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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Curso de Graduação em Farmácia-Bioquímica
AVALIAÇÃO IN VITRO DA RESISTÊNCIA À ÁGUA/AO ENXÁGUE DE
PROTETORES SOLARES BIOATIVOS
Chin Yi Su
Trabalho de Conclusão do Curso de
Farmácia-Bioquímica da Faculdade de
Ciências Farmacêuticas da
Universidade de São Paulo.
Orientador:
Prof. Dr.André Rolim Baby
São Paulo
2018
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, pelos seus cuidados e amor incondicional. Pai, seus ensinamentos
e incentivo foram e sempre serão essenciais na minha vida. Mãe, seu apoio e
compreensão constantes sempre me deram força para continuar a caminhar.
Minha imensa gratidão a vocês, que se esforçaram ao máximo para dar as
melhores condições para mim, especialmente na minha formação como pessoa e
como profissional. Vocês são minha maior fonte de inspiração e exemplo!
AGRADECIMENTOS
A Deus, por me proteger e permitir que eu pratique a sabedoria no seu Caminho,
me ensinando a evoluir espiritualmente a cada dia. Obrigada por sempre
iluminar minha vida!
Aos meus pais, Tung Hsin e Chun Wei, que sempre me incentivaram a estudar e
aproveitar todas as oportunidades para aprender. Obrigada por acreditarem no
meu potencial e estarem ao meu lado em todos os momentos!
Às minhas irmãs, Chin Chu e Sofia, pela amizade, apoio e companheirismo.
Obrigada pela confiança e por fazerem parte da minha vida!
Ao meu namorado e melhor amigo, Rodrigo, pela sua paciência, compreensão e
carinho. Obrigada por cuidar de mim e me apoiar nos momentos difíceis!
Ao professor André Baby, pela sua orientação e confiança na minha capacidade
de desenvolver esse trabalho.
Aos professores Elvira e Felipe, pelos ensinamentos e pelo auxílio incansável
durante o período de tratamento estatístico.
À Michelli, por ter me ajudado a dar os primeiros passos na pesquisa acadêmica
durante o período de Iniciação Científica.
Ao Edgar por todo o suporte, e à Claudineia, pela sua assistência no laboratório
e por compartilhar suas experiências do doutorado.
À Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP, que me proporcionou um
ambiente acolhedor, pessoas maravilhosas, experiências e aprendizados únicos.
A todos que contribuíram direta e indiretamente para a realização desse
trabalho!
“A utopia está lá no horizonte. Me aproximo dois
passos, ela se afasta dois passos. Caminho dez
passos e o horizonte corre dez passos. Por mais que
eu caminhe, jamais alcançarei. Para que serve a
utopia? Serve para isso: para que eu não deixe de
caminhar.”
(Eduardo Galeano)
SUMÁRIO
Pág.
Lista de Abreviaturas .......................................................................... 1
RESUMO .......................................................................................... 2
1. INTRODUÇÃO................................................................................. 3
2. REVISÃO DE LITERATURA................................................................... 5
3. OBJETIVOS................................................................................... 18
4. MATERIAIS E MÉTODOS..................................................................... 18
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................. 23
5. CONCLUSÃO................................................................................... 30
6. REFERÊNCIAS.................................................................................. 30
7. ANEXOS......................................................................................... 38
1
LISTA DE ABREVIATURAS
ABIHPEC Associação Brasileira de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos
Abs Absorbância
ABTS Sal de amônio do ácido 2,2’-azinobis(3-etilbenzenotiazolina6-sulfônico)
BHT Butil hidroxi tolueno
COLIPA European Cosmetics Association
FDA Food and Drug Administration
FPS Fator de Proteção Solar
FP-UVA (0) Fator de proteção UVA de amostra não exposta à radiação UV
HPLC High Performance Liquid Chromatography
INCI International Nomenclature of Cosmetic Ingredient
pH Potencial hidrogeniônico
PMMA Polimetilmetacrilato
UV Radiação ultravioleta
WRR Water Resistance Retention
Λ crit Comprimento de onda crítico
2
RESUMO
SU, C.Y. Avaliação in vitro da resistência à água/ao enxágue de protetores solares bioativos. 2018. 38f. Trabalho de Conclusão de Curso de Farmácia-Bioquímica – Faculdade de Ciências Farmacêuticas – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Palavras-chave: fotoprotetores bioativos, resistência à água, formadores de filme/barreira INTRODUÇÃO: Em um cenário de constante crescimento do mercado de fotoprotetores no Brasil e no mundo, há maior busca por protetores solares mais seguros e eficazes. Nesse contexto, a propriedade de resistência à água tem sido um requisito na escolha de protetores solares. Em geral, tal propriedade é obtida com o emprego de agentes formadores de filme/barreira de classes químicas diversas. Os testes de resistência à água, realizados geralmente em sujeitos, são métodos caros, demorados e expõem voluntários a irradiações e longos tempos de imersão. Assim, o estudo de resistência à água in vitro, empregando agentes formadores de filme/barreira distintos, mostra-se relevante para a obtenção de fotoprotetores resistentes ao enxágue. OBJETIVO: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à água, por método in vitro, de protetores solares bioativos contendo agentes formadores de filme/barreira. MATERIAIS E MÉTODOS: Os fotoprotetores bioativos (contendo rutina) foram preparados como emulsões água-em-óleo (A/O) com agentes formadores de filme/barreira distintos: dimeticone, miristato de isopropila e óleo mineral. As formulações foram aplicadas em placas sintéticas a 1,3mg/cm2 (triplicata) e secas à temperatura ambiente (22°C + 1,0) por 30 minutos no escuro. A avaliação da resistência à água in vitro (%WRR) foi realizada em banho de 42,0°C por 60 minutos, a 150 rpm de velocidade de agitação. O espectro de absorção, medido antes e após o enxágue, foi obtido utilizando o espectrofotômetro de reflectância difusa com esfera de integração Labsphere® UV2000S, no intervalo de 250 - 450 nm. Com a medição, foram obtidos valores de FPS, λ crítico, razão UVA/UVB e FP-UVA (0). Após o enxágue, foi realizada a quantificação de filtros UV liberados no banho, por método cromatográfico (HPLC). RESULTADOS: A formulação com dimeticone apresentou maiores valores de FPS pós-enxágue e atendeu ao requisito de %WRR maior que 50%, enquanto miristato de isopropila e óleo mineral não o atenderam. Todas as formulações apresentaram
variações similares de λc, razão UVA/UVB e FP-UVA (0), e não foi possível avaliar a contribuição dos formadores de filme/barreira na manutenção de tais medidas após o enxágue. O método de quantificação por HPLC empregado nesse estudo não detectou os filtros nas concentrações de até 0,8 μg/mL de metoxicinamato de octila e 0,4 μg/mL de avobenzona. CONCLUSÃO: Os resultados evidenciaram a propriedade de resistência à água proporcionada pelo dimeticone ao fotoprotetor, atributo não demonstrado pelo óleo mineral e miristato de isopropila. Os três agentes formadores de filme/barreira apresentaram o mesmo desempenho na manutenção de λc, razão UVA/UVB, e FP-UVA(0). A estratégia de quantificação da liberação de ativos por HPLC deve ser mais aprofundada para consolidar a validade e confiabilidade dos métodos in vitro de resistência à água.
