Evolução dos Tensoativos ç Detergentes em Cosméticos

Evolução dos Tensoativos Evolução dos Tensoativos ççDetergentes em CosméticosDetergentes em Cosméticos

Juliana LeiteEspecialista em Cosmetologia

São Paulo14/10/2016

Conselho Regional de Química IV Região (SP) – Minicursos 2016

Especialista em Cosmetologia 14/10/2016


TópicosTópicos

I. Sistemas Detergentes

pp

‐ Evolução dos produtos de higiene e limpeza‐ Classificações e tipos de sistemas detergentes‐ Estrutura de formulação

II. Tensoativos Detergentes‐Mecanismos de limpeza e sua interação com a pele e cabelosTipos de tensoativos detergentes‐ Tipos de tensoativos detergentes

‐ Desempenho dos tensoativos detergentes

III. Visão de Mercado e Perspectiva do Consumidorp‐Mito e realidade sobre o uso de sais na formulação‐ Shampoo Anti‐resíduos x Convencionais‐ Relação entre Resultados de Tratamentos e LimpezaRelação entre Resultados de Tratamentos e Limpeza‐ Tendências: No Poo, Low Poo e Low Damage

IV. Desenvolvimento de Formulação Sulfate‐Free‐Mecanismos de espessamento da formulação‐ Parâmetros de avaliação de qualidade e eficácia em produtos de limpeza


I. Sistemas DetergentesI. Sistemas Detergentesgg

O termo detergente originou‐se do latim “detergere”, que significalimpar, fazer desaparecer.

ANIÔNICO

PRINCIPAL FUNÇÃO

Detergência e formação de espuma

TENSOATIVO / CARGA

CATIÔNICO

Ó

Condicionamento, ação bactericida

ANFÓTERO

ZWITERIÔNICO

Característica dependente do pH

Característica independente do pH

NÃO‐IÔNICO Emulsionante, solubilizante, detergente

As saponinas são glicosídeos presentes em plantas, caracterizados pelaformação de espuma. São compostos formados por uma parte hidrofílica


e outra parte lipofílica, tendo propriedades detergentes e emulsionantes.

I. Sistemas DetergentesI. Sistemas DetergentesggEvolução dos Produtos de Higiene e Limpeza

2800 a.C.Fabricação do primeiro

“sabão” na antiga Babilônia

3500 a.C.Banhos de leite c/ altas concentrações de ácido

1500 a.C.

“sabão” na antiga Babilônia c/ gorduras, cinzas e água

concentrações de ácido lático ‐ esfoliação da pele

500 a.C.Papiros do Egito Antigo indicavam os egípcios utilizavam misturas de óleos vegetais com sais alcalinos para tratar d d l t bé b h

2700 a.C.Chineses utilizam o sal para fins medicinais

doenças de pele e também para banhos

312 a.C.Em Roma, os banhos eram

776 a.C.Estrígil: utilizado pelos gregos e Em Roma, os banhos eram

luxuosos e tornaram‐se muito populares

Estrígil: utilizado pelos gregos e romanos para remover a sujeira, oleosidade e suor antes do banho

Século XVIIBanhos tornam‐se populares na Europa. Surgem pequenos

1476 d.C.Queda de Roma – falta dehigiene doenças


fabricantes de sabãoSéculo XIV – Peste Negra

Curiosidade Curiosidade -- OlímpiadasOlímpiadaspp

Durante as Olímpiadas, os gregos faziam um ritual comum e obrigatóriona época antes de competir e em alguns casos durante o treinamento:

Ungiam seus corpos com óleos perfumados oug p pazeite.

O óleo perfumado escondia os maus odores dostl t t i d j i tatletas, protegia da sujeira e ao mesmo tempoexaltava a musculatura.O corpo untado também dificultava o combatedo adversário, pois a pele ficava escorregadia.

Após a competição, antes do banho, elesi ól d

Aríbalo

raspavam a poeira, óleo e suor do corpo com oestrígil.

Os gregos tomavam banho todos os dias, mesmo que fosse apenas umavez. O óleo servia para proteger o corpo da sujeira e o estrígil pararemover essa sujeira já que até então se desconhecia o uso do sabão


remover essa sujeira, já que até então se desconhecia o uso do sabão.


Século XVIIINicolas Leblanc patenteia em 1791 o processo para produção

Século XIXMichel Eugène Chevreul descobre o processo de1791 o processo para produção

de carbonato de sódio descobre o processo de

saponificação

Século XIX Século XXDomier descobre como recuperar a

glicerina do processo de saponificação. Em 1879 foi desenvolvido o sabão

perfumado: sabonete

Século XXPrimeiro detergente é desenvolvido por uma empresa alemã em 1907perfumado: sabonete empresa alemã em 1907

1938Primeiros shampoos

1920‐1930Surgem os primeiros detergentes Primeiros shampoos

com tensoativos sintéticos

Surgem os primeiros detergentes sintéticos: óleos sulfonados que possuem

melhor desempenho em água dura

1945Os irmãos Lever instalam em

Baltimore uma usina de processo

1953Primeiro sabão em pó é fabricado pela Lever. Era muito semelhante

bõ b


pcontínuo de saponificação aos sabões em barra, mas era

granulado


Anos 1950Produção dos tensoativos

l

1965Novas leis de proteção ambiental

limitam a fabricação deetoxilados limitam a fabricação de tensoativos sintéticos

1970 19801970No Brasil, sabonetes e shampoos invadem o mercado substituindo

os sabões no banho

1980Tensoativos anfóteros aparecem como alternativa para shampoos

de baixa irritabilidade

1990Grande diversificação de

2000Foco em sustentabilidade – substituição de tensoativos de origem petroquímica

formulações. Surgem produtos específicos para cada parte do corpo

de tensoativos de origem petroquímica por tensoativos com maior percentual de matérias‐primas de origem vegetal

2007‐2010Conhecimento sobre os danos causados

a pele e cabelos pelos tensoativos. Fó l fi i t

2015Consumidor consciente. Produtos

No Poo, Low‐Poo, Co‐Wash. Sulfate Free retoma força


Fórmulas pouco eficientes Sulfate‐Free retoma força

Curiosidade: Creme RinseCuriosidade: Creme Rinse

Em 1980 os tensoativos catiônicos (em formulações de amaciantes deEm 1980, os tensoativos catiônicos (em formulações de amaciantes deroupas e condicionadores de cabelo) passam a ser utilizados emgrande escala pelos consumidores domésticos.



