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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS DE RIBEIRÃO PRETO
Desenvolvimento e caracterização de creme para as mãos
contendo cristais líquidos para auxílio no tratamento de
doenças ocupacionais
Érika Cristina Vargas de Oliveira
Ribeirão Preto
2010
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS DE RIBEIRÃO PRETO
Desenvolvimento e caracterização de creme para as mãos
contendo cristais líquidos para auxílio no tratamento de
doenças ocupacionais
Orientada: Érika Cristina Vargas de Oliveira
Orientador: Prof. Dr. Pedro Alves da Rocha Filho
Ribeirão Preto
2010
Dissertação de mestrado, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Ciências Área de Concentração: Medicamentos e Cosméticos
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE
TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO,
PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
FICHA CATALOGRÁFICA
Oliveira, Erika Cristina Vargas de Desenvolvimento e caracterização de creme para as mãos contendo cristais líquidos para auxílio no tratamento de doenças ocupacionais. Ribeirão Preto, 2010.
108p.; 30cm.
Dissertação de Mestrado, apresentada à Faculdade de Ciências
Farmacêuticas de Ribeirão Preto/USP – Área de concentração:
Medicamentos e Cosméticos.
Orientador: Rocha-Filho, Pedro Alves da
1. doenças ocupacionais. 2. Hidratação. 3. manteigas e óleos vegetais. 4. creme para as mãos. 5. cristal líquido.
FOLHA DE APROVAÇÃO
Erika Cristina Vargas de Oliveira
Desenvolvimento e caracterização de creme para as mãos contendo cristais
líquidos para auxílio no tratamento de doenças ocupacionais
Orientador: Prof. Dr. Pedro Alves da Rocha Filho Aprovado em:
Banca Examinadora
Prof. Dr.
Instituição: Assinatura:
Prof. Dr.
Instituição: Assinatura:
Prof. Dr.
Instituição: Assinatura:
Dissertação de mestrado, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Ciências Área de Concentração: Medicamentos e Cosméticos
Dedico este trabalho aos meus pais
Filomena e WorneyFilomena e WorneyFilomena e WorneyFilomena e Worney e à minha irmã Ana Ana Ana Ana
ThaisThaisThaisThais por serem a força que me faz
continuar.
AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Pedro Alves da Rocha Filho, pelo acolhimento, orientação e pela
confiança no meu trabalho. Obrigada por abrir as portas da vida científica.
À Profa. Dra. Lia Queiroz do Amaral, do IFUSP-USP pelo interesse no meu
trabalho, a boa vontade em colaborar e ajudar sempre, sou muito grata em tê-
la no meu caminho.
Á Profa. Dra. Márcia Carvalho de Abreu Fantini, do LCr-IFUSP-USP, por ter
aberto as portas de seu laboratório para execução dos testes de Difração de
Raios-X.
Às Profas. Dras. Eliane Candiani Arantes Braga e Lorena Gaspar Rigo, pela
disponibilidade e colaboração no exame de qualificação.
À Profa. Dra Marilisa Guimarães Lara, pela colaboração como assessora
científica.
À Profa. Dra Vera Lúcia Borges Isaac Rangel, da FCFAR-UNESP, pela
colaboração e sugestões na discussão de resultados
Aos amigos e colegas de laboratório: Cindy, Daniela, Fernando, Tatiana,
Mônica, Naira, Talita e Viviane, pela boa convivência, por tornarem o dia-a-
dia mais leve e divertido. Agradecimento especial à Naira, que tanto nos
ajudou e ajuda sempre.
À aluna de iniciação científica Íris, pela colaboração, boa vontade e
persistência no trabalho. Ás demais alunas de iniciação: Natália, Luciana,
Manuela, Carolina, Gisely, Odila e Josiane pela agradável convivência.
Ao técnico Manoel Eduardo Bortolin pelo apoio e auxílio no dia-a-dia.
Ao técnico Antônio Carlos Franco da Silveira do IFUSP-USP, pelo apoio e
disponibilidade
Às amigas Fábia e Fabiana, pela companhia, amizade fora do trabalho.
Às amigas Vivian, Michele, Cristina e Valéria, por fazerem da nossa casa um
lar de paz e aconchego.
Às amigas Ana Lúcia e Francinalva, pela acolhida e companhia.
Aos voluntários que consentiram em participar do teste de avaliação in vivo,
muito obrigada.
À Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto – USP, pela valiosa
oportunidade de aprimoramento profissional.
Às empresas: Beraca, Croda do Brasil, Chemyunion e Oxiteno, por gentilmente
cederem as matérias-primas para o desenvolvimento desta pesquisa.
À CAPES, pelo apoio financeiro.
À todos que contribuíram e torceram direta ou indiretamente, para o sucesso
desta pesquisa.
MUITO OBRIGADA!!!
...que a importância de uma coisa não se mede com fita métrica
nem com balanças nem barômetros etc.
Que a importância de uma coisa há que ser medida pelo
encantamento que a coisa produza em nós.
Manoel de BarrosManoel de BarrosManoel de BarrosManoel de Barros
i
RESUMO OLIVEIRA, E. C. V. Desenvolvimento e caracterização de creme para as mãos contendo cristais líquidos para auxilio no tratamento de doenças ocupacionais. 2010. XXf. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010 Atualmente doenças ocupacionais manifestadas nas mãos, como hiperqueratinização, escamação, desidratação e fissuras profundas são frequentemente relatadas por profissionais como médicos, enfermeiros, dentistas, mecânicos e donas de casa. O uso frequente de luvas e o contato constante com substâncias químicas como detergentes e sabões são as principais causas. O tratamento é feito pelo uso de corticóides tópicos, o que a longo prazo pode causar aumento das infecções no local de aplicação, devido ao efeito colateral de inibição do sistema imune destes fármacos. Isto exposto, fica evidenciada a importância da profilaxia e boa hidratação como alternativas de tratamento. O emprego de matérias-primas vegetais em formulações cosméticas atende ao apelo de sustentabilidade e biocompatibilidade tão buscado pelas empresas do setor. Óleos como o de andiroba e copaíba são tradicionalmente empregados pois podem apresentar potencial antibiótico e antiinflamatório. As manteigas de cacau e cupuaçu possuem alto teor de ácidos graxos, o que lhes confere potencial poder hidratante. Óleos e manteigas vegetais apresentam ainda potencial na formação de estruturas lamelares, as quais melhoram a estabilidade e aumentam o poder hidratante da formulação onde estão presentes. Esta pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de um creme à base de matérias primas vegetais, destinado à profissionais acometidos de doenças ocupacionais nas mãos. Foram manipuladas formulações com os óleos de copaíba e andiroba, aditivadas de manteigas de cacau e cupuaçu. Diversos pares de tensoativo foram pesquisados a fim empregar aquele que produzisse melhor estabilidade e permitisse a formação de estruturas lamelares. Quando empregados os tensoativos PEG-80 Sorbitan
Laurate / Steareth-2 em emulsões com valores de EHL final 7 e 9, foi obtida boa estabilidade preliminar e observada presença de estruturas lamelares. Foi avaliado o comportamento destas frente à evaporação da água e foi observado que mesmo em pequenas concentrações ou após evaporação da água livre do sistema, as estruturas lamelares se mantêm presentes, sugerindo armazenamento de água entre as lamelas. A caracterização por difração de raios-X em alto ângulo (WAXS) permitiu observar que as cadeias carbônicas que compõem a bicamada ao redor dos glóbulos internos da emulsão estão dispostas em um estado ordenado denominado fase gel. A análise por difração de raio-X a baixo ângulo (SAXS) confirmou que os tensoativos estão organizados em multicamadas lamelares intercaladas por camadas de água que se mantiveram estáveis mesmo após três meses de envelhecimento em temperatura ambiente. A avaliação reológica mostrou comportamento pseudo-plástico com tixotropia e ligeiro aumento da viscosidade com o tempo, porém, não confirmou boa estabilidade. Por meio dos testes in vivo observou-se que as formulações desenvolvidas promoveram aumento da hidratação a qual foi prolongada em relação à formulação de mercado. Palavras-chave: doenças ocupacionais, hidratação, manteigas e óleos vegetais, creme para as mãos, cristal líquido.
ii
ABSTRACT OLIVEIRA, E. C. V. Development and characterization of hand cream containing liquid crystals to aid in the treatment of occupational diseases. 2010. XXf. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010
Currently occupational diseases manifested in the hands, as hyperkeratinazation, scaling, dehydration and deep fissures are frequently reported by professionals such as doctors, nurses, dentists, mechanics and housewives. The frequent use of gloves and constant contact with chemical such as detergents and soaps are the main cause. The treatment is done by the use of topical steroids, which in the long term may cause increased infections in the application site, due to side effect of inhibiting the immune system of these drugs. This exposed, the importance of proper hydration as prophylaxis and treatment alternatives is evidenced. The use of vegetable raw materials in cosmetic formulations attends the sustainability and biocompatibility appeal so sought by the cosmetics business sector. Oils such as Andiroba and Copaiba are traditionally used for their antibiotic and anti-inflammatory potential. Cocoa and Cupuassu butters have high levels of fatty acids, giving them potential moisturizing power. Vegetable oils and butters have yet a potential in formation of lamellar structures, which improve stability and increase the moisturizing power of the formulations where they are present. This research aimed to develop a cream based on vegetable raw materials destined to professionals suffering from occupational disease in the hands. Formulations were manipulated with Copaiba and Andiroba oils added with Cocoa and Cupassu butter. Several pairs of surfactant were investigated to employ one that produces better stability and allow the formation of anisotropic lamellar structures. When employed the following pair of surfactants PEG-80 Sorbitan
Laurate / Steareth-2 in emulsions with required HLB of 7 and 9, good preliminary stability was obtained and lamellar structures were observed. We evaluated their behavior against water evaporation and we observed that even in small concentrations or after free water evaporation, lamellar structures are still present, suggesting water storage between the lamellae. Characterization by X-ray diffraction at wide angle (WAXS) elucidated that he carbon chains composing the bilayer around the emulsion’s internal globules are disposed in an ordered state called gel phase. The analysis by small angle X-ray diffraction (SAXS) confirmed that the surfactants are arranged in multilayered lamellae intercalated by layers of water that remained stable even after three months aging at room temperature. The rheological evaluation showed pseudo-plastic behavior with thixotropy and slight increase in viscosity with time, however, not confirmed good stability. The in vivo tests showed that the formulations caused an increase in hydration which was prolonged in relation to the formulation from the market. Key words: occupational diseases, hydration, vegetable oils and butters, hand cream, liquid crystals.
iii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Camadas da pele e seus anexos................................................. 8
Figura 2: (A): camadas da epiderme; (B): melanócito em atividade............ 10
Figura 3: Células que compõem a epiderme............................................... 11
Figura 4: Localização dos receptores da pele............................................. 15
Figura 5: Estrutura do envelope lipídico protéico...................................... 17
Figura 6: Ilustração de palma da mão ressecada e com rachadura............ 18
Figura 7: Ilustração de palma de mão com DCI ......................................... 19
Figura 8: Esquema representando cadeias carbônicas na fase cristal
líquido......................................................................................................... 23
Figura 9: Esquema demonstrando cadeias carbônicas ordenadas na fase
gel....................................................................................................... 24
Figura 10: Representação da área do diagrama ternário onde foi feita a
variação das concentrações ao redor da formulação original.................... 37
Figura 11: Esquema representando a difração de Raios-X e distância
interplanar (d). Adaptado de Eccleston (2000)........................................... 41
Figura 12: Representação das regiões do antebraço demarcadas para a
avaliação in vivo......................................................................................... 42
Figura 13: Princípio de medida do Sebumeter®........................................... 44
Figura 14: Representação da região do diagrama selecionada.................. 48
Figura 15: Fotomicrografias sob luz polarizada das amostras (A) And7
(PEG--80 Sorbitan Laurate / Ceteth-2) e (B) And8 (PEG-80 Sorbitan
Laurate / Steareth-2). Aumento de 200X.................................................. 49
iv
Figura 16: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final
igual a 7 submetida ao teste de variação da fração aquosa no diagrama
de fases. (A)-(F) conteúdo de 70 a 20% de água na formulação. Aumento
de 200X.........................................................................................................
58
Figura 17: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final
igual a 9 submetida ao teste de variação da fração aquosa no diagrama
de fases. (A)-(F) conteúdo de 70 a 20% de água na formulação. Aumento
de 200X......................................................................................................... 59
Figura 18: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final
igual a 7 submetida ao teste de perda de massa por evaporação. (A)-(H)
perda de 10% a 80% de massa. Aumento de 200X.....................................
60
Figura 19: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final
igual a 9 submetida ao teste de perda de massa por evaporação. (A)-(H)
perda de 10% a 80% de massa. Aumento de 200X..................................... 61
Figura 20: Difratograma (adaptado) referente à amostra 29 com EHL final
igual a 7 (WAXS). No detalhe, difratograma original.................................... 64
Figura 21: Difratograma (adaptado) referente à amostra 29 com EHL final
igual a 9 (WAXS). No detalhe, o difratograma original................................. 65
Figura 22: Esquema representando a transição de cristal líquido para
fase gel de acordo com a temperatura de transição (Tt)............................ 66
Figura 23: Representação da distância interplanar (d).............................. 67
Figura 24: Difratograma referente à amostra 29 com EHL final igual a 7
(SAXS)........................................................................................................ 68
Figura 25: Difratograma referente à amostra 30 com EHL final igual a 7
(SAXS)........................................................................................................ 69
Figura 26: Difratograma referente à amostra 6 com EHL final igual a 7
(SAXS)........................................................................................................ 70
v
Figura 27: Difratograma referente à amostra 29 com EHL final igual a 9
(SAXS)........................................................................................................ 71
Figura 28: Difratograma referente à amostra 30 com EHL final igual a 9
(SAXS) 72
Figura 29: Difratograma referente à amostra 6 com EHL final igual a 9
(SAXS)........................................................................................................ 73
Figura 30: Organização das cadeias de óxido de etileno na água
interlamelar................................................................................................. 75
Figura 31: Esquema representando a estabilização do sistema
emulsionado por tensoativos com cadeias de óxido de etileno de
tamanhos diferentes. Adaptado de Kunieda (2001)................................... 75
Figura 32: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final
igual a 7 submetida ao teste de estabilidade acelerada............................... 78
Figura 33: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final
igual a 9 submetida ao teste de estabilidade acelerada............................... 79
Figura 34: Representação da análise dos valores de pH da emulsão com
valor de EHL final 7 nas diferentes condições de armazenamento em
função do tempo. Sendo: TA = Temperatura ambiente (25±2ºC); GEL =
Geladeira (4±2ºC) e EST = Estufa
(45±2ºC)........................................................................................................
81
Figura 35: Representação da análise dos valores de pH da emulsão com
valor de EHL final 9 nas diferentes condições de armazenamento em
função do tempo. Sendo: TA = Temperatura ambiente (25±2ºC); GEL =
Geladeira (4±2ºC) e EST = Estufa
(45±2ºC)........................................................................................................ 82
vi
Figura 36: Representação da análise dos valores de pH da emulsão com
valor de EHL final 7 adicionada de preservante BHT nas diferentes
condições de armazenamento em função do tempo. Sendo: TA =
Temperatura ambiente (25±2ºC); GEL = Geladeira (4±2ºC) e EST =
Estufa (45±2ºC)............................................................................................
83
Figura 37: Gráficos demonstrando o comportamento pseudo-plástico das
formulações com valores de EHL final 7 e 9....................................... 85
Figura 38: Áreas de histerese das formulações estudadas ao 01º e 90º
dias após a manipulação. Sendo: TA = Temperatura ambiente (25±2ºC);
GEL = Geladeira (4±2ºC) e EST = Estufa (45±2ºC).................................. 86
Figura 39: Gráfico representando o resultado da avaliação do potencial
hidratante das formulações.......................................................................... 88
Figura 40: Gráfico do resultado da avaliação da oleosidade cutânea das
formulações................................................................................................... 90
Figura 41: Gráfico do resultado da avaliação dos valores de pH cutâneo
após aplicação das formulações................................................................... 91
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Receptores da superfície da pele e respectivas funções.
Adaptado de Bear (2002)........................................................................... 14
Tabela 2: Componentes do NMF.............................................................. 16
Tabela 3: Descrição das proporções (% p/p) dos componentes das
emulsões selecionadas do diagrama de fases.......................................... 47
Tabela 4: Pares de tensoativos testados e suas proporções para o óleo
de Andiroba EHL= 7................................................................................... 48
Tabela 5: Pares de tensoativos testados e suas proporções para o óleo
de Copaíba EHL = 15................................................................................ 48
Tabela 6: Resultados dos testes de estabilidade preliminar das
formulações selecionadas......................................................................... 50
Tabela 7: Composição das formulações adicionadas das manteigas de
cacau e cupuaçu. Tensoativos: 83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-
80 Sorbitan Laurate........................................................................... 51
Tabela 8: Composição das formulações variando a porcentagem das
manteigas de cacau e cupuaçu em relação aos óleos.Ttensoativos:
83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-80 Sorbitan Laurate................. 52
Tabela 9: Composição das formulações variando a porcentagem das
manteigas de cacau e cupuaçu entre si. Tensoativos: 83,72% de
Steareth-2 e 16,28% de PEG-80 Sorbitan Laurate.................................... 52
Tabela 10: Resultados dos testes de estabilidade preliminar das
amostras representadas nas Tabelas 11 e 12, referentes à variação das
proporções das manteigas de cacau e cupuaçu....................................... 53
Tabela 11: Proporção dos tensoativos para estudo do EHL final............. 54
viii
Tabela 12: Resultados dos testes de estabilidade preliminar do estudo do
EHL requerido pela formulação....................................................................
