Compatibility and efficiency of preservatives in emulsive cosmetics containing high surfactant content

Abstract The objective of this study was to determine the influence of nonionic surfactants on the effectiveness of preservatives used in emulsions containing high surfactant content. Mixtures of different concentrations were prepared between polyethoxylated (40) hydrogenated castor oil (PHCO) and polyoxyethylene sorbitan monooleate (PSO), with methylparaben, phenoxyethanol, methylparaben, ethylparaben, propylparaben, and isobutylparaben (PMEPBI) blend, phenoxyethanol and benzoic acid (BP) blend, and phenoxyethanol and caprylyl glycol (PC) blend. Subsequently, the compatibility of the formulation ingredients and the effectiveness of the preservatives were evaluated by the challenge test. It was found that PHCO and PSO inactivated the antimicrobial action of methylparaben and PMEPBI. Paraben-free preservatives BP and PC had less influence on surfactants than systems containing parabens. When incorporated into microemulsions and nanoemulsions containing 40% and 20% surfactants, methylparaben and BP 0.2% and 0.5% were only effective against Aspergillus niger. The PMEPBI 0.2% was effective as a preservative in nanoemulsified formulations against A. niger, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus. The results demonstrate that the efficacy of the preservative system in formulations containing nonionic surfactant excipients depends on the type of excipient, the components of the formulation, the preservative systems composition, the excipient to preservative ratio, and the availability in the formulation.

Stability and in vivo efficiency of natural cosmetic emulsion systems with the addition of vegetable oils

The aim of the paper is to test stability and biophysical properties of hydrophilic and lipophilic emulsions with selected vegetable seed oils: Limnanthes alba, Prunus amygdalus dulcis, Cannabis sativa, Rosa rubiginosa and Hellianthus annuus. Biophysical properties of emulsions are investigated in vivo using non-invasive instrumental methods (corneometry, tewametry and pH) in a group of 12 healthy women volunteers. Their stability profiles (colour, phase separation and centrifugation) under various temperatures (9, 25, 37 and 57 °C) and storage time (24 hours, 2, 7, 14, 21 and 28 days) were monitored. The moisturising activities of the emulsions supplemented with various oils were comparable. The lipophilic emulsions showed a better ability to improve the condition of the skin barrier due to formation of a surface lipid film. The tested formulations regulated the pH of the skin towards neutral values. Lipophilic emulsions showed earlier phase separation and changes in colour. The greatest resistance to thermal stress during storage was observed for the emulsion bases. Emulsions containing oils, except for those with rosehip and hempseed oils, were stable up to the temperature of 37 °C. The studied emulsion systems are excellent vehicles of vegetable oils and exhibit relatively good stability, benefiting the natural properties of skin.

Vegetable moisturizing raw material from "Caatinga" Brazilian biome: safety and efficacy evaluations of O/W cosmetic emulsions containing Kalanchoe brasiliensis extract

The purpose of this study was to evaluate the safety of Kalanchoe brasiliensis extract, followed by the development of an oil in water emulsion containing the K. brasiliensis leaves extract and evaluating its clinical moisturizing efficacy. The formulations containing sodium acrylates/ Beheneth-25 methacrylate Crosspolymer (and) hydrogenated polydecene (and) lauryl glucoside and 0.5% of extract were prepared. The extract was considered as non-irritating through skin irritant tests. The stability testing was carried out in different conditions for 90 days. The skin hydration was measured by capacitance measurement and transepidermal water loss using biophysical techniques. The results indicate that the formulation containing 0.5% of extract increased the hydration of the stratum corneum up to 5 h after application on the forearm. The transepidermal water loss was reduced when compared to the untreated area and placebo area. Therefore, we can conclude that the increased skin hydration and protection of barrier function can be attributed to the K. brasiliensis extract. This research presents a new raw material from the Brazilian Caatinga biome and shows its possible application in the development of cosmetic products.

Physical chemistry evaluation of stability, spreadability, in vitro antioxidant, and photo-protective capacities of topical formulations containing Calendula officinalis L. leaf extract

Calendula is used widely in cosmetic formulations that present phenolic compounds in their chemical constitution. The objective of our research was to develop and evaluate the stability of topical formulations containing 5% hydro-ethanolic extract of calendula leaves, including spreadability, and in vitro photo-protective, and antioxidant capacity. To evaluate the stability, we used organoleptic characteristics, pH, and viscosity parameters. Antioxidant capacity was measured by the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) method, and the photo-protective capacity by SPF spectrophotometric measure. All formulations were stable. The calendula extract formulations in gel and cream showed no significant variations in pH, and the cream formulations presented lower viscosity variations than gel formulations. The spreadability of the gel formulations was superior to those in cream. The formulations also presented good antioxidant capacities and an FPS of around 1.75. In accordance with the results, the formulations can be used as antioxidants, but considering the low SPF obtained, calendula cannot be considered as a stand-alone sunscreen, yet may well be tested in future studies towards verifying enhancement of synthetic sunscreens.