3
1. INTRODUÇÃO
O consumo de fotoprotetores no mundo vem apresentando aumento significativo
nos últimos anos. Segundo os dados da consultoria Euromonitor International, o
consumo de protetores solares apresentou crescimento anual de 20% nos últimos 13
anos (EUROMONITOR, 2014). Em 2016, a categoria de Sun Care cresceu 5,1% em
relação a 2015 no Leste Europeu; 1,3% na Europa Ocidental e 4% nos Estados Unidos.
Globalmente, a categoria de fotoproteção voltada para crianças e bebês cresceu 2,8%
nesse mesmo período (EUROMONITOR, 2014).
O Brasil é um dos maiores mercados consumidores de produtos fotoprotetores.
Segundo a Associação Brasileira de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos
(ABIHPEC, 2014), o país foi responsável por cerca de 20% do consumo mundial e 82%
do consumo na América Latina, apresentando-se como maior mercado mundial em
2014 (ABIHPEC, 2014). Em 2015, por conta do cenário político e econômico, o país
passou a ocupar a segunda posição mundial (ABIHPEC, 2016a). No contexto interno, o
mercado de proteção solar em 2014 cresceu 18,2% em relação ao ano anterior e
apresentou queda de 1,9% em 2015 comparado a 2014 devido à recessão econômica
do país. Contudo, em 2016 o mercado voltou a ascender e estima-se que para o
período de 2017 a 2021, o mercado de proteção solar cresça em média 10% ao ano,
podendo alcançar vendas de até 3,77 bilhões de reais em 2021 (MINTEL, 2016).
A representatividade do crescente uso de produtos fotoprotetores é justificada
pelo clima predominantemente tropical do país, com elevados índices de radiação UV e
pela maior conscientização da população em relação aos riscos da exposição ao sol
(ABIHPEC, 2016b).
A radiação solar é composta de radiação eletromagnética infravermelho (> 780
nm), visível (400-780nm) e UV (100-400nm), sendo a última a principal responsável
pelos danos provocados pela exposição ao sol. É sabido que a exposição prolongada à
radiação UV sem uso de fotoprotetores pode provocar inflamação, danos ao DNA,
alterações histológicas na epiderme, envelhecimento precoce e carcinogênese
(BALOGH et al., 2011).
Diante desse cenário, a busca por fotoprotetores mais eficazes tem sido cada
vez mais crescente e se tornado um desafio para a indústria cosmética.
4
Dentre os fatores determinantes para alcançar a eficácia de um fotoprotetor
estão a absorção da radiação UV, fotoestabilidade e resistência à remoção por água da
superfície cutânea (TROTTA et al., 2014).
A resistência à água indica o quanto um produto é capaz de manter seu fator de
proteção solar (FPS) após imersão em banho por determinado período de tempo
(EUROPEAN COSMETICS ASSOCIATION (COLIPA), 2005).
Um dos métodos mais utilizados para a determinação da resistência à água é o
método in vivo proposto pelo COLIPA, no qual compara-se o FPS determinado antes e
após a imersão de voluntários em banhos, SPA ou Jacuzzi®(EUROPEAN COSMETICS
ASSOCIATION (COLIPA), 2005).
Apesar dos métodos in vivo permitirem simular condições mais próximas da
realidade, são de alto custo e requerem mais tempo para análise e monitoramento
(AHN et al., 2008; CHEIGNON et al., 2012; STOKES et al., 1998). Frente a isso,
métodos in vitro mostram-se alternativas interessantes, pois ademais do custo e tempo
requeridos serem inferiores, as técnicas são mais simples, e evita a exposição de
voluntários saudáveis a condições de estresse (exposição a radiações UV e longos
tempos de imersão).Outro fator importante a se considerar é a possibilidade de realizar
testes com produtos em fase de desenvolvimento e que ainda não podem ser
determinados pelo método in vivo (AHN et al., 2008; CHEIGNON et al., 2012;
CHOQUENET; COUTEAU; PAPARIS; COIFFARD, 2008; PISSAVINI et al., 2007;
STOKES et al., 1998).
A resistência à água de produtos cosméticos pode ser obtida com o emprego de
agentes formadores de filme de classes químicas diversas (hidrocarbonetos, ésteres,
silicones e polímeros, entre outros). Devido às suas propriedades físico-químicas, esses
compostos são capazes de formar filmes, dificultando o enxágue e dessa forma,
aumentam a capacidade fotoprotetora do produto.
Atualmente, há interesse crescente no emprego de compostos naturais que
incrementem a propriedade fotoprotetora dos produtos cosméticos. Compostos
fenólicos, como os flavonoides são conhecidos pelas suas atividades anti-inflamatórias,
antioxidantes e capacidade de absorver radiação UV (SOUZA; CAMPOS; PACKER,
2013; ZINI,2012). Diante desse contexto, os flavonoides vêm sendo empregados em
5
associação com filtros UV para a obtenção de produtos que conferem fotoproteção e
propriedade antienvelhecimento. Ademais, estudos demonstram que o uso de
flavonoides permite a diminuição do uso de filtros solares, o que diminui o potencial de
irritação cutânea e dificuldade de obtenção de formulações estáveis (RIBEIRO, 2006).
Dentre os flavonoides muito utilizados em formulações fotoprotetoras tem-se a
rutina, flavonoide tradicionalmente utilizado no tratamento da fragilidade capilar,
insuficiência venosa ou linfática, como potente antioxidante e prevenção de danos
provocados pela radiação ultravioleta (RIBEIRO, 2006; VELASCO et al., 2008). Devido
a essas propriedades, a rutina foi empregada como objeto de estudo deste trabalho.
Frente aos cenários mundial e brasileiro apresentados, e tendo em vista que a
resistência à água e emprego de compostos naturais têm sido um requisito na escolha
de protetores solares, o estudo de tal propriedade com agentes formadores de filme em
formulações contendo rutina mostra-se relevante para atender a demanda de
fotoprotetores eficazes, seguros e mais resistentes à água.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Fotoprotetores multifuncionais
O Brasil, por ser um país situado próximo à linha equatorial, apresenta
anualmente índices elevados de radiação UV (MACEDO, 2014). Devido à essa
condição, a população é frequentemente exposta às agressões provocadas pela
radiação solar, o que justifica a adoção de diversas formas de cuidado, como uso de
roupas e acessórios (chapéus,óculos de sol que ofereçam proteção contra raios UVA e
UVB e guardas-sóis) para bloqueio físico e uso de protetores solares como medida
profilática e eficiente na proteção contra os danos provocados pelas radiações
(TOMAZELLI, 2017).
