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.

Optimization of cosmetic formulations development using Box-Behnken design with response surface methodology: physical, sensory and moisturizing properties

Considering the importance of an adequate composition of the formulation in the development of stable, safe and effective cosmetic products, experimental design techniques are tools that can optimize the formulation development process. The objective of this study was to develop topical formulations using the Box-Behnken design with response surface methodology and evaluate its physical, sensory and moisturizing properties. The experimental design used in the first step allowed to identify and to quantify the influence of raw materials, as well as the interaction between them. In the second step, the analysis identified the influence of soy lecithin, the phytantriol and capric acid triglyceride and caprylic on the consistency index, stickiness and greasiness and skin hydration. Cetearyl alcohol, dicetyl phosphate and cetyl phosphate 10EO and acrylates/C10-30 alkylacrylate crosspolymer showed effects in rheological parameters. The addition of soy lecithin had significant effects in terms of consistency index, stickiness, oiliness and immediate moisturizing effects. Phytantriol showed effects on increasing consistency index and oiliness sensation. Thus, the experimental design was shown to be an effective tool for research and development of cosmetics, since it allowed the assessment of the individual and interaction effects of raw materials in the responses: rheological parameters, sensory and clinical efficacy.

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.

Stability-indicating RP-LC method for quantification of fusidic acid in cream

ABSTRACT Fusidic acid is an antibiotic steroid indicated for the treatment of infections caused by the genus Staphylococcus, including methicillin resistant Staphylococcus aureus strains, and other Gram-positive bacteria. In the present study, a stability-indicating reversed-phase liquid chromatography (RP-LC) method was developed and validated for the determination of fusidic acid in dermatological cream as an alternative to existing methods. Analyses were performed using a C18 column and guard column at room temperature, eluting with an isocratic mobile phase of acetonitrile and water (72:28, v/v), adjusted to pH 3.5 with acetic acid, pumped at a flow rate of 1.0 mL min-1, detection at 210 nm and 20 µL of injection volume. The forced degradation study was conducted under acidic, alkaline, neutral, photolytic, and oxidative stress conditions. The method was validated according to ICH and FDA guidelines; it was linear, precise, accurate, selective, and robust over concentrations of 5-95 µg mL-1, with detection and quantification limits of 0.43 and 1.31 μg mL-1, respectively. Therefore, we conclude that this method is suitable for quantifying fusidic acid in pharmaceutical dermatological creams and determining its stability, representing a more economical and practical alternative for routine analysis in quality control.

Delineamento de formulações cosméticas com óleo essencial de Lippia gracilis Schum (Alecrim-de- Tabuleiro) de origem amazônica / Outline of cosmetic formulations with essential oil Lippia gracilis Schum (Alecrim-de-Tabuleiro) of the amazon

Diversos cosméticos têm sido produzidos para atender a crescente demanda de mercado. Para que estes produtos possuam boa aceitação são necessárias que os mesmos apresentem adequadas características físicoquímicas e sensoriais, bem como eficácia, segurança e qualidade. Esse trabalho visou o desenvolvimento e avaliação da estabilidade de formulações biocosméticas a partir da incorporação dos óleos essenciais da espécie Lippia gracilis Schum em formulações cosméticas para cabelo, por meio de estudos de pré-formulação e testes de estabilidade preliminar e acelerada. Foram realizados testes físico-químicos para avaliação dos parâmetros: pH, viscosidade aparente, características sensoriais, espuma e densidade. Durante os estudos de estabilidade preliminar e acelerada, foi observado que as temperaturas: Refrigerador (TG) (5,0 ± 0,5ºC) e Estufa (TE) (45,0 ± 0,5ºC) sofreram alterações de pH, viscosidade e das características sensoriais. Ao final do estudo, mantiveram as características iniciais, apenas as formulações mantidas em temperatura ambiente. Concluiu-se que a formulação de xampu não possui estabilidade quando exposta a temperaturas abaixo de 5ºC e acima de 45ºC. A formulação de condicionador, além de ser instável em temperaturas extremas, apresentou também alterações após 30 dias (T2) em temperatura ambiente (TA) (24,0 ± 2,0ºC).(AU)

