Estudo teórico de filtros orgânicos UV: avobenzona, octisalato, homosalato, octocrileno e bemotrizinol

dc.contributor.advisor1Lázaro, Sérgio Ricardo de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1200849593735259
dc.contributor.authorSilva, Maria Eduarda Rigoni da
dc.contributor.instituicao-banca2Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)
dc.contributor.instituicao-co2Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
dc.contributor.referee1Camilo Junior, Alexandre
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7372807867100026
dc.contributor.referee2Bruns, Roy Edward
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1929867739425527
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3411321638518211
dc.date.accessioned2026-04-09T13:46:06Z
dc.date.accessioned2026-06-30T14:16:19Z
dc.date.issued2025-10-03
dc.description.abstractUltraviolet (UV) radiation is one of the main risk factors for living organisms, especially humans. Continuous exposure to this type of radiation is associated with several harmful effects, ranging from immediate reactions, such as burns and inflammation, to long-term consequences, such as premature aging and the development of skin cancer. The use of sunscreens has established itself as one of the most effective and widely used strategies to mitigate these risks, as these compounds act by absorbing or deflecting radiation be- fore it reaches essential biological structures. Among the most widely used organic filters in the cosmetics industry are avobenzone, homosalate, octisalate, octocrylene, and be- motrizinol, recognized for their effectiveness in protecting against different ranges of UV radiation. Despite their popularity, some of these compounds have limitations related to photoinstability, which can compromise the efficiency of sun protection. This challenge has motivated studies that seek to understand the mechanisms of photodegradation and propose strategies to increase the stability and performance of these filters. In addi- tion, the presence of these compounds in aquatic and terrestrial environments has raised concerns about environmental contamination, as they can affect marine organisms. Con- sidering these aspects, the field of simulation and computational modeling has played a fundamental role in understanding the processes of absorption, excitation, and photoche- mical degradation of organic UV filters. Through theoretical investigations of electronic and structural properties, such approaches not only elucidate mechanisms underlying UV protection but also aid in predicting more stable, efficient, and environmentally safe alter- native molecules. In this context, the present work investigated the ground and excited states, both in singlet form, of the five organic filters mentioned, considering their absorp- tion ranges in the gas phase and in polar protic media (water, methanol, and ethanol), with the aim of evaluating the influence of the solvent on spectroscopic behavior. To this end, computational chemistry methods based on DFT and TD-DFT were employed to examine electronic, energetic, and structural aspects.
dc.description.resumoA radiação ultravioleta (UV) representa um dos principais fatores de risco para os or- ganismos vivos, em especial para o ser humano. A exposição contínua a esse tipo de radiação está associada a diversos efeitos nocivos, que vão desde reações imediatas, como queimaduras e inflamações, até consequências de longo prazo, como o envelhecimento pre- coce e o desenvolvimento de câncer de pele. O uso de filtros solares consolidou-se como uma das estratégias mais eficazes e amplamente utilizadas para mitigar esses riscos, pois tais compostos atuam absorvendo ou desviando a radiação antes que ela atinja estruturas biológicas essenciais. Entre os filtros orgânicos mais utilizados na indústria cosmética, destacam-se a avobenzona, o homosalato, o octisalato, o octocrileno e o bemotrizinol, reconhecidos por sua eficácia na proteção contra diferentes faixas da radiação UV. Apesar de sua popularidade, alguns desses compostos apresentam limitações relacionadas à fo- toinstabilidade, o que pode comprometer a eficiência da proteção solar. Esse desafio tem motivado estudos que buscam compreender os mecanismos de fotodegradação e propor estratégias para aumentar a estabilidade e o desempenho desses filtros. Além disso, a presença desses compostos em ambientes aquáticos e terrestres tem suscitado preocupa- ções quanto à contaminação ambiental, uma vez que podem afetar organismos marinhos. Considerando esses aspectos, a área de simulação e modelagem computacional tem de- sempenhado um papel essencial na compreensão dos processos de absorção, excitação e degradação fotoquímica de filtros orgânicos para UV. Por meio de análises teóricas das propriedades eletrônicas e estruturais, essas abordagens não apenas esclarecem os meca- nismos envolvidos na proteção contra a radiação ultravioleta, como também contribuem para a previsão de moléculas alternativas mais estáveis, eficientes e ambientalmente se- guras. Nesse contexto, o presente trabalho investigou os estados fundamental e excitado, ambos na forma singlete, dos cinco filtros orgânicos mencionados, considerando suas fai- xas de absorção em fase gasosa e em meios próticos polares (água, metanol e etanol), com o objetivo de avaliar a influência do solvente sobre o comportamento espectroscópico. Para tanto, foram empregados métodos de química computacional baseados em DFT e TD-DFT, a fim de examinar aspectos eletrônicos, energéticos e estruturais.
dc.identifier.citationSILVA, Maria Eduarda Rigoni da. Estudo teórico de filtros orgânicos UV: avobenzona, octisalato, homosalato, octocrileno e bemotrizinol. 2025. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2025.
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/2975
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectFiltros UV
dc.subjectFotoproteção
dc.subjectDFT
dc.subjectTD-DFT
dc.titleEstudo teórico de filtros orgânicos UV: avobenzona, octisalato, homosalato, octocrileno e bemotrizinol
dc.typemaster thesis

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