Sabão

1. Classificação Baseada na Natureza Química e Suavidade

SabãoSais de ácidos graxos. Se o álcali utilizado for a base de sódio, potássioou amônio, será formado um sabão solúvel em água, enquanto queg q qzinco e magnésio formam sabões insolúveis em água, chamados sabõesmetálicos. Os sabões utilizados para limpeza da pele são os solúveis emágua e apresentam pH entre 9 5 e 11 sendo potencialmente irritantes àágua e apresentam pH entre 9,5 e 11, sendo potencialmente irritantes àpele. São moléculas anfifílicas e possuem um grupamento hidrofílico eoutro lipofílico, sendo solúvel tanto em água como em óleo. Sãop gtensoativos aniônicos. Sabões são conhecidos como tensoativosnaturais, pois os óleos e gorduras utilizados para sua produção sãoencontrados na naturezaencontrados na natureza.




Curiosidade: SabãoCuriosidade: Sabão

De acordo com uma antigaDe acordo com uma antigalenda romana, o nome “sabão”teve origem no Monte Sapo,l l d lilocal onde se realizavamsacrifícios de animais. A águada chuva levava a mistura desebo animal derretido comcinzas para as margens do rioTibre e as mulheres queqlavavam roupas nas margensdeste rio descobriram que elasficavam limpas com menorficavam limpas com menoresforço.




Detergente SintéticoSã lé l fifíli i d d i il bõ é


São moléculas anfifílicas com propriedades similares aos sabões, porémmuito mais suaves para a pele em função da diferença na sua estruturaquímica e pH do produto final (possibilidade de ajuste ao pH fisiológico).qu ca e p do p oduto a (poss b dade de ajuste ao p s o óg co)Os utilizados com maior frequência são os aniônicos e podem seraplicados em diversas formas cosméticas.

Afinidade por compostos lipofílicos

Afinidade por compostos hidrofílicos

Cadeia Apolar Cadeia Polar




SolventesP d l ifi d l i l l P d l


Podem ser classificados em polar, semipolar e apolar. Produtos apolarespodem conter o óleo mineral. Produto semipolar contém álcool eproduto polar contém água.p oduto po a co té água



2 Classificação Baseada no Poder de Espumação

Alta Espumação

2. Classificação Baseada no Poder de Espumação

p çContém uma concentração significativa de tensoativos espumógenos.São muito populares por proporcionar maior sensação de frescor após ali d t h éi d d h b tlimpeza em produtos como shampoos, géis de ducha, sabonetes embarra/líquidos para corpo e rosto. São soluções de tensoativos, géis,esfoliantes ou emulsões O/A com alto poder de limpeza. Esse tipo de/ p p pproduto contém tensoativos aniônicos combinados com tensoativosanfóteros e não‐iônicos, que diminui seu potencial de irritabilidade.P d t d lt ã ã t d d t f i iProdutos de alta espumação são encontrados em produtos faciais,corporais e capilares.

Exemplo: Shampoo



2 Cl ifi ã B d P d d E ã

Baixa Espumação


Baixa EspumaçãoContém uma concentração baixa de tensoativos espumógenos, sendomais suaves para a pele e cabelos. São utilizados na forma de loções,é f l d d é ãgéis, esfoliantes e cremes. Esse tipo de produto contém tensoativos não‐iônicos frequentemente combinados com tensoativos anfóteros queespumam quando misturados a água. Produtos de baixa espumação sãoespumam quando misturados a água. Produtos de baixa espumação sãomais encontrados em produtos faciais, e atualmente em produtoscapilares.

Exemplo: Co‐Wash



l ifi ã d d d ã

Sem Espumação


Sem EspumaçãoSão preparações de limpeza à base de solventes, como tônicos faciais,cremes de limpeza para remoção de maquiagem e sanitizadores demãos. São utilizados na forma de soluções, loções, cremes, óleos debanho, sais de banho e tônicos. Emulsões de limpeza contém umaaltíssima carga de óleos p/auxiliar na dissolução de sujidades da pele ealtíssima carga de óleos p/auxiliar na dissolução de sujidades da pele eao mesmo tempo auxiliar na hidratação, pois parte dele é retido na peleapós o enxágue. Produtos de sem espumação são indicados para pele oucabelos secos/desidratados, não sendo recomendado para peles oleosasou com propensão a acne.

Exemplo: No Poo



3 Classificação Baseada no Tipo de Produto3. Classificação Baseada no Tipo de Produto

Sólidos

Líquidos‐ Soluções de tensoativo

l õ lí id‐ Sabonete em barra‐ Sais de banho

B b d b h

‐ Emulsões líquidas‐ Tônicos‐ Limpadores bifásicos‐ Bombas de banho

‐ Lenços de limpeza‐ Shampoo seco

Limpadores bifásicos‐ Espumas

p‐ Sabonete em pó‐ Sabonete comprimido

Semissólidos‐ Cremes

P t (Má F i i )‐ Pastas (Máscaras Faciais)‐ Géis‐ Esfoliantes



Tipos de Sistemas Detergentes

Limpadores Faciais‐ Remoção de sujidades e maquiagens‐ Promove esfoliação‐ Remoção de microrganismos nocivos a pele‐ Formas cosméticas: soluções espumas emulsõesFormas cosméticas: soluções, espumas, emulsões,géis, esfoliantes, sabonetes, syndets, tônicos,máscaras e lenços

Produtos para Banho e Chuveiro‐ Remoção de sujidades, suor, células mortas‐Melhorar a experiência do banho‐ Traz maciez, suavidade e hidratação a pelePromove relaxamento deixa a pele limpa e fresca‐ Promove relaxamento, deixa a pele limpa e fresca

‐ Formas cosméticas: sabonetes em barra, sais debanho, bombas de banho, óleos de banho,


espumas de banho e géis de ducha


Tipos de Sistemas DetergentesTipos de Sistemas Detergentes

Limpadores de Mãosp‐ Similar aos produtos de limpeza facial e banho‐ Aditivado com ativos hidratantesF éti l b t‐ Formas cosméticas: lenços, sabonetes

líquidos, sabonetes em barra, sabonetes Syndet

Sanitizadores de mãos‐ Específico para a remoção de microrganismos

f õ‐ Prevenir infecções‐ Diminuir a proliferação de doenças infecciosas‐ Formas cosméticas: sabonetes em barra,Formas cosméticas: sabonetes em barra,sabonetes líquidos, géis (com ou sem álcool),loções, cremes e lenços


Curiosidade: Sanitizadores de MãosCuriosidade: Sanitizadores de Mãos

A preocupação de sanitizar as mãos surgiu após o controle de umainfecção que surgiu na década de 1800 num hospital em Viena, graçasao Dr. Ignaz Semmelweis, conhecido como o “Salvador das Mães”.