Several cosmetics have been produced to meet the growing market demand. For these products have good acceptance is necessary that they show suitable physico-chemical and organoleptic characteristics, as well as efficacy, safety and quality. This research aimed at the development and evaluation of the stability of formulations biocosmetics from the incorporation of the essential oils of the species Lippia gracilis Schum in shampoo and conditioner through preliminary stability testing and accelerated. Physico-chemical tests for evaluation of the parameters were performed: pH, viscosity, sensory characteristics, lather and density. During the stability studies and preliminary accelerated, it was observed that the formulations subjected to extreme temperatures, such as: Refrigerator (TG) (5.0 ± 0.5 ° C) and hot air oven (TE) (45.0 ± 0.5 ° C), undergone changes in pH, viscosity and sensory characteristics. At the end of the study maintained the initial characteristics, only formulations maintained at room temperature. It was concluded that the shampoo formulation lacks stability when exposed to temperatures below 5 ° C and above 45 ° C. And the conditioner formulation in addition to being unstable in extreme temperatures, also showed changes after 30 days (T2) at room temperature (RT) (24.0 ± 2.0 ° C).(AU)

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 rutina na fotoestabilização da avobenzona (filtro UVA) e do ρ-metoxicinamato de octila (filtro UVB) / Influence of rutin in photostabilization of avobenzone (UVA filter) and octyl methoxycinnamate (UVB filter)

Com o intuito de promover proteção de amplo espectro, na maioria dos protetores solares estão associados pelo menos dois filtros orgânicos (UVA e UVB). A combinação da avobenzona (BMBM), filtro UVA, e do p--metoxicinamato de octila (EHMC), filtro UVB, é conhecida e muito utilizada em formulações manipulas e industrializadas, porém apresenta alteração na absorção espectral após exposição à radiação UV. A estratégia empregada com maior frequência para reduzir a instabilidade da combinação é baseada na adição de agentes fotoestabilizadores. A adição de substâncias naturais em formulações fotoprotetoras vem sendo explorada, especialmente o grupo dos flavonoides, como a rutina, que apresenta resultados positivos em relação à eficácia fotoprotetora. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o potencial da rutina como substância fotoestabilizadora dos filtros EHMC e BMBM. Foram desenvolvidas formulações contendo os dois filtros associados ou não com rutina de acordo planejamento fatorial em três níveis. As formulações foram avaliadas quanto a eficácia fotoprotetora in vitro aplicadas em placas de PMMA e analisadas por espectrofotometria de refletância com esfera de integração antes e após a exposição à radiação UV. As interações moleculares dos filtros com a rutina foram avaliadas por 1H RMN, DSC, TG e análise qualitativa da supressão do estado energético singleto. A adição de rutina nas formulações contendo 5,0% (p/p) de BMBM e 10,0% (p/p) de EHMC promoveu elevação na conservação do FPS in vitro de 53,9% para 65,8 (0,1% de rutina) e 70,8% (1,0% de rutina). As curvas DSC e TG da rutina apresentaram alterações promovidas pela presença dos filtros BMBM e EHMC, indicando interação entre o flavonoide e os filtros. Após dose de 5760 J cm-2 de radiação UV o valor da razão trans/cis para o filtro EHMC em solução adicionado do filtro BMBM foi elevado de 5,5±0,1, sem adição de rutina, para 12,6±0,4, com adição da rutina. A análise qualitativa da supressão do estado singleto indicou que um dos mecanismos envolvidos na fotoestabilização dos filtros BMBM e EHMC é a supressão do estado energético singleto. Os resultados reportados neste estudo indicaram que a adição da rutina em formulações fotoprotetoras representa um caminho simples e efetivo para elevar a fotoestabilidade da combinação dos filtros BMBM e EHMC. A adição da rutina em formulações fotoprotetoras representa uma estratégia promissora, pois aliada a ação fotoestabilizadora, verificada nesse estudo, esse flavonoide possui propriedades antioxidante e quelante de metais que podem colaborar para o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras de amplo espectro com aumento da segurança e eficácia