Apesar do uso de fotoprotetores tradicionais ser o principal meio utilizado na
proteção contra os raios UV, este se mostra insuficiente na proteção contra os danos
causados pelos radicais livres (ZHANG et al., 2010). Assim, cada vez mais há tendência
no desenvolvimento de fotoproteção baseando-se em dois aspectos: (1) uso de
formulações orais como forma complementar da proteção solar e (2) adição de novos
6
ingredientes de origem natural nos fotoprotetores para incremento de FPS (REYES;
VITALE, 2013).
As formulações fotoprotetoras de uso oral envolvem fitoterápicos, suplementos
vitamínicos e compostos fenólicos antioxidantes (LEITE, 2015). O emprego de
substâncias orais como forma de proteção endógena da pele mostra-se interessante,
mas ainda é insuficiente. Isso se justifica pela degradação e perda de compostos
antioxidantes pela via oral, por meio do efeito de primeira passagem, diminuindo assim
a quantidade biodisponível de antioxidantes para uma proteção mais eficaz (ZHANG et
al. 2010).
Sendo assim, as formulações passam a incorporar outras inovações, como:
adição de novos ativos antioxidantes que agem em conjunto com filtros solares
tradicionais; adição de compostos que aumentam a capacidade fotoprotetora e adição
de ingredientes que conferem boa propriedade sensorial (DRAGONETTI, GOMES,
MORAES, 2016; LIN et al., 2005; OLIVEIRA et al., 2015; TOMAZELLI, 2017; ZHANG, et
al. 2010).
A combinação de compostos antioxidantes com filtros solares demonstra-se
promissora no desenvolvimento de fotoprotetores multifuncionais, uma vez que ambos
agem sinergicamente por mecanismos diferentes: enquanto os filtros agem na
superfície cutânea, absorvendo e/ou refletindo as radiações UV, os antioxidantes agem
na superfície (absorvendo a radiação UV) e/ou nas camadas mais profundas da pele
(neutralizando os efeitos oxidativos) (PERES, 2015). Outro fator interessante é que o
uso de antioxidantes, além de prevenir o envelhecimento precoce (BALOGH et al.,
2011; RIBEIRO, ANDRADE, GRIGNOLI, 2015), permite também a redução da
concentração de filtros químicos e físicos empregados em formulações fotoprotetoras,
diminuindo assim a irritabilidade e sensibilização cutânea provocadas pelos filtros
solares (GONZÁLEZ, 2014).
O emprego de compostos formadores de filme/barreira é outra abordagem cada
vez mais estudada. Os formadores de filme/barreira incluem óleos, polímeros e
copolímeros, ésteres e silicones, e sua característica confere resistência ao enxágue, o
que aumenta a sua capacidade de fotoproteção contra radiação UV. Ademais, alguns
7
compostos podem proporcionar efeitos positivos no comportamento sensorial da
formulação, propriedade conhecida principalmente nos silicones.
Tendo em vista disso, a combinação de antioxidantes e filtros solares e o
emprego de compostos formadores de filme são fatores que podem ampliar a eficácia
fotoprotetora e promover diversos benefícios adicionais, o que a torna relevante para o
desenvolvimento de novas formulações multifuncionais.
2.2. Uso de rutina em fotoprotetores
Os flavonoides são polifenois, produtos do metabolismo secundário de plantas, e
quimicamente são substâncias compostas por um núcleo comum benzopirano ou
cromano ligado ao anel aromático, caracterizado pelo esqueleto de carbono C6-C3-C6
(Figura 1), com substituição em uma ou mais hidroxilas (BECHO; MACHADO;
GUERRA, 2009; VELASCO et al., 2008). Os flavonoides podem ocorrer na natureza
como agliconas, flavolignanas (parte de estruturas que contêm flavonoides) e
principalmente como glicosídeos (BEHLING et al., 2004).
Figura 1. Estrutura básica dos flavonoides (Dornas et al., 2007)
A rutina (3-o-rutinosídeo-quercetina) é um flavonoide da classe dos flavonóis,
encontrada na uva, feijão vermelho, maçã, tomate, cebola, trigo serraceno e em
bebidas como vinho tinto e chá preto (BECHO; MACHADO; GUERRA, 2009). A rutina
têm se destacado pelas suas propriedades farmacológicas, como alto poder
antioxidante, prevenção e tratamento de insuficiência venosa e linfática, promoção da
permeabilidade e resistência capilar e prevenção de danos provocados pela radiação
8
ultravioleta (BABY et al., 2008; BECHO; MACHADO; GUERRA, 2009; TOMAZELLI,
2017; VELASCO et al., 2008).
A rutina apresenta massa molar 610,52 g.mol-1 e quatro constantes de
dissociação correspondentes à desprotonação das hidroxilas nas posições: 4 ’-OH, 7-
OH, 3’-OH, 5-OH, em ordem de ocorrência de perda de H+ conforme a variação do valor
de pH do meio (PIETTA,2000). Os valores de pKa, que exprimem o grau de capacidade
relativa de cada centro ácido de ionização da molécula, variam de acordo com a
literatura. Segundo Mielczarek (2005) as constantes de dissociação da rutina
apresentam os seguintes valores: pK1 = 7,35 + 0,02; pK2 = 8,8 + 0,10; pK3 = 11,04 +
0,10; pK4 = 11,90 + 0,10 (MIELCAZEK, 2005; HOWARD & WENDER, 1952).
Com relação à sua solubilidade, a rutina apresenta baixa solubilidade em água
(0,125g/L) e em meios lipofílicos, sendo seu logP aproximadamente 0,64. Tal evidência
dificulta a permeação do flavonoide através de membranas biológicas, e
consequentemente diminui a sua biodisponibilidade no organismo (BALDISSEROTTO
et al.,2015; BABY, 2007).
O potencial antioxidante da rutina é atribuído a três mecanismos distintos: (1) os
dois grupos hidroxilas em posição orto no anel B conferem estabilidade ao radical
formado e participa na delocalização dos elétrons; (2) a dupla ligação entre C2-C3 em
conjugação com o a função 4-oxo do anel C é responsável pela delocalização de
elétrons no anel B; (3) os grupamentos 7- e 5-OH juntamente com o grupo 4-oxo nos
anéis A e C são importantes para o potencial de eliminação dos radicais (Figura 2)
(LUE et al., 2010; OLIVEIRA, 2015; YANG et al.,2008).
9
Figura 2. Fórmula estrutural da rutina (BABY, 2007)
Devido ao seu potencial antioxidante, estudos diversos foram realizados para a
caracterização de tal atividade. Lue e colaboradores (2010) realizaram comparação da
atividade antioxidante da rutina à de dois de seus ésteres (possuindo grupamento acila
nos carbonos C12 e C16) e ao hidroxitolueno butilado (BHT). Constatou-se que os
ésteres apresentaram poder redutor e habilidade quelante menor comparados à rutina,
porém apresentaram a mesma capacidade sequestradora do radical livre DPPH (LUE et
al., 2010).
