resterà in vigore per un periodo indeterminato, ma con la possibilità per ciascuna delle parti di dichiararlo estinto nei propri confronti entro il primo di Ottobre dell'anno precedente a quello in cui tale estinzione avrà effetto.

Art. 1 Finalità dell'accordo

L'accordo viene stipulato allo scopo di formalizzare la ricerca e le attività didattiche del Dottorato di “Scienza e Tecnologia Cosmetiche” con sede presso la Facoltà di Farmacia dell'Università degli Studi di Siena, mediante la collaborazione dell’Università di Bochum.

 La collaborazione è tesa a sviluppare in ambiti particolarmente qualificati gli specifici filoni di interesse che il dottorato in “Scienza e Tecnologia Cosmetiche”. Si tratta di obiettivi scientifici che inaugurano nuovi settori disciplinari in un campo di studi emergente, e promuovono la confluenza di diversi indirizzi di ricerca, quali recettori olfattivi umani, molecole odorose, chemiorecezione, effetti psicofisici degli odori, antagonisti, molecular modelling.

 Il programma di collaborazione offre a studenti e docenti la possibilità di svolgere parte della loro attività didattica e di ricerca  presso le sedi straniere con cui è attiva la collaborazione, nell'ambito di progetti di studio integrati, che verranno annualmente definiti da apposite commissioni congiunte bilaterali, secondo le esigenze che si verranno delineando progressivamente.

 In particolare, il rapporto con l’Università di Bochum è destinato a favorire lo scambio metodologico fra Siena e Bochum, secondo un progetto che è stato avviato da tempo dalla comunità scientifica tra le due Università.

Art. 2 Organi

Gli organi chiamati ad operare nell'accordo di collaborazione sono:

  a Siena:

 - Il Collegio dei docenti del Dottorato in “Scienza e Tecnologia Cosmetiche”   con funzioni di proposta e di verifica dei risultati ottenuti; il Collegio potrà essere integrato da docenti delle strutture straniere;

- Comitato Internazionale per la valutazione dei Dottorati già attivo presso l'Università di Siena, con competenze relative alla valutazione dei risultati.

a Bochum:

- Dipartimento di Biologia Cellulare (Prof. Hanns Hatt), Facoltà Biologia

- Ufficio Relazioni Internazionali della Ruhr-University Bochum

I due centri definiranno ogni anno i programmi educativi e scientifici di cui nella premessa e potranno formare delle Commissioni congiunte per la valutazione delle tesi.

Art. 3 Riconoscimento dei periodi di studio

Le parti si impegnano, secondo quanto previsto dal regolamento del programma di scambio, ad effettuare il mutuo riconoscimento dei periodi di studio trascorsi dagli studenti all'estero, sia in termini di crediti che in termini di attestati e titoli spendibili nei Paesi partecipanti al progetto.

Art. 4 Organizzazione del Dottorato

Le attività didattiche e seminariali del Dottorato in “Scienza e Tecnologia Cosmetiche”, dai moduli del primo anno e secondo anno alla discussione seminariale del lavoro di tesi, sono strutturate secondo un calendario valutato in crediti. Parallelamente, nelle sedi con cui si stabilisce l'accordo vengono valutati in crediti sia la frequenza di corsi e seminari, sia la discussione seminariale del lavoro di tesi (parziale o generale) con i docenti stranieri. In questo modo, il dottorando italiano che trascorra un periodo in una delle due sedi consociate, o il dottorando straniero che trascorra un analogo periodo di studio a Siena, potrà facilmente quantificare il lavoro svolto, e ottenerne il riconoscimento.

 Parte delle lezioni previste per il dottorato senese si svolgerà in lingua inglese, per permettere agli studenti provenienti da altre sedi una partecipazione più completa e attiva. In particolare, in lingua straniera potranno essere tenute tutte le lezioni tenute dai docenti stranieri ospiti del nostro Dottorato.

 Del curriculum formativo del Dottorato in “Scienza e Tecnologia Cosmetiche” fa già parte un modulo intensivo di apprendimento, con esercitazioni pratiche personalizzate, relativo alle risorse informatiche e agli strumenti di lavoro specifici che la Rete mette attualmente a disposizione.

 I dottorandi che scelgano di usufruire delle possibilità di scambio internazionale previste da questo progetto sono obbligati a permanere per almeno sei mesi (non necessariamente continuativi)

 Per facilitare la sistemazione a Siena dei docenti e degli studenti ospiti,  può usufruire degli alloggi presso la Certosa di Pontignano, sarà possibile usufruire del Collegio Santa Chiara.

Art. 5 Responsabilità legale

Per i danni personali o materiali causati a terzi, vigono le leggi dello Stato in cui si sono verificati i danni.

Art. 6 Emendamenti

Ogni cambiamento o aggiunta alla convenzione o ogni accordo supplementare dovrà essere fatto per iscritto e con il consenso di tutte le Università partecipanti con almeno sei mesi di preavviso. Ogni modifica a tale accordo riguarderà comunque le attività dell'anno accademico successivo a quello in corso.

 Il presente accordo, le cui versioni in lingua italiana ed inglese e sono ugualmente autentiche, verrà approvato dagli organi competenti delle Istituzioni partner.

Bochum Ruhr-Universitat Bochum  IL RETTORE

Siena, Università di Siena IL RETTORE

INFORMAZIONI SULLE ATTIVITA' INTERATENEO

·  Organizzazione di Convegni e seminari con Università consorziate e non

·    Collaborazione a progetti di ricerca con Università consorziate e non