In order to promote broad-spectrum protection, most sunscreens are associated with at least two organic filters (UVA and UVB). The combination of avobenzone (BMBM), UVA filter, and octyl methoxycinnamate (EHMC), UVB filter, is well known and widely used in industrial formulations and pharmaceutical compounding, but shows alteration in spectral absorption after UV radiation exposure. The most commonly used strategy to reduce the instability of the combination is based on the addition of photostabilizer agents. The addition of natural substances in sunscreen formulations has been explored, especially the group of flavonoids such as rutin, which shows positive results regarding photoprotective efficacy. The main objective of this research was to evaluate the potential of rutin as a photostabilizer substance of EHMC and BMBM. Formulations were developed containing the two filters associated or not with rutin, according to factorial design at three levels. The formulations were evaluated for in vitro photoprotective efficacy applied on PMMA plates and analyzed by spectrophotometer with integrating sphere reflectance before and after exposure to UV radiation. Molecular interactions of filters with rutin were evaluated by 1H NMR, DSC, TG and qualitative analysis of the suppression of singlet energy state. The addition of rutin in the formulations containing 5.0 % (w/w) BMBM and 10.0 % (w/w) EHMC promoted an increase in the preservation of in vitro SPF of 53.9% to 65.8 (0.1 % rutin) and 70.8 % (1.0% rutin). The DSC and TG curves of rutin showed changes promoted by the presence of BMBM and EHMC filters, indicating interaction between the flavonoid and filters. After 5760 J cm-2 of UV radiation the value of the trans/cis ratio for the EHMC filter added from the BMBM filter was increased from 5.5 ± 0.1 without addition of rutin, to 12.6 ± 0 4,with the addition of rutin. Qualitative analysis of the suppression of the singlet state indicated that one of the mechanisms involved in the photostabilization BMBM and EHMC filters is suppression of singlet excited state.The results reported in this study indicate that the addition of rutin in sunscreen formulations is a simple and effective way to increase the photostability of the combination of BMBM and EHMC. The addition of rutin in sunscreen formulations represents a promising strategy, for allied with the photostabilization action, observed in this study, this flavonoid has antioxidant and chelating properties of metals that can contribute to the development of broad-spectrum sunscreens formulations with increased safety and efficacy

Characterization and stability studies of emulsion systems containing pumice

Emulsions are the most common form of skin care products. However, these systems may exhibit some instability. Therefore, when developing emulsions for topical application it is interesting to verify whether they have suitable physical and mechanical characteristics and further assess their stability. The aim of this work was to study the stability of emulsion systems, which varied in the proportion of the emulsifying agent cetearyl alcohol (and) sodium lauryl sulfate (and) sodium cetearyl sulfate (LSX), the nature of the oily phase (decyl oleate, cyclomethicone or dimethicone) and the presence or absence of pumice (5% w/w). While maintaining the samples at room temperature, rheology studies, texture analysis and microscopic observation of formulations with and without pumice were performed. Samples were also submitted to an accelerated stability study by centrifugation and to a thermal stress test. Through the testing, it was found that the amount of emulsifying agent affects the consistency and textural properties such as firmness and adhesiveness. So, formulations containing LSX (5% w/w) and decyl oleate or dimethicone as oily phase had a better consistency and remained stable with time, so exhibited the best features to be used for skin care products.