54
Tabela 13: Proporção dos componentes das formulações geradas da
variação ao redor da formulação original número 29 do diagrama de
fases.............................................................................................................. 56
Tabela 14: Formulações estudadas segundo a variação da fração
aquosa. Tensoativos: 83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-80
Sorbitan Laurate........................................................................................... 57
Tabela 15: Amostras submetidas ao teste de difração de raios-X............... 62
Tabela 16: Dados referentes às medidas de WAXS da amostra 29 com
EHL final igual a 7................................................................................................... 64
Tabela 17: Dados referentes às medidas de WAXS da amostra 29 com
EHL final igual a 9......................................................................................... 65
Tabela 18: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 30 com
EHL final igual a 7......................................................................................... 68
Tabela 19: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 29 com
EHL final igual a 7...................................................................................... 69
Tabela 20: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 6 com
EHL final igual a 7......................................................................................... 70
Tabela 21: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 29 com
EHL final igual a 9......................................................................................... 71
Tabela 22: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 30 com
EHL final igual a 9......................................................................................... 72
Tabela 23: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 6 com
EHL final igual a 9......................................................................................... 73
Tabela 24: Exemplificação da proporção obtida entre os picos da amostra
29 EHL 7 em relação ao valor teórico segundo Luzatti (1962).................... 74
ix
Tabela 25: Resultados da análise reológica das formulações com valor
de EHL final 7 e 9......................................................................................... 87
x
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS %p/p = porcentagem peso em peso
d = distância Interplanar de Bragg
λ = comprimento de onda do aparelho de difração de Raios-X
2θ = ângulo de reflexão de Bragg
A/O = Água em Óleo
BHT = Butil-Hidroxi-Tolueno
CTFA = Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association
DCA = Dermatite de Contato Alérgica
DCI = Dermatite de Contato Irritativa
DSC = Diferential Scanning Calorimetry, Calorimetria Exploratória Diferencia
DTA = Differential Thermal Analysis, Análise Térmica Diferencial
EHL = Equilíbrio Hidrófilo-Lipófilo
EST = Estufa
GEL = Geladeira
HR = Hidratação Relativa
INCI = International Nomenclature of Cosmetic Ingredients
Mc = Média da capacitância das leituras das regiões controle
Mp = Média da capacitância das leituras das regiões de aplicação do produto
NMF = Natural Moisturizing Factor
O/A = Óleo em Água
OE = Óxido de Etileno
PAL = Porcentagem de Água Ligada
PEG = Polietileno Glicol
SAXS = Small Angle X-Ray Scattering, Difração de Raios-X a baixo ângulo
TA = Temperatura Ambiente
Tt = Temperatura de transição entre cristal líquido e fase gel.
T0 = Tempo inicial da análise por difração de raios-X
Tf = Tempo final da análise por difração de raios-X
TEWL = Transepidermal Water Loss
UA = Unidade Arbitrária
UR = Umidade Relativa
WAXS = Wide Angle X-Ray Scattering, Difração de Raios-X a alto ângulo
xi
SUMÁRIO
Resumo.................................................................................................... i
Abstract..................................................................................................... ii
Lista de Figuras........................................................................................ iii
Lista de Tabelas........................................................................................ vii
Lista de Abreviaturas, Siglas e Símbolos.............................................. x
1. INTRODUÇÃO....................................................................................... 2
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................. 8
2.1. PELE................................................................................................... 8
2.1.1. Funções da pele............................................................................... 13
2.1.1.1. Proteção........................................................................................ 15
2.1.2. Hidratação e desidratação da pele................................................... 18
2.2. DERMATITE DE CONTATO IRRITATIVA (DCI).................................. 19
2.3. EMULSÕES......................................................................................... 20
2.3.1. Cristais líquidos e estruturas lamelares na fase gel....................... 21
2.3.1.1. Cristais líquidos............................................................................ 22
2.3.1.2. Estruturas lamelares em fase gel.................................................... 23
2.3.2. Difração de raios-X............................................................................. 22
2.3.3. Análise reológica................................................................................ 23
2.4. MATÉRIAS PRIMAS VEGETAIS........................................................ 26
2.4.1. Óleo de copaíba............................................................................... 26
2.4.2. Óleo de andiroba.............................................................................. 27
2.4.3. Manteiga de cacau........................................................................... 27
2.4.4. Manteiga de cupuaçu....................................................................... 27
xii
3. OBJETIVOS........................................................................................... 30
3.1 Objetivos Específicos........................................................................... 30
4. MATERIAL E MÉTODOS...................................................................... 32
4.1. MATERIAL.......................................................................................... 32
4.1.1. Tensoativos...................................................................................... 32
4.1.2. Fase Oleosa..................................................................................... 33
4.1.3. Fase Aquosa.................................................................................... 34
4.1.4. Aditivos............................................................................................. 34
4.1.5. Preservantes.................................................................................... 34
4.2. MÉTODOS.......................................................................................... 34
4.2.1. Obtenção das formulações............................................................... 34
4.2.1.1. Desenvolvimento das formulações................................................ 34
4.2.1.2. Escolha do par de tensoativos...................................................... 35
4.2.1.3. Adição dos ativos.......................................................................... 35
4.2.1.4. Estudo do EHL requerido pela formulação................................... 35
4.2.1.5. Variação das concentrações do diagrama de fases.................... 36
4.2.1.6. Análise macroscópica das formulações........................................ 37
4.2.1.7. Análise microscópica das formulações......................................... 37
4.2.1.8. Teste preliminar de estabilidade das emulsões............................ 38
4.2.1.8.1. Teste de centrifugação............................................................... 38
4.2.1.8.2. Estresse térmico......................................................................... 38
4.2.1.8.3. Determinação do valor de pH..................................................... 39
4.2.2. Estudo do comportamento microscópico das amostras frente à evaporação da fase aquosa....................................................................... 39
4.2.2.1. Variação da fração aquosa............................................................. 39
4.2.2.2. Teste de perda de massa por evaporação.................................... 39
xiii
4.2.3. Caracterização das emulsões por difração de raios-X................... 40
4.2.4. Testes de estabilidade acelerada..................................................... 41
4.2.4.1. Análise reológica........................................................................... 41
4.3. Avaliação in vivo do potencial hidratante, oleosidade e valor de pH cutâneo.........................................................................................................
42
4.3.1. Avaliação do potencial hidratante...................................................... 43
4.3.2. Avaliação da oleosidade cutânea...................................................... 43
4.3.3. Avaliação dos valores de pH cutâneo................................................ 44
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................. 46
5.1. Obtenção das formulações.................................................................. 46
5.1.1. Desenvolvimento das formulações................................................... 46
5.1.2. Variação dos tensoativos................................................................. 47
5.1.3. Adição dos ativos............................................................................. 50
5.1.4. Estudo do EHL requerido pela formulação...................................... 53
5.1.5. Variação das concentrações no diagrama ternário.......................... 55
5.2. Estudo do comportamento das formulações frente à evaporação da água............................................................................................................
56
5.2.1. Variação da fração aquosa................................................................ 59
5.2.2. Teste de perda de massa por evaporação....................................... 57
5.3. Caracterização das emulsões por difração de raios-X........................ 62
5.3.1. Difração de raios-X em alto ângulo (WAXS).................................... 63
5.3.2. Difração de raios-X em baixo ângulo (SAXS)................................. 67
5.4. Testes de estabilidade acelerada......................................................... 76
5.4.1. Análise reológica................................................................................ 83
5.5. Avaliação in vivo do potencial hidratante, oleosidade e valor de pH cutâneo.........................................................................................................
88
5.5.1. Avaliação do potencial hidratante...................................................... 88
5.5.2. Avaliação da oleosidade cutânea...................................................... 89
xiv
5.5.3. Avaliação dos valores de pH cutâneo................................................ 90
6. CONCLUSÕES........................................................................................ 93
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................... 96
8. ANEXOS................................................................................................ 109
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
2
1. INTRODUÇÃO
A pele, maior órgão do corpo humano, desempenha três funções principais:
transmissão de estímulos e sensações, regulação da temperatura corporal e
proteção. Além de barreira física contra agressões externas, protege contra
desidratação excessiva por meio de uma mistura de lipídios (colesterol, ácidos
graxos livres e esfingolipídios) e suor denominada manto hidrolipídico presente
sobre a epiderme. Neste manto ainda são encontrados aminoácidos livres,
uréia e ácido lático, substâncias estas muito hidrossolúveis e higroscópicas.
Este é o chamado Natural Moisturizing Factor (NMF) que é facilmente removido
por detergentes e solventes (BOWSERT et al., 1994). Na ausência deste
manto hidrolipídico a pele fica susceptível à descamação, dermatites e
infecções.
A mão com polegares opositores foi uma aquisição evolutiva (segundo a
teoria da evolução) que permitiu ao homem a execução de tarefas importantes,
como utilização de instrumentos e a modificação do ambiente o que
proporcionou maior sobrevivência. A partir daí, o aperfeiçoamento dos
movimentos e capacidades das mãos consagrou-as como fundamentais na
vida humana. Quaisquer danos às mesmas, como doenças de pele, fraturas,
inflamações e infecções podem afetar a execução de tarefas e por conseguinte
a vida do ser humano.
Atualmente doenças ocupacionais das mãos, aquelas adquiridas no
trabalho e que resultam em danos e dificultam a realização de quaisquer
tarefas, têm sido frequentes e responsáveis por afastamentos temporários do
indivíduo do seu local de trabalho, resultando em prejuízos financeiros para si e
para a empresa. As reações na pele das mãos são frequentemente relatadas
por médicos, dentistas, enfermeiras, mecânicos e donas de casa, necessitando
de cuidados especiais. Hamman et al. (2003) observaram hiperqueratinização
na parte posterior dos dedos, além de escamação, secura e fissuras profundas.
A dermatite de contato irritativa (DCI) é a que mais prevalece no diagnóstico de
doenças associadas à ocupação (BARTOLO et al., 1996) sendo considerada a
desordem dermatológica mais frequente entre as enfermeiras. Os principais
causadores da DCI são os tensoativos aniônicos presentes em cosméticos
seguidos dos solventes orgânicos, sabões e detergentes. A maioria dos casos
de dermatite ocupacional é devida à exposição crônica a estes produtos, que
3
podem causar distúrbios na constituição natural da pele (SZEPIETOWSKI e
SALOMON, 2005). Os fatores que aumentam o risco de desenvolvê-la são os
seguintes: frequência de lavagem das mãos, uso de desinfetante, condições de
umidade excessiva, exposição a detergentes e uso de luvas. Uma forma de
amenizar os efeitos da desidratação e mesmo preveni-la é o emprego de
produtos hidratantes. Quando há falhas na composição química do manto
hidrolipídico, o hidratante penetra na pele e preenche os espaços vazios entre
as células ocluindo-os, evitando assim a evaporação da água além do normal e
a pele recupera o aspecto saudável.
Cremes hidratantes na forma de emulsões consistem na mistura de dois
líquidos imiscíveis onde um líquido está disperso em outro na forma de
pequenos glóbulos. A formação de uma emulsão é possível devido à ação do
emulsificante, que forma uma camada com propriedades eletrostáticas ao redor
dos glóbulos do líquido disperso, impedindo que coalesçam e separem- se do
dispersante (BOOCK, 2007). Quando o liquido disperso (fase interna) é um
óleo e o líquido dispersante (fase externa) é a água, a emulsão é classificada
como O/A. No caso inverso a emulsão é classificada como A/O. As emulsões
mais adequadas para uso tópico como cosméticos são do tipo O/A por terem
aspecto menos oleoso sendo, portanto mais confortáveis (MORRISON, 2002).
Também são mais facilmente espalhadas e têm maior afinidade com as
camadas da pele (MARTI-MESTRES, 2002). Porém, as emulsões são sistemas
termodinamicamente instáveis sendo que a presença de estruturas lamelares
melhora a estabilidade destas (ECCLESTON, 1990).
Em emulsões formadas por tensoativos não-iônicos o filme interfacial é
composto por bicamadas lamelares do surfactante separadas por água. As
cadeias carbônicas que as compõem podem estar dispostas em dois estados
físicos: estado ordenado (fase gel), ou desordenado (estado líquido cristalino).
As características físico-químicas do tensoativo empregado e a temperatura do
sistema determinam em que estado se encontrarão as cadeias carbônicas nas
bicamadas.
A conformação em múltiplas camadas com água retida entre as cadeias
hidrofílicas é característica semelhante às membranas das células humanas.
Isto confere à formulação que as contêm propriedades como (i) proteção dos
ativos incorporados frente à foto e termodegradação, (ii) aumento da retenção
4
de água e consequente hidratação do estrato córneo e, (iii) aumento da
estabilidade físico química, por exemplo, viscosidade e poder solubilizante e
dispersante (ENGELS & RYBINSKI, 1998; BOOCK, 2007).
A técnica de difração de raios-X tem se mostrado eficiente na elucidação
da interação entre as porções parafínicas e aquosas em sistemas complexos
como as emulsões. Por meio dela é possível determinar a disposição das
cadeias carbônica (fase gel ou líquido cristalina) e, se os glóbulos das mesmas
são estabilizados por filme monomolecular ou por estruturas lamelares.
Para ser considerada apropriada para o uso, uma emulsão precisa
apresentar alguns critérios, tais como estabilidade prolongada e consistência
adequada para aplicação e liberação de ativos. Tão decisivas características
podem ser avaliadas por meio da análise reológica que permite determinar
aquelas desejáveis às formulações cosméticas tais como a tixotropia. Esta
propriedade é interessante, pois quando presente determina que o produto se
torna menos viscoso no momento da aplicação facilitando o uso da formulação
cosmética (GAO, 2003).
A diversidade da flora brasileira permite a multiplicidade de matérias
primas no desenvolvimento de novos produtos para a indústria farmacêutica
(PENIDO et al, 2005). Componentes naturais como óleos derivados de plantas
e animais têm sido usados em formulações cosméticas. A tendência do
consumo de produtos naturais e a elevação dos preços dos produtos derivados
do petróleo colaboram ainda mais para o desenvolvimento de estudos para
aplicação de produtos vegetais (SILVA & SOARES, 1996).
Os óleos, ceras e manteigas vegetais possuem propriedades
emolientes, são substâncias que mantêm a suavidade, a maciez e a
flexibilidade da pele. A incorporação de emolientes vegetais como
componentes de uso tópico proporciona efeitos de reposição e proteção da
matriz lipídica da pele sendo capazes de auxiliar no tratamento de dermatoses
como DCI (SILVA, 2002). Os óleos vegetais ainda possuem vantagens como
boa penetração cutânea, capacidade de liberação de ativos, baixos valores de
viscosidade e peso molecular, sendo menos oclusivos que óleos minerais.
(ANDRADE, 2008).
O óleo de copaíba é uma resina extraída do tronco das árvores de
diversas espécies do gênero Copaífera. São atribuídas a ele atividades
5
analgésica, antialérgica e antiinflamatória, é também rico em triterpenos,
tetraterpenos, alcalóides e limonóides (PENIDO et al, 2005).
O óleo de andiroba é extraído das sementes produzidas pela árvore
Carapa guyanensis, da família das Meliáceas. A alta porcentagem de ácidos
graxos tais como palmítico (28%), palmitolêico, esteárico, oléico (52%),
linolêico e araquídico, o torna interessante para a indústria cosmética. São
atribuídas ainda ações anti-reumática, antiinflamatória e cicatrizante
(OLIVEIRA, 2008).
A manteiga de cacau é o material graxo natural da semente do cacau
(Theobroma cacau L.). É bastante estável, com ponto de fusão baixo, em torno
de 35°C, tem propriedades emolientes e antioxidantes. Apresenta boa
biocompatibilidade e baixa toxicidade para a pele humana sendo empregada
em formulações para pele, lábios e cabelos (BOOCK, 2007).
A manteiga de cupuaçu é extraída das sementes da árvore Theobroma
grandiflorum L.. O alto conteúdo em ácidos graxos saturados e insaturados lhe
confere baixo ponto de fusão (± 30°C) e boas propriedades emolientes e
hidratantes. Possui grande capacidade de absorção de água,
aproximadamente 240% superior à da lanolina, sendo um importante substituto
vegetal desta (BOOCK, 2007).
Tendo em vista a larga aplicabilidade das matérias-primas vegetais em
formulações com potencial hidratante, a capacidade das estruturas lamelares
em aumentar essa propriedade e a importância desta no tratamento das
doenças ocupacionais, o objetivo geral desta pesquisa foi o desenvolvimento
de formulação hidratante contendo estruturas lamelares que auxilie de forma
eficaz no tratamento de DCI. Foram avaliados aspectos físico-químicos do
produto, caracterizadas as estruturas lamelares, estudado o comportamento
destas frente à evaporação da fase aquosa da emulsão além do
comportamento reológico e capacidade hidratante do produto final. Os
resultados obtidos demonstraram que o produto desenvolvido apresenta ao
redor dos glóbulos da fase interna bicamadas multilamelares cujas cadeias
carbônicas estão dispostas em uma estrutura ordenada denominada fase gel.
Estas se mantiveram estáveis nos testes de estabilidade conduzidos. A
avaliação reológica revelou que todas as formulações apresentavam
comportamento pseudo-plástico com tixotropia, porém, não confirmou a
6
estabilidade das mesmas. O teste in vivo confirmou a capacidade hidratante da
formulação desenvolvida e mostrou uma hidratação prolongada em relação à
formulação de mercado.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAREVISÃO BIBLIOGRÁFICAREVISÃO BIBLIOGRÁFICAREVISÃO BIBLIOGRÁFICA
8
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. PELE
A pele é o maior órgão do corpo humano. Em uma pessoa de 70
kg é responsável por cerca de 12 kg do seu peso. (representa quase 15% do
peso de nosso corpo) com área de 20.000 cm2 e volume de 4000 mL; a
espessura varia de 0,5 a 5 mm (região orbital), sendo mais espessa (1,5 mm)
na planta do pé e na palma da mão. Constitui barreira impermeável
intermediária entre o meio interno e o ambiente, além de ser importante órgão
de comunicação e desempenhar funções muito importantes como regulação da
perda de água e isolante térmico.
A pele é formada por três camadas unidas entre si: epiderme, derme e
hipoderme (Figura 1) tendo cada uma características e funções diferentes.
Figura 1: Camadas da pele e seus anexos (NATURA, 2009)
9
1ª) Epiderme
É a camada mais externa da pele, constituída também por camadas
denominadas estratos (Figura 2). Formada por células achatadas denominadas
queratinócitos, ricas em queratina ajuda a evitar a desidratação, ou perda de
água, do organismo, Estas células estão envolvidas pelo envelope lipídico
protéico que as mantêm unidas e, consequentemente, com menos espaço para
permitir a perda de água por evaporação.