Yang e colaboradores (2008) compararam a atividade antioxidante da rutina com
antioxidantes (padrões), como ácido ascórbico e BHT. Os ensaios in vitro para
avaliação da atividade incluíram avaliação da atividade antioxidante total, sequestro de
radicais pelos grupamentos hidroxilas, capacidade de sequestro de superóxidos e
DPPH, e avaliação da peroxidação lipídica. Os ensaios constataram que a rutina teve
atividade antioxidante inferior ao ácido ascórbico, no entanto apresentou inibição da
peroxidação lipídica superior em relação aos outros compostos, de modo que a
atividade antioxidante aumentou com o aumento da concentração (YANG et al.,2008).
Aliaga e Lissi (2004) realizaram comparação experimental e teórica do potencial
quelante de radicais livres da rutina e quercetina, utilizando radicais peróxido e ABTS.
Os estudos in vitro e os cálculos teóricos demonstraram que a alta reatividade da
quercetina em relação à rutina se deve à presença adicional de um grupamento
hidroxila no anel C. Segundo os dados teóricos, a presença do grupamento hidroxila
10
extra aponta como um grupo preferencial de atividade quelante e a reatividade é tão
alta quanto o grupo catecol, presente no anel B da rutina e da quercetina (ALIAGA &
LISSI, 2004).
A combinação de ingredientes bioativos com filtros UVA e UVB têm mostrado a
capacidade que os primeiros possuem de complementar a atividade fotoprotetora dos
filtros, reduzir e prevenir os danos causados pelos radicais livres (OLIVEIRA et al.,
2015), bem como de reduzir as concentrações de filtros químicos nos formulações
fotoprotetoras (diminuição da sensibilização, irritabilidade e absorção cutânea)
(VELASCO et al., 2008).
Oliveira e colaboradores (2015) avaliaram a eficácia de fotoprotetores contendo
benzofenona-3 (BP) ou avobenona (BMDBM), associados ou não à rutina. As
formulações apresentaram compatibilidade cutânea e segurança adequadas. O estudo
mostrou que a rutina elevou a propriedade antioxidante dos filtros UVA em 40 vezes. A
associação de 0,1% de rutina a 6% de BP apresentou-se como a combinação de
melhor desempenho, aumentando o FPS de 24 a 33 (in vitro). No entanto, tal
incremento não foi observado na associação de rutina e BMDBM. Em resumo, foi
demonstrada a capacidade da rutina na fotoestabilização e na melhora do desempenho
fotoprotetor em determinados filtros UVA (OLIVEIRA et al., 2015).
Velasco e colaboradores (2008) realizaram a eficácia fotoprotetora in vitro da
associação da rutina ao p-metoxicinamato de octila e benzofenona-3, pelos parâmetros
de FPS, comprimento de onda crítico (nm) e razão UVA/UVB. Os resultados mostraram
que a rutina apresentou eficácia fotoprotetora depedente da concentração e presença
dos filtros UVA e UVB, sendo que foi observado sinergismo na elevação do FPS
(aumento de 7,4 a 9,9), quando o flavonoide foi associado aos filtros químicos nas
concentrações mínimas. Ademais, a rutina não associada aos filtros apresentou
proteção ao UVA superior à formulação branco e às formulações associadas
(VELASCO et al., 2008).
Após a revisão da literatura exposta, pode-se afirmar que a rutina, devido ao seu
poder antioxidante, é capaz de aumentar o desempenho fotoprotetor de formulações
quando associada à filtros UV. Essa combinação é interessante, pois permite a
obtenção de fotoprotetores mais estáveis, seguros, eficazes e multifuncionais.
11
2.3. Agentes que conferem resistência à água
A propriedade de resistência ao enxágue vem sendo um requisito cada vez mais
forte para a escolha de fotoprotetores pela população. Isso é válido pela necessidade
de manter a proteção contra a radiação UV em ambientes como praias, piscinas, e até
mesmo durante a prática de exercícios físicos intensos, em que a transpiração é mais
acentuada (COSMÉTICOS BR, 2015).
Geralmente, para obtenção de fotoprotetores resistentes ao enxágue, é
necessária a adição de ingredientes que garantem a boa adesão da formulação na pele
durante a imersão em água (SWISS-AMERICAN, 2013). Esses compostos podem ser
substâncias hidrofóbicas e/ou agentes filmógenos/formadores de filme (CASWELL,
2001; MILESI& GUTERRES, 2002).
Os formadores de filme são compostos que quando aplicados diretamente sobre
a pele, as gotículas contendo polímero se espalham, formando um sistema in situ. O
sistema passa por alterações físicas e, após a evaporação do solvente e compostos
voláteis, ocorre formação de um fino filme residual (Figura 3) (FELTON, 2013; KATHE
& KATHPALIA, 2017).
Figura 3. Mecanismo de formação de filme (KATHE & KATHPALIA, 2017)
O processo de formação de filme é influenciado por diversas variáveis químicas
e físicas, como peso molecular, grau de reticulação polimérica (crosslinking ou ligação
cruzada das cadeias poliméricas), temperatura de cura (endurecimento do polímero por
reticulação), viscosidade, formulação do agente formador de filme, entre outras
12
variáveis (BAGHDACHI; FELTON, 2013). Os principais formadores de filme são
apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Compostos que conferem resistência à água (CASWELL, 2001)
Formadores de filme
Copolímero PVP – hexadeceno
Copolímero PVP – eicosano
Tricotanil PVP
Crosspolímero acrilato/C 10-30 alquil acrilato
Copolímero acrilato/t-octilpropenamida
Silicones
Formadores de filme/barreira hidrofóbica
Cetil dimeticona
Derivado maleico do óleo de soja
Legenda: PVP = polivinilpirrolidona
O mecanismo de ação dos agentes filmógenos em fotoprotetores resistentes à
água ocorre pela fixação dos filtros na pele, impedindo sua remoção pela água
(CABRAL; PEREIRA; PARTATA, 2011). A presença de filtros no interior do filme diminui
o grau de penetração transdérmica de filtros, fator que permite proteção mais duradoura
em comparação aos fotoprotetores tradicionais, além de diminuir os riscos de exposição
e acúmulo desses compostos no organismo. A retenção de filtros pelo filme polimérico
permite também a redução dos traços de ingredientes liberados nas águas de rios e
mares, que são prejudiciais principalmente para a fauna e a flora dos ecossistemas
aquáticos (RIGANO, 2014).
Dentre os formadores de filme mais utilizados, estão os copolímeros de polivinil
pirrolidona (PVP) hexadeceno, eicosano e tricotanil, contido em mais de 50% dos
protetores solares lançados nos últimos anos. Os polímeros cruzados e copolímeros
acrilatos, são caracterizados pela formação de filme uniforme e melhora do
desempenho de protetores solares devido ao aprisionamento dos filtros no interior do
filme e pela sua natureza hidrofóbica (SOHN, 2016; MAXON &STARCH, 2017).
13
Outros compostos capazes de conferir resistência à água são as substâncias
hidrófobas. Devido ao caráter lipofílico, são capazes de formar barreiras que repelem a
água, impedindo o seu contato com os ingredientes ativos.
Derivados maleicos, como a olefina C30-38/maleato de isopropila/ copolímero
MA (anidrido maleico), são compostos que melhoram a adesão da formulação à pele e
são fáceis de serem dispersos. A barreira hidrofóbica, formada de maneira eficiente,
garante boa resistência à água e aumento de FPS. Devido à essa propriedade, pode-se
empregar menor quantidade de ingredientes ativos na formulação que podem ser
irritantes à pele (HUNTER & TREVINO, 2004; SOHN, 2016).
Os silicones e seus derivados são agentes formadores de filme. São
caracterizados pela sua hidrofobicidade, baixa tensão superficial e são principalmente
conhecidos devido às suas propriedades sensoriais (SOHN, 2016).Os copolímeros
silicone/acrilato são os compostos que possuem essas qualidades, uma vez que a
cadeia de acrilato é responsável pela formação de filme e a porção de silicone confere
sensorial agradável. Alguns derivados, como o alquilmetilsiloxano (AMS), apresentam
viscosidade adequada para a boa espalhabilidade, mantendo o filme polimérico
homogêneo e boa distribuição dos filtros orgânicos, fatores que aumentam o FPS do
fotoprotetor (MORAES; ARÊAS; VELASCO, 2017; SOHN, 2016). Devido às suas
múltiplas funcionalidades, o uso de silicones torna-se viável na obtenção de
fotoprotetores multifuncionais e eficientes.
Outros ingredientes capazes de fornecer barreiras hidrofóbicas são óleo mineral,
ceras minerais, vaselina, lanolina, emolientes, entre outros (KURPIEWSKA;
LIWKOWICZ; PADLEWSKA, 2012). A vaselina, óleo mineral e ceras minerais são
obtidos a partir do petróleo e são compostos por mistura/combinação de
hidrocarbonetos. Já a lanolina, produto natural obtido da lã, apresenta composição
química complexa de ésteres e ácidos graxos de cadeia longa, alcoóis e
hidrocarbonetos. Esses compostos são capazes de formar barreiras oclusivas, pois se
intercalam entre os corneócitos, formando uma superfície impermeável difusa e
hidrofóbica, protegendo a pele da água (KURPIEWSKA; LIWKOWICZ; PADLEWSKA,
2012; TALAKOUB; NEUHAUS; YU, 2010).
14
Os emolientes, além de sua propriedade formadora de barreira, apresentam
funcionalidades adicionais aos protetores solares (KURPIEWSKA; LIWKOWICZ;
PADLEWSKA, 2012; TALAKOUB; NEUHAUS; YU, 2010). Os emolientes em geral
conferem boa espalhabilidade da formulação, proporcionando maior área de
cobertura/proteção da pele. Alguns emolientes apresentam boa propriedade de
dissolução e dispersão de filtros UV, fatores que são essenciais para garantir a
fotoestabilidade e consequentemente aumentar a eficácia do produto fotoprotetor
(L’ALLORET et al.,2012; NIENDORF, 2011).
Após a revisão das classes de compostos que conferem resistência à água/ao
enxágue, pode-se afirmar que o emprego dos agentes formadores de filme e/ou
formadores de barreira hidrofóbica demonstra relevância para a obtenção de protetores
solares mais eficazes para uso em diversas circunstâncias e ambientes. A combinação
desses compostos com filtros UV permite obter fotoprotetores multifuncionais mais
seguras e eficazes, além de proporcionar propriedades adicionais, como sensorial
suave e agradável.
2.4. Métodos in vitro de avaliação de resistência à água
O teste de resistência à água indica o quanto um produto é capaz de manter o
seu fator de fotoproteção solar (FPS) após imersão em banho por um período de tempo
pré-determinado (EUROPEAN COSMETICS ASSOCIATION(COLIPA), 2005; FDA,
2012).
Segundo a RDC No30 de 1o de junho de 2012, para a designação de um
fotoprotetor como produto resistente à água, os testes devem ser realizados aplicando
estritamente uma das seguintes referências:
a) FDA, Department of Health and Human Services, Sunscreen drug products for
over-the-counter human use, para produtos cujo FPS é atestado com a
metodologia FDA.
b) COLIPA Guideline for evaluating sun product water resistance, 2005, para
produtos cujo FPS é atestado pela metodologia COLIPA.
15
Ambas a metodologias consistem na aplicação do produto fotoprotetor em
voluntários, que são imersos em banho (utilizando banheiras, piscinas, spa-pool ou
Jacuzzi®) com circulação de água, seguido por um período de secagem, sem a
utilização de toalhas. O número de ciclo de imersão e secagem se repete dependendo
da alegação de resistência à água requerida pelo produto, que pode ser considerado
como “resistente à água” (40 minutos) ou “muito resistente à água” (80 minutos). A
porcentagem de retenção de resistência à água (%WRR) é determinada pela medição
do FPS antes e depois da imersão(EUROPEAN COSMETICS ASSOCIATION
(COLIPA), 2005; FDA, 2012; RIGANO, 2014).
Embora as metodologias previstas na legislação mostrarem-se mais próximas da
condição real, essas são restritivas, de alto custo e demandam maior tempo de
execução. Ademais, como são métodos in vivo realizados em sujeitos saudáveis, a
questão ética é muito discutida, uma vez que os voluntários são submetidos a
condições de alto estresse (exposição a radiações UV e longos tempos de imersão em
banhos) (AHN et al., 2008; CHOQUENET et al., 2008; STOKES et al., 1998)
Diante desse cenário, o interesse no desenvolvimento de métodos in vitro
preditivos e validados vem sendo cada vez mais crescente. O método in vitro, além de
ser um método simples e de baixo custo e tempo, elimina o fator ético de envolvimento
de indivíduos saudáveis, e permite novas explorações, como informações sobre
comprimento de onda crítico, fotoestabilidade e remoção de determinados ingredientes
após o enxágue. Com o método in vitro, as condições podem ser convenientemente
alteradas, como salinidade da água, turbulência e temperatura do banho. Ademais, o
método in vitro permite rápida comparação do perfil de produtos em fase de
desenvolvimento, que ainda não podem ser aplicados em seres humanos (AHN et al.,
2008; CHEIGNON et al., 2012; CHOQUENET et al., 2008; PISSAVINI et al., 2007;
STOKES et al., 1998).
Vários estudos e métodos de avaliação de resistência à água in vitro já foram
realizados, com o objetivo de validar os testes e substituir os métodos in vivo. Ahn e
colaboradores (2008) desenvolveram e validaram um método in vitro que se aproxima
dos resultados in vivo, por meio de alteração de parâmetros de ensaio (tempo de
imersão e número de revoluções por minuto). As melhores repostas foram obtidas nas
16
condições de 140rpm/75min e 150rpm/60min, sendo esta última selecionada para a
validação, devido ao menor tempo. Os resultados in vitro de %WRR apresentaram
coeficiente de variação menor (14,1%) comparado aos testes in vivo (28,0%). Ainda, o
teste in vitro foi capaz de refletir às mudanças de concentração de ingredientes
resistentes à água, sendo assim um método capaz de reproduzir os resultados dos
testes in vivo.
Choquenet e colaboradores (2008) com o intuito de desenvolver métodos de
teste in vitro de resistência à água de fotoprotetores, realizaram ensaios baseados nas
condições determinados em ensaios in vivo. Nesse estudo, um pré-ensaio foi realizado
em três condições diferentes: banho de água destilada estagnada, banho de água
destilada com agitação e banho de água salina com agitação. Os resultados apontaram
que a segunda condição apresentou um resultado mais crítico, porém com resultados
coerentes com os parâmetros considerados aceitáveis de resistência à água. Foi
avaliado o PF-UVA, cujos resultados mostraram que o método foi capaz de determinar,
também, o fator de proteção contra radiações UVA após o enxágue.
Pissavini e colaboradores (2007) propuseram testes de resistência ao enxágue
com qualidade de água diferentes (água de torneira, água salina e água destilada) e
tempos de imersão crescentes (5, 20 e 40 minutos). Segundo o estudo, a água
destilada apresentou os melhores resultados de resistência ao enxágue. A
condutividade desta é um dos fatores que influencia na capacidade de resistência a
água de um produto, sendo que essa relação ocorre de maneira inversa. Nesse estudo,
dez produtos fotoprotetores foram avaliados, em tempos de imersão crescentes, para
obter visualização da cinética de decaimento do %WRR com o tempo. As %WRR dos
ensaios in vitro foram correlacionadas aos ensaios in vivo, e os resultados mostraram
valor de regressão (R) significativo (0,92, 0,83 e 0,78 para 5, 20 e 40 minutos de
imersão) e slope próximos a 1 (1,28, 1,19 e 1,12 para 5, 20 e 40 minutos de imersão), o
que indica uma boa correlação entre as duas metodologias.
Stokes e colaboradores (1998) realizaram abordagem diferente para avaliação in
vitro de resistência à água. Ao contrário dos estudos previamente citados, que
utilizaram placas de PMMA como substrato, foram utilizadas excisões de epidermes
humanas. Alíquota de 2,0 mg/cm2 de formulação foi aplicada nas excisões, que foram
17
imersas em banho de água em duas séries de 20 minutos, sob agitação constante e
temperatura de 25 + 2°C. O FPS foi obtido antes e após a imersão em banho. A
técnica, previamente validada, mostrou que os FPS’s das formulações obtidos antes e
após a imersão em água não apresentaram diferenças em relação aos FPS’s obtidos in
vivo. Os resultados foram considerados promissores para o desenvolvimento de
métodos in vitro confiáveis e reprodutíveis.
Além da medição de FPS no pré e no pós enxágue, como descrito no método
COLIPA, o método de quantificação de ingredientes ativos em banho também já foi
realizado. Trotta e colaboradores (2014), com o objetivo de avaliar a eficácia de filtros
químicos encapsulados em micropartículas lipídicas (LM), realizaram os testes de
medição de FPS, fotoestabilidade e resistência à água. Nesse último, como os valores
de FPS obtidos após a imersão apresentaram variabilidade considerável, foi realizada a
quantificação de ativos por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A
capacidade de resistência ao enxágue foi avaliada segundo o percentual de compostos
ativos remanescentes no substrato (TransporeTM) após a imersão em água. A perda
dos níveis de metoxicinamato de octila (OMC) e avobenzona (BMDBM) foram de 26,7 e
28,0%, respectivamente. A fim de validar o método, o teste foi realizado em uma
emulsão à base de silicone, formulação referência de resistência à água, e as frações
de perda de filtros foram de 1,6 +2,8% e 2,5 +1,5% para OMC e BMDBM,
respectivamente. O método in vitro proposto foi capaz de refletir às alterações das
propriedades de resistência à água das formulações.
Os estudos apresentados constataram que cada vez mais, a abordagem in vitro
vem se tornando alternativa interessante e promissora para a substituição dos ensaios
in vivo. Em geral, os resultados obtidos a partir de diversas condições estabelecidas
foram satisfatórios e as técnicas foram capazes de reproduzir os ensaios in vivo. Assim
sendo, mais estudos de avaliação de resistência à água de fotoprotetores por técnicas
in vitro tornam-se fundamentais para consolidar a validade e confiabilidade do método.
3. OBJETIVO
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à água, por método
in vitro, de protetores solares compostos por filtros UVA (avobenzona),UVB
18
(metoxicinamato de octila), rutina e agentes formadores de filme/barreira (óleo mineral,
miristato de isopropila e dimeticone), quanto aos parâmetros FPS, λ crítico e razão
UVA/UVB antes/depois do enxágue, FP-UVA (0) e pela liberação dos filtros no banho.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. MATERIAL
4.1.1. Matérias-primas
As matérias-primas utilizadas no presente trabalho são descritas no Quadro 1.
19
Quadro 1. Matérias-primas utilizadas no presente trabalho
Matéria-prima
(Nome comercial) Nomenclatura INCI Fornecedor
Ácido cítrico solução a 10% Citric acid IHS Chemical®
Água ultrapura Milli-Q Aqua Merck Milipore®
Avobenzona Butyl
Methoxydibenzoylmethane Volp
®
Álcool cetearílico (e) fosfato de
dicetila (e) fosfato de álcool
cetílico etoxilado (10 OE)
(Crodafos™ CES)
Cetearyl Alcohol (and) Dicetyl
Phosphate (and) Ceteth-10
Phosphate
Croda®
Co-polímero do ácido sulfônico
acriloil-dimetiltaurato e
vinilpirrolidona
neutralizado (Aristoflex® AVC)
Ammonium
Acryloyldimethyltaurate/VP
Copolymer
Clariant®
Silicone DC 200/350 Dimethicone Dow Corning®
Fenoxietanol (e) metilparabeno
(e) etilparabeno (e)
butilparabeno
Phenoxythenol &
Methylparaben & Ethylparaben
& Butylparaben &
Propylparaben
Biovital®
Metoxicinamato de Octila Octyl Methoxycinnamate PharmaSpecial®
Miristato de Isopropila Isopropyl Myristate PharmaSpecial®
Óleo Mineral Paraffinum Liquidum Volp®
Propilenoglicol Propylene Glycol All Chemistry®
Rutina Rutin Fagron®
Trietanolamina Triethanolamine Merck®
Triglicérides de acido cáprico e
caprílico Caprylic/Capric Trygliceride Croda
®
4.1.2. Equipamentos
Os equipamentos e aparatos empregados no presente trabalho são descritos no
Quadro 2.
20
Quadro 2. Equipamentos e afins utilizados no presente trabalho
Equipamentos Marcas e modelos
Agitador mecânico Fisatom® 713D
Balança analítica Adventurer OHAUS®
Chapa de aquecimento Ika® C-MAG HS7
Espectrofotômetro de reflectância difusa com
esfera de integração
Labsphere® UV2000S Ultraviolet Transmittance
Analyzer
Refrigerador Consul®Frost Free60
pHmetro e eletrodo combinado de imersão
direta Digimed
® DM-22
Placas de polimetilmetacrilato (PMMA) HelioScreen® Helioplate HD6
Termômetro digital Incoterm® 6132
4.2.Métodos
4.2.1. Preparo das formulações fotoprotetoras
Foram preparadas três emulsões A/O, cada uma contendo agentes formadores
de filme diferentes, e uma emulsão branco. A composição qualitativa e quantitativa das
formulações é apresentada na Tabela 1. Os formadores de filme/barreira selecionados
para a análise de resistência à água foram: dimeticone, miristato de isopropila e óleo
mineral. A formulação branco corresponde àquela que apresentou as mesmas
composições das três formulações teste, sem conter agente formador de filme/barreira
hidrófoba.
21
Tabela 1.Composição qualitativa e quantitativa (%p/p) das formulações fotoprotetoras
Componentes (nome químico ou
comercial)
Óleo Mineral
Miristato de Isopropila
Dimeticone
Triglicérides de acido cáprico e caprílico
3,5 3,5 3,5
Propilenoglicol 2,0 2,0 2,0
Álcool cetearílico (e) fosfato de dicetila (e)
fosfato de álcool cetílico etoxilado (10 OE)
6,0 6,0 6,0
Co-polímero do ácido sulfônico acriloil-dimetiltaurato e vinilpirrolidona
neutralizado (Aristoflex® AVC)
0,5 0,5 0,5
Fenoxietanol (e) metilparabeno (e) etilparabeno (e) butilparabeno
0,8 0,8 0,8
Avobenzona 5,0 5,0 5,0
Metoxicinamato de Octila 10,0 10,0 10,0
Rutina 0,1 0,1 0,1
Oléo Mineral 3,0 - -
Miristato de Isopropila - 3,0 -
Dimeticone - - 3,0
Agua deinonizada q.s.p. 100 100 100
Legenda: q.s.p.:quantidade suficiente para; (-) matéria-prima não adicionada.
A preparação das formulações seguiu as etapas descritas a seguir:
FASE A: A rutina foi adicionada à água e ao propilenoglicol e, em seguida, o
Aristoflex® AVC foi hidratado no sistema sob agitação de 1000rpm, em agitador
mecânico (hélice tipo centrífuga), por 10 minutos. Após, ajustou-se o valor de pH para
9,0 ± 0,5 (trietanolamina) e o sistema foi aquecido a 70-75°C, em chapa de aquecimento
(PINTO, 2014).
FASE B: O álcool cetearílico (10OE), triglicérides de ácido cáprico e caprílico, os
filtros químicos (avobenzona e metoxicinamato de octila), e o agente formador de
filme/barreira correspondente de cada formulação foram pesados em béquer e
aquecidos à temperatura de 75°C, em chapa de aquecimento.
22
Processo de emulsificação: A fase B foi vertida lenta e constantemente na fase
A, sob agitação de 1000rpm, em agitador mecânico com hélice tipo dentada. Após, a
velocidade foi aumentada gradualmente até 1500rpm e mantida por 2 min. O
conservante foi adicionado durante a agitação. O valor de pH da formulação foi
ajustado para 6,0 ± 0,5com trietanolamina e/ou ácido cítrico a 10% p/p, quando
necessário. As formulações foram resfriadas a temperatura ambiente e acondicionadas
em potes de vidro com capacidade de 200g (BABY, 2007; PINTO, 2014). As
formulações foram deixadas em repouso por 48 horas, para a finalização do processo
de emulsificação e garantia de estabilidade macroscópica (PINTO, 2014).
4.2.2. Avaliação de resistência à água in vitro das formulações bioativas
As formulações fotoprotetoras foram submetidas ao teste de resistência à água
in vitro, baseado no teste preconizado pela COLIPA (2011), e adaptado do método
validado por Ahn e colaboradores (2008). O enxágue foi realizado em banho de 42,0°C
por 60 minutos, a 150 rpm de velocidade de agitação (AHN, et al., 2008).
4.2.2.1. Determinação da eficácia in vitrodas formulações
As formulações foram aplicadas em placas de PMMA a 1,3mg/cm2 (triplicata) e
secas à temperatura ambiente (22°C + 1,0) por 30 minutos no escuro. O espectro de
absorção, medido antes e após o enxágue, foi obtido utilizando o espectrofotômetro de
reflectância difusa com esfera de integração Labsphere® UV2000S, entre 250 - 450
nm. Foi utilizada uma placa de glicerina como referência (branco), que representa 100%
de transmissão da luz, antes da leitura (COLIPA, 2011; MORAES, 2012). Os resultados
de absorção foram obtidos em forma de curvas de transmitância versus comprimento
de onda e representam a média das curvas de transmitância de nove pontos da placa
de PMMA. Com a medição, foram obtidos valores de FPS, λ crítico, razão UVA/UVB e
FP-UVA (0) (COLIPA, 2011).
4.2.2.2.Ensaio de resistência ao enxágue
Após a medição do perfil de absorção, as placas (triplicata) foram mergulhadas
em banho, sob agitação de 150rpm a uma temperatura controlada de 42°C± 1,0. Após
23
o período de enxágue de 60 minutos, as placas foram retiradas e secadas à
temperatura ambiente (23,0 ± 2,0°C) por 30 minutos, protegido da luz.
4.2.2.3. Determinação de WRR%
Seguindo o Guia para a Avaliação de Resistência à Água de Produto
Fotoprotetor, COLIPA (2005), para a avaliação de capacidade de resistência ao
enxágue de um fotoprotetor, realizou-se o cálculo da porcentagem de Retenção de
Resistência à Água (%WRR) (Equação 1).
ã
ã x 100
Equação 1. Cálculo da porcentagem de Resistência à Água
Para um produto fotoprotetor ser considerado resistente à água, seu %WRR
deve ser maior que 50%, após determinado tempo de enxágue (COLIPA, 2005).
4.2.2.4. Quantificação de ingredientes ativos em alíquotas de banho pós-enxágue
Após o enxágue por 60 minutos, alíquotas do banho (triplicata) foram coletadas e
armazenadas em tubos Falcon®. As alíquotas foram filtradas em membrana de 0,45 µm
(Analítica®) e transferidas para vials. A quantificação dos filtros UV nas alíquotas de
banho foi realizada utilizando cromatógrafo à líquido Shimadzu® LC-20A Prominense
Modular HPLC com detector DAD empregando metanol:água 88:12 (v/v) como fase
móvel, fluxo de 0,8 mL min-1 , volume de injeção de 20 μL em coluna cromatográfica de
fase-reversa Luna® RP-C18 (100 A, 5 μm, 250x4.6 mm) equilibrada à temperatura
ambiente e eluída sob condições isocráticas em comprimento de onda 325 nm
(GASPAR & MAIA CAMPOS, 2005). A rutina não foi quantificada no presente estudo.
4.2.3. Análise estatística dos ensaios
A análise estatística dos resultados foi realizada no programa IMB SPSS
Statistics 22. Para verificar as diferenças estatísticas dos valores médios (n=3) das
análises de eficácia (FPS, λ crítico, FP-UVA(0) e razão UVA/UVB), %WRR e
24
concentração de ingredientes ativos, foi utilizada a técnica estatística ANOVA, seguido
de teste de post hoc, quando necessário.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Obtenção das formulações fotoprotetoras
Após o período de repouso (48 horas), todas as formulações apresentaram
estabilidade física, pois não foi observada separação de fases. Todas as formulações
foram utilizadas no ensaio de avaliação de resistência à água.