Emulsões são a forma de apresentação mais comum dos produtos para aplicação na pele. No entanto estes sistemas podem exibir alguma instabilidade. Por esta razão, quando do desenvolvimento de emulsões para aplicação tópica é importante verificar se estas apresentam propriedades físicas ou mecânicas adequadas e avaliar a sua estabilidade. O objetivo deste trabalho consistiu no estudo da estabilidade de emulsões, cujas variações entre elas foi a proporção de agente emulsificante álcool estearílico (mais) laurilsulfato de sódio (mais) estearilsulfato de sódio (LSX), a natureza da fase oleosa (decil oleato, ciclometicona ou dimeticona) e a presença ou ausência de pedra-pomes (5% m/m). Mantendo as amostras à mesma temperatura, realizaram-se o estudo da reologia, a análise de textura e observação microscópica das formulações com e sem pedra-pomes. Amostras foram, também, submetidas a estudo de estabilidade acelerada por centrifugação e a ensaio de estresse térmico. Através dos testes realizados, constatou-se que a quantidade de agente emulsificante influencia a consistência e as propriedades de textura, como a firmeza e a adesividade. As formulações contendo LSX (5% m/m) e decil oleato ou dimeticona como fase oleosa exibiram melhores caraterísticas como produtos para aplicação na pele, uma vez que estas formulações apresentaram menor firmeza e consistência e permaneceram estáveis com o tempo.

Safety assessment of cosmetic products, with emphasis on the ocular area: regulatory aspects and validation processes

Before marketing a cosmetic product, a series of biological assays, such as ocular irritation tests, must be conducted in order to prove that the product is safe. However, a few scientific articles mention the discussion and evolution of cosmetic products testing performed in the eyes area. The aim of this study was to review the available literature on the evolution of tests carried out with cosmetics, in the ocular area, as well as to describe the methodologies that have been used and that are currently accepted. In Brazil, tests performed on animals are still allowed. However, the international laws strongly recommend the use of alternative methods for evaluating the risk of cosmetic ingredients and products. Regulatory requirements involving the registration of these products also request safety support of them in human beings. To perform ocular tests in human beings, it is necessary to involve an ophthalmologist for conducting clinical protocols. These protocols signed by the expert physician are sent to the National Health Surveillance Agency in order to endorse the product manufacturer concerning its safety. The safety support of a cosmetic product is very important, taking into account that the consumer has free access to these products of widespread use in today's society.

Com o objetivo de comprovar que um produto cosmético é seguro, antes que este seja colocado no mercado, este deve passar por uma série de ensaios biológicos, que avaliem sua segurança, como, por exemplo, os testes de irritação ocular. Porém, poucos artigos científicos trazem a discussão e a evolução sobre os testes de produtos cosméticos realizados na área dos olhos. O objetivo desse trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica sobre a evolução dos testes realizados com cosméticos, na região ocular, bem como descrever as metodologias que já foram utilizadas e as que são aceitas atualmente. No Brasil, são ainda permitidos testes em animais, entretanto, as legislações internacionais indicam fortemente a utilização de métodos alternativos para avaliação de risco de ingredientes e produtos cosméticos. As exigências regulatórias que envolvem o registro desses produtos solicitam também a comprovação de segurança destes produtos em serem humanos. Para a realização dos testes oculares em humanos, é necessário o envolvimento de um oftalmologista na condução de protocolos clínicos. Esses protocolos assinados pelo médico especialista são enviados à Agencia Nacional de Vigilância Sanitária, a fim de respaldar o fabricante do produto sobre a segurança do mesmo. A comprovação da segurança de um produto cosmético é bastante importante, considerando-se o livre acesso aos consumidores e o amplo uso desses produtos na sociedade atual.

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.

O uso de micro-ondas no preparo de emulsão e influência na estabilidade / Use of a microwave oven in preparation of emulsionand effect on stability

O creme base não iônico descrito no Formulário Nacional foi preparado com duas formas de aquecimento: uma clássica, em banho-maria e chapa com as duas fases separadas; e uma alternativa, em forno micro-ondas com as fases juntas. Procedeu-se o estudo da estabilidade preliminar onde foram avaliados variação dos valores de pH, condutividade, viscosidade e espalhabilidade entre as bases. Estas foram armazenadas em diferentes condições como preconizado no Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos. As bases não apresentaram diferença significativa em relação a pH, condutividade e espalhabilidade máxima. A avaliação reológica demonstrou comportamento não newtoniano, com fluxo plástico e tixotropia. A base aquecida em micro-ondas demonstrou maior viscosidade e menor espalhabilidade, provavelmente decorrente da maior homogeneidade das gotículas observadas na análise microscópica. Pode-se observar que a utilização de outra fonte de aquecimento mais rápida não modificou o produto, podendo ser utilizada como forma alternativa.