A epiderme está em constante renovação: à medida que envelhecem tornam-
se achatadas e preenchidas por queratina, sendo substituídas por novas
células que atingem à superfície (Figura 3). Este deslocamento para a parte
mais externa acontece porque as células são “empurradas” pelas mais novas e
este processo de renovação celular ocorre em intervalo de tempo de um a dois
meses. Na epiderme existem outras células, chamadas melanócitos que
produzem a melanina, responsável pela pigmentação da pele. A quantidade de
melanina determina a cor da pele de cada indivíduo protegendo-a dos efeitos
nocivos do sol.
10
Figura 2: (A): camadas da epiderme; (B): melanócito em atividade (P&G
beauty & grooming, 2010)
B A
11
Figura 3: Células que compõem a epiderme (BioSkinCare, 2010)
Estrato basal ou germinativo: é a camada mais profunda e recebe este nome
porque há divisão contínua de células que asseguram a renovação da
epiderme. É formado por uma fileira de células dos seguintes tipos:
- Células Basais ou Queratinócitos: a função principal é a produção de
queratina (proteína elástica e flexível que consiste no principal componente da
camada córnea) que forma, também, uma barreira contra os agentes externos
físicos e/ou químicos;
- Melanócitos: células responsáveis pela produção de melanina, cuja função
pigmentogênica apresenta obstáculo na ação das radiações solares, sendo
considerada como proteção solar natural. O processo pelo qual forma-se a
melanina é conhecido por melanogênese;
- Células de Langherans: localizadas na parte externa do folículo piloso e
glândula sebácea, desempenha papel fundamental no sistema imunológico da
pele, atuando no processo primário de antígenos exógenos que atingem a pele;
12
Estrato espinhoso: é também conhecido como camada malpighiana ou corpo
mucoso de Malpighi, formado por células que se achatam progressivamente
em direção à superfície. As células são ligadas umas às outras por pontes
intercelulares denominadas desmossomas;
Estrato granuloso:é formado pelas células granulosas que recebem este
nome devido ao grande número de grânulos em seu interior, formados por
queratina, que são continuamente produzidas pelos queratinócitos;
Estrato lúcido: de estrutura compacta e resistente, apresenta grande
quantidade de eleidina (substância oleosa responsável pelo tom translúcido da
pele). É praticamente inexistente nas regiões palmo-plantares;
Estrato córneo: repleto de queratina e em constante escamação. É a camada
mais superficial da pele.
2ª) Derme
A derme é a camada intermediária da pele com espessura entre 1 e 4
mm, formada por fibras e por grande quantidade de vasos sanguíneos e
linfáticos e terminações nervosas. As fibras são produzidas pelos fibroblastos e
podem ser elásticas ou colágenas. As elásticas permitem que a pele retome as
características normais após estiramento, enquanto as colágenas conferem
maior resistência à pele, formando uma rede que sustenta outras estruturas:
pêlos, unhas, glândulas sebáceas e sudoríparas.
As terminações nervosas localizadas na derme recebem os estímulos do
meio ambiente, e os transmitem ao cérebro, através dos nervos. Estes
estímulos são traduzidos em sensações, como dor, frio, calor, pressão,
vibração, cócegas e prazer.
Vasos sanguíneos nutrem e regulam a temperatura da pele. A
termorregulação é o resultado de contínua alternância entre vasoconstrição e
vasodilatação dos capilares em função da situação ambiental, contribuindo
para o controle da temperatura corporal.
A musculatura da pele é lisa e compreende os músculos eretores dos
pêlos, os dardos do escroto e a musculatura da auréola mamária sendo
importantes na geração de calor.
Os folículos pilosos são estruturas constituídas por células
queratinizadas. Existem dois tipos de pêlos: velus (pêlos tipo lanugem), e
13
terminal (mais espesso e pigmentado como cabelo, barba, pilosidade pubiana e
axilar).
As glândulas sudoríparas liberam o suor que é incolor, inodoro,
composto de 99% de água e solutos encontrados no plasma. O forte odor do
suor é causado por bactérias comumente presentes nas regiões sudoríparas.
Também devido ao suor da pele é mantida a temperatura do corpo e
eliminadas substâncias como uréia, ácido láctico, etc. As glândulas sudoríparas
podem ser:
- ÉCRINAS, que estão dispersas por todo o corpo, existindo em maior
quantidade nas regiões palmo-plantares e axilas. Desembocam diretamente na
superfície da epiderme, cujo orifício por onde é eliminado o suor chama-se poro
ou crossiríngio e se apresenta rodeado de queratina;
- APÓCRINAS, que desembocam nos folículos pilossebáceos e não
diretamente na superfície. Localizam-se na axila, área perimamilar e região
anogenital, e, modificadamente, no conduto auditivo externo, nas pálpebras
(glândulas de Moll) e nas mamas (glândulas mamárias).
As glândulas sebáceas estão: presentes em toda a pele, com exceção
das regiões palmares e plantares. Desembocam sempre no folículo
pilossebáceo com ou sem pêlo. O sebo diminui a perda de água, tem
propriedades antimicrobianas e substâncias precursoras de vitamina D.
3ª) Hipoderme
Camada mais interna da pele é formada por células preenchidas por
material graxo, tendo espessura bastante variável. Dá suporte e une a
epiderme e a derme ao restante do corpo e permite que as duas primeiras
camadas deslizem livremente sobre as outras estruturas do organismo. Além
disso, a hipoderme também mantém a temperatura corporal, acumula energia
para o desempenho das funções biológicas, protege o organismo contra
agressões mecânicas e facilita a mobilidade da pele em relação às estruturas
subjacentes.
2.1.1 Funções da pele:
A pele desempenha três funções principais: transmissão de estímulos e
sensações, regulação da temperatura corporal e proteção.
14
A transmissão de estímulos e sensações é de responsabilidade das
terminações nervosas da derme que captam os estímulos externos e enviam
ao cérebro onde serão traduzidos em sensações como dor, frio, calor, pressão
e vibração (Tabela 1 e Figura 4). Tais sensações permitem a percepção do
ambiente ao redor e uma rápida reação contra perigos e ameaças. As
terminações nervosas concentram-se em maior ou menor quantidade,
dependendo da região do corpo. Quanto maior o número de terminações,
maior é a sensibilidade, olhos e língua são exemplos de regiões bastante
sensíveis. Os tipos de terminações nervosas também variam de acordo com o
local. Nos lábios, por exemplo, há maior concentração de nervos sensíveis à
dor e pressão. Na língua, existem terminações (papilas gustativas) que
diferenciam os gostos dos alimentos: amargo, salgado, doce, ácido.
Tabela 1: Receptores da superfície da pele e respectivas funções. Adaptado
de Bear (2002).
RECEPTORES DE SUPERFÍCIE SENSAÇÃO PERCEBIDA
Receptores de Krause Frio
Receptores de Ruffini Calor
Discos de Merkel Tato e pressão
Receptores de Vater-Pacini Pressão
Receptores de Meissner Tato
Terminações nervosas livres Principalmente dor
15
Figura 4: Localização dos receptores da pele. Adaptado de
Bear (2002).
A regulação da temperatura é feita por dois mecanismos: o suor e o
arrepio. O suor, produzido pelas glândulas sudoríparas, resfria o corpo ao
evaporar-se, já o arrepio objetiva evitar a perda do calor armazenado na
camada de ar formada entre os pêlos. A temperatura ainda pode ser regulada
pela camada adiposa da hipoderme, importante isolante térmico, conservando
o calor interno.
2.1.1.1 Proteção
Além de barreira física contra agressões externas, a pele protege contra
desidratação excessiva por meio de uma mistura de lipídios (colesterol, ácidos
graxos livres e esfingolipídios) e suor denominada manto hidrolipídico presente
sobre a epiderme. Neste manto ainda são detectados aminoácidos livres, uréia
e ácido lático, substâncias estas muito hidrossolúveis e higroscópicas. O manto
hidrolipídico lubrifica a pele e os pêlos tornando a pele mais resistente às
infecções. Este é o chamado Natural Moisturizing Factor (NMF) que é
facilmente removido por detergentes e solventes (BOWSERT et al., 1994). Na
ausência deste a pele fica susceptível a descamação, dermatites e infecções.
16
O NMF é encontrado exclusivamente entre as células do estrato córneo e
sua função é devida aos seus constituintes químicos altamente solúveis em
água e suas características higroscópicas (Tabela 2). Em estados patológicos
cutâneos constata-se a ausência de NMF juntamente com anormalidades
associadas ao estrato córneo. Nos casos em que há ausência de NMF as
manifestações ocorrem como rachaduras severas, escamação da pele e uma
falha da descamação normal (BOWSERT et al, 1994).
Tabela 2: Componentes do NMF (CORTE, 2006)
Componentes Concentração
(%)
Aminoácidos 40
Ácido pirrolidônico carboxílico 12
Lactato de sódio 12
Açúcares 8,5
Uréia 7
Eletrólitos (sódio, cálcio, potássio, magnésio, fosfatos e
cloretos)
18
Amônia, ácido úrico, glicosamina, creatinina 1,5
Outros 1
A secreção sebácea é uma mistura de triglicerídeos, ácidos graxos livres,
colesterol e ésteres responsáveis pela oleosidade da pele. Atua como camada
protetora e plastificante sobre o estrato córneo e impede parcialmente a perda
de água e o excesso desta sobre a pele evitando assim a proliferação de
fungos e bactérias aumentando a resistência a ácidos e álcalis (HARRIS, 2003;
COSTA, 2009). Os lipídios intercelulares componentes do sebo também são
constituintes da barreira natural da pele mantendo-a hidratada e macia. Esses
lipídios formam multilamelas (Figura 5) que envolvem as células do estrato
córneo e incorporam água à sua estrutura (MARINO, 2001) sendo de grande
importância na prevenção de perda do NMF no interior dos corneócitos
(BOWSERT et al, 1994). São oriundos da degradação das células da camada
granular da epiderme e consistem em colesterol, ácido graxo livre e
esfingolipídios. As ceramidas são os maiores componentes dos lipídeos
17
intercelulares do estrato córneo e são fundamentais na construção da
bicamada lipídica e importante para a as forças de coesão-adesão do estrato
córneo e consequentemente da função de barreira (IDSON,1992). A coesão
entre os corneócitos também depende da ação de proteínas como integrina,
involucrina e filagrina as quais em quantidade insuficiente, estão envolvidas no
desenvolvimento de doenças como ictiose, dermatite atópica e psoríase
(PEREDA, 2010).
Figura 5: Estrutura do envelope lipídico protéico.
A maioria dos fatores responsáveis pelo ressecamento (Figura 6),
rachadura e dermatite de contato irritativa, pode ser devida à perda de água do
estrato córneo. Fatores como contato com solventes, detergentes, uso
excessivo de água e sabão e outros irritantes químicos, podem contribuir para
perda da função da barreira de proteção pela desnaturalização da queratina,
remoção do NMF e alteração na bicamada lipídica (MARINO, 2001). A
severidade do dano é dependente do tipo e intensidade de exposição a esses
fatores irritantes que pode aumentar pela penetração de irritantes e alérgenos
promovendo inflamação (TUPKER, 1997).
18
Figura 6: Ilustração de palma da mão ressecada e com rachaduras (Medscape
Today, 2010)
2.1.2 Hidratação e desidratação da pele
O conteúdo de água da pele é consideravelmente superior nas camadas
basais da epiderme (± 75%) e diminui à medida que as células se diferenciam
e migram em direção ao estrato córneo (10-15% de água). A hidratação
adequada dos corneócitos depende da integridade do conteúdo intercelular,
pois através do estrato córneo o corpo humano perde água (BOURY-JAMOT,
2006).
A evaporação fisiológica é denominada de perda da água
transepidérmica normal (Transepidermal Water Loss-TEWL). Esta acontece
quando a barreira de proteção da pele, o manto hidrolipídico e toda a fisiologia
da pele estão intactos. Já a desidratação acontece quando a perda de água
através do estrato córneo está acima do normal. Neste processo patológico
podem estar envolvidos fatores intrínsecos e extrínsecos como genética, idade,
hábitos pessoais e condições climáticas.
Todos os tipos de pele precisam de cuidados para evitar a desidratação.
A pele oleosa também pode ficar desidratada, pois, a hidratação é resultado de
um equilíbrio entre quantidade de óleo e água presentes na pele. Portanto, a
maior produção de sebo não impede a perda da água (HARRIS, 2003). O
envelhecimento também causa a desidratação da pele: quanto mais idoso,
menor a quantidade de água no organismo.
Com menos água, há menor proteção e, portanto, maior a facilidade de
irritação por substâncias químicas, ou mesmo pela poeira que está no ar. A
19
pele reage com inflamação: surgem as manchas vermelhas, chamadas de
eczemas ou dermatites que podem inflamar formar bolhas e produzir exsudato.
2.2. DERMATITE DE CONTATO IRRITATIVA (DCI)
Dermatite ou dermatose ocupacional é qualquer alteração da pele ou
mucosa e anexos, direta ou indiretamente causada, condicionada, mantida ou
agravada por agentes presentes na atividade ocupacional ou no ambiente de
trabalho. Podem ser de natureza alérgica ou irritativa, sendo esta última a mais
freqüente na proporção de 4:1(ALCHORNE, 2010).
As doenças ocupacionais que acometem a pele somam 60% de todas
aquelas relacionadas às condições de trabalho nos países industrializados
sendo 90% delas Dermatites de Contato (ALCHORNE, 2010). Dificultam a
realização de quaisquer trabalhos e têm sido responsáveis pelo afastamento
temporário do indivíduo de seu local de trabalho causando prejuízos para o
mesmo e para a empresa (CURR et al., 2008).
A Dermatite de Contato Alérgica (DCA) requer a ativação da imunidade
adquirida antígeno-específica levando ao desenvolvimento de células T
efetoras, mediadoras da inflamação cutânea. Já a Dermatite de Contato
Irritativa (DCI) (Figura 7) é decorrente dos efeitos tóxicos de xenobióticos
capazes de ativar a imunidade inata da pele (HENNINO, 2005).
Figura 7: Ilustração de palma de mão com DCI (Medscape Today, 2010).
Irritantes químicos são responsáveis por 75 a 80% dos casos de
dermatite (PIMENTEL, 1998). São considerados irritantes: solventes, sabões,
detergentes, sumos vegetais, antioxidantes, ácidos, bases, agentes redutores,
20
etc. Os irritantes considerados mais fortes são bem conhecidos e evitados,
como ácidos e solventes, porém, a ação dos irritantes mais fracos, como
sabões e detergentes, é muitas vezes ignorada. São ainda considerados
fatores de irritação (i) o contato constante com água, como para profissionais
da área de saúde; (ii) trabalhos que envolvam fatores mecânicos ou físicos
como calor, radiação e frio; e (iii) trabalhos envolvendo agentes biológicos,
como os relacionados à agricultura.
A prevenção primária à DCI consiste em treinamentos periódicos
abordando os cuidados no manuseio de substâncias irritantes, rotulagem
correta dos produtos manipulados indicando a substância presente e uso dos
equipamentos de proteção adequados (BARBAUD, 2005).
O diagnóstico de DCI é feito por meio de história clínica detalhada
observando o tempo de aparecimento das lesões, atividades profissionais
desenvolvidas assim como outras atividades habituais. Pode ser realizado o
teste epicutâneo que consiste em aplicar pequena quantidade da substância
suspeita na região afetada e observar a formação ou não de reação. Este
também é empregado para diferenciar entre DCI e DCA (DUARTE, 2000,
BORDEL-GOMÉZ, 2010).
Na DCI a retirada do irritante causal conduz, na maioria dos casos, a
melhora do quadro. Compressas úmidas com substâncias adstringentes são
usadas em casos apresentando bolhas ou vesículas. Os corticóides tópicos
podem sem empregados para diminuir o processo inflamatório. Cremes
hidratantes contendo uréia e silicones auxiliam na proteção da pele (DUARTE,
2000).
2.3. EMULSÕES
Emulsão é a mistura de dois líquidos imiscíveis onde um líquido está
disperso em outro na forma de pequenos glóbulos. Esta é possível devido à
ação do emulsificante, que forma uma camada com propriedades eletrostáticas
ao redor dos glóbulos do líquido disperso impedindo que eles coalesçam e se
separem do dispersante (LACHMAN, 2001; BOOCK, 2007). Quando o liquido
disperso (fase interna) é um óleo e o líquido dispersante (fase externa) é a
água, a emulsão é classificada como O/A. No caso inverso a emulsão é
classificada como A/O.
21
As emulsões mais adequadas para uso cosmético são as do tipo O/A
por terem aspecto menos oleoso sendo, portanto mais confortáveis
(MORRISON, 2002). Também são mais facilmente espalhadas e têm maior
afinidade com as camadas da pele (MARTI-MESTRES, 2002).
As emulsões podem ser obtidas por dois métodos principais:
emulsificação direta, onde as fases são simplesmente adicionadas uma à outra
sob intensa agitação, e emulsificação por inversão de fases que consiste em
adicionar a fase externa sobre a fase interna sob agitação até que a inversão
das fases ocorra. Durante este processo um sistema inicialmente A/O torna-se
O/A e vice-versa (OLIVEIRA, 2008)
De acordo com Cunha (1970) e Morais et al. (2006) uma emulsão
estável deve manter as mesmas características que possui quando da
fabricação mesmo se submetida a condições desfavoráveis de temperatura,
umidade, luz e agitação. A estabilidade de um sistema emulsionado depende
do equilíbrio entre os componentes, da ação do agente emulsionante, das
forças eletrostáticas formadas ao redor dos glóbulos, impedindo que ocorram
processos de instabilidade como floculação, cremeação e coalescência. Na
floculação os glóbulos da fase dispersa se aproximam, mas ainda se mantém
separados por uma fina camada de líquido. Na cremeação os glóbulos
assentam ou flutuam na porção superior do sistema disperso devido a
diferenças de densidade entre as fases. A coalescência é a separação total das
fases interna e externa pela remoção da camada interfacial. Tanto a floculação
quanto a cremeação são processos reversíveis, porém, em longo prazo
causam coalescência (ROLAND, 2003). Para garantir a estabilidade e
determinar o prazo de validade de um sistema emulsionado são realizados
testes que simulam condições inadequadas de armazenamento e situações
extremas de força da gravidade.
