Em 2022, uma equipe liderada pelo Instituto de Química Max Planck descobriu que altos níveis de radicais OH podem ser gerados dentro, simplesmente devido à presença de pessoas e ozônio. Isso significa: as pessoas geram seu campo de oxidação e alteram a química do ar interna que as rodeia em seu próprio espaço pessoal. Agora, em um estudo de acompanhamento novamente em colaboração com uma equipe de pesquisa internacional, eles descobriram que os produtos de cuidados pessoais comumente aplicaram substancialmente uma produção humana de radicais OH. Esses resultados têm implicações para a química interna, a qualidade do ar dos espaços empregados e a saúde humana, uma vez que muitos dos produtos químicos em nossa vizinhança imediata são transformados a partir desse campo.
- As pessoas da casa geram um campo de oxidação que consiste em radicais hidroxiil (OH). O campo de oxidação é gerado pela reação de ozônio com óleos e gorduras em nossa pele
- Os pesquisadores descobriram agora que a aplicação de produtos de cuidados pessoais, como fragrâncias e loções corporais, suprime o campo de oxidação humana.
- A loção do corpo dificulta a geração de um precursor -chave, agindo como uma barreira física entre o ozônio do ar e a esqualena da pele.
- Uma grande quantidade de solvente de etanol nas fragrâncias atua como uma pia oh, o que leva a uma redução no campo OH gerado pelo homem.
- Métodos utilizados: Um modelo cinético químico multifase e um modelo de dinâmica de fluido computacional para demonstrar como se desenvolvem as concentrações dos componentes reativos no ambiente interno.
O ambiente interno contém várias fontes de compostos químicos. Isso inclui emissões contínuas de materiais habitacionais, como móveis, pisos e móveis, mas também emissões intensas periódicas de atividades humanas, como cozinhar, fumar e limpar. Os produtos químicos do ar externo também podem entrar em ambientes internos por meio de infiltração e ventilação. O ozônio (O3) de fora pode reagir com os compostos dentro para criar um coquetel químico complexo dentro do espaço interno. Como as pessoas gastam até 90 % de seu tempo fechado, a exposição a essa ampla gama de compostos químicos por períodos prolongados é uma fonte de preocupação, em particular, pois os impactos na saúde humana de muitos desses produtos químicos permanecem pouco compreendidos.
Com base em suas descobertas em 2022, o grupo de pesquisa de Jonathan Williams, do Instituto de Química Max Planck, analisou mais de perto como o campo de oxidação humana poderia ser influenciado por produtos de cuidados pessoais. “Como o campo de oxidação humano influencia a composição química do ar na área respiratória e perto da pele, isso afeta nossa ingestão de produtos químicos, o que, por sua vez, afeta a saúde humana. Portanto, é interessante examinar como os produtos de cuidados pessoais podem influenciar a força e a extensão espacial do campo de OH auto -sustentado”, explica os jonathanos.
As medidas experimentais feitas pela equipe Max Planck foram apoiadas por Manabu Shirai e sua equipe na Universidade da Califórnia (Irvine, EUA) e pelo grupo de Donghyun Rim, da Universidade Estadual da Pensilvânia.
“Nossa equipe adotou uma abordagem única para simular as concentrações de compostos químicos perto de seres humanos no ambiente interno”, disse Shiraiwa. “Desenvolvemos um modelo químico de ponta que pode simular as reações do ozônio com pele e roupas humanas que podem levar à formação de compostos orgânicos semi-válvulas”.
“Aplicamos um modelo de dinâmica de fluido computacional tridimensional para simular a evolução do campo de oxidação em torno dos ocupantes humanos”, disse RIM. “Esta abordagem de modelagem integrada destaca o impacto dos produtos de cuidados pessoais no campo de oxidação humana”.
Produtos de cuidados pessoais influenciam o campo de oxidação humana
Primeiro de tudo, os pesquisadores examinaram como a aplicação da loção corporal afeta a química nos arredores das pessoas testadas. Então eles estudaram, pois o perfume aplicado à pele afeta a composição química do ar interno. Para ambos os casos, Williams e sua equipe viram que a concentração de OH em torno dos voluntários diminuiu. Isso significa: diminuiu em comparação com o padrão sem cosméticos, no qual o ozônio reage na pele humana para formar produtos de fase gasosa que reagem novamente no ar com ozônio para fazer OH.
Quanto ao perfume, os pesquisadores explicam a diminuição do OH com o componente do perfume primário etanol: ele reage com OH, usando -o, pois o etanol não produz OH ao reagir com o ozônio.
“Quanto à loção corporal, podemos explicar o declínio de duas maneiras. Uma é que o fenoxietanol – um produto químico na loção do corpo – reage com oh, mas não gera OH com o ozônio. É o mesmo que o perfume com o etanol.
“A aplicação de uma fragrância e uma loção juntos mostrou que as fragrâncias afetam a reatividade e a concentração de OH em períodos mais curtos de tempo, enquanto as loções mostram efeitos mais persistentes, consistentes com a taxa de emissões de compostos orgânicos desses produtos para cuidados pessoais”, resume a Nora Zannoni, o primeiro autor do estudo publicado sobre o progresso da pesquisa. Atualmente, ele trabalha no Instituto de Ciências das Atmosfferas e Clima em Bolonha, na Itália.
Implicações para química interna
Embora existam milhares de fragrâncias e loções diferentes no mercado, existem algumas conclusões gerais válidas para qualquer produto que a equipe de pesquisa internacional extrai de acordo com seus testes:
Após os novos resultados deste estudo, você esperaria que uma fragrância fosse aplicada em ambientes fechados para suprimir o campo de oxidação humana pessoal. Ao contrário das fragrâncias, as loções têm composições mais variáveis. Apesar de sua composição variável, eles esperam que a maioria das loções suprime o campo de oxidação humana devido a uma combinação de diluição dos componentes do óleo da pele e uma interação reduzida entre O3 e a pele. Além disso, os títulos comercializados contêm conservantes que atuam como agentes antimicrobianos. Amplamente usado é o fenoxietanol que contribui ainda mais para suprimir o campo de oxidação humano que reagindo com os radicais OH como um experimentalmente demonstrado neste estudo.
“Se comprarmos um sofá da grande empresa de móveis, ele é testado quanto a emissões nocivas antes de ser colocada à venda. No entanto, quando nos sentamos no sofá, transformamos naturalmente algumas dessas emissões devido ao campo de oxidação que geramos. Isso pode criar muitas compostos em nossa área de respiração que nossas propriedades de respiração não são conhecidas.
Esses resultados fazem parte do projeto ICAAR (emissões humanas e projeto de reatividade interna) que reuniram um grupo de cientistas internacionais que colaboram da Dinamarca (DTU), EUA (Universidade de Rutgers) e Alemanha (MPI). A modelagem fazia parte do projeto Moccie, baseado na Universidade da Califórnia, Irvine e na Pensilvânia, Universidade Estadual. Ambos os projetos foram financiados por subsídios da Fundação AP Sloan.
Mais informações
Configuração experimental em uma câmara climática
Os experimentos foram realizados na Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) em Copenhague em 2021. Quatro indivíduos de estudo permaneceram em uma câmara especial condicionada a ar em condições padronizadas. O ozônio foi adicionado ao fluxo de ar da câmara em uma quantidade que não era prejudicial ao homem, mas representativa da maior gama de níveis internos. A equipe determinou indiretamente as concentrações de OH quantificando as fontes de OH individuais e a taxa de perda geral de OH. O campo OH foi gerado apenas quando o ozônio estava presente.
Ao combinar medições de ar dentro da sala com as simulações do modelo, eles calcularam o efeito da loção e fragrância no campo de oxidação humana.