The non-ionic cream base described in the Brazilian National Formulary was prepared with two heating methods: one conventional, using a water bath and heating plate, with the two phases heated separately, and one alternative, in a microwave oven, with the phases heated together. A preliminary stability study assessed differences between the bases in pH, conductivity, viscosity and spreadability, after exposure to various treatments and at the end of a 15-day period at several temperatures, as recommended by the Cosmetic Products Stability Guide. No significant differences in pH, conductivity or maximum spreadability were observed. Rheological tests showed non-Newtonian behavior, with plastic flow and thixotropy. The base heated in the microwave oven showed higher viscosity and lower spreadability, probably due to the greater homogeneity of the droplets observed under the microscope. Thus, it can be concluded that the faster heating method did not change the product and may be used as an alternative approach to preparation of the cream base.

Study of thermal behavior of phytic acid

Phytic acid is a natural compound widely used as depigmenting agent in galenic cosmetic emulsions. However, we have observed experimentally that phytic acid, when heated to 150 ºC for around one hour, shows evidence of thermal decomposition. Few studies investigating this substance alone with regard to its stability are available in the literature. This fact prompted the present study to characterize this species and its thermal behavior using thermal analysis (TG/DTG and DSC) and to associate the results of these techniques with those obtained by elemental analysis (EA) and absorption spectroscopy in the infrared region. The TG/DTG and DSC curves allowed evaluation of the thermal behavior of the sample of phytic acid and enabled use of the non-isothermal thermogravimetric method to study the kinetics of the three main mass-loss events: dehydration I, dehydration II and thermal decomposition. The combination of infrared absorption spectroscopy and elemental analysis techniques allowed evaluation of the intermediate products of the thermal decomposition of phytic acid. The infrared spectra of samples taken during the heating process revealed a reduction in the intensity of the absorption band related to O-H stretching as a result of the dehydration process. Furthermore, elemental analysis results showed an increase in the carbon content and a decrease in the hydrogen content at temperatures of 95, 150, 263 and 380 °C. Visually, darkening of the material was observed at 150 °C, indicating that the thermal decomposition of the material started at this temperature. At a temperature of 380 °C, thermal decomposition progressed, leading to a decrease in carbon and hydrogen. The results of thermogravimetry coupled with those of elemental analysis allow us to conclude that there was agreement between the percentages of phytic acid found in aqueous solution. The kinetic study by the non-isothermal thermogravimetric method showed that the dehydration process occurred in two stages. Dehydration step I promoted a process of vaporization of water (reaction order of zero), whereas dehydration step II showed an order of reaction equal to five. This change in reaction order was attributed to loss of chemically bonded water molecules of phytic acid or to the presence of volatile substances. Finally, the thermal decomposition step revealed an order of reaction equal to one. It was not possible to perform the kinetic study for other stages of mass loss.