2.3.1. Cristais líquidos e estruturas lamelares em fase gel.
As cadeias carbônicas do tensoativo organizado em bicamadas
lamelares nas emulsões, podem estar no estado ordenado (fase gel), ou
desordenado (estado líquido cristalino).
Muitos artigos da literatura discutem a presença de bicamadas lamelares
em emulsões chamando-as de fases líquido-cristalinas (LUZATTI, 1957;
22
SKOULIOS, 1977; CIOCA & CALVO, 1990; CORMELLES et al., 1989;
AUVRAY et al., 1997; FORSTER et al., 1997; FRIBERG, 1997; BRINON et al.,
1998; ENGELS & RYBINSKY, 1998; NESSEEM, 2001; KUNIEDA, 1999, 2001;
AL-BAWAB & FRIBERG, 2004; SAULNIER et al., 2008, KUDLA, 2010), porém,
as características físico-químicas e composição das formulações sugerem que
se trata de estruturas lamelares cujas cadeias se encontram na fase gel, o que
não invalida os resultados acerca das propriedades a elas atribuídas tais como
(i) proteção dos ativos incorporados frente à foto e termodegradação, (ii)
aumento da retenção de água e conseqüente hidratação do estrato córneo e,
(iii) aumento da estabilidade físico química (ENGELS & RYBINSKI, 1998;
BOOCK, 2007; ECCLESTON, 1990).
A transição da fase cristalina para a fase gel ocorre em uma
determinada temperatura e depende das características da porção lipofílica do
tensoativo. Quanto maior for a cadeia carbônica e/ou quanto menos
insaturações esta tiver, maior será a temperatura de transição (ECCLESTON,
1990).
2.3.1.1. Cristais líquidos
São caracterizados como fluidos complexos que se encontram em um
estado intermediário da matéria. Também conhecidos como mesofase ou
estado mesomórfico, têm propriedades óticas típicas do estado sólido
(anisotropia e birrefringência) e propriedades mecânicas típicas do estado
líquido (fluidez e tensão superficial) (CIOCA & CALVO, 1990; BECHTOLD,
2005).
Podem ser classificados em duas grandes categorias:
� Termotrópicos: são constituídos por substâncias orgânicas, dependem
do aumento da temperatura do sistema. São pouco estáveis (TYLE,
1989). Têm aplicação na fabricação de dispositivos eletro-ópticos e
sensores de temperatura e pressão (BECHTOLD, 2005).
� Liotrópicos: dependem da interação entre moléculas anfifílicas dos
tensoativos e da água. Quando o tensoativo e a água são submetidos a um
aumento na temperatura, as cadeias lipofílicas rearranjam-se em um estado
líquido desordenado e a água penetra entre as cadeias hidrofílicas. Após o
resfriamento as cadeias hidrofílicas se reorganizam e mantém a água entre si.
23
Essa nova conformação é a estrutura líquido-cristalina liotrópica. Têm
capacidade de refletir a luz polarizada apresentando birrefringência a qual pode
ser observada por meio de microscopia de luz polarizada (SANTOS, 2006).
Podem estar presentes em emulsões contendo um único surfactante,
misturas de surfactantes não iônicos de cadeias curtas (menos de 12 átomos
de carbono) e lecitinas. Nestes casos as cadeias carbônicas das bicamadas
lipídicas estão desordenadas, semelhantes a líquidos (Figura 8) (ECCLESTON,
1990).
Figura 8: Esquema representando cadeias carbônicas na fase cristal líquido.
Adaptado de Eccleston (1990).
2.3.1.2. Estruturas lamelares em fase gel
Consistem em bicamadas de moléculas do tensoativo separadas por
água livre (BARRY, 1989). Podem ser formadas em meio aquoso por uma
gama de agentes de superfície submetidos a condições específicas. As
cadeias carbônicas na bicamada estão agrupadas em uma sub-célula
hexagonal onde as cadeias estão ordenadas (Figura 9).
Água
Cristal Líquido
24
Figura 9: Esquema demonstrando cadeias carbônicas ordenadas na fase gel.
Adaptado de Eccleston (1990).
Misturas de tensoativos iônicos ou não iônicos derivados de álcoois ou
ácidos graxos de cadeia longa tendem a formar estruturas lamelares na fase
gel quando empregados em emulsões. Estas apresentam boa estabilidade e
consistência que podem ser explicados pela presença de tais estruturas
(KÓNYA, 2003, 2007; ECCLESTON, 1990).
2.3.3. Análise reológica
Para ser considerada apropriada para o uso, uma emulsão precisa
atender a alguns critérios, tais como ter estabilidade prolongada e consistência
adequada para aplicação e liberação de ativos. Tão decisivas características
podem ser determinadas e ajustadas por meio da análise reológica que
consiste no estudo das propriedades de fluxo e deformação da matéria. As
propriedades de fluxo de uma emulsão são características físicas
determinantes para o equilíbrio do sistema, pois fornecem informações sobre
estabilidade física e aspecto estético do produto. A correlação entre a avaliação
reológica e estes aspectos físicos e de aceitação comercial é de grande
importância na predição do desempenho e no desenvolvimento de novos
produtos (BARNES, 1994; TADROS, 2004).
O comportamento reológico de uma emulsão depende da interação
entre os componentes do sistema. Os parâmetros básicos que o determinam
são: reologia da fase contínua, natureza das partículas da fase dispersa
Água
Fase Gel
25
(tamanho, concentração e deformabilidade) e as interações entre elas
(BARNES, 1994).
Em sistemas emulsionados por tensoativos não-iônicos e álcoois graxos
onde há formação de bicamadas lamelares na fase gel, a reologia é
influenciada pelo deslocamento da água entre o espaço interlamelar e fase
dispersante (RIBEIRO et al., 2004). Segundo Eccleston (1988) e Ribeiro (2004)
a capacidade de armazenar água entre as lamelas e, consequentemente as
propriedades reológicas destas emulsões são determinadas pelo tamanho da
cadeia lipofílica e número de etoxilações do surfactante. De acordo com
estudos realizados por Kónya (2003) é possível determinar a quantidade de
água armazenada entre as lamelas por estudos reológicos.
Por meio de caracterização reológica pode-se determinar se uma
amostra apresenta fluxo Newtoniano ou não-Newtoniano. Fluidos Newtonianos
obedecem à lei de Newton que estabelece que a velocidade do fluxo é
diretamente proporcional à tensão aplicada, portanto, a viscosidade independe
da taxa de cisalhamento. Geralmente este comportamento é observado em
soluções de moléculas com baixo peso molecular e soluções diluídas.
Sistemas emulsionados geralmente apresentam fluxo não-Newtoniano.
Nestes, a viscosidade depende da taxa de cisalhamento, ou seja, diferentes
viscosidades podem ser obtidas de acordo com a variação da velocidade e da
força aplicada em função do tempo. Este comportamento se deve a desvios da
lei de Newton. São conhecidos três tipos diferentes de comportamento não-
Newtoniano dependendo do tipo de desvio: fluxo plástico, fluxo pseudo-plástico
e fluxo dilatante, estes apresentando ou não tixotropia (BARNES, 1994).
Para produtos cosméticos é de interesse o fluxo pseudo-plástico
apresentando tixotropia. Materiais que apresentam este comportamento
mostram uma diminuição da resistência ao escoamento à medida que a taxa
de cisalhamento cresce. A viscosidade diminui com o aumento da velocidade
de deformação. Esta diminuição da viscosidade é reversível quando diminuída
ou cessada a taxa de cisalhamento. É interessante para produtos cosméticos,
pois estes se tornam menos viscosos no momento da aplicação facilitando o
uso da formulação (GAO, 2003).
26
2.4. MATÉRIAS PRIMAS VEGETAIS
A diversidade da flora brasileira permite a multiplicidade de matérias
primas no desenvolvimento de novos produtos para a indústria farmacêutica
(PENIDO et al, 2005). Componentes naturais como óleos, derivados de plantas
e animais, têm sido usados em formulações cosméticas. A tendência do
consumo de produtos naturais e a elevação dos preços dos produtos derivados
do petróleo colaboram ainda mais para o desenvolvimento de estudos para
aplicação de produtos vegetais (SILVA & SOARES, 1996).
Os óleos, ceras e manteigas vegetais são substâncias que possuem
propriedades emolientes mantendo a suavidade, a lisura e a flexibilidade da
pele. A incorporação de emolientes vegetais como componentes de uso tópico
proporciona efeitos de reposição e proteção da matriz lipídica da pele sendo
capazes de auxiliar no tratamento de dermatoses, como a Dermatite de
Contato Irritativa (DCI) (SILVA, 2002). Os óleos vegetais ainda possuem
vantagens como baixa viscosidade e baixo peso molecular, sendo menos
oclusivos que o óleo mineral, com boa penetração cutânea e capacidade de
liberação de ativos (ANDRADE, 2008).
2.4.1 Óleo de copaiba
A copaíba (Copaifera L.), pertencente à família Meliacea, é largamente
empregada na medicina popular brasileira principalmente na região amazônica.
O gênero Copaifera possui 72 espécies das quais 16 são encontradas no Brasil
(OLIVEIRA, 2008).
O óleo de copaíba é uma resina líquido-viscosa, de odor característico e
coloração amarelo-pálido, extraída do tronco das árvores de diversas espécies
do gênero, como por exemplo Copaifera reticulata, Copaifera multifuga e
Copaifera cearensis, por exemplo. O óleo comercializado no Brasil não possui
caracterização botânica definida e pode variar muito em seus componentes
químicos e farmacológicos (VEIGA JUNIOR et al, 2007). São atribuídas
atividades analgésica, antialérgica e antiinflamatória, é rico em tri e
tetraterpenos, alcalóides e limonóides (PENIDO et al, 2005). Outras pesquisas
ainda demonstram ação larvicida e repelente frente ao mosquito Aedes aegypti
(OLIVEIRA, 2008; MIOT, 2004). Não foram observadas irritações ou
sensibilização potencial quando do uso tópico (BERACA, 2008).
27
2.4.2 Óleo de andiroba
É extraído das sementes produzidas pela árvore Carapa guyanensis, da
família das Meliaceas. Tem coloração amarela, odor característico, sabor
amargo e rancifica rapidamente (SILVA, 2005). A alta porcentagem de ácidos
graxos tais como palmítico (28%), palmitolêico, esteárico, oléico (52%),
linolêico e araquídico, o torna interessante para a indústria cosmética
(OLIVEIRA, 2008).
Possui ação anti-reumática, antinflamatória e cicatrizante. Também é
bastante empregado na fabricação de velas repelentes de insetos (SILVA,
2005). Os índios tropicais ainda empregam o óleo de andiroba como solvente
para extrair corante de plantas com que pintam seus rostos (BERACA, 2008).
2.4.3 Manteiga de cacau
A manteiga de cacau é a gordura natural da semente do cacau. É
considerada a parte mais importante do fruto da árvore Theobroma cacau L.
devido às propriedades físicas e químicas que permitem amplo emprego na
indústria alimentícia e cosmética (LIENDO et al, 1998)
É uma gordura bastante estável, com baixo ponto de fusão, em torno de
35°C, tem propriedades emolientes e antioxidantes. Apresenta boa
biocompatibilidade e baixa toxicidade para a pele humana. Muito empregada
em formulações para pele, lábios e cabelos (BOOCK, 2007).
2.4.4 Manteiga de cupuaçu
Das sementes da árvore Theobroma grandiflorum L é extraído um óleo
que é filtrado e refinado para então formar a manteiga de cupuaçu a qual
apresenta aspecto de sólido macio, com odor característico, que funde ao
contato com as mãos.
O alto conteúdo em ácidos graxos saturados e insaturados lhe confere
baixo ponto de fusão (± 30°C) e boas propriedades emolientes e hidratantes.
As pontes de hidrogênio entre as moléculas de água e os fitoesteróis conferem
à manteiga de cupuaçu grande capacidade de absorção de água,
aproximadamente 240% superior à da lanolina, sendo um importante substituto
vegetal desta (BOOCK, 2008). Tem aspecto de sólido macio, com odor
característico, que funde ao contato com as mãos.
28
Os fitoesteróis insaponificáveis presentes na manteiga atuam a nível
celular regulando o equilíbrio e a atividade dos lipídeos da camada superficial
da pele podendo ser úteis no tratamento de dermatites e afecções similares por
estimularem o processo de cicatrização. Dentre os fitoesteróis destacam-se:
beta-Sitosterol, Estigmasterol e Campesterol (BERACA, 2008).
OBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOS
30
3. OBJETIVOS
Desenvolver, analisar e avaliar a capacidade hidratante de cremes para as
mãos contendo cristais líquidos a partir de óleos vegetais.
3.1. Objetivos específicos
1) Desenvolver formulações de cremes para as mãos contendo cristal líquido
à base de matérias primas da biodiversidade brasileira: manteigas e óleos
vegetais que além da atividade hidratante inerente, ainda, possuem
atividade antioxidante e antiinflamatória complementares; tensoativos e
preservantes;
2) Analisar aspectos fisico-químicos das formulações: estabilidade preliminar
e acelerada;
3) Estudar o comportamento da emulsão frente a perda de água por
evaporação;
4) Analisar as estruturas lamelares anisotrópicas por meio da difração de
raios-X, microscopia óptica de luz polarizada;
5) Realizar análise reológica das formulações;
6) Analisar o desempenho do produto in vivo frente à avaliação da
hidratação, oleosidade e valor de pH.
MATERIAL MATERIAL MATERIAL MATERIAL E E E E MÉTODOSMÉTODOSMÉTODOSMÉTODOS
32
4. MATERIAL E METODOS
4.1. MATERIAL
4.1.1. Tensoativos:
A. Hidrofílicos:
A.1. Lanolina etoxilada com 75 OE (solução aquosa 50%) (INCI: PEG- 75
Lanolin) (Croda do Brasil S. A.). Apresenta-se como cera hidrofílica de cor
amarela com propriedades emoliente, condicionadora e sobre engordurante
sendo classificada como lanolina hidrossolúvel. Tem característica não iônica,
podendo suportar altas concentrações de eletrólitos permanecendo estável.
Solução a 50,0% de solan em água destilada pode ser usada em substituição
ao solan. Valor de EHL igual a 16,6. Designado com o nome Solan 50
(MAPRIC INFORME TÉCNICO).
A. 2. Álcool ceto-estearílico 20 OE (INCI: Ceteareth 20) (Oxiteno). É a mistura
dos álcoois cetílico e estearílico adicionada de 20 moles de óxido de etileno.
Tem aspecto de flocos de cor branca e sólidos à temperatura ambiente. Possui
valor de EHL igual a 15,4. Comercializado com o nome Ultrol CE 200 F
(OXITENO BOLETIM TÉCNICO, 2007).
A.3. Álcool estearílico 20 OE (INCI: Steareth-20) (Oxiteno). É constituído de
álcool estearílico etoxilado com 20 moles de óxido de etileno. Possui valor de
EHL igual a 15,3. Comercializado sob o nome Unitol E 200 (OXITENO
BOLETIM TÉCNICO, 2004).
A.4. Álcoo ceto-estearílico 5 OE (INCI: Ceteareth 5) (Oxiteno). É a mistura dos
álcoois cetílico e estearílico adicionada de 5 moles de óxido de etileno. Tem
aspecto sólido à temperatura ambiente e valor de EHL igual a 10.
Comercializado com o nome Ultrol CE 50 (OXITENO BOLETIM TÉCNICO,
2007).
A.5. Álcool cetílico 20 OE (INCI: Ceteth 20) (Oxiteno). É o álcool cetílico
etoxilado com 20 moles de óxido de etileno. Aspecto sólido à temperatura
ambiente. Possui valor de EHL igual a 15,4, confere estabilidade e viscosidade
33
às emulsões. Comercializado sob o nome de Ultrol C200 (OXITENO BOLETIM
TÉCNICO, 2007).
A.6. Monolaurato de sorbitan 80 OE (INCI: PEG-80 Sorbitan Laurate) (Oxiteno)
Possui valor de EHL igual a 17,8. Baixa toxicidade. Aspecto líquido viscoso a
temperatura ambiente. Comercializado sob o nome Alkest TW 327 (OXITENO
BOLETIM TÉCNICO, 2000)
B. Lipofílicos:
B.1 Alcool laurilico 2 OE. (INCI: PEG lauryl alcohol) (Cognis do Brasil). É o
álcool laurílico etoxilado com dois moles de óxido de etileno. Líquido incolor à
temperatura ambiente. Tem valor de EHL igual a 6,2. Comercializado sob o
nome Dehydol LS.
B.2. Álcool estearílico 2 OE (INCI: Steareth-2) (Beraca). É o álcool estearílico
adicionado de dois moles de óxido de etileno. Aspecto sólido transparente à
temperatura ambiente. Confere boa estabilidade, viscosidade e brilho às
formulações. Tem valor de EHL igual a 4,9. Comercializado sob o nome BRIJ
72.
B.3. Álcool cetílico 2 OE (INCI: Ceteth 2) (Oxiteno). É constituído pelo álcool
cetílico adicionado de dois moles de óxido de etileno. Sólido à temperatura
ambiente. Possui valor de EHL igual a 5,3. Comercializado sob o nome Unitol
C20.
4.1.2. Fase Oleosa
A. Óleo de Copaíba (INCI: Copaifera oil) (Beraca). Valor de EHL = 15
(OLIVEIRA, 2008)
B. Óleo de Andiroba (INCI: Carapa guyanensis) (Beraca). Valor de EHL = 7
(OLIVEIRA, 2008)
34
4.1.3. Fase Aquosa
Água recentemente purificada (INCI: Aqua) (CTFA INTERNATIONAL
BUYER GUIDE, 1999).
4.1.4. Aditivos
A. Manteiga de Cacau (INCI: Theobroma cacao seed butter) (Croda do Brasil)
B. Manteiga de Cupuaçu (INCI: Theobroma grandiflorum seed butter) (Beraca)
4.1.5. Preservantes
A. Glydant® Plus Liquid (INCI: DMDM Hydantoin (and) Iodopropynyl
Butylcabamate) (Chemyunion). Conservante de alto espectro contra bactérias e
fungos.