Havia uma alta incidência de mulheres cominfecção após o parto ou aborto, queteoricamente era causada por “veneno no ar”.p

O hospital tinha 2 alas de obstetrícia: uma (A)para médicos e médicos em residência, que

f ó i d hã àcostumavam fazer autópsias de manhã e partos àtarde; e outra (B) onde as parteiras aprendiamsua profissão.

El b h i l ã i id d dDr. Ignaz Semmelweis

A incidência de mortes por essa infecção era altana ala A e baixa na ala B.

Ele percebeu que havia alguma conexão entre as atividades executadasna ala A e ordenou que as mãos fossem lavadas com uma solução decloro antes de examinar as mulheres. Após esse procedimento o número


cloro antes de examinar as mulheres. Após esse procedimento o númerode infecções baixou significativamente.


Tipos de Sistemas Detergentes

Limpadores capilaresSimilar aos produtos de limpeza facial e banho‐ Similar aos produtos de limpeza facial e banho

‐ Aditivado com ativos hidratantes‐ Formas cosméticas: espumas, shampoo líquido, shampoo em pó, shampoo creme, No Poo, Low Poo e Co‐Wash


I. Sistemas DetergentesI. Sistemas DetergentesggEstrutura de Formulação de Shampoo ou Sabonete LíquidoFUNÇÃO FAIXA DE USO (%)FUNÇÃO FAIXA DE USO (%)

Veículo q.s.p. 100

Sequestrante de Íons 0 10 0 20Sequestrante de Íons 0,10 – 0,20

Umectante 1,00 – 3,00

Detergente (sol. 27 – 30%) 10,00 – 40,00g ( ) , ,

Co‐detergente (sol. 30%) 1,00 – 5,00

Sobreengordurante 1,00 – 3,00

Espessante 0,20 – 3,00

Aditivos (corantes, perolizantes, esferas de vitaminas esfoliantes etc )

q.s.de vitaminas, esfoliantes etc.)

Protetor de Cor 0,05 – 0,20

Ativos q.s.

Suspensor de partículas q.s.

Conservante q.s.


Fragrância q.s.

II. Tensoativos DetergentesII. Tensoativos Detergentesgg

Obrigatoriamente, todos os tipos de tensoativos apresentam a mesmaestrutura, denominadamolécula anfifílica:

+CatiônicoCorpo

(Apolar‐Lipofílico)

Não‐iônico +Aniônico

Anfóteros

‐Cabeça

(Polar Hidrofílica)(Polar‐Hidrofílica)



Palmeirenses e Tensãocorintianos são inimigos mortais

Tensão Interfacial: força que separa os

dois

Tensoativos agem como conciliadores, mantendo

palmeirenses e i i jcorintianos juntos



Como os tensoativos funcionam?Como os tensoativos funcionam?

Micela

Tensão Interfacial


II. Tensoativos DetergentesII. Tensoativos DetergentesÁgua em óleo


Óleo em água


Concentração Crítica Micelar (CMC)

Pequena Micela

ç ( )

Micela


Sol. Ext. Diluída Sol. Diluída Sol. na CMC Sol. acima da CMC


Formação de Espuma



Efeito de Detergência dos Tensoativos


II. Tensoativos DetergentesII. Tensoativos Detergentes

E l ifi ã ã

gg

Mecanismo de Limpeza na PeleEmulsificação e remoção

das sujidades da peleCamada GranulosaCamada LúcidaCamada Córnea Moléculas de detergente

Camada Espinhosa

Gotículas de óleo, poeira, etc

Camada Basal/Germinativa

Membrana Basal CeramidaColesterolMembrana Basal

Ácido

CeramidaGlicosilada

Colesterol


Diferenciação celular Região intercelular Estrutura em camadas

Ácido graxo


Interação com a Pele e Cabelos

gg

A limpeza da pele e cabelos é fundamental para manter sua beleza easpecto saudável sendo o primeiro passo para qualquer tratamento

ç

aspecto saudável, sendo o primeiro passo para qualquer tratamentocosmético.

Muitos produtos para limpeza solubilizam os lipídeos encontrados naMuitos produtos para limpeza solubilizam os lipídeos encontrados nasuperfície da pele, resultando na perna de componentes do NMF.

O i d ó óOs tensoativos podem permanecer no estrato córneo mesmo após oenxágue do produto com água, enfraquecendo sua função barreira.

A penetração do tensoativo pode causar irritação e inflamação, bemcomo alterar o processo de diferenciação celular, afetando o processo dediferenciação e descamação dos queratinócitosdiferenciação e descamação dos queratinócitos.

Nos cabelos, a perda dos lipídios naturais causa perda dehidrofobicidade da fibra tornando‐a mais frágil e suscetível à quebra


hidrofobicidade da fibra, tornando a mais frágil e suscetível à quebra.



gg


A tendência dos tensoativos danificarem as proteínas está relacionadaA tendência dos tensoativos danificarem as proteínas está relacionadacom a densidade de carga dos agregados do tensoativo. Por isso, opotencial de irritação dos tensoativos segue a ordem abaixo:

Tensoativo Aniônico > Tensoativo Anfótero > Tensoativo Não‐Iônico

O pH também contribui para danificar o estrato córneo. Sabonetes embarra possuem pH alcalino, mas existe a alternativa de Syndets(Synthetic Detergents Detergentes Sintéticos) que podem ser neutros(Synthetic Detergents ‐ Detergentes Sintéticos), que podem ser neutros,levemente ácidos, ou ainda os semi‐syndets, que é a mistura dedetergentes sintéticos com os sabões que possibilita um pH menosg q p palcalino no produto final.