5.2. Avaliação de resistência à água in vitro das formulações bioativas
5.2.1. Determinação da eficácia in vitro e %WRR das formulações
O espectro de absorção das formulações foi determinado antes e após o
enxágue, utilizando o espectrofotômetro de reflectância difusa com esfera de
integração. A partir das medições, foram obtidos os parâmetros FPS, comprimento de
onda crítico (λc), razão UVA/UVB e FP-UVA (0).
As médias de FPS de cada formulação, obtidas antes e após o enxágue com
água foram ilustradas na Figura 4. A formulação branco apresentou valores de FPS
pós-enxágue elevados e com alta variação, comparados aos valores de FPS pré-
enxágue. Tais variações podem ser justificadas pela falta de um agente formador de
filme/barreira que proporcionaria melhor espalhabilidade das amostras e retenção de
ativos na placa. A falta desses agentes pode ter acarretado em locais com maior
concentração de filtros e rutina em determinadas regiões da placa após o procedimento
de enxágue, aumentando o valor de FPS médio. Como os valores de FPS da
formulação branco dificultaram a análise estatística das demais amostras, esses foram
desconsiderados nas comparações de eficácia e %WRR.
25
Figura 4. Médias e desvios-padrão do fator de proteção solar (FPS) de acordo com os formadores de filme/barreira, antes e após o enxágue com água
FP
S
Dim
etic
one
Miris
tato
de
isop
ropi
la
Óle
o m
iner
al
0
20
40
60
80Pré
Pós
a
b b
ANOVA 2 fatores (tempo e formulação)Tempo P=0,001Formador de filme/barreira P=0,001Interação (tempo/formulação) P=0,003
Legenda: Letras diferentes sobre as colunas mostram diferenças significativas entre as formulações, pelo teste de ANOVA 2 fatores, e teste post hoc LSD para os formadores de filme/barreira.
Observando a Figura 4, houve diferença entre os valores de FPS antes e depois
nas formulações. A formulação com dimeticone apresentou maiores valores de FPS
pós-enxágue quando comparada à com miristato de isopropila e com óleo mineral. As
duas últimas formulações não demonstraram diferenças entre si em relação à variação
de FPS após o ensaio de enxágue com água, tendo ambas desempenho similar para a
manutenção de FPS em ensaio de resistência à água.
A partir dos valores de FPS in vitro, foi realizado o cálculo de %WRR para cada
formulação utilizando a Equação 1. Os valores médios de %WRR são ilustrados na
Figura 5. Embora tenha sido encontrada diferença no teste de ANOVA 1 fator
26
(P
27
Comparando com dimeticone, o óleo mineral e o miristato de isopropila
apresentaram valores de FPS menores (Figura 4). Apesar de serem capazes de formar
barreiras oclusivas, e hidrofóbicas, respectivamente, não foram eficientes,
provavelmente, pela ausência de filme polimérico, cuja propriedade “wash-off” é bem
estabelecida (KLYKKEN; SERVINSKI; THOMAS, 2004).
Os valores médios de λc são apresentados na Figura 6. Foi observada diferença
entre de λc antes e após o enxágue com água entre as formulações. No entanto, as
formulações foram similares quanto à variação desse parâmetro após o ensaio de
resistência à água.
Figura 6. Médias e desvios-padrão do comprimento de onda critico (λc) de acordo com os formadores de filme/barreira, antes e após o enxágue com água
c
Dim
etic
one
Miris
tato
de
isop
ropi
la
Óle
o m
iner
al
0
100
200
300
400
500Pré
Pós
ANOVA 2 fatores (tempo e formulação)Tempo P
28
Figura 7. Médias e desvios-padrão da razão UVA/UVB de acordo com os formadores de filme/barreira, antes após o enxague com água
Razão
UV
A/U
VB
Dim
etic
one
Miris
tato
de
isop
ropi
la
Óle
o m
iner
al0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Pré
Pós
ANOVA 2 fatores (tempo e formulação)Tempo P
29
Figura 8. Médias e desvios-padrão do fator de proteção UVA antes da irradiação (FP-UVA (0), de acordo com os formadores de filme/barreira
P=0,083
FP
-UV
A (
0)
Dim
etic
one
Miris
tato
de
isop
ropi
la
Óle
o m
iner
al0
10
20
30
40
50
5.2.3. Quantificação de ingredientes ativos em alíquotas de banho pós-
enxágue
Após a leitura das alíquotas do banho e alíquotas da solução das formulações
fotoprotetoras no HPLC, não foi detectado pico em cromatograma. Provavelmente,
houve pouca liberação de ativos e o método não foi capaz de quantificar os filtros nas
concentrações empregadas. Para a confirmação da detecção, foram preparadas
soluções com os fotoprotetores, nas concentrações de filtros correspondentes à
liberação total da formulação após o enxágue (metoxicinamato de octila = 0,8 μg/mL e
avobenzona = 0,4 μg/mL). De forma semelhante, o cromatograma não apresentou pico
de detecção. Esse resultado pode ser justificado pelas baixas concentrações de filtros
empregados para o ensaio de enxágue com água, cujos valores (metoxicinamato de
octila = 0,65 μg/mL e avobenzona = 0,32 μg/mL) encontram-se próximos ao limite de
detecção inferior do método (0,2 μg/mL para metoxicinamato de octila e 0,4 μg/mL para
avobenzona). Apesar de não ter sido possível a quantificação de ativos por método
30
cromatográfico, essa estratégia continua sendo relevante para a avaliação de
resistência à água de fotoprotetores.
7. CONCLUSÃO
Amostras aparentemente estáveis foram obtidas, independente do tipo de
formador de filme/barreira utilizado.
A presença do dimeticone proporcionou menor variação de FPS após o enxágue
com água, quando comparado ao miristato de isopropila e ao óleo mineral,
mesmo em condições críticas (alta temperatura e longo tempo de enxágue),
evidenciando a propriedade “wash-off” dos silicones. Os dois últimos compostos
apresentaram menor desempenho na manutenção de FPS após o ensaio, e
foram similares entre si.
A determinação de %WRR demonstrou que a formulação com dimeticone foi
considerada resistente à água. O miristato de isopropila e óleo mineral
apresentaram valores médios de %WRR próximos entre si, e abaixo de 50%.
As análises de λc, razão UVA/UVB, e FP-UVA(0) entre as formulações indicaram
que os formadores de filme/barreira apresentaram o mesmo desempenho na
manutenção desses parâmetros.
Não foi possível quantificar os ingredientes por HPLC, porém esta técnica deve
ser mais estudada nesse âmbito para consolidar a validade e confiabilidade dos
métodos in vitro de resistência à água.
8. REFERÊNCIAS
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https://abihpec.org.br/release/workshop-do-itehpec-debate-protecao-solar/
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ABIHPEC. Setor Brasileiro de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos sofre
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Farmacêuticas – Universidade de São Paulo.
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