B. BHT (INCI: Butylated Hydroxytoluene): é um composto orgânico lipossolúvel
usado em alimentos, cosméticos, medicamentos e combustíveis. O BHT, um
antioxidante primário, reage com os radicais livres interrompendo a reação em
cadeia e assim retardando a oxidação, mantendo as características do material
a proteger (RAMALHO, 2006)
4.2. METODOS
4.2.1. Obtenção das formulações:
4.2.1.1. Desenvolvimento das formulações
As formulações foram desenvolvidas seguindo o método do diagrama
ternário. Este é representado no plano como triângulo eqüilátero onde os três
lados são simétricos. Os três vértices do triângulo correspondem a 100% dos
três constituintes: óleo/ água/ tensoativo. O diagrama é obtido inicialmente
variando as concentrações de 10 em 10%, a fim de cobrir toda a superfície do
35
triângulo, obtendo-se assim 36 formulações para cada sistema proposto. Foi
selecionada a região do diagrama onde podem ser encontradas as formulações
O/A e compostas por no máximo 30% de tensoativos. As formulações
selecionadas para estudo foram desenvolvidas com o par de tensoativos PEG-
75 Lanolin / PEG Lauryl Alcohol. Para a fase oleosa foram empregados,
separadamente, o óleo de andiroba e o de copaíba.
4.2.1.2. Escolha do par de tensoativos.
Os valores de EHL considerados para os óleos de andiroba e copaíba
foram determinados por Oliveira (2008) e correspondem a 7 e 15
respectivamente. Foram empregados 6 tensoativos hidrofílicos e 3 lipofílicos
combinados em pares nas proporções calculadas para os valores de EHL final
de cada óleo.
4.2.1.3. Adição dos ativos
Conforme determinado por Oliveira (2008) e Andrade (2008) foi
verificado que a proporção (2:1) dos óleos (andiroba:copaíba), respectivamente
permitiria a formação de emulsões O/A estáveis. Portanto, esta proporção será
considerada para a sequência de nosso estudo. Após a seleção do par de
tensoativos, foram adicionadas à formulação as manteigas de cacau e
cupuaçu, sendo adicionadas separadamente ou em conjunto na concentração
de 5g. As concentrações destes ativos foram variadas, inicialmente em relação
aos óleos e, posteriormente entre si.
4.2.1.4. Estudo do EHL requerido pela formulação.
Para as formulações que foram preparadas até então foi mantido o valor
de EHL requerido pelo óleo de andiroba, que foi determinado por OLIVEIRA
(2008) e tem valor 7.
Para a determinação do valor de EHL requerido para emulsões O/A
estáveis foram empregadas as equações abaixo:
36
EHL final = (EHLA . %A . 0,01) + (EHLB . %B . 0,01) eq.1
%A + %B = 100% eq. 2
onde,
EHL final = Valor de EHL final, requerido pela formulação;
EHLA = Valor de EHL do tensoativo lipofílico;
EHLB = Valor do EHL do tensoativo hidrofílico;
%A = Porcentagem do tensoativo lipofílico a ser empregada na formulação
%B = Porcentagem do tensoativo hidrofílico a ser empregada na formulação
4.2.1.5. Variação das concentrações no diagrama ternário.
Traçou-se um pseudo-diagrama ao redor da formulação original variando
os componentes 5,0% acima e abaixo dos valores anteriores (mantendo
proporções adequadas á obtenção de emulsões O/A), o que gerou 08 novas
formulações, e foram mantidas duas formulações do diagrama original, onde a
variação entre os componentes foi de 10% (Figura 10).
37
Figura 10: Representação da área do diagrama ternário onde foi feita a variação das concentrações ao redor da formulação original.
4.2.1.6. Análise macroscópica das formulações Esta análise foi realizada em todas as formulações manipuladas vinte e
quatro horas após o preparo (estabilidade intrínseca). Foram observadas
características organolépticas e homogeneidade das formulações, identificando
possíveis processos de instabilidade tais como cremeação, floculação ou
separação de fases.
4.2.1.7. Análise microscópica das formulações
Foi avaliada a homogeneidade da dispersão e, com auxílio de
polarização, analisou-se a presença estruturas anisotrópicas (Olympus BX50,
38
Olympus Optical Co., Ltd., Tokyo, Japan). Somente as emulsões que
apresentaram anisotropia foram selecionadas para continuação dos estudos.
4.2.1.8. Teste preliminar de estabilidade das emulsões
Foram observados indícios de separação de fases (teste de
centrifugação, estresse térmico e valores de pH em triplicata).
4.2.1.8.1. Teste de centrifugação
As amostras (5,0g) foram acondicionadas em tubos cônicos plásticos e
então submetidas a ciclos de 1000, 2500 e 3500rpm (70, 440 e 863 g
respectivamente) durante quinze minutos em cada rotação à temperatura
ambiente (25±2°C). Os testes foram realizados em triplicata centrífuga Fanem
Ltda- Mod. 206R, Excelsa BABY II-440 (RIBEIRO et al., 1996; RIEGER, 1996;
FERRARI, 1998).
4.2.1.8.2. Estresse térmico
As emulsões foram submetidas ao estresse térmico, segundo método
proposto por Braconi et al. (1995). Foi promovido aquecimento em banho
termostatizado (Nova Técnica Ltda-Mod. 281 NT) na faixa de temperatura de
40±2 a 80±2°C, aumentando a temperatura em 5 em 5°C. As amostras foram
mantidas em cada temperatura durante 30 minutos e então avaliadas
macroscopicamente. Após atingir 80±2°C foram analisadas imediatamente e
após arrefecimento. Para os testes de estabilidade, a seguinte nomenclatura foi
empregada para classificá-las (RIBEIRO et al.,1996) :
N = Normal; sem alteração;
LM = Levemente Modificado;
M = Modificado;
IM = Intensamente Modificado.
39
4.2.1.8.3. Determinação do valor de pH
Em um tubo de ensaio foi diluído 1,0g da formulação em 9,0g de água
recém destilada. Com auxílio de um agitador de tubos (Phoenix – mod. AP56) a
amostra foi homogeneizada e então o valor do pH foi determinado à
temperatura ambiente (25±2°C) inserindo o eletrodo diretamente na dispersão
da amostra (Peagômetro Digimed mod. DM 20).
4.2.2. Estudo do comportamento microscópico das amostras frente à
evaporação da água.
Com este estudo pretendeu- se averiguar a manutenção ou não das
estruturas anisotrópicas após a perda de água da formulação, seja por
envelhecimento ou quando da aplicação sobre a pele e foi realizado por meio
de duas técnicas:
1) variação da fração aquosa no diagrama de fases
2) teste de evaporação por perda de massa.
4.2.2.1. Variação da fração aquosa
Foram manipuladas 07 formulações onde as concentrações de óleo e
tensoativos permaneceram constantes, e o conteúdo de água foi diminuído
gradativamente: a partir de 80g iniciais subtraindo 10g a cada formulação até o
valor final de 20g, totalizando 7 amostras, a fim de simular a perda por
evaporação.
4.2.2.2. Teste de perda de massa por evaporação
Foi seguida a metodologia proposta por Santos et al (2006).
Aproximadamente 1g da amostra foi colocada em uma lâmina de vidro sobre
uma área delimitada por duas lamínulas de vidro fixadas em suas
extremidades. A amostra foi então espalhada de forma a obter uma camada
uniforme com aproximadamente 0,2mm de espessura. A evaporação foi
medida por uma balança equipada com luz infravermelha que aquece a
40
amostra a 70°C. A cada 10% de perda de massa foi feita uma fotomicrografia
da amostra sob luz polarizada (Microscópio Olympus modelo BX 50) e então
nova lâmina era preparada para continuação do teste.
4.2.3. Caracterização das emulsões por difração de raios-X.
As amostras foram colocadas em capilar de vidro com diâmetro interno
de 1,5mm e submetidas a medidas de baixo ângulo (SAXS – Small Angle X-
Ray Scattering) e alto ângulo (WAXS – Wide Angle X-Ray Scattering) na
temperatura ambiente. A distância amostra – detector foi 650 mm para o baixo
ângulo e 47,5mm para o alto ângulo. A calibração foi feita com dodecil sulfato
de sódio (SDS) em pó, que apresenta picos de difração tanto na região de
baixo ângulo (~ 30 Ǻ) como de alto ângulo (4 Ǻ). As medidas foram feitas com
40 KV / 30 mA de potência. Foi utilizado o equipamento Nanostar (Bruker),
disponível no LCr - Laboratório de Cristalografia do IFUSP - Instituto de Física
da Universidade de São Paulo. Este equipamento permite medidas de alto e
baixo ângulos (SAXS e WAXS) e consiste de um tubo de raios X, com radiação
Kα do cobre (λ = 0,15418), de 1,5KW, colimado por um sistema de espelhos de
Gobel e um sistema de três fendas. Um banho térmico pode ser utilizado para
controlar a temperatura das amostras num intervalo de -30oC até 300oC
(BRUKER, 2004).
As distâncias interplanares (d) (Figura 11) foram calculadas por meio da
equação de Bragg:
nλ = 2dsenθ eq. 3
onde:
n = ordens de reflexão
λ = comprimento de onda do aparelho
d = distância interpalanar
θ = ângulo de reflexão de Bragg
41
Figura 11: Esquema representando a difração de Raios-X e distância
interplanar (d). Adaptado de Eccleston (2000).
4.2.4. Testes de estabilidade acelerada
As amostras foram acondicionadas em frascos plásticos fechados e
mantidas em condições extremas de temperatura com o objetivo de acelerar
possíveis reações entre seus componentes. Foram então submetidas à análise
macro e microscópica e medidas de valor de pH conforme metodologia
descritas nos itens 4.2.1.6., 4.2.1.7. e 4.2.1.8.3., respectivamente além de
análise reológica. As medidas foram realizadas nos dias 01, 07, 15, 30, 60 e 90
após a manipulação.
As condições foram: temperatura ambiente 25±2°C; geladeira (Clímax-
Mod. RC 240 litros) 4±2°C e estufa (Estufa Fanem Ltda – Mod. 002CB)
45±2°C.
4.2.4.1. Análise Reológica
Foi empregado o viscosímetro digital Brookfield modelo DV-I+ utilizando
a haste S-04. As velocidades foram variadas de 0,3 a 100rpm mantendo a
rotação por 20 segundos. Após a coleta dos dados foram tratados utilizando o
sofware OriginPro 7,5.
42
4.3. Avaliação in vivo do potencial hidratante, oleosidade e valor de pH
cutâneos
A avaliação foi realizada em sala climatizada com umidade relativa e
temperatura controlada (UR: 75±5%; T: 24±2°C). Participaram do estudo, como
voluntárias, 18 mulheres de 21 a 35 anos de idade sem histórico de reações
alérgicas a produtos cosméticos e com a pele dos antebraços íntegra. Duas
horas antes do início do teste o antebraço da voluntária foi lavado com sabão
neutro e, antes da aplicação da amostra, a voluntária permaneceu na sala por
quinze minutos para aclimatação.
As amostras testadas (EHL 7, EHL 9 e uma formulação do mercado)
foram aplicadas com auxilio de bastão de vidro e espalhadas em movimentos
circulares e suaves em regiões previamente determinadas sobre o antebraço
(Figura 12) até que não permanecessem resíduos na pele.
As avaliações de potencial hidratante, oleosidade e valor de pH foram
realizadas de acordo com protocolo proposto por Maruno (1998). Os dados
foram submetidos à análise estatística empregando o método de análise de
variância “one way ANOVA” utilizando o software OriginPro 7,5.
Figura 12: Representação das regiões do antebraço demarcadas para a
avaliação in vivo.
43
4.3.1. Avaliação do potencial hidratante
Foi utilizado o aparelho Corneometer® CM 820 (Courage + Khazaka),
que avalia a capacitância da pele. O método é baseado na variação das
constantes dielétricas da água e outras substâncias. Um capacitor reage a
alterações de quantidade de água, expressando o resultado em unidades
arbitrárias (UA) que é considerado então ao grau de hidratação da pele
(COURAGE + KHAZAKA).
Foram realizadas três leituras para cada região selecionada e então
calculada a hidratação relativa (HR%) segundo a equação 4 abaixo. Esta
consiste na variação percentual entre a capacitância medida em função do
tempo. As leituras foram feitas em intervalos de 30 minutos até completar o
período de 150 minutos. Entre as leituras o eletrodo do equipamento foi limpo
com papel até que a leitura fosse zero.
onde:
HR% = hidratação relativa;
Mp = Média da capacitância das leituras das regiões de aplicação do produto;
Mc = Média da capacitância das leituras das regiões controle.
4.3.2. Avaliação da oleosidade cutânea
Foi empregado o equipamento Sebumeter® SM 810 (Courage +
Khazaka) que mede a oleosidade cutânea baseado na fotometria de uma fita
plástica especial de 0,1mm de espessura disposta em um carretel avançado
manualmente a cada leitura, que se torna transparente quando em contato com
lipídios. Sob esta fita há uma pequena superfície espelhada que reflete a luz
através da fita (Figura 13) medindo indiretamente o volume de secreção
sebácea das glândulas (HARRIS, 2003).
44
A leitura foi realizada aplicando sobre a área de teste a fita e
pressionando por trinta segundos. Em seguida esta foi inserida no aparelho
que fez a leitura fotométrica da transparência. Este dado é convertido pelo
aparelho sendo o resultado expresso em µg de sebo por cm2.
Figura 13: Princípio de medida do Sebumeter®. Adaptado de Harris (2003).
4.3.3. Avaliação do valore de pH cutâneo
A medida do valor de pH cutâneo foi feita diretamente sobre a pele nos
locais selecionados dos voluntários empregando o equipamento Skin-pH-
meter® PH 900 (Courage + Khazaka) que possui um eletrodo adaptado a
leituras de superfícies.
Foram realizadas três leituras de cada região a cada 30 minutos até
completar o período de 150 minutos. Entre as leituras o eletrodo foi lavado com
água destilada e seco com papel.
RESULTADOS E DISCUSSÃORESULTADOS E DISCUSSÃORESULTADOS E DISCUSSÃORESULTADOS E DISCUSSÃO
46
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Obtenção das formulações
5.1.1. Desenvolvimento das formulações
Para o inicio desta pesquisa foi selecionada a área do diagrama ternário
onde poderia ocorrer a formação de emulsões O/A. De acordo com resultados
obtidos por Andrade et al (2008), Engels & Rybinski (1998) e Tyle (1989), em
um diagrama de fases composto por água + tensoativo + óleo, podem ser
observadas emulsões O/A contendo cristais líquidos na mesma região
selecionada para este estudo(Figura 14).
Figura 14: Representação da região do diagrama selecionada
Nela os componentes podem apresentar o equilíbrio que favorece a
formação destes. Estas emulsões O/A têm melhor espalhabilidade e não
deixam sensação oleosa após aplicação justificando a escolha para este
estudo (MARTI--MESTRES, 2002).
Dentre formulações desenvolvidas com o par de tensoativos PEG-75
Lanolin / PEG Lauryl Alcohol, descritas na Tabela 3 abaixo somente a 16A e a
22B, formuladas com o óleo de andiroba, permaneceram macroscopicamente
47
estáveis após 24 horas. Ao serem observadas ao microscópio ótico de luz
polarizada, não apresentaram estruturas lamelares anisotrópicas e quando
submetidas ao teste de centrifugação, cremearam após o primeiro ciclo sendo
então descartadas do estudo.
Tabela 3: Descrição das proporções (% p/p) dos componentes das emulsões selecionadas do diagrama de fases.
Amostras Óleo
(andiroba ou
copaíba)
PEG-75
Lanolin
PEG Lauryl
Alcohol
Água
16A 10 7,5 2,5 60
22A 10 7,5 2,5 70
23A 20 7,5 2,5 60
29A 10 7,5 2,5 80
30A 20 7,5 2,5 70
31A 30 7,5 2,5 60
16B 10 5,0 5,0 60
22B 10 5,0 5,0 70
23B 20 5,0 5,0 60
29B 10 5,0 5,0 80
30B 20 5,0 5,0 70
31B 30 5,0 5,0 60
16C 10 2,5 7,5 60
22C 10 2,5 7,5 70
23C 20 2,5 7,5 60
29C 10 2,5 7,5 80
30C 20 2,5 7,5 70
31C 30 2,5 7,5 60
5.1.2. Variação dos tensoativos
Optou-se por tensoativos não-iônicos pelo fato de serem menos
irritantes para a pele e apresentarem menos incompatibilidades com outros
componentes da formulação, além de provavelmente facilitarem a formação de
estruturas lamelares (ECCLESTON, 1988; KUNIEDA, 2001). Diante dos
48
resultados obtidos com o par inicial de emulsionantes, foi necessária a
realização de estudo para avaliação de outros tensoativos.
Santos (2006), Boock (2007) e Andrade (2008) realizaram estudos de
desenvolvimento de emulsões empregando óleos e manteigas vegetais como
óleo de andiroba, manteigas de cacau e cupuaçu, e tensoativos não-iônicos.
Foram obtidos resultados positivos em termos de estabilidade e formação de
estruturas lamelares quando empregadas as proporções de 80% de água, 10%
de tensoativos e 10% de fase oleosa. Tais concentrações correspondem à
formulação 29 do diagrama de fases. Diante destes resultados, esta
formulação foi selecionada para continuação dos estudos. Os diferentes
tensoativos e as respectivas proporções para o valor de EHL dos dois óleos
empregados estão descritos nas Tabelas 4 e 5
Tabela 4: Pares de tensoativos testados e suas proporções para o óleo de Andiroba EHL= 7.
Amostras Pares de tensoativos Proporções (% p/p)
And 1 PEG-75 Lanolin / Steareth-2 15,04 / 84,96
And 2 PEG-75 Lanolin / Ceteth 2 15,04 / 84,96
And 3 Ceteareth 20 / PEG Lauryl Alcohol 8,42 / 91,58
And 4 Steareth-20 / PEG Lauryl Alcohol 8,42 / 91,58
And 5 Ceteareth 5 / PEG Lauryl Alcohol 21,05 / 78,95
And 6 Ceteth 20 / PEG Lauryl Alcohol 8,42 / 91,58
And 7 PEG-80 Sorbitan Laurate / Ceteth 2 13,6 / 86,4
And 8 PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2 13,6 / 86,4
Tabela 5: Pares de tensoativos testados e suas proporções para o óleo de Copaíba EHL = 15.
Amostras Pares de tensoativos Proporções (% p/p)
Cop 1 PEG-75 Lanolin / Steareth-2 85,84 / 14,16
Cop 2 PEG-75 Lanolin / Ceteth 2 85,84 / 14,16
Cop 3 Ceteareth 20 / PEG Lauryl Alcohol 92,63 / 7,37
Cop 4 Steareth-20 / PEG Lauryl Alcohol 92,63 / 7,37
Cop 5 Ceteth 20 / PEG Lauryl Alcohol 92,63 / 7,37
Cop 6 PEG-80 Sorbitan Laurate / Ceteth 2 77,6 / 22,4
Cop 7 PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2 77,6 / 22,4
49
A análise microscópica das emulsões da Tabela 4 revela a formação de
fases lamelares nas formulações empregando como tensoativos lipofílicos o
Steareth-2 e o Ceteth-2. Isto corrobora resultados anteriores de Santos (2006)
que também observou cristais líquidos com estes tensoativos combinados com
óleos vegetais. Nas formulações onde se empregou os tensoativos PEG-75
Lanolin e PEG Lauryl Alcohol, mesmo associados a outros tensoativos
(amostras And1 a 4 e And6 da Tabela 4 e amostras Cop1 a 5 da Tabela 5), não
foi observada a formação de estruturas lamelares anisotrópicas e as emulsões
não apresentavam estabilidade. Isto sugere que estes tensoativos não formam
filmes suficientemente coesos ao redor dos glóbulos da fase interna capazes
de impedir os processos de instabilidade.
As formulações And5, And7 e And8 (Tabela 4) submetidas ao teste de
estabilidade intrínseca demonstraram estabilidade macroscopica após as
primeiras 24 horas, porém, a formulação And5 cremeou após o primeiro ciclo
de centrifugação. Na Tabela 6, estão descritos os resultados dos testes de
estabilidade preliminar das amostras And7 e And8 os quais sugerem que os
pares PEG-80 Sorbitan Laurate / Ceteth-2 e PEG-80 Sorbitan Laurate /
Steareth-2 promovem melhor estabilização do sistema. A amostra And8 foi
selecionada para continuação dos estudos por formar estruturas lamelares
mais evidentes e nítidas (Figura 15) e mostrar boa estabilidade. Segundo
Santos (2006) o tensoativo Steareth-2 confere maior estabilidade à formulação
quando comparado ao tensoativo Ceteth-2.
Figura 15: Fotomicrografias sob luz polarizada das amostras (A) And7 (PEG--80 Sorbitan Laurate / Ceteth-2) e (B) And8 (PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2). Aumento de 200X
A B
50
Tabela 6: Resultados dos testes de estabilidade preliminar das formulações selecionadas.
Amostras
Centrifugação
(rpm)
Valores de
pH
Estresse Térmico
(°C) E.L.A.
1000 2500 3500 01dia 15dias 55 60 65 70 75
And7 N N N 5,40 5,11 N N N LM M ++
And8 N N N 4,39 4,36 N N LM LM LM ++
Legenda: E.L.A.= Estruturas Lamelares Anisotrópicas; (++) quantidade moderada de E.L.A. N
= Normal, LM = Levemente Modificada, M = Modificada.
Segundo Kunieda (2001), o emprego de tensoativos com cadeias de
óxido de etileno de tamanhos diferentes entre si e em pares, forma emulsões
mais estáveis, pois as camadas de surfactante na interface ficam mais rígidas e
as cargas atrativas e repulsivas estão mais bem organizadas. Isto ocorre com
os pares PEG-80 Sorbitan Laurate / Ceteareth-2 e PEG-80 Sorbitan Laurate /
Steareth-2, sugerindo que a estabilidade depende, além disso, da afinidade
entre as cadeias graxas.
Após a avaliação da estabilidade intrínseca para as formulações
apresentadas na Tabela 6, foi observada separação de fases. Este resultado
pode ocorrer pelo fato do óleo de copaíba ser uma resina coletada de várias
espécies do mesmo gênero o que pode gerar variabilidade dos componentes.
De acordo com informação técnica do fabricante (Material Técnico BERACA,
2008), o óleo de copaíba empregado nesta pesquisa é composto por
quantidade significativa de óleo volátil (formado por sesquiterpenos, entre
outros componentes) fato este que pode ser relevante na instabilidade das
formulações observada com este óleo. O estudo reológico realizado por Pontes
(2003) demonstrou que a presença de sesquiterpenos no óleo de copaíba
poderia interferir na organização das cadeias carbônicas do sistema diminuindo
sua viscosidade.
5.1.3. Adição dos ativos
De acordo com resultados obtidos por Boock (2007) as manteigas de
cacau e cupuaçu em concentrações de até 12% destas, formam emulsões O/A
com boa estabilidade e com estruturas lamelares anisotrópicas. Tendo em vista
51
que as emulsões cuja fase oleosa foi composta somente pelo óleo de copaíba
não foram estáveis com nenhum dos pares de tensoativos estudados e de
acordo com estudos realizados por Oliveira (2008) os quais demonstraram que
é possível empregar o óleo de copaíba como aditivo em formulações
cosméticas, sendo possível obter estabilidade, decidiu-se por empregar como
fase oleosa uma mistura de óleos de Andiroba e Copaíba na proporção de 2:1.
Ao serem adicionados os aditivos, constatou-se que as manteigas
empregadas em conjunto (amostra D, Tabela 7) diminuíram a nitidez das
estruturas lamelares, porém ainda permitiram a formação destas, fez-se
necessário, então, pesquisar qual a proporção ideal entre os componentes
(Tabelas 8e 9) que pudesse melhorar o aspecto ou aumentar a formação de
estruturas anisotrópicas.
Tabela 7: Composição das formulações adicionadas das manteigas de cacau e cupuaçu. Tensoativos: 83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-80 Sorbitan Laurate
Componentes Composição das amostras (% p/p) A B C D
Óleos (andiroba e copaíba 2:1) 10,0 5,0 5,0 5,0
Manteiga de cacau - 5,0 - 2,5
Manteiga de cupuaçu - - 5,0 2,5
Tensoativos 10,0 10,0 10,0 10,0
Água 80,0 80,0 80,0 80,0
52
Tabela 8: Composição das formulações variando a porcentagem das manteigas de cacau e cupuaçu em relação aos óleos.Ttensoativos: 83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-80 Sorbitan Laurate
Componentes Composição das amostras (% p/p) D1 D2 D3 D4
Óleos (andiroba e copaíba 2:1) 9,0 8,0 7,0 6,0
Manteiga de cacau 0,5 1,0 1,5 2,0
Manteiga de cupuaçu 0,5 1,0 1,5 2,0
Tensoativos 10,0 10,0 10,0 10,0
Água 80,0 80,0 80,0 80,0
Tabela 9: Composição das formulações variando a porcentagem das manteigas de cacau e cupuaçu entre si. Tensoativos: 83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-80 Sorbitan Laurate
Componentes Composição das amostras (% p/p) D3a D3b D3c D3d
Óleos (andiroba e copaíba 2:1) 7,0 7,0 7,0 7,0
Manteiga de cacau 2,5 2,0 1,0 0,5
Manteiga de cupuaçu 0,5 1,0 2,0 2,5
Tensoativos 10,0 10,0 10,0 10,0
Água 80,0 80,0 80,0 80,0
Após análise preliminar das amostras representadas nas Tabelas 8 e 9
observou-se que a proporção representada pela amostra D3b (80% de água,
10% do par de tensoativos PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2 e 7% de
óleos e 2% de manteiga de cacau e 1% de manteiga de cupuaçu) era a que
apresentava as características mais desejáveis quanto à formação, aspecto e
manutenção ao longo do tempo de estruturas lamelares anisotrópicas sendo
escolhida para a continuidade dos estudos.
Quanto à estabilidade, conforme resultados mostrados na Tabela 10
todas as amostras tiveram comportamento semelhante e satisfatório nos testes
de centrifugação, estresse térmico e valores de pH não apresentando variação
significativa nestes últimos.
53
Tabela 10: Resultados dos testes de estabilidade preliminar das amostras representadas nas Tabelas 11 e 12, referentes à variação das proporções das manteigas de cacau e cupuaçu.
Amostras
Centrifugação
(rpm)
Valores de
pH
Estresse Térmico
(°C)
E.L.A.
EHL 7 1000 2500 3500 01dia 15dias 55 60 65 70 75
D1
N
N
N
4,94
4,93
N
LM
LM
LM
LM
+
D2
N
N
N
4,85
4,87
N
LM
LM
LM
LM
++
D3
N
N
N
5,14
4,82
N
LM
LM
LM
LM
+++
D4
N
N
N
5,02
4,88
N
LM
LM
LM
LM
++
D3a
N
N
N
5,23
5,20
N
LM
LM
LM
LM
++
D3b
N
N
N
5,56
5,15
N
LM
LM
LM
LM
+++
D3c
N
N
N
4,99
4,96
N
LM
LM
LM
LM
++
D3d
N
N
N
5,03
4,73
N
LM
LM
LM
LM
++
Legenda: E.L.A.= Estruturas Lamelares Anisotrópicas; (+) quantidade pequena de E.L.A .; (++)
quantidade moderada de E.L.A.; (+++) quantidade grande de E.L.A., N = Normal, LM =
Levemente Modificada, M = Modificada.
5.1.4. Estudo do EHL requerido pela formulação
Para que o sistema de EHL seja efetivo na estabilização de emulsões
deve existir um equilíbrio entre as cadeias carbônicas dos tensoativos com os
óleos (PRINDERRE, 1998; ZERFA et al., 1999; PASQUALI, 2009). Oliveira
(2008) determinou o valor de EHL requerido pelo óleo de copaíba, sendo este
igual a 15. Portanto, foi considerado o intervalo entre 6 e 15 para determinação
do valor de EHL requerido para a formulação em estudo. Na Tabela 11 estão
descritos os valores de EHL estudados e as proporções dos tensoativos
empregadas.
54
Tabela 11: Proporção dos tensoativos para estudo do EHL final. EHL final A (% p/p) B (% p/p)
6,0 91,47 8,53 7,0 83,72 16,28 8,0 75,97 24,03 9,0 68,22 31,78
10,0 60,47 39,53 11,0 52,71 47,29 12,0 44,96 55,04 13,0 37,21 62,79 14,0 29,46 70,54
Legenda: A = Steareth-2; B = PEG-80 Sorbitan Laurate
As emulsões com valor final de EHL igual a 12, 13, 14 e 15 separaram
as fases em menos de 24 horas a aquela com o valor de EHL igual a 6 separou
após o primeiro ciclo de centrífuga. Para os demais valores de EHL as
emulsões foram submetidas aos testes de estabilidade preliminar (Tabela 12).
Tabela 12: Resultados dos testes de estabilidade preliminar do estudo do EHL requerido pela formulação.
Amostras
Centrifugação (rpm)
Valores de pH
Estresse Térmico (°C)
E.L.A.
EHL 7 1000 2500 3500 01dia 15dias 55 60 65 70 75
7
N
N
N
5,00
4,60
N
N
LM
LM
M
++
8
N
N
N
4,56
4,60
N
N
LM
LM
M
++
9
N
N
N
4,58
4,62
LM
LM
LM
M
M
++
10
N
N
N -
-
LM
LM
LM
M
M
++
11
N
N
N
-
-
LM
LM
LM
M
M
++
Legenda: E.L.A.= Estruturas Lamelares Anisotrópicas; (+) quantidade pequena de E.L.A .; (++)
quantidade moderada de E.L.A.; (+++) quantidade grande de E.L.A. N = Normal, LM =
Levemente Modificada, M = Modificada.
Quanto ao aspecto macroscópico as formulações com EHL final 7 e 8
apresentavam-se bastante similares sendo de cor branca e com brilho e muito
firmes. Já a emulsão com EHL final 9 tinha coloração mais amarelada, mais
brilhante e fluida.
A análise microscópica no período de estabilidade intrínseca revela que
todas as formulações apresentavam estruturas lamelares anisotrópicas nas 24
55
horas após o preparo as quais, nas emulsões de EHL final 7, 8 e 9
permaneceram estáveis e nítidas durante todo período de teste, ou seja, 15
dias após a manipulação. No teste de estresse térmico foi observado que as
emulsões com valor final de EHL igual a 7 e 8, suportaram altos valores de
temperatura, permanecendo estáveis até 65ºC enquanto nos valores de EHL 9,
10 e 11, apresentaram modificação na temperatura de 55ºC. Após
arrefecimento, somente as amostras com valor final de EHL 7, 8 e 9,
mantiveram as estruturas lamelares anisotrópicas, sendo que nas demais
formulações o aspecto lamelar foi descaracterizado, porém, mantiveram a
anisotropia.
Diante destas características foram escolhidos os valores de EHL 7 e 9
para continuação dos estudos por apresentarem características diferentes
entre si, além de boa estabilidade e estruturas lamelares anisotrópicas estáveis
e nítidas.
5.1.5. Variação das concentrações no diagrama ternário
Tendo sido determinados os valores de EHL onde foram obtidas
emulsões que apresentassem características desejáveis, tais como
estabilidade e presença de estruturas lamelares anisotrópicas, foi pesquisada a
influência da variação das concentrações dos componentes nestas
características.
As formulações representadas na Tabela 13 foram manipuladas
empregando como valor final de EHL os valores 7 e 9, perfazendo um total de
16 formulações. Todas foram avaliadas pelos testes de estabilidade preliminar.
56
Tabela 13: Proporção dos componentes das formulações geradas da variação ao redor da formulação original número 29 do diagrama de fases. Óleo (% p/p) Tensoativo (% p/p) Água (% p/p)
29 10 10 80 30 20 10 70 22 10 20 70 1 05 15 80 2 10 15 75 3 15 10 75 4 15 05 80 5 10 05 85 6 05 10 85
Tensoativo: PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2
Todas as amostras formuladas com EHL final igual a 7 com o par de
tensoativos PEG-80 Sorbitan Laurate (16,28%) / Steareth-2 (83,72%)
mantiveram as mesmas características da formulação original quanto à
estabilidade e formação de estruturas lamelares, ou seja, permaneceram
estáveis após os testes preliminares. Aquelas formuladas com 5% de
tensoativos (formulações 4 e 5) apresentaram estabilidade diminuída frente ao
teste de estresse térmico, ocorrendo cremeação a 55ºC enquanto que as
demais se mantiveram estáveis até 65ºC.
As amostras formuladas com EHL final igual a 9 com o par de
tensoativos: PEG-80 Sorbitan Laurate (31,78%) / Steareth-2 (68,22%)
apresentaram maior variabilidade de resultados. Comparadas ao valor de EHL
anterior, as formulações com 5% de tensoativo (formulações 4 e 5, Tabela 13)
cremearam após o segundo ciclo de centrifugação, enquanto as amostras com
10% de tensoativo (formulações 30 e 3) mostraram sinais de modificação a
55ºC, e as demais só se modificaram à 60ºC.
5.2. Estudo do comportamento das formulações frente à evaporação da
água
De acordo com Friberg (1997) e Santos (2009), as mudanças ocorridas
em emulsões quando da evaporação da água, influem nas propriedades das
mesmas, como por exemplo, no comportamento da formulação após aplicação
sobre a pele e no mecanismo de atuação na manutenção da hidratação.
57
Para a realização do teste foram manipuladas as amostras empregando
o par de tensoativos PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2 e com valor final de
EHL 7 e 9.
5.2.1. Variação da fração aquosa
A Tabela 14 apresenta as frações dos componentes das formulações
estudadas.
Tabela 14: Formulações estudadas segundo a variação da fração aquosa. Tensoativos: 83,72% de Steareth-2 e 16,28% de PEG-80 Sorbitan Laurate
Amostras Óleo(g) Tensoativo(g) Água (g)
01 10 10 80
02 10 10 70
03 10 10 60
04 10 10 50
05 10 10 40
06 10 10 30
07 10 10 20
As amostras 1 a 5, com até 40g de fase aquosa, apresentaram aspecto
brilhante, cor branca e consistência muito firme, enquanto as formulações com
30g e 20g de fase aquosa, amostras 6 e 7, respectivamente, apresentavam
aspecto ceroso.
Para o valor de EHL igual a 7, a microscopia (Figura 16) revelou que as
emulsões com 70g e 60g de água ainda mantinham as estruturas lamelares
semelhantes àquelas da emulsão com 80g de água. Nas emulsões contendo
de 50g a 20g de água, as estruturas eram mais escassas e de menor tamanho
e também foram observadas regiões anisotrópicas não lamelares,
provavelmente compostas de tensoativo não solubilizado. A proporção de 20g
de água não foi suficiente para solubilizar todo o conteúdo de tensoativo,
porém, ainda são observadas algumas estruturas lamelares (SANTOS, 2009).
A microscopia (Figura 17) das emulsões com valor de EHL igual a 9
apresentaram resultados semelhantes
58
Figura 16: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final igual
a 7 submetida ao teste de variação da fração aquosa no diagrama de
fases. (A)-(F) conteúdo de 70 a 20g de água na formulação. Aumento
de 200X.
A B
C D
E F
59
Figura 17: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final igual
a 9 submetida ao teste de variação da fração aquosa no diagrama de
fases. (A)-(F) conteúdo de 70 a 20g de água na formulação. Aumento
de 200X.
5.2.2. Teste de perda de massa por evaporação
Nas fotomicrografias obtidas durante o teste de evaporação por perda de
massa (Figuras 18 e 19) observa-se a manutenção de estruturas lamelares até
70% de perda de água. De 10 a 20% de perda de massa (Figuras 18 e 19 (A) e
(B)) há uma melhora da nitidez das estruturas provavelmente devido à perda
de água livre ao redor dos glóbulos. A partir de 50% de perda de água na
formulação com EHL final 7 e de 30% de perda de água na formulação com
EHL final igual a 9 , Figuras 18 (E) e 19 (C), são observadas outras zonas
anisotrópicas além das lamelares.
A B
C D
E F
60
Figura 18: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final igual
a 7 submetida ao teste de perda de massa por evaporação. (A)-(H)
perda de 10% a 80% de massa. Aumento de 200X
A B
C D
E F
G H
61
Figura 19: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL final igual
a 9 submetida ao teste de perda de massa por evaporação. (A)-(H)
perda de 10% a 80% de massa. Aumento de 200X.
A presença das estruturas lamelares mesmo após evaporação da água
livre pode ser explicada pelo fato das mesmas serem capazes de armazenar
água entre suas lamelas, processo este que ocorre durante o preparo da
formulação e é mantido pelo período de armazenamento. Considerada como
água ligada, há necessidade de maior energia para sua remoção. A esta
camada de água aprisionada atribui- se a responsabilidade pelo maior poder
A
C
F
H G
E
D
B
62
hidratante de formulações contendo estruturas lamelares. (ECCLESTON, 2000;
SANTOS, 2009).
As zonas anisotrópicas não lamelares são provavelmente formadas por
tensoativo recristalizado. Quando há aumento de temperatura do sistema, o
tensoativo se solubiliza na fase oleosa. Durante o resfriamento o tensoativo
que não se organizou em camadas ao redor da fase dispersa, recristaliza e
seus cristais são anisotrópicos (ECCLESTON, 1990).
5.3. Caracterização das emulsões por difração de raios-X.
Diversos estudos empregam a difração de raios-X para caracterização de
emulsões, micro emulsões e sistemas binários água/tensoativo (LUZZATI,
1957; FRIBERG, 1997; ECCLESTON, 2000; KUNIEDA, 2001; MINEWAKI et
al., 2001; POLIZELLI et al., 2006). Tal técnica tem se mostrado muito útil na
elucidação da interação entre as porções parafínicas e aquosas em sistemas
complexos submetidos à variação de temperatura, como as emulsões. Por
meio desta técnica é possível verificar se os glóbulos das mesmas são
estabilizados por filme monomolecular ou por estruturas lamelares, determinar
a distância entre as lamelas e ainda, a disposição das cadeias carbônicas
destas.
Sabe-se que a quantidade de água presente na formulação tem
influência sobre a formação e espessura das estruturas lamelares (BARRY,
1989; ECCLESTON, 2000; KÓNYA, 2007). Pesquisou-se então a influência da
variação quantitativa das fases aquosa e oleosa sobre as estruturas lamelares.
Para a produção das amostras, foram adotados os valores de EHL 7 e 9.
O par de tensoativos empregado foi PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2.
Foram analisadas no total 6 amostras descritas na Tabela 15
Tabela 15: Amostras submetidas ao teste de difração de raios-X.
Amostras Óleo (% p/p) Tensoativo (% p/p)
Água (% p/p)
EHL 7 29 10 10 80 30 20 10 70 06 05 10 85
EHL 9 29 10 10 80 30 20 10 70 06 05 10 85
63
Todas as seis amostras foram submetidas a medidas de baixo ângulo
(SAXS) no momento próximo à manipulação, denominado de T0 (3-7 dias) e
depois de três meses de envelhecimento à temperatura ambiente (Tf). As
amostras de número 29 também foram submetidas a medidas de alto ângulo
(WAXS) nos mesmos tempos especificados.
5.3.1. Difração de raios-X em alto ângulo (WAXS)
Os resultados das medidas de alto ângulo (WAXS) (Figuras 20 e 21 e
Tabelas 16 e 17) revelam um pico definido em torno de 4,1 Å e outro mais largo
em torno de 3,3 Å. O resultado se repete em ambas as amostras analisadas e
nos dois tempos do teste. Estes resultados indicam presença de bicamadas
lipídicas cujas cadeias carbônicas estão organizadas na fase gel.
Eccleston (2000) submeteu amostras preparadas com água e
surfactantes não-iônicos a medidas de alto e baixo ângulo. Os dados obtidos
das medidas de alto ângulo indicam que, amostras com conteúdo de água a
partir de 47% apresentam um pico largo em torno de 4,04 Å, indicando a
presença de bicamadas lipídicas na fase gel organizadas em sub-células
hexagonais.
Segundo Luzzati (1962) sistemas formados por água e lipídios cujas
cadeias estão organizadas como cristais líquidos quando submetidos a
medidas de difração de raios-X exibem pico largo na região de 4,5 Å.
64
-10 0 10 20 30 40 50 60 70
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
21
Inte
nsid
ade
(un.
arb
.)
2θ (°)
Am29 T0 Am29 Tf
0 10 20 30 40 5030000
40000
50000
60000
2
1
Inte
nsid
ade
(un.
arb
.)
2θ (°)
Am29 T0 Am29 Tf
Figura 20: Difratograma (adaptado) referente à amostra 29 com EHL final igual
a 7 (WAXS). No detalhe, difratograma original.
Tabela 16: Dados referentes às medidas de WAXS da amostra 29 com EHL final igual a 7.
Am29
EHL7 WAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 21,5 4,13 21,3 4,17
2 27,3 3,3 28,1 3,2
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
65
-10 0 10 20 30 40 50 60 70-10000
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000In
tens
idad
e (u
n. a
rb.)
2θ (°)
Am29 T0 Am29 Tf
1 2
0 10 20 30 40 5040000
50000
60000
70000
80000
Inte
nsid
ade
(un.
arb
.)
2θ (°)
Am29 T0 Am29 Tf
1 2
Figura 21: Difratograma (adaptado) referente à amostra 29 com EHL final igual
a 9 (WAXS). No detalhe, o difratograma original.
Tabela17: Dados referentes às medidas de WAXS da amostra 29 com EHL final igual a 9.
Am29
EHL9 WAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 21,3 4,1 21,4 4,15
2 28,0 3,2 28,0 3,2
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
66
A fase gel é formada em emulsões compostas por surfactantes não-
iônicos e água. Durante o processo de produção os componentes são fundidos
e em seguida adicionados à água sob agitação. Quando o sistema está na
temperatura de produção (± 75°C) é formada uma monocamada de tensoativo
ao redor dos glóbulos da fase interna da emulsão. Durante o processo de
resfriamento as substâncias anfifílicas tornam-se menos hidrossolúveis e
passam desta fase para a interface água/óleo. São formadas então vesículas
multilameladas denominadas de cristais líquidos. Quando o sistema atinge
temperaturas entre 40° e 50°C ocorre a transformação dos cristais líquidos
para fase gel. É quando as cadeias carbônicas do surfactante na camada ao
redor do glóbulo da fase interna passam de um estado desordenado para um
estado organizado (Figura 22) Esta mudança depende da natureza do
tensoativo, da concentração deste na emulsão e do processo produtivo
(ECCLESTON, 1988, 1990, 1997, 2000).
Figura 22: Esquema representando a transição de cristal líquido para fase gel
de acordo com a temperatura de transição (Tt). Adaptado de
Eccleston (1990).
Água
Fase Gel
Água
Cristal Líquido
Acima Tt
Abaixo Tt
67
5.3.2. Difração de raios-X em baixo ângulo (SAXS)
Os resultados das medidas em baixo ângulo (SAXS) estão dispostos nos
difratogramas das Figuras de 24 a 29 e as Tabelas correspondentes de 18 a 23
Nas Tabelas estão dispostos os valores de 2θ para cada pico observado nos
difratogramas e também as distâncias interplanares calculadas. A distância
interplanar d é formada por uma bicamada lipídica e a água entre esta e a
próxima bicamada (Figura 23).
Figura 23: Representação da distância interplanar (d)
distância interplanar (d)
Água
Bicamada lipídica
68
0 1 2-5
0
5
10
15
20
25
30
35
32
1
Inte
nsid
ade
(un.
arb
.)
2θ (°)
Am29 T0 Am29 Tf
Figura 24: Difratograma referente à amostra 29 com EHL final igual a 7 (SAXS)
Tabela 18: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 29 com EHL final igual a 7.
Am29
EHL 7 SAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 0,45 195,16 0,45 195,16
2 0,91 194,18 0,93 192,70
3 1,37 193,50 1,37 193,50
4 1,81 195,16 1,81 195,16
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
69
0 1 2
0
10
20
30
40
50
60
321 In
tens
idad
e (u
n. a
rb.)
2θ (°)
Am30 T0 Am30 Tf
Figura 25: Difratograma referente à amostra 30 com EHL final igual a 7 (SAXS)
Tabela 19: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 30 com EHL final igual a 7
Am30
EHL 7 SAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 0,46 192,70 0,39 226,73
2 0,93 190,30 0,85 208,30
3 1,40 189,50 1,30 211,20
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
70
0 1 2
0
5
10
15
20
25
30
32
1
Inte
nsid
ade
(un.
arb
.)
2θ (°)
Am6 T0 Am6 Tf
Figura 26: Difratograma referente à amostra 6 com EHL final igual a 7 (SAXS)
Tabela 20: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 6 com EHL final igual a 7
Am 6
EHL7 SAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 0,43 205,50 0,46 192,70
2 0,83 212,70 0,92 191,50
3 1,36 195,20 1,37 193,50
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
71
0 1 2
0
5
10
15
20
25
30
43
21
Inte
nsid
ade
(un.
arb
.)
2θ (°)
Am29 T0 Am29 Tf
Figura 27: Difratograma referente à amostra 29 com EHL final igual a 9 (SAXS)
Tabela 21: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 29 com EHL final igual a 9
Am29
EHL9 SAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 0,43 205,5 0,43 205,5
2 0,87 202,9 0,89 198,9
3 1,31 202,0 1,33 199,4
4 1,75 202,2 1,78 198,3
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
72
0 1 2
0
5
10
15
20
25
30
35
2
43
1In
tens
idad
e(un
. arb
.)
2θ (°)
Am30 T0 Am30 Tf
Figura 28: Difratograma referente à amostra 30 com EHL final igual a 9 (SAXS)
Tabela 22: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 30 com EHL final igual a 9
Am30
EHL9 SAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 0,43 205,5 0,46 192,7
2 0,88 200,2 0,93 190,3
3 1,32 201,1 1,40 189,6
4 1,75 202,2 1,86 189,76
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
73
0 1 2
0
2
4
6
8
10
12
14
4
3
2
1
Inte
nsid
ade(
un. a
rb.)
2θ (°)
Am6 T 0 Am6 T f
Figura 29: Difratograma referente à amostra 6 com EHL final igual a 9 (SAXS)
Tabela 23: Dados referentes às medidas de SAXS da amostra 6 com EHL final igual a 9
Am6
EHL9 SAXS
Picos T0 Tf
2θ (º) d (Å) 2θ (º) d (Å)
1 0,43 205,50 0,43 205,50
2 0,85 208,30 0,87 207,40
3 1,30 211,20 1,28 207,40
4 1,69 209,10 1,75 202,20
Legenda: 2θ = ângulo de reflexão de Bragg, d = distância interplanar, T0 = tempo inicial da análise, de 3 a 7 dias após a manipulação das amostras, Tf = tempo final da análise, após três meses de envelhecimento da emulsão em temperatura ambiente
As estruturas lamelares na fase gel apresentam sequência alternada de
camadas planares de lipídios e água. A distância entre as bicamadas, chamada
de distância interplanar de Bragg (d), pode ser calculada por meio dos
resultados obtidos com a difração de raios-X a baixo ângulo. De acordo com
Luzzati (1962) os espaços interplanares de Bragg característicos de uma
estrutura lamelar seguem a seguinte proporção: 1:1 / 2:1 / 3:1 e assim por
diante dependendo do número de ordens de reflexão.
As amostras analisadas nesta pesquisa apresentaram correspondência
com os valores propostos por Luzzati. É possível observar em todas a
74
proporção 1:1 / 2:1 / 3:1, tanto em T0 quanto em Tf o que significa que as
amostras mantiveram a estrutura ao longo do tempo. A proporção encontrada e
a proporção teórica para os picos que representam as lamelas estão
exemplificadas na Tabela 24 abaixo.
Tabela 24: Exemplificação da proporção obtida entre os picos da amostra 29 EHL 7 em relação ao valor teórico segundo Luzatti (1962).
Picos 2θ (obtido) 2θ (teórico)
1 0,45 0,45
2 0,91 0,90
3 1,37 1,35
4 1,80 1,81
Em estudo de Eccleston (2000) com emulsões à base de tensoativos
não-iônicos submetidas a medidas de difração de raios-X em alto e baixo
ângulos, foram observadas diferentes distâncias interplanares de acordo com o
conteúdo de água do sistema. Observou-se que o aumento da distância era
proporcional ao aumento da quantidade de água. Nos sistemas que continham
28% de água a distância interplanar foi de 77Å. Para emulsões com 47% de
água a distância calculada foi de 88Å chegando a aproximadamente 357Å
quando o conteúdo de água atingiu 90%.
O conteúdo de água das amostras analisadas nesta pesquisa variou
entre 70 e 85% (amostra 29 = 80%, amostra 30 = 70%, amostra 06 = 85%). As
distâncias interplanares calculadas são compatíveis com os resultados obtidos
por Eccleston (2000), porém, não foi observada grande diferença entre as
amostras com 70% e 85% de água.
Quando são comparadas as amostras com EHL final 7 e 9 (Tabelas 18,
19 e 20 com Tabelas 21, 22 e 23) percebe-se leve aumento das distâncias
interplanares nas amostras com EHL final igual a 9. Estas últimas são
compostas por maior quantidade de tensoativo com alto grau de etoxilação
(PEG-80 Sorbitan Laurate = 31,78% contra 16,28% nas emulsões com EHL
final igual a 7).
De acordo com Eccleston (1990) a presença de surfactantes não-
iônicos.determina a hidratação das cadeias de óxido de etileno do surfatante
75
interposicionado. Nestes casos as cadeias de óxido de etileno estão orientadas
e posicionadas na camada de água interlamelar (Figura30)
Figura 30: Organização das cadeias de óxido de etileno na água
interlamelar.
A estabilização do sistema ocorre pela repulsão estérica e quanto maior
a cadeia de óxido de etileno, maior será a quantidade de água que é
armazenada entre as bicamadas (Figura 31)
Figura 31: Esquema representando a estabilização do sistema emulsionado
por tensoativos com cadeias de óxido de etileno de tamanhos
diferentes. Adaptado de Kunieda (2001)
Durante o tempo de armazenamento da emulsão contendo tensoativos
não-iônicos etoxilados o sistema continua sofrendo mudanças estruturais.
Distância interlamelar
Bicamada
76
Novas bicamadas lipídicas são formadas e isso implica em organização da
água livre entre elas. Também se supõe a entrada de água entre as bicamadas
já existentes. Ocorre, portanto, um aumento da consistência do sistema
(ECCLESTON, 1990).
Eccleston (2000) submeteu amostras contendo surfactantes não-iônicos
etoxilados a medidas de SAXS nos seguintes tempos após o preparo: 1 dia, 3
dias, 3 semanas, 6 semanas, 6 meses e 3 anos. Observou aumento nas
distâncias interplanares em todas as medidas. Isto pode significar aumento na
viscosidade da emulsão e maior estabilidade, porém, grandes mudanças na
consistência não são comercialmente desejáveis, pois podem interferir em
aspectos como escoamento do produto.
Observando as distâncias interplanares entre T0 e Tf nas amostras
analisadas nesta pesquisa não é observada grande variação. Isto sugere que
não ocorreu a entrada de água entre as lamelas proposta pelos resultados de
Eccleston (2000) e (1990) descritos acima.
5.4. Testes de estabilidade acelerada
Para ser considerada apropriada para uso cosmético a emulsão precisa
classificar-se de acordo com alguns critérios, tais como estabilidade prolongada
sob condições variadas de armazenamento; consistência adequada para
aplicação e componentes seguros e que não causem irritação. Cabe ao
formulador estudar e analisar estes fatores que influenciam e determinam o
sucesso de um produto (TADROS, 2004).
Os parâmetros a serem avaliados devem ser definidos pelo formulador e
dependem das características e finalidade de uso da formulação. De modo
geral avaliam-se características organolépticas (aspecto, odor, cor);
características físico-químicas (valor de pH, viscosidade, densidade) e
características microbiológicas (ANVISA, 2004). O estudo de estabilidade
acelerada é preditivo e serve como auxiliar para a determinação do prazo de
validade do produto. Geralmente tem duração de 90 dias e as formulações em
teste são submetidas a condições extremas de armazenamento.
77
Análise macroscópica
Após 7 dias armazenadas na estufa (45±2°C) as formulações
apresentavam água condensada na superfície e após 30 dias ocorreu a
formação de uma camada cerosa, provavelmente formada por tensoativos e
fase oleosa, solidificados após evaporação da fase aquosa. É possível
distinguir estruturas lamelares características quando observadas sob
microscópio óptico com luz polarizada nesta camada cerosa. Sob esta, a
formulação manteve suas características iniciais, porém, foi possível observar
um aumento na fluidez após 30 dias sob estas condições. Nas outras
condições de armazenamento as formulações mantiveram as características
macroscópicas iniciais até o final dos testes.
Análise microscópica
Nas fotomicrografias obtidas durante o teste de análise microscópica
(Figuras 32 e 33) é possível observar a manutenção das estruturas lamelares
anisotrópicas até o período de 90 dias de teste e nas condições extremas de
armazenamento. É possível observar que nas amostras em estufa as
estruturas são mais nítidas, provavelmente devido à evaporação da água livre
que está ao redor dos glóbulos (ECCLESTON, 1990).
Estes resultados corroboram aqueles obtidos no Estudo do
comportamento das formulações frente à evaporação da água descritos no
item 5.2. onde pudemos observar que a água armazenada entre as
multicamadas das estruturas lamelares não é removida por altas temperaturas,
seja durante o armazenamento por certo período de tempo ou com calor
fornecido ao sistema (ECCLESTON, 1990; SANTOS, 2009).
78
Figura 32: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL
final igual a 7 submetida ao teste de estabilidade acelerada.
79
Figura 33: Fotomicrografias sob luz polarizada da emulsão com EHL
final igual a 9 submetida ao teste de estabilidade acelerada.
Análise do valore de pH
A análise dos valores de pH visa investigar alterações que tem origem
intrínseca na estabilidade da formulação , ou seja, determinadas por fatores
inerentes à mesma . A variação destes valores pode indicar ocorrência de
reações químicas indesejáveis (ROLAND, 2003; ANVISA, 2004).
Os ácidos graxos insaturados são os compostos lipídicos mais
susceptíveis ao processo oxidativo. Estas reações oxidativas são responsáveis
pelo desenvolvimento de odores desagradáveis e outras alterações que
comprometem a integridade e segurança dos produtos tornando-os impróprios
para consumo (RAMALHO, 2006). Formulações compostas por matérias
primas vegetais com alto teor em ácidos graxos como as analisadas nesta
pesquisa são, portanto, muito suscetíveis às reações oxidativas como a
hidrólise, gerando radicais livres e causando diminuição nos valores de pH
(ANDRADE, 2008).
Segundo Ramalho (2006) para evitar as reações de oxidação é
necessário diminuir a ocorrência de fatores que as favoreçam, tais como
80
incidência de luz, temperaturas elevadas e contato com o oxigênio além de
empregar antioxidantes. O butil-hidroxi-tolueno (BHT) é um composto fenólico
que promove a remoção ou inativação dos radicais livres. É classificado como
antioxidante primário e um dos mais empregados na indústria alimentíciae
cosmética.
Analisando os resultados dispostos nas Figuras 34, 35 e 36, é possível
observar que ocorreu uma diminuição nos valores de pH em todas as
formulações, mesmo naquela contendo o preservante BHT. As formulações
mantidas em geladeira (4±2°C) foram as que mostraram menor variação.
Quando submetidos à análise estatística (“one-way ANOVA” com 0,05
de nível de significância) foi verificado que houve diferença estatística entre os
valores das emulsões com EHL final 7 e 9 sendo esta última então, menos
estável em relação à possíveis reações que geram radicais livres.
A diminuição dos valores de pH observada na formulação contendo
conservante BHT não foi estatisticamente significativa mostrando que este foi
eficaz em combater as reações de degradação dos componentes da
formulação exceto quando submetida à estufa (45±2°C).
81
0 20 40 60 80 1002,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
pH
Tempo (dias)
TA (25°C) GEL (4°C) EST (45°C)
Figura 34: Representação da análise dos valores de pH da emulsão
com valor de EHL final 7 nas diferentes condições de
armazenamento em função do tempo. Sendo: TA =
Temperatura ambiente (25±2ºC); GEL = Geladeira (4±2ºC) e
EST = Estufa (45±2ºC).
82
0 20 40 60 80 1003,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
pH
Tempo (dias)
TA GEL EST
Figura 35: Representação da análise dos valores de pH da emulsão
com valor de EHL final 9 nas diferentes condições de
armazenamento em função do tempo. Sendo: TA =
Temperatura ambiente (25±2ºC); GEL = Geladeira (4±2ºC) e
EST = Estufa (45±2ºC).
83
0 20 40 60 80 1003,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
pH
Tempo (dias)
TA GEL EST
Figura 36: Representação da análise dos valores de pH da emulsão
com valor de EHL final 7 adicionada de preservante BHT nas
diferentes condições de armazenamento em função do tempo.
Sendo: TA = Temperatura ambiente (25±2ºC); GEL = Geladeira
(4±2ºC) e EST = Estufa (45±2ºC).
5.4.1. Análise reológica
As propriedades de fluxo de uma emulsão são características físicas
determinantes para o equilíbrio do sistema, pois fornecem informações sobre
estabilidade física e consistência do produto. A correlação entre a avaliação
reológica e estes aspectos físicos e de aceitação comercial é de grande
importância na predição do desempenho e no desenvolvimento de novos
produtos (BARNES, 1994; TADROS, 2004).
O comportamento reológico de uma emulsão depende da interação
entre os componentes do sistema. Os parâmetros básicos que o determinam
são: reologia da fase contínua, natureza das partículas da fase dispersa
(tamanho, concentração e deformabilidade) e as interações entre elas
(BARNES, 1994).
Em sistemas emulsionados por tensoativos não-iônicos e álcoois graxos
onde há formação de bicamadas lamelares na fase gel, a reologia é
determinada pela dinâmica da água entre o espaço interlamelar e fase
84
dispersante (RIBEIRO et al., 2004). Segundo Eccleston (1988) e Ribeiro (2004)
a capacidade em armazenar água entre as lamelas e, consequentemente as
propriedades reológicas destas emulsões são determinadas pelo tamanho da
cadeia lipofílica e número de etoxilações do surfactante.
Por meio de caracterização reológica pode-se determinar se um produto
apresenta fluxo Newtoniano ou não-Newtoniano. Fluidos Newtonianos
obedecem à lei de Newton que estabelece que a velocidade do fluxo é
diretamente proporcional à tensão aplicada, portanto, a viscosidade independe
da taxa de cisalhamento. Geralmente o comportamento Newtoniano é
observado em soluções de moléculas com baixo peso molecular e soluções
diluídas.
Sistemas emulsionados geralmente apresentam fluxo não-Newtoniano.
Nestes, a viscosidade depende da taxa de cisalhamento, ou seja, diferentes
valores de viscosidade podem ser obtidas de acordo com a variação da
velocidade e da força aplicada em função do tempo. Este comportamento se
deve a desvios considerados nos estudos da lei de Newton. São conhecidos
três tipos diferentes de comportamento não-Newtoniano dependendo do tipo de
desvio: fluxo plástico, fluxo pseudo-plástico e fluxo dilatante, estes
apresentando ou não tixotropia (BARNES, 1994).
Para produtos cosméticos o comportamento de fluxo pseudo-plástico
apresentando tixotropia é o mais interessante. Materiais que apresentam este
comportamento mostram uma diminuição da resistência ao escoamento à
medida que eleva- se a taxa de cisalhamento. A viscosidade diminui com o
aumento da velocidade de deformação. Esta diminuição da viscosidade é
reversível quando diminuída ou cessada a taxa de cisalhamento. É
interessante para produtos cosméticos, pois estes se tornam menos viscosos
no momento da aplicação facilitando o uso da formulação (GAO, 2003).
A Figura 37 mostra o comportamento característico de fluxo pseudo-
plástico apresentado pelas formulações estudadas. Observa-se que este foi
mantido durante o período de 90 dias de teste não sendo alterado pelas
condições de armazenamento.
85
Tempo (dias)
T(°C) 01 90
25±±±±2
0 20 40 60 80 1000
200
400
600
800
1000
1200
1400
Vis
cosi
dad
e ap
aren
te (
cP)
rpm
EHL 7 EHL 9
0 20 40 60 80 100
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Vis
cosi
dad
e ap
aren
te (
cP)
rpm
EHL7 EHL9
4±±±±2
0 20 40 60 80 1000
200
400
600
800
1000
1200
Vis
cosi
dad
e ap
aren
te (
cP)
rpm
EHL7 EHL9
0 20 40 60 80 100
100
200
300
400
500
600
700
800V
isco
sid
ade
apar
ente
(cP
)
rpm
EHL7 EHL9
45±±±±2
0 20 40 60 80 10050
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Vis
cosi
dad
e ap
aren
te (
cP)
rpm
EHL7 EHL9
20 40 60 80 10050
100
150
200
250
300
350
400
450
Vis
cosi
dad
e ap
aren
te (
cP)
rpm
EHL7 EHL9
Figura 37: Gráficos demonstrando o comportamento pseudo-plástico das
formulações com valores de EHL final 7 e 9.
86
A tixotropia pode ser representada quantitativamente pela área de
histerese formada entre as curvas, ascendente e descendente, de um
reograma (PIANOVSKI, 2008). É interessante para produtos cosméticos a
recuperação da viscosidade inicial, pois esta contribui para a estabilidade do
produto. Quanto mais elevado o valor de área de histerese, maior o tempo de
retomada da viscosidade. Se este valor varia com o tempo de armazenamento,
pode refletir em variações na estabilidade (FIGUEIREDO, 2005). O aumento da
área de histerese em função do tempo em emulsões com cristal líquido é um
indicativo de aumento da microestrutura da rede líquido-cristalina e, portanto,
de maior estabilidade (SANTOS, 2006).
Todas as formulações estudadas apresentaram área de histerese, e,
portanto, tixotropia, porém observou-se diminuição nos valores com o tempo e
nas temperaturas de armazenamento estudadas como demonstrado na figura
38 e na tabela 26.
TA GEL EST0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
área
de
hist
eres
e (D
/cm
2 .s)
Condição de armazenamento
EHL 7 01 dia EHL 7 90 dias EHL 9 01 dia EHL 9 90 dias
Figura 38: Áreas de histerese das formulações estudadas ao 01º e 90º dias
após a manipulação. Sendo: TA = Temperatura ambiente (25±2ºC);
GEL = Geladeira (4±2ºC) e EST = Estufa (45±2ºC).
87
A floculação ocorre quando as forças de van-der-Waals, atrativas,
superam as forças repulsivas. Segundo Tadros (2004) as áreas de histerese e
a tixotropia são influenciadas pelo grau de floculação das emulsões. Pianovski
(2008) relata que um aumento da frequência de colisão entre partículas
dispersas resulta no aumento da ligação interparticular ao longo do tempo. Os
resultados obtidos podem indicar que este fenômeno de instabilidade é o
responsável pela variação nos valores de áreas de histerese e que pode ser
acarretado pela alta quantidade de materiais graxos sólidos em temperatura
ambiente (manteigas de cacau e cupuaçu) na composição das formulações.
Quando comparados os resultados das formulações com valores de EHL
final 7 e 9 pode-se observar que a variação dos valores da área de histerese
com o tempo foi maior para a formulação com EHL 9, indicando que esta seria
a mais instável. Isto corrobora os resultados do teste de estabilidade preliminar
onde foi observado que à temperatura de 55 ºC no teste de estresse térmico
esta formulação mostrava sinais de instabilidade.
Eccleston (1990) propõe que ao longo do tempo ocorre penetração de
água livre no espaço interlamelar das estruturas em fase gel e que isso
aumenta a viscosidade do sistema. Avaliando os resultados de viscosidade
aparente (Tabela 25) pode-se observar que, embora não estatisticamente
significativo, os valores aumentaram em função do tempo.
Tabela25: Resultados da análise reológica das formulações com valor de EHL final 7 e 9. EHL 7 EHL 9
Tempo Temperatura
(±2ºC)
Viscosidade
aparente
(cP)
Área de
histerese
(D/cm2)
Viscosidade
aparente
(cP)
Área de
histerese
(D/cm2)
01 dia
25 160,7 545,48 118 567,55
4 125 545,48 101 934,6º
45 106 553,38 114 731,65
90 dias
25 181 455,18 87 249,00
4 173 405,78 102 404,70
45 150 350,05 63 389,00
88
5.5. Avaliação in vivo do potencial hidratante, oleosidade e valor de pH
cutâneos
5.5. Avaliação in vivo do potencial hidratante, oleosidade e valor de pH
cutâneo.
5.5.1. Avaliação do potencial hidratante
O grau de hidratação do estrato córneo pode ser avaliado por métodos
simples, rápidos e não invasivos empregando propriedades elétricas e
dielétricas da pele. Um método in vivo comercialmente disponível avalia a
capacitância da pele e proporciona um perfil cinético da hidratação em função
do tempo (ROGIERS, 1990).
0 20 40 60 80 100 120 140 16095
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
155
Hid
rata
ção
Rel
ativ
a (%
)
Tempo (min)
Mercado EHL 7 EHL 9Controle
Figura 39: Gráfico representando o resultado da avaliação do potencial hidratante das formulações.
Analisando o gráfico da figura 39 é possível observar que todas as
formulações estudadas promoveram maior hidratação do estrato córneo na
primeira leitura e apresentaram queda ao longo do tempo. Somente a região
89
controle apresentou menores valores no tempo inicial e ligeiro aumento dos
mesmos ao longo do tempo, porém este aumento não foi significativo.
É possível observar que a formulação de mercado foi aquela que
promoveu a maior hidratação durante todo o tempo de teste. Após análise
estatística dos dados foi constatado que a variação dos valores de hidratação
durante o tempo do teste é maior para esta formulação (p = 0,033) quando
comparada com as formulações desenvolvidas (pEHL7 = 0,09 e pEHL9 = 0,10) Isto
significa que as formulações com valor de EHL final 7 e 9 promovem hidratação
mais prolongada. As formulações com EHL final 7 e 9 não apresentaram
diferença estatística quando comparadas entre si. A formulação com EHL 7
apresentava-se mais firme e com menos brilho quando comparada àquela com
EHL 9. Nos resultados de análise reológica foi possível confirmar que esta
última é menos viscosa. A partir do resultado de hidratação é possível concluir
que a diferença de viscosidade não interferiu nesta propriedade.
A formulação de mercado é de marca conhecida e consagrada e
acessível a todos os tipos de consumidor. Na embalagem lê-se que é indicada
para peles secas. Entre os ativos estão a glicerina, o propilenoglicol e o óleo
mineral. Não há indicação de presença de estruturas lamelares ou cristais
líquidos e quando observada sob microscópio de luz polarizada, não foi
possível observar regiões anisotrópicas, confirmando a ausência de tais
estruturas. Portanto A presença das estruturas lamelares devido ao
armazenamento de água entre suas multicamadas, promove aumento da
capacidade hidratante da formulação podendo ser considerada como
“hidratação prolongada” (ECCLESTON, 1988, ENGELS & RYBINSKI, 1998,
RIBEIRO, 2004).
5.5.2. Avaliação da oleosidade cutânea
Nos resultados (Figura 40) é possível observar que as formulações
aumentaram consideravelmente a oleosidade da pele e que os valores
decresceram ao longo do tempo. A região controle não demonstrou mudanças
nos valores. Provavelmente isto ocorre porque as condições de umidade e
temperatura no momento do teste (UR: 75±5%; T: 24±2°C) não foram
favoráveis para que as glândulas sebáceas produzissem secreção suficiente
90
para ser detectada pelo aparelho. Isto mostra que os valores encontrados no
teste são somente decorrentes da aplicação das formulações.
Após análise estatística dos resultados verificou-se que a diminuição dos
valores em função do tempo para as formulações com valor de EHL 7 e 9 (p =
0,009 e p = 0,35 respectivamente) não foram significativas ocorrendo o inverso
para a formulação de mercado (p = 0,78). Assim, pode- se dizer que a
formulações desenvolvidas mantém-se por mais tempo sobre a pele antes de
serem absorvidas. O aumento da oleosidade cutânea é esperado quando são
aplicadas emulsões na pele ocorrendo o inverso com o aspecto oleoso. As
características da composição das formulações desenvolvidas, como por
exemplo, quantidade elevada de material oleoso pode justificar os resultados
encontrados.
20 40 60 80 100 120 140 160-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
µµ µµg
seb
o/c
m2
Tempo (min)
Mercado EHL7 EHL9 Controle
Figura 40: Gráfico do resultado da avaliação da oleosidade cutânea das formulações.
5.5.3. Avaliação dos valores de pH cutâneo.
Um estrato córneo saudável apresenta um pH ácido, em torno de 5,5
para mulheres e 5,0 para homens. Este manto ácido pode ser gerado por
diversos fatores, entre eles: metabolismo superficial de microorganismos;
ácidos graxos derivados do sebo; e hidrólises generalizadas na epiderme.
91
Exerce um efeito fungicida e bactericida protetor e é essencial para a saúde
cutânea (HARRIS, 2003; SANTOS, 2005).
Na figura 41 pode- se observar que os valores encontrados tanto para as
formulações testadas quanto para o controle, encontram-se próximos do valor
considerado normal para pele feminina. É possível notar também que não
houve variação significativa com o tempo. A aplicação das formulações não
alterou a fisiologia dos locais de aplicação.
0 20 40 60 80 100 120 140 1605,0
5,2
5,4
5,6
5,8
6,0
6,2
6,4
Val
or
de
pH
Tempo (min)
Mercado EHL 7 EHL 9 Controle
Figura 41: Gráfico do resultado da avaliação dos valores de pH cutâneo após aplicação das formulações.
CONCLUSÕESCONCLUSÕESCONCLUSÕESCONCLUSÕES
93
6. CONCLUSÕES
Diante dos resultados obtidos pode-se concluir que:
• Dentre os diferentes pares de tensoativos empregados apenas o par
PEG-80 Sorbitan Laurate / Steareth-2 permitiu a obtenção de emulsões
O/A á base de óleos vegetais (andiroba/copaíba);
• As emulsões desenvolvidas foram aditivadas com manteiga de cacau e
cupuaçu em valores de EHL iguais a 7 e 9;
• Nestas formulações foi observada a formação de estruturas lamelares
que se mantiveram estáveis frente aos testes de estabilidade preliminar;
• O teste de evaporação da fase aquosa demonstrou que ao final ainda é
possível observar estruturas lamelares, sugerindo que a água
armazenada entre as lamelas é resistente à evaporação. O estudo do
comportamento das estruturas lamelares frente à variação da fase
aquosa mostrou que estas foram formadas em todas as formulações
mesmo naquela com menor conteúdo de água (20%);
• Por meio da análise por Difração de Raios-X em alto ângulo (WAXS) foi
possível determinar que as cadeias carbônicas que formam as
bicamadas lamelares estão dispostas em um estado ordenado
denominado de fase gel. Esta conformação foi mantida nos dois tempos
de análise (logo após o preparo e com três meses de envelhecimento
em temperatura ambiente). Também foi possível determinar que a
variação do EHL final da emulsão, nos valores analisados (valores de
EHL final 7 e 9), não interferiu na formação de fase gel;
• As análises por Difração de Raios-X em baixo ângulo (SAXS) mostraram
que o tensoativo ao redor dos glóbulos da fase interna das emulsões
está disposto em bicamadas multilamelares, é independente do
94
conteúdo aquoso do sistema e mantém- se após três meses de
envelhecimento;
• Os valores das distâncias interplanares calculados a partir dos dados
obtidos por SAXS sugeriu que não houve aumento da quantidade de
água armazenada entre as bicamadas lamelares durante os três meses
de armazenamento, ao contrário do que era esperado para sistemas
formados por tensoativos não-iônicos etoxilados;
• Os testes de estabilidade acelerada e a avaliação reológica revelaram o
comportamento pseudoplástico com tixotropia não alterados pelas
condições de armazenamento. A tixotropia diminuiu com o tempo
mostrando certa instabilidade. Foi possível observar que a formulação
com valor de EHL final 7 é a mais estável;
• Os testes de avaliação “in vivo” mostraram que as formulações
aumentaram a hidratação relativa e que esta é prolongada em relação
àquela promovida pela formulação de mercado. A oleosidade tem
aumento inicial e decresce ao longo do tempo. Os valores de pH
cutâneos permanecem dentro dos valores normais após a aplicação das
formulações.
REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBIBLIOGRÁFICASBIBLIOGRÁFICASBIBLIOGRÁFICAS
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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Anexo B