Curiosidade: TribologiaCuriosidade: Tribologiagg

“É a ciência que estuda a tecnologia da interação de superfícies em movimento.”

A tribologia une os campos da mecânica, física, química, materiais e os conhecimentos em lubrificação atrito e desgaste materiais e os conhecimentos em lubrificação, atrito e desgaste

para predizer o comportamento de sistemas físicos.


Curiosidade: TribologiaCuriosidade: TribologiaggTipos de Cabelo

CABELO AFRICANOForma: AchatadaN° Camadas de Cutícula: 6-7Espessura da Cutícula: 0 30Espessura da Cutícula: 0,30-0,50µDiâmetro: 89-44µ

CABELO CAUCASIANOForma: ElípticaN° Camadas de Cutícula: 6 7N Camadas de Cutícula: 6-7Espessura da Cutícula: 0,30-0,50µDiâmetro: 74-47µ

CABELO ASIÁTICOForma: EsféricaN° C d d C tí l 5 6N° Camadas de Cutícula: 5-6Espessura da Cutícula: 0,30-0,50µDiâmetro: 92-71µ


â et o 9 µ

Curiosidade: TribologiaCuriosidade: Tribologiagg

AVALIAÇÃO DAS ALTERAÇÕES NO NÚMERO DE CAMADAS DAS

0

AVALIAÇÃO DAS ALTERAÇÕES NO NÚMERO DE CAMADAS DAS CUTÍCULAS DE UM CABELO FEMININO POR MVE

0cmPróximo a raiz 20cm

7 camadas1 camada

10cm 30cm

4 camadas

Próximo às pontas

0 camada4 camadas 0 camada




gg

IRRITAÇÃO DA PELE

Ciclo de danos:

ORIGEM DO TENSOATIVO

IRRITAÇÃO DA PELE INDUZIDA PELO TENSOATIVO

FATORES QUE INFLUÊNCIAM NA IRRITAÇÃO DA PELE

DISFUNÇÃO DA BARREIRA EPIDÉRMICA

• Produtos de limpeza• Detergentes lava‐ • Ligação das proteínas do EC • Fatores mecânicos

• Condições climáticas

• Desenvolvimento de DCg

louças• Cosméticos de

higiene e cuidados pessoais

• Desnaturação das proteínas EC• Deslipidação do EC• Permeação no EC

• Condições climáticas• Estresse oxidativo• Suscetibilidade

individual

• Agravamento de desordens dermatológicas existentes

C ó it

A t d TEWL Lib ã d Cit i E ti l ã d i fl tó i t / t t id ti

ECCorneócitos

Camada Lípidica

Aumento da TEWL Liberação de Citocinas Estimulação do processo inflamatório em cascata/resposta ao estresse oxidativo

Deterioração da Integridade da Barreira Cutânea

Abreviações:EC: Estrato Córneo DC: Dermatite de ContatoTEWL: Transepidermal Water Loss (Perda Transepidérmica de Água)


TEWL: Transepidermal Water Loss (Perda Transepidérmica de Água)


Patologias que podem ser agravadas devido ao tipo de tensoativo

gg

g q p g pdetergente utilizado:

Acne Dermatite Seborréica

XeroseSeborréica

Dermatite/Eczema de Contato

PsoríaseDermatite/Eczema Atópica



Reações:

gg

IRRITAÇÃO: Alteração das proteínas e lipídeos do estrato córneo

CITOTOXICIDADE: Lise celular e aumento da permeabilidade do estrato córneo

ç

p p



Tipos de Tensoativos: Sabões

gg

Sal do ácido carboxílico derivado de óleos ou gorduras. São produzidospela saponificação de óleos vegetais ou gorduras animais ricos em

p

pela saponificação de óleos vegetais ou gorduras animais ricos emtriglicérides. A reação ocorre em duas etapas: a quebra do triglicéridesna presença de água (hidrólise) formando ácidos graxos e glicerina e asaponificação (neutralização) do ácido graxo pelo hidróxido de sódio ououtro agente alcalinizante.



Tipos de Tensoativos: Sabões

gg

Composição % aproximada de ácidos graxos de vários triglicéridesnaturais:

Ácido N° de Carbonos/ co ndoa

ndoim

oja iva

lho

ma

nha

bo teiga

Ácido N° de Ligações Duplas Co

Amên

Amen So Oli

Mil

Pal

Ban

Seb

Man

t

Caprílico C8/0 7 4 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 1

Cáprico C10/0 8 4 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 3

Laurílico C12/0 48 50 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 4

Mirístico C14/0 17 16 ‐ ‐ ‐ ‐ 1 1 2 12/

Palmítico C16/0 9 8 11 11 14 12 46 26 35 29

Estearíco C18/0 2 2 3 4 3 2 4 11 16 11

Ol íli C18/1 6 12 46 25 68 27 38 49 44 25Oleílico C18/1 6 12 46 25 68 27 38 49 44 25

Linoleico C18/2 3 3 31 59 13 57 10 12 2 2

Linolênico C18/3 ‐ ‐ 2 8 ‐ 1 ‐ 1 ‐ ‐



Tipos de Tensoativos

gg

SulfatosTensoativo aniônico obtido de álcoois graxos com excelente poder deTensoativo aniônico obtido de álcoois graxos, com excelente poder deespuma, detergência, facilidade de resposta aos espessamentos. Classede tensoativos mais utilizada no mercado devido ao seu custo‐benefício.

SulfoccinatosTensoativo aniônico suave com alta compatibilidade dérmica, muitoTensoativo aniônico suave com alta compatibilidade dérmica, muitoutilizado em produtos infantis. Devido a sua baixa resposta aoespessamento, é muito utilizado em associação aos sulfatos.

TauratosTensoativo aniônico suave com excelentes propriedades de detergência,p p g ,espuma, molhabilidade e dispersão. Muito utilizado em dentifrícios eenxaguantes bucais.




gg


SarcosinatosT i iô i b id d i á id li dTensoativo aniônico obtido da sarcosina e ácidos graxos, neutralizadocom sódio. Apresenta limpeza e espuma suaves.