A calêndula é amplamente utilizada em formulações cosméticas, apresentando compostos fenólicos em sua constituição química. Desta forma, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver e avaliar a estabilidade de formulações tópicas contendo 5% de extrato hidroetanólico das folhas de calêndula, bem como a espalhabilidade, capacidade antioxidante e fotoprotetora in vitro nas mesmas. Para a avaliação da estabilidade, foram usados parâmetros como a verificação das características organolépticas, pH e viscosidade. A capacidade antioxidante foi verificada pelo método do DPPH (2,2-difenil,1- picril-hidrazila) e a capacidade fotoprotetora pela medida espectrofotométrica do FPS. Para as formulações testadas, observou-se que apresentaram uma boa estabilidade. As formulações de creme e gel com extrato de calêndula não apresentaram variações significativas nos valores de pH e o creme apresentou as menores variações de viscosidade em relação ao gel. A espalhabilidade das formulações de gel foi superior à do creme. As formulações também apresentaram uma boa capacidade antioxidante e um FPS em torno de 1.75. De acordo com os resultados, a formulação pode ser utilizada com ação antioxidante, porém com o FPS obtido, a calêndula não pode ser considerada um filtro solar isolado, mas poderá ser testada em estudos futuros para verificar a potencialização de filtros solares sintéticos.

Influência da adição de extrato de chá-verde sobre a estabilidade e efeito fotoprotetor de emulsões fps 15 / Influence of green tea extract on the stability and photoprotective effect of spf 15 emulsions

A inserção de produtos de origem vegetal em cosméticos podem melhorar as suas características. Nesse estudo, objetivou-se o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras contendo extrato glicólico de Camelia sinensis, a avaliação da atividade fotoprotetora in vitro após a adição do extrato vegetal, bem como a avaliação das características organolépticas, a determinação do valor de pH e comportamento reológico durante 30 dias de avaliação, quando as formulações foram armazenadas nas temperaturas de 25±2°C; 5±2 °C e 40±2 °C. Após 15 dias, alterações nas características organolépticas e reológicas foram observadas nas formulações armazenadas em altas temperaturas. Em 30 dias, as formulações mantidas a temperatura ambiente e em geladeira mantiveram as características organolépticas, apesar das alterações reológicas. Observou-se uma tendência a aumento do efeito fotoprotetor com a formulação contendo FPS15 e extrato glicólico de chá verde, entretanto, não se pode atribuir melhora na estabilidade física da emulsão pela adição do extrato.

The addition of plant material to a cosmetic may improve its characteristics. The stability profile allows the performance, safety, efficacy and consumer acceptance of an emulsion to be assessed. A stability study provides information about the behavior of the product over a given time interval, under various environmental conditions. The aims of this study were to prepare sunscreen formulations containing a glycolic extract of green tea (Camellia sinensis) and to assess the photoprotective activity in vitro, the organoleptic characteristics, pH and rheological behavior over a period of 30 days, during which the formulations were stored at temperatures of 25±2°C, 5±2°C and 40±2°C. After 15 days, changes in rheological characteristics were observed in the formulation stored at the higher temperatures. After 30 days, changes were observed at other temperatures. The addition of the extract significantly changed the rheological profile of the sunscreen formulations tested. An increase in the photoprotective effect was observed when the emulsion base was compared with the emulsion containing green tea extract. However, there was no evidence of an improvement of stability when the plant extract was added to the emulsions.

Development, characterization and antioxidant activity of polysorbate based O/W emulsion containing polyphenols derived from Hippophae rhamnoides and Cassia fistula

The objective of this study was to develop a pharmaceutical O/W emulsion containing plant-derived polyphenol extracts and evaluate its stability and antioxidant activity. O/W emulsions were prepared using ionic surfactant polysorbate 80 (Tween 80®). The odorwas adjusted with few drops of blue sea fragrance. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) assay was used to evaluate the antioxidant activity of the plant extracts alone and emulsions containing these extracts. Physical stability was assessed by submitting the emulsions to storage at 8 ºC, 25 ºC, 40 ºC and 40 ºC + 70% RH (relative humidity) for two months. Various physical characteristics of emulsions monitored, include color, creaming, liquefaction, centrifugation and pH. Brookfield rotational rheometer was used to determined viscosities and rheological behavior of emulsions. Different types of emulsion were determined microscopically, while pH values of emulsions were measured by a pH meter. Electrical conductivity data confirmed that the outer phase was water. Samples presented an acceptable pH value for an external topical use. Shear thinning behaviour was observed for all emulsions. The polyphenol-rich-plant-derived extracts alone and the extract containing emulsions showed good antioxidant activities. This research confirmed that the method used was suitable for preparing emulsions with Hippophae rhamnoids and Cassia fistula extracts, suggesting that those emulsions are suitable for topical use.

O presente estudo objetivou o desenvolvimento de uma emulsão farmacêutica óleo-água contendo extratos de plantas ricos em polifenóis, a comparação à sua formulação-controle e a avaliação de sua estabilidade, assim como de sua capacidade antioxidante. Extrato concentrado de Hippophae rhamnoids e Cassia fistula foi encapsulado no interior da fase oleosa da emulsão O/W. As emulsões foram preparadas usando o tensoativo iônico monooleato sorbital de polioxietileno (Tween 80®). O odor foi ajustado pela adição de algumas gotas de fragrância azul do mar. O ensaio do DPPH (1,1-difenil-2-picrilidrazil) foi utilizado para avaliar a atividade antioxidante dos extratos de plantas sozinhos e nas emulsões contendo os extratos. A estabilidade física foi avaliada submetendo os cremes a diferentes temperaturas de estocagem, como a 8 ºC, 25 ºC e 40 ºC e a 40% + 70% de umidade relativa por um período de 2 meses. As características físicas das emulsões foram monitoradas por 2 meses incluindo cor, cremosidade, liquefação, centrifugação e pH. O reômetro rotacional de Brookfield foi utilizado para determinar a viscosidade e o comportamento reológico das emulsões. O programa Rheocalc Brookfield foi utilizado para análise dos dados. As características organolépticas também foram avaliadas. O tipo de emulsão foi determinado microscopicamente, enquanto o pH das emulsões foi avaliado por meio de um pHmetro. A estabilidade farmacêutica esperada das emulsões foi alcançada dentro dos dois meses de estudo. Os resultados da condutividade elétrica confirmaram que a fase externa da emulsão era composta de água. O pH das amostras estava dentro da normalidade para uso tópico. A emulsão apresentou boa fragrância e pode ser retirada da pele com água após a aplicação, características desejáveis em emulsões O/W. Os extratos vegetais ricos em polifenóis isolados ou nas emulsões apresentaram boa atividade antioxidante. Nossos estudos confirmaram que o método utilizado foi adequado para preparar a emulsão semi-sólida contendo extratos de Hippophae rhamnoids e Cassia fistula. Nossos achados sugerem que emulsões contendo extratos de Hippophae rhamnoids e Cassia fistula são adequados para o uso tópico.

Stability and sensory assessment of emulsions containing propolis extract and/or tocopheryl acetate / Estabilidade e avaliação sensorial de emulsões que contêm extracto de própolis e / ou acetato de tocoferol

The prevention of skin aging has been one of the main aims of cosmetic products. Propolis and tocopheryl acetate can be promising substances because of their antioxidant properties. In this study, propolis extract was obtained and associated with tocopheryl acetate in a cream formulation, which then underwent stability and sensory assessment. The formulation containing propolis extract and tocopheryl acetate proved to be stable in the preliminary stability study, demonstrating gradual darkening and slight pH decrease when subjected to 60ºC for 28 days, but showing stability on rheological study. In the sensory analysis, the formulation containing these two components was preferred by the product testers over the base cream and creams containing propolis extract or tocopheryl acetate alone. In conclusion, given the stability of the formulation and the preference of the product testers for this formulation, this association proved promising for use in cosmetic formulations.

A prevenção do envelhecimento cutâneo tem sido um dos principais focos dos produtos dermocosméticos. A própolis contém substâncias com atividade antioxidante, bem como o acetato de tocoferila é conhecido por apresentar esta atividade. Porém, a própolis apresenta odor muito característico e intenso, que pode interferir no sensorial do produto. Assim, no presente trabalho, obteve-se o extrato de própolis, que foi associado ao acetato de tocoferila em uma formulação de uso tópico, que foi avaliada quanto à estabilidade e às características sensoriais. Conduziu-se um estudo de estabilidade, no qual as formulações contendo ambos os compostos apresentaram escurecimento gradual e ligeira queda no pH após 28 dias sob 60 °C, tendo sido estável no estudo reológico. Na análise sensorial, realizada com 28 provadores, a formulação contendo extrato de própolis em associação com acetato de tocoferila foi a preferida, quando comparada com o creme base e o creme contendo somente extrato de própolis ou acetato de tocoferila. Em conclusão, devido à preferência dos provadores e ao estudo de estabilidade, a associação de extrato de própolis e de acetato de tocoferila mostrou ser promissora para uso em produtos dermocosméticos.

Desenvolvimento e estudos de estabilidade de cremes e géis contendo sementes e extratos do bagaço da uva Isabel (Vitis labrusca L) / Development and testing of the stability of creams and gels containing extracts of the pomace and seeds of Isabel grapes (Vitis labrusca L)

No cenário mundial, inúmeras indústrias de cosméticos buscam a inovação, utilizando-se de matérias-primas de origens diversificadas, principalmente oriundas de vegetais, representando uma alternativa de substituição de materiais sintéticos por naturais. Com esse intuito, no presente estudo, realizou-se o desenvolvimento e a avaliação da estabilidade de emulsões e géis contendo extratos e sementes do bagaço da uva Isabel (Vitis labrusca L.), uma espécie de uva rica em compostos fenólicos e flavonoides com grande atividade antioxidante. Com isso, buscou-se evidenciar o período em que os produtos mantiveram suas propriedades físico-químicas, frente a variações climáticas forçadas em estudos acelerados, durante o período de armazenamento. Foram preparados cremes contendo 5 e 10% de extrato glicólico do bagaço da uva e géis contendo 10% de sementes trituradas, sendo acondicionados em condições ambientais distintas e avaliados, através de testes físico-químicos, no período de 60 dias. Durante esse período, não foram evidenciados sinais de instabilidade físico-química nos cremes analisados frente às condições testadas. No entanto, o gel apresentou leve alteração da cor e do odor, sugerindo a necessidade de estabilização físico-química de seus constituintes naturais com a adição de antioxidantes.

Numerous cosmetic companies around the world seek innovation, using raw materials of various origins, mainly derived from plants, as natural alternatives to synthetic materials. With this in mind, this study was carried out to develop and test the stability of emulsions and gels, respectively containing extracts of pomace and seeds of Isabel grape (Vitis labrusca L.), a fruit rich in phenolics and flavonoids, with great antioxidant activity. Thus, we sought to highlight the length of time for which the products maintained their physical and chemical properties, when subjected to forced climate variations in accelerated stability tests, during storage. Creams containing 5 and 10% glycolic extract of grape pomace and gels containing 10% powdered seeds were prepared, accommodated in various environmental conditions and assessed by physicochemical tests over 60 days. During this period, there were no signs of physicochemical instability in the creams, under the conditions tested. However, the gel was slightly altered in color and smell, suggesting a need to stabilize its natural constituents by adding antioxidants.

Avaliação da atividade antimicrobiana de extratos de folhas de Lippia salviaefolia Cham. visando sua aplicação como conservante em preparações cosméticas / Evaluation of the antimicrobial activity of extracts of Lippia Salviaefolia Cham. leaves aiming the application like preservative in cosmetic preparations

O potencial farmacológico de espécies do gênero Uppia no tratamento de infecções é conhecido popularmente, assim foi considerado o estudo da atividade da Uppia salviaefolia nativa do cerrado brasileiro. O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de extratos de Uppia salviaefolia Chamo e sua citotoxicidade, visando aplicação como conservante natural em formulações cosméticas. O ensaio antimicrobiano foi realizado através do método de difusão em placa e determinação do CMI por de microdiluição em microplacas, utilizando os microrganismos: P. aeruginosa A TCC 9027, S. aureus A TCC 6538, E. coli ATCC 8739, C. albicans ATCC 10231. Desenvolveu-se e avaliou-se a estabilidade acelerada de cremes, geis e xampus contendo o extrato de Uppia salviaefolia. As formulações de melhor desempenho quanto à estabilidade foram submetidas ao teste de eficácia de conservante. Avaliou-se segurança das formulações in vitro, em substituto cutâneo dermo-epidérmico por meio de estudos: histológicos e o teste de citotoxicidade em cultura de queratinócitos humanos. No teste de atividade antimicrobiana verificou-se que a fração de acetato de etila e a fração de clorofórmio foram frações mais ativas com CMI de ´0,2 POR CENTO´para bactérias ,e fungos. Os testes de eficácia de conservante das formulações contendo fr. ac. etila de L salviaefolia apresentaram atividade antimicrobiana para bactérias e C. albicans em creme, gel e xampu, para A niger apresentaram atividade adequada somente em xampu. No teste de citoxicidade foi verificado segurança em concentrações a partir de ´0,05 POR CENTO. Sendo que na concentração de ´0,2.POR CENTO´, correspondente ao CMI, se atinge a faixa de segurança apenas com meia hora de contato. Os resultados sugerem que a fração de acetato de etila da Uppia salviaefolia Chamo pode ser utilizada como conservante natural em produtos cosméticos.