Desarrollo de métodos analíticos para el estudio de procesos derivados de la absorción percutánea de los filtros uv contenidos en los productos cosméticos para la protección solar

El uso de productos cosmeticos para la proteccion solar es necesario para minimizar los efectos daninos que pueden ser provocados por la exposicion prolongada a la radiacion solar. Actualmente, los dermatologos recomiendan el empleo de productos cosmeticos para la proteccion solar no solo en condiciones de exposicion extrema al sol (p. ej., playa, nieve, etc.), sino tambien en situaciones cotidianas. Sin embargo, estas formulaciones cosmeticas contienen en su composicion compuestos quimicos, comunmente conocidos como filtros UV, que pueden dar lugar a procesos no deseados, tales como la absorcion percutanea. El objetivo final de esta Tesis Doctoral ha sido el desarrollo y la validacion de metodos de analisis basados tanto en metodologias in vitro como in vivo no invasivas. De este modo, se podra obtener mas informacion acerca de estos efectos secundarios no deseados asociados al empleo de los filtros UV contenidos en los productos cosmeticos para la proteccion solar. La metodologia in vitro mas utilizada para estimar la absorcion percutanea de los filtros UV se basa en el empleo de celdas de difusion. Por ello, se ha desarrollado un metodo analitico basado en la cromatografia de liquidos por interaccion ionica con deteccion UV/VIS (LC-UV/VIS) para la determinacion de los filtros UV hidrosolubles mas utilizados en los productos cosmeticos para la proteccion solar (fenil bencimidazol sulfonico (PBS), fenil bencimidazol tetrasulfonato disodico (PDT), tereftaliden dicanfor sulfonico (TDS) y benzofenona-4 (BZ4)) en el fluido receptor de celdas de difusion. Por su parte, los procedimientos in vivo incluyen la determinacion de filtros UV en fluidos biologicos procedentes de voluntarios tras la aplicacion de un producto cosmetico para la proteccion solar conteniendo estos compuestos en su composicion, bajo unas condiciones concretas. Debido al hecho de que los procesos de absorcion percutanea de los filtros UV en humanos pueden traer consigo el desarrollo de procesos de biotransformacion, acumulacion y excrecion, es mejor referirse a mecanismos de disposicion corporal, como un termino mas general que incluya todos estos bioprocesos. Los filtros UV estudiados en esta Tesis Doctoral con metodologia in vivo han sido la benzofenona-3, el etilhexil dimetil PABA y el metil benciliden canfor. Para comenzar con el estudio in vivo, se ha desarrollado un metodo de analisis basado en un procedimiento de extraccion en fase solida (SPE) acoplado por inyeccion secuencial a un sistema de cromatografia de liquidos con deteccion UV/VIS para determinar simultaneamente benzofenona-3 (BZ3) y benzofenona-4 (BZ4) en orina humana, que es considerada la principal via de excrecion de estos compuestos. Asimismo, teniendo en cuenta que la ruta de biotransformacion de BZ3 esta bien establecida, se ha desarrollado un metodo analitico sensible basado en un procedimiento SPE combinado con cromatografia de liquidos y un sistema de deteccion por espectrometria de masas en tandem (LC-MS/MS) para la determinacion de BZ3 y sus metabolitos de fase I (2,4-dihidroxibenzofenona (DHB), 2,2 '-dihidroxi-4-metoxibenzofenona (DHMB) y 2,3,4 trihidroxibenzofenona (THB)) en orina humana. En comparacion con los metodos existentes, el metodo desarrollado permite la determinacion simultanea de BZ3 y sus tres metabolitos en orina humana en un intervalo de concentraciones del orden de ng/mL. Considerando que la actividad estrogenica mostrada no solo por BZ3 sino tambien por sus metabolitos, podria ser de gran interes una evaluacion mas profunda sobre los efectos toxicologicos de estos compuestos en el sistema reproductivo masculino. De este modo, se ha desarrollado y validado una metodologia analitica basada en un procedimiento SPE combinado con LC-MS/MS para determinar BZ3, DHB, DHMB y THB en semen humano. Entre los filtros UV permitidos por la legislacion europea que se pueden incluir en los productos cosmeticos, solo se conocen las rutas de biotransformacion para unos pocos de ellos. Etilhexil dimetil PABA (EDP), que es uno de los filtros UV mas utilizados en los protectores solares por su eficacia protectora, no era uno de ellos. Por lo tanto, se ha estudiado la biotransformacion in vitro de EDP a traves de incubaciones metabolicas con microsomas de higado de rata. Se han identificado dos metabolitos de fase I de EDP, el acido 4-(N, N'-dimetilamino)benzoico (DMP) y el acido 4-(N-metilamino)benzoico (MMP), mediante analisis basados en la cromatografia de gases-espectrometria de masas (GC-MS) y la cromatografia de liquidos-espectrometria de masas (LC-MS). Para confirmar la ruta de biotransformacion in vitro de EDP, se ha desarrollado un metodo de analisis completamente automatizado basado en SPE-LC-MS/MS en linea para la determinacion de EDP, DMP y MMP en orina humana. Solo se ha hallado DMP y MMP en las muestras de orina, principalmente formando conjugados glucuronidos, los cuales han sido caracterizados por cromatografia de liquidos con deteccion basada en la espectrometria de masas con analizadores tipo triple cuadrupolo (LC-QqQ) y cuadrupolo-tiempo de vuelo (LC-QToF). En este contexto, aun no se ha evaluado el potencial de EDP y de sus metabolitos para causar toxicidad reproductiva. Aparte de los estudios necesarios para evaluar la calidad del semen, podria ser de gran interes desarrollar metodos de analisis que permitan determinar EDP y sus metabolitos en semen humano, con el fin de establecer relaciones entre las concentraciones de estas sustancias en semen y los posibles efectos adversos que pueden causar sobre el sistema reproductivo masculino. De esta forma, se ha desarrollado un metodo de analisis sensible basado en un procedimiento SPE-LC-MS/MS en linea para la determinacion de EDP, DMP y MMP en semen humano. Por ultimo, 4-metilbenciliden alcanfor (MBC) es otro de los filtros UV autorizados por la legislacion europea cuya ruta de biotransformacion es conocida. Asi, se ha desarrollado y validado un metodo de analisis basado en un procedimiento SPE y la deteccion por LC-MS/MS para la determinacion de MBC y su principal metabolito en orina procedente de usuarios de productos cosmeticos para la proteccion solar que contengan MBC.