LactilatosTensoativo aniônico obtido da reação entre o ácido lático e ácidosgraxos Apresenta excelentes propriedades de espuma e detergênciagraxos. Apresenta excelentes propriedades de espuma e detergênciacom baixo potencial de irritação.

I iIsetionatosTensoativo aniônico obtido do ácido graxo de coco. Apresentam altacompatibilidade dérmica, sendo muito utilizados em sabonetescompatibilidade dérmica, sendo muito utilizados em sabonetescremosos hidratantes, sabonetes em barra e shampoos.


II. Tensoativos DetergentesII. Tensoativos DetergentesTipos de TensoativosAl il li l íd

gg

AlquilpoliglucosídeosTensoativos não‐iônicos obtidos por acetilação da glucose do milho.Apresentam excelente poder de espuma e detergência, sendop p p g ,amplamente utilizados como co‐detergentes em shampoos, produtosfaciais e infantis.

AlquilglutamatosTensoativo aniônico obtido do ácido glutâmico e óleo de palma.Apresenta excelente compatibilidade dérmica e ocular com poder deApresenta excelente compatibilidade dérmica e ocular com poder deespuma comparável ao LESS. Por ser derivado de aminoácidos, possuicerta característica zwiteriônica, que proporciona limpeza econdicionamento simultaneamente.Alquilglicinatos

óTensoativo obtido da glicina e óleo de palma. Apresenta excelentecapacidade de formação de espuma, mesmo em presença de óleos,sendo muito utilizado para o desenvolvimento de sabonetes em creme e


sendo muito utilizado para o desenvolvimento de sabonetes em creme eespumas de limpeza.


Desempenho de Tensoativos Detergentes Comparação de citotoxicidade entre alguns tensoativos:

TEA-Cocoyl Glutamate

Dodium Cocoyl Glutamate

Sodium Cocoyl Glutamate(and) Disodium Cocoyl Glutamate

pHTEA-Cocoyl Glutamate 5,8Sodium Cocoyl Glutamate (and) Disodium Co 5,8Disodium Cocoyl Glutamate 6,3Sodium Lauroyl Sarcosinate 6,3Sodium Lauroyl Methylaminopropionate 5,8Sodium Methyl Cocoyl Taurate 6,3Decyl Glucoside 7,0Cocamidopropyl Betaine (CAPB) 7,0


Suavep py ( ) ,

Sodium Laureth Sulfate (SLES) 7,0Sodium Myreth Sulfate (SMES) 7,0


Desempenho de Tensoativos Detergentes Comparação de citotoxicidade entre alguns tensoativos:

Formulações comTestes:

Total 18.0%

ControleSodium laureth sulfate 15.0Cocamidopropyl betaine 3.0Disodium Cocoyl Glutamate -

Formulações comTensoativos Suaves11.3 11.32.2 2.24.0 (ativo) -

4 5 ( ti ) (ativo)Water balance balance balance

yTensoativos Suaves -Citric acid q.s.

( )- 4.5 (ativo)

q.s. q.s.

Total 100.0 100.0 100.0pH 5 8 5 8 5 8

Suavidade

Resultados:

5.8 5.8 5.8

Disodium Cocoyl Decyl Sodium Lauryl Sodium Cocoyl Cocoyl Methyl


Disodium CocoylGlutamate

Controle DecylGlucoside

Sodium LaurylSarciosinate

Sodium CocoylIsethionate

Cocoyl MethylTaurate


Desempenho de Tensoativos Detergentes Comparação de formação de espuma entre tensoativos:

Controle Disodium Cocoyl Glutamate

DG SLS SCI CMT

Estrutura da BolhaEstrutura da Bolha

Disodium Cocoyl

Controle Decyl Sodium Sodium Cocoyl


CocoylGlutamate

(DCG)

Glucoside(DG)

LaurylSarciosinate

(SLS)

CocoylIsethionate

(SCI)

MethylTaurate (CMT)


Desempenho de Tensoativos Detergentes Comparação de estabilidade de espuma entre tensoativos:

Estabilidade da Espuma em Água Deionizada

1.8 %

4.5 %


Controle DG SLS SCI CMTDCG


Desempenho de Tensoativos Detergentes p gIrritabilidade em pele humana

Hideo Nakayama et. al. realizou testes de irritabilidade cutânea com Alquil glutamatos (AGS) em voluntários com e sem patologias na pele

Os resultados abaixo mostraram que os AGS são tensoativos Os resultados abaixo mostraram que os AGS são tensoativos t t lt t l

Aplicações sucessivas 48 voluntários saudáveis Nenhuma alteração5.0% aq.

Resumo:extremamente suaves para a peleextremamente suaves para a pele

AGS, sabonete em barrap ç ç5.0% aq.

Patch test Avaliação da Irritabilidade primária

(3 vezes) 0.1 - 5.0% aq. 0.1% AGS: apresentou o mesmo efeito da água5.0%AGS : levemente irritante

Sensibilização AGS b b

48 voluntários saudáveisAGS, sabonete em barra

SensibilizaçãoFototoxicidade

Fotosensibilização48 voluntários saudáveis

AGS, sabonete em barraNenhuma alteração0.1 - 5.0% aq.

Patch test47 voluntários com

dermatiteAGS, SLS, sabonete em barra

AGS e base de sabonete apresentaramo mesmo efeito da água

1 5% aq LESS é i i it tdermatite 1.5% aq. LESS é mais irritante

Uso a longo prazo

48 voluntários saudáveis Sabonete syndet com AGS Nenhuma alteração

Voluntários com dermatite atópica Sabonete syndet com AGS Suave

Voluntários com dermatite Sabonete syndet com AGS Suave


H. Nakano, “Function and action of N-Acyl glutamatic acid”, Fragrance Journal, No.68, 14-20(1984)

Voluntários com dermatite Sabonete syndet com AGS Suave


Desempenho de Tensoativos Detergentesd ã d d ã d l

Método Tape StrippingAdesivo Tape Stripp

Redução da adsorção de LESS na pele:

Testes:LESS (sol. 27%) 37%LESS (sol. 27%) 37% + 6% de Sodium CocoylGlutamate (Sol 30%)

Remoção da camada do Estrato CórneoEstrato Córneo

10x

Resultados:

Glutamate (Sol. 30%)pH5.5, corrigido com NaOH ou HCl

e LE

SS,

rippi

ng)

mean ± S.D.

1 0

1.5

Reduz em 36% a dsor

ção

deso

ma

de 1

0 st

0.5

1.0

64%

100%

78%

117%

adsorção de LESS+Disodium

Cocoyl Glutamate

Ad (s

LESS0.0

+DecylGlucoside

+Sodium Lauryl Sarcosinate


Glutamate


Desempenho de Tensoativos Detergentes d ã d d ã d lRedução da adsorção de LESS na pele:

E b t i i LESS Com a adição de Disodium Cocoyl GlutamateEm sabonetes convencionais o LESSfica adsorvido na pele, causandoirritação. Como a barreira lipídica éremovida, parte do NMF é eluído,

Com a adição de Disodium Cocoyl Glutamate,forma-se uma barreira que bloqueia parcialmente aadsorção de LESS. Como não hácomprometimento da barreira cutânea, nesta etapatambém é possível repor nutrientes do NMF, p ,

ressecando ainda mais a pele.também é possível repor nutrientes do NMFperdidos durante a lavagem.

PCA & Aminoácidos Dodium

CocoylGl t tGlutamate



Desempenho de Tensoativos Detergentes

Efeito dos tensoativos detergentes em cabelos danificados:Efeito dos tensoativos detergentes em cabelos danificados:

Procedimento:

Irradiação Supersônica

Cabelo Alisado

Cabelo Descolorido

10% tensoativo

ç p200W, 26kHz/1h

Medição da Resistência a Tração


Enxágue e secagemç

25oC, 40%R.H.


Desempenho de Tensoativos Detergentes p gEfeito dos tensoativos detergentes em cabelos danificados:

N=15



Desempenho de Tensoativos Detergentes Denaturação de proteínas

Água5%

DCG5%

LESS


II. Tensoativos DetergentesII. Tensoativos DetergentesggDesempenho de Tensoativos Detergentes

Desbotamento e fragmentação de cutículas

N=5 mean ± S D

Figure. 1 Color Wash-Off Left: SLES, Right: AMISOFT CT-12S

Figure.2 Rinsed off Cuticle Fragments Left: SLES, Right: AMISOFT CT-12S

Test FormulationN=5, mean ± S.D. SLES 15.0 (active) -

AMISOFT CT-12S - 15.0 (active)Polyquaternium-10 0.2 0.2Citric acid q.s. -Mehtylparaben 0 2 0 2

More cuticle lossM l l

Mehtylparaben 0.2 0.2Water balance balanceTotal 100.0 100.0

pH 5.2 5.2


More color loss Figure.3 Transmittance of Rinse Water


Desempenho de Tensoativos Detergentes

Combing Test of Dyed Hair / Microscopic Observation:

Avaliação de MVE na Superfície de Cabelos Tingidos

Figure. SEM Images of Hair after Extensive Combing （x 3,000）

<Test Formulas>

a SLES b DCG

MVE – Microscopia de Varredura Eletrônica


a. SLES b. DCG

III. Mercado e Perspectiva do ConsumidorIII. Mercado e Perspectiva do Consumidorpp

Mito e Realidade Sobre o Uso de Sais na Formulação

O que são formulações Salt‐Free*?

Consumidor Salt‐Free = *Sodium Chloride‐Free*Sem adição de sal

O sal danifica os cabelos?

Condicionadores têm sal?


III. Mercado e Perspectiva do ConsumidorIII. Mercado e Perspectiva do Consumidor

Diferenças entre Shampoo Convencional e Anti‐resíduos

SHAMPOO CONVENCIONAL SHAMPOO ANTI‐RESÍDUOS

Estrutura de fórmula enriquecida com Estrutura básica de sistema detergente comativos e aditivos que trazem benefícios específicos aos cabelos

Estrutura básica de sistema detergente, com o mínimo de ingredientes possível

Seu aspecto geralmente é perolado, pois Seu aspecto é transparente, pois a intençãoSeu aspecto geralmente é perolado, pois o consumidor associa o aspecto cremoso

com hidratação

Seu aspecto é transparente, pois a intenção do consumidor é remover todo e qualquer

resíduo depositado nos fios

O pH é alcalino facilitando a abertura dasO pH é levemente ácido a neutro O pH é alcalino, facilitando a abertura das cutículas e a remoção dos resíduos

Aditivado com condicionadores, Não são utilizados aditivos, pois o propósito polímeros e silicones que doam

condicionamento aos fios, facilitando o desembaraço durante a lavagem

do produto é remover resíduos depositados na fibra e alguns aditivos podem causar

build up

A concentração de sobreengordurantes varia de acordo com o tipo de cabelo.

Ex.: normais, secos e oleosos

A concentração de sobreengordurantes é mínima, utilizada apenas para auxiliar no

aumento da viscosidade


Curiosidade: Polímeros CatiônicosCuriosidade: Polímeros Catiônicos

São agentes de condicionante compatíveis com os sistemas aniônicos:

Polyquaternium-7

Polyquaternium-37

yq

Polyquaternium-10

Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride

Acrylamydopropyltrimonium Chloride /Acrylamide Copolymer

Hydroxypropyl Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride


y y p py / y p y

III. Mercado e Perspectiva do ConsumidorIII. Mercado e Perspectiva do ConsumidorppDiferença entre No Poo, Low Poo e Low Damage

CARACTERÍSTICAS NO POO LOW POO LOW DAMAGE

TIPO DE CABELO Cabelos crespos e Cabelos crespos e Cabelos danificadosTIPO DE CABELO cacheados cacheados Cabelos danificados

Nenhum shampoo Pouco shampooBoa detergência, sem aumentar oPROPRIEDADE Nenhum shampoo

Sem detergênciaPouco shampooLeve detergência

sem aumentar o nível de dano da fibra capilar

Limpeza porMECANISMO DE AÇÃO

Limpeza por dissolução

Limpeza por dissolução e leve

detergência

Limpeza pordetergência

INGREDIENTES PROIBIDOS

Silicones, derivadosde petróleo, dentre outros emolientes

l i

Sulfatos Sulfatos

oclusivos

INGREDIENTES CHAVE

Alta carga de emolientes

Tensoativos anfóteros e Combinação de

aniônicos suaves


CHAVE emolientes não‐iônicos aniônicos suaves


Produtos de Mercado

Deva Curl Decadence No

Eico CachosExtraordinários

Trate FiosC h

Yenzah Bomb Garnier Fructis Deva Curl No‐Poo Decadence No‐Poo Zero

Lather Ultra Moisturizing Milk Cleanser

ExtraordináriosLow Poo Shampoo

CachosMagníficosLow Poo Shampoo

Cream Whey Shampoo Low Poo

CachosPoderososHydra Poo

Curls Activator Cl i

Conditioning Cleanser

Milk Cleanser Cleansing Cream



Produtos de Mercado

L'Oréal ElseveSupreme

YenzahSou+Cachos Low

YamáY t l

Bio Extratus Lola Cosmetics Embelleze NovexSupreme Control 4D

Light‐Poo All‐in‐1 Intelligent

Cleansing

Sou+Cachos Low Poo Sulfate‐Free

Shampoo

YamasterolLess Poo Gentle

Shampoo

BoticaCachosPerfeitos

MicroqueratiV t l

Abaixo a Ditadura dos Lisos Curly

Wurly Low Poo Sh

Meus CachosReVitay Low Poo No

Poo Kit

Cleansing Cream

na Vegetal e Baobá Low

Poo Shampoo

Shampoo



Produtos de Mercado

The Éh! MaisCor, Por Favor! (More Colour,

Eco Cosmetics Repair Shampoo, Jun 2015, França,

AcquafloraS.O.S

Reparação

Baby Est Shampoo, Ago 2014, Brasil,

Beleza Natural Cachos Suaves

Shampoo Set 2014Please!), May 2015, Brasil,

$5,11

ç$7,76

ReparaçãoProfundaShampoo, Ago 2014,

Brasil, $12,00

, ,$10,57

Shampoo, Set 2014, Brasil, $5,93


III. Mercado e Perspectiva do ConsumidorIII. Mercado e Perspectiva do ConsumidorppRelação entre Resultado de Tratamentos e Limpeza

Pensamento Atual:Shampoos tradicionais causam

Tendência:C i f l õ f tiShampoos tradicionais causam

ressecamento, não há comoevitar. A solução é recuperar oscabelos com as máscaras de

Criar formulações efetivas quelimpem sem agredir os cabelos,mantendo sua hidratação


cabelos com as máscaras detratamento. durante e após as lavagens.

IV. Desenvolvimento de Formulação IV. Desenvolvimento de Formulação SulfateSulfate--FreeFree

Mecanismos de EspessamentoOs shampoos são soluções de tensoativos associadas a estruturas demicelas bem definidas para formar micelas cilíndricas. Também é

í l l lí l f fpossível utilizar polímeros para gelificar a fase aquosa e incrementara viscosidade do sistema.Soluções de tensoativo detergente podem ser espessadas com aSoluções de tensoativo detergente podem ser espessadas com aadição de NaCl devido a alteração no tamanho da micela.

As micelas possuem alta repulsão entre si os sais reduzem essa forçaAs micelas possuem alta repulsão entre si, os sais reduzem essa forçade repulsão entre as cargas, diminuindo a densidade de carga dasmesmas, que por sua vez diminui a CMC e aumenta o tamanho damicela.A viscosidade depende do tamanho e empacotamento da estruturad i l l t d i id d tdas micelas; se elas se tornarem grandes, a viscosidade aumenta.

A viscosidade aumenta até certo ponto (curva de viscosidade); sehouver excesso de sal a viscosidade reduz drasticamente


houver excesso de sal, a viscosidade reduz drasticamente.


Mecanismos de Espessamento ‐ Alquil Glutamatos

E OE.O. Hipótese:

DISSODIUM COCOYL GLUTAMATE

LESS Adição de DCG

Forte repulsão

Amisoft forma micelas esféricas:MoléculaForte repulsão de DCG

Positivo

Viscosidade baixa Redução de viscosidade


Curvatura


Mecanismos de Espessamento ‐ Alquil Glutamatosp q

)DCG 20 0

10000(wt%)

(mP

a·s)DCG

Glyceryl LaurateMgCl2·6H2O

20.08.0

0-4.51000

sida

de (g 2 2

Aqua Balance100.0

100

Visc

os1

10DCG

+

Concentração de MgCl2·6H2O

10 2 4 6

+Tensoativo não-iônico

+Sal divalente


Concentração de MgCl2 6H2OSal divalente



DCG/tensoativo não iônico/sal/meio aquosoDCG/tensoativo não‐iônico/sal/meio aquoso

1. Combinação entre DCG e tensoativo não-iônicoç

2. Combinação entre DCG e sal divalente




GlycerylGlycerylLaurate Mg2+

Micela esférica

Micelaem bastão Micela “Worm‐like”

DCGCristal líquido(Hexagonal)

Forte força de repulsão

Interface

Fraca força de repulsão

Curvatura NegativoPositivo

Baixa viscosidade Alta viscosidadeBaixa viscosidade Alta viscosidade


Aumento da micela ou conexãoDesestabilizaçãoEmaranhamentoMicela em bastão


Mecanismos de Espessamento ‐ Alquil GlutamatosMecanismos de Espessamento Alquil Glutamatos

Tensoativos que possuem influência no aumento de viscosidade:

Glyceryl CaprateGlyceryl LaurateGlyceryl MyristateLaureth‐2,3 ou 4P l Gl l SPropylene Glycol StearateButylene Glycol LaurateCocamide Methyl MEA

tTendência a aumentar a

viscosidadeetc…

Glyceryl StearateGl l

viscosidade

Glyceryl IsostearatePolyglyceryl‐3 LauratePolyglyceryl‐5 Laurate

t

Sem efeito no aumento da viscosidade


etc…



Test Formula (wt%)Sais divalentes que auxiliam no controle e estabilidade da micela:

DCGGlyceryl LaurateSaltWater

35.015.0

0～3.0Balance

MgCl2

10000

Water Balance100.0

Mg2+

MgSO4CaCl2Zinco PCAS di PCA

1000

Mg

Ca2+

mPa

∙s)

Sodium PCAetc…

Na+MgCl2CaCl2NaClid

ade(m

100

Conc Sal

Viscosi


100 0.005

Conc. Sal(mol/L)

0.0030.001 0.0040.002


FASE INCI NAME % (w/w) FUNÇÃO

A 100 00 V í lAqua q.s.p. 100,00 Veículo

Disodium EDTA 0,10 Sequestrante de íons

Umectante, hidratante e A Sodium PCA 3,50

,condicionante. Auxilia no aumento da viscosidade

Cocoamidopropyl Betaine 5,00 Co‐detergenteCocoamidopropyl Betaine 5,00 Co detergente

Disodium Cocoyl Glutamate 27,00 Detergente

Decyl Glucoside 3,00 Detergente

B

Cocamide DEA 3,00 Sobreengordurante

Laureth‐2 0,85 Espessante

Glyceryl Laurate 2 50 EspessanteGlyceryl Laurate 2,50 Espessante

PEG‐150 Pentaerythrityl Tetraestearate 0,45 Espessante

Parfum q.s. PerfumeC

q

Conservante q.s. Conservante

D Citric Acid q.s. pH= 6‐7 Ajustar pH, acidulante



Parâmetros de Avaliação de Qualidade e Eficácia em Produtos de Limpeza

PARÂMETRO TIPO DE PRODUTO

Espalhabilidade Todas as categoriasEspalhabilidade Todas as categorias

Capacidade de escoamento Todas as categorias

Textura e firmeza Cremes, loções e géis

Dureza Bombas de banho

Tempo de dissolução Bombas de banho, sais de banho, esferas de banho

Tempo de desintegração Bombas de banho, sais de banho, esferas de banho

Propriedades de espuma Todas as categorias

Eficácia do conservante Todas as categoriasEficácia do conservante Todas as categorias

Viscosidade Todas as categorias, exceto sólidos

pH Todas as categoriasp g

Atividade antimicrobiana Sanitizantes para mãos e limpadores bactericidas



Considerações ao desenvolver uma formulação:

PARÂMETROS TÉCNICOS DESEJOS & NECESSIDADES DO CONSUMIDOR

Estabilidade a longo prazo Cor e odor agradável ou neutroEstabilidade a longo prazo Cor e odor agradável ou neutro

Sem crescimento ou contaminação microbiológica

Produto rico em ativos e extratos vegetais, como mínimo possível ou livre de conservantes

Propriedades reológicas adequadas Alta viscosidade, fácil de aplicar e espalhar

Atividade de espuma adequada Alta formação de espuma é fundamental

Desempenho apropriado ‐ limpeza Hidratar a pele enquanto limpa

pH adequado (fisiológico quando possível) Sabonete em barra hidratante com baixo custo

Dermatologicamente seguro Ser bem tolerado pela pele e não‐alergênico

Textura macia Não deixar resíduos na pele ou cabelos

Condicionamento Sensorial não oleoso, não comedogênico


Considerações FinaisConsiderações FinaisSistemas detergentes são produtos que contêm tensoativos com

propriedade de detergência emulsionando componentes insolúveis empropriedade de detergência, emulsionando componentes insolúveis emágua em micelas que são removidas facilmente com enxágue.

Sã tili d j i i tSão utilizados para remover sujeira, maquiagem, germes e outrassujidades da pele e cabelos, tais como oleosidade, células mortas,partículas de poluição.

Podem ser classificados de diversas maneiras, incluindo mecanismode limpeza natureza química suavidade e forma cosmética

p p ç

O sistema ideal não deve danificar a barreira cutânea, que podel lh d l d

de limpeza, natureza química, suavidade e forma cosmética.

resultar em irritação, ressecamento, vermelhidão e coceira, alterandosuas funções primárias.

Seu desempenho é mensurado por aspectos como: capacidadedetergente, formação e estabilidade de espuma, suavidade à pele efacilidade de remoção da sujeira.


facilidade de remoção da sujeira.

ReferênciasReferências1. BORSATO, D., MOREIRA, I., GALÃO, O. F. Detergentes naturais e sintéticos: um guia técnico,

Londrina, EDUEL, 2°edição, 2004., , ç ,

2. DALTIN, D. Tensoativos: química, propriedades e aplicações, São Paulo, Blucher, 2011.

3. BAKI, G. ALEXANDER K. S. Skin cleansing products: introduction to cosmetic formulation andtechnology,Wiley,2015.

4 TADROS T F Applied Surfactants Principles and applications: surfactants in personal care4. TADROS , T. F. Applied Surfactants ‐ Principles and applications: surfactants in personal careand cosmetics, Wiley‐VCH, 2005.

5. CRAWFORD, C., ZIRWAS, M. Laundry detergents and skin irritancy – a Comprehensive, , , y g y pReview. SKINMED. Jan/Fev 2014, p.23‐31, Disponível em:<http://issuu.com/pulsemarketing/docs/skinmed_v12i1_l?e=5397957/6884092>. Acesso em:19 maio, 2015.

6. WALTERS, R. M., MAO, G., GUNN, E. T., HORNBY, S. Cleansing formulations that respect skinbarrier integrity. Dermatology Research and Practice.

7. TELOFSKI, L.S., MORELLO III, A. P., CORREA, M.C.M., STAMATAS, G.N. The infant skin barrier:can we preserve, protect, and enhance the barrier? Dermatology Research and Practice.


ReferênciasReferências8. Seguindo os passos da história. Olímpiadas e Jogos Olímpicos.<http://seguindopassoshistoria.blogspot.com.br/2012/08/olimpia‐e‐os‐jogos‐olimpicos.html>.p // g p g p / / / p j g pAcesso em: 25 de Setembro de 2016.

9. BUSHAN, B. Biophysics of Human Hair: Structural, Nanomechanical and NanotribologicalStudies, Springer (2010)

10. Ajinomoto Co., Inc. Japan, Technical Data Sheet.

11. ROBBINS, C. R. Chemical and Physical Behavior of Human Hair, 5th Edition, Springer (2012)


Obrigada pela atenção!!!Obrigada pela atenção!!!g p çg p ç

Juliana LeiteEspecialista em Cosmetologia

Contato: E‐mail: [email protected] @g

Conselho Regional de Química IV Região (SP) – Minicursos 2016Conselho Regional de Química IV Região (SP) – Minicursos 2016

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Evolução dos Tensoativos ç Detergentes em Cosméticos