O ácido fítico é um composto natural muito utilizado como despigmentante em emulsões cosméticas magistrais. No entanto, observou-se experimentalmente que o ácido fítico, quando aquecido a 150 °C durante cerca de uma hora, mostra evidências de decomposição térmica e que poucos estudos envolvendo essa espécie, isoladamente quanto a sua estabilidade, estão disponíveis na literatura. Esse fato motivou o estudo de caracterização e de comportamento térmico dessa espécie, empregando a análise térmica (TG/DTG e DSC) e associando os resultados obtidos com aqueles de análise elementar (AE) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. As curvas TG/DTG e DSC permitiram avaliar o comportamento térmico da amostra de ácido fítico e, com isso, foi possível estudar, pelo método termogravimétrico não isotérmico, a cinética dos três principais eventos de perda de massa, o de desidratação I, desidratação II e de decomposição térmica. A associação das técnicas de espectroscopia de absorção no infravermelho e análise elementar permitiu avaliar os produtos intermediários da decomposição térmica do ácido fítico. Os espectros no infravermelho de amostras isoladas durante o aquecimento evidenciaram a diminuição de intensidade da banda de absorção relativa ao estiramento do grupo O-H como consequência do processo de desidratação. Também, os resultados de análise elementar indicaram que nas temperaturas de 95, 150 e 263 ºC houve aumento no teor de carbono e diminuição do teor de hidrogênio. Visualmente, observou-se o escurecimento do material a 150 ºC, indicando que a decomposição térmica do material iniciou-se nessa temperatura. Na temperatura de 380 ºC, a diminuição do teor de carbono e hidrogênio foi devido ao avanço do processo de decomposição térmica. Os resultados da termogravimetria juntamente com aqueles da análise elementar permitiram concluir que há concordância entre as percentagens de ácido fítico encontrado na solução aquosa. O estudo cinético pelo método termogravimétrico não isotérmico mostrou que o processo de desidratação ocorreu em duas etapas. Na etapa I da desidratação ocorreu um processo de vaporização de água (ordem de reação igual a zero). Na etapa II da desidratação foi encontrada uma ordem de reação igual a cinco. Essa mudança na ordem de reação foi atribuída à perda de moléculas de água quimicamente ligada, ao ácido fítico ou à presença de substâncias voláteis. Finalmente, na etapa de decomposição térmica foi observado que a ordem da reação foi igual a um. Para as outras etapas de perda de massa não foi possível a realização do estudo cinético.

Stability evaluation of organic Lip Balm

Rising global demand for natural products whose production is harmless to the environment has stimulated the development of natural cosmetics and, within this category, organics (95% organic raw materials). The image of environmentally friendly production is one of the strongest attractions of organic products. Lip balm is a cosmetic product similar to lipstick whose purpose is to prevent lip dryness and protect against adverse environmental factors. The product's characteristics are: resistance to temperature variations, pleasant flavor, innocuousness, smoothness during application, adherence and easy intentional removal. This work involved the development of a lip balm formulated with certified organic raw materials and the execution of stability tests: fusion point determination, evaluation of organoleptic characteristics (color, odor and appearance) and functionality evaluation (spreadability test). The formulation selected after the Preliminary Stability Test was submitted to the Normal Stability Test under the following storage conditions (temperature): Room Temperature (22.0 ± 3.0 ºC), Oven (40.0 ± 2.0 ºC) and Refrigerator (5.0 ± 1.0 ºC), for 90 days. Under the Refrigerator and Room Temperature conditions, spreadability proved adequate, but the surface presented white spots, characterizing the fat bloom, a phenomenon involving the recrystallization of cocoa butter. Storage at 40.0 ± 2.0 ºC (Oven) caused loss of functionality according to the spreadability test, in addition to changes in color, although the aspect was uniform since the fat bloom was not observed (white spots on the surface). The odor remained stable under all conditions as did the melting point, which had a mean of 72.9 ± 1.7 ºC throughout the course of stability testing (90 days).

O aumento da demanda global por produtos naturais, cuja produção não envolva nenhum dano ao meio ambiente, tem estimulado o desenvolvimento de cosméticos naturais e, dentro desta categoria, dos produtos orgânicos (que contêm 95% de matérias-primas orgânicas). O protetor labial é um produto cosmético semelhante ao batom que tem a finalidade de prevenir o ressecamento dos lábios, mantendo a hidratação, e protegê-los contra fatores ambientais adversos. Este trabalho envolveu o desenvolvimento de um protetor labial formulado com matérias-primas orgânicas e avaliação dos parâmetros de estabilidade, como ponto de fusão, características organolépticas e funcionalidade (teste de espalhabilidade). A formulação selecionada após o Estudo de Estabilidade Preliminar foi submetida à Avaliação Normal de Estabilidade, nas seguintes condições de armazenamento (temperatura): Ambiente (22,0 ± 3,0 ºC), Estufa (40,0 ± 2,0 ºC) e Geladeira (5,0 ± 1,0 ºC), por 90 dias. Nas condições de armazenamento em geladeira ou ambiente, a espalhabilidade foi adequada, mas a superfície apresentou pontos esbranquiçados, caracterizando o fenômeno chamado fat bloom, que está relacionado à recristalização da manteiga de cacau. O armazenamento à temperatura elevada (40,0 ± 2,0 ºC) provocou perda de funcionalidade, de acordo com o teste de espalhabilidade, e mudança de cor, apesar do aspecto permanecer uniforme, visto que não foi observado o fenômeno fat bloom. O odor manteve-se estável em todas as condições, assim como o ponto de fusão, com valor médio de 72,9 ºC ± 1,7 ºC durante todo o período de avaliação do teste de estabilidade (90 dias).

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.

Desenvolvimento e avaliação de produtos cosméticos para a higiene capilar contendo tensoativos "não-sulfatados" / Development and assessment of hair-cleansing cosmetic formulations containing non-sulfate surfactants

Produtos cosméticos para a higiene capilar promovem a remoção de gordura, suor, poeira, células mortas, micro-organismos e resíduos de outros cosméticos do couro cabeludo e do cabelo. Com esta finalidade, foi proposto o desenvolvimento e avaliação da estabilidade de formulações contendo tensoativos primários não sulfatados associados separadamente com diferentes agentes de consistência (Myrj® 6000, NovethixTM L-10 e Carbopol® Ultrez 20). Dentre os seis tensoativos "não sulfatados" avaliados, dois foram selecionados (Plantapon® LGC Sorb e Sensactive® C30) conforme critérios de avaliação da viscosidade e da formação de espuma. Seis formulações foram desenvolvidas, com combinações distintas entre os tensoativos selecionados e os diferentes agentes de consistência (sem a adição intencional de cloreto de sódio), com posterior estudo de estabilidade em variadas condições de armazenamento. Durante os estudos de estabilidade acelerada, as formulações contendo os agentes de consistência Myrj® 6000 ou NovethixTM L-10 não apresentaram estabilidade adequada. Ao final do estudo de estabilidade normal, as formulações remanescentes, contendo Carbopol® Ultrez 20, mantiveram as características organolépticas e desempenho adequado quanto à viscosidade, comprovando a eficiência deste polímero, mesmo em formulações com grandes quantidades de tensoativos "não sulfatados" e eletrólitos.

Cosmetic products for hair cleansing promote the removal of grease, sweat, dirt, dead cells, microorganisms and residues of other cosmetics from the skin, scalp and hair. In this context, it was decided to develop and assess the stability of formulations containing various non-sulfate primary surfactants, combined separately with three different consistency agents (Myrj® 6000, NovethixTM L-10 and Carbopol® Ultrez 20). Among the six non-sulfate surfactants tested, two were selected (Plantapon® LGC Sorb and Sensactive® C30) by viscosity and foam formation criteria. Thus, 6 formulations were developed, with distinct combinations of the 2 selected surfactants and 3 consistency agents (without the intentional addition of sodium chloride), and subsequently their stability under various storage conditions was studied. In the short-term stability study, formulations containing the consistency agents Myrj® 6000 or NovethixTM L-10 did not show adequate stability. At the end of the full-length stability study, the remaining formulations, containing Carbopol® Ultrez 20, maintained their organoleptic characteristics and good viscosity, proving the efficiency of this polymer, even in formulations with large amounts of non-sulfate surfactants and electrolytes.

Desenvolvimento, caracterização, avaliação da estabilidade e da penetração cutânea de nanopartículas de ácido ursólico incorporadas em formulação cosmética / Development, characterization, evaluation of stability and skin penetration of ursolic acid nanoparticles incorporated in cosmetic formulation

A indústria cosmética tem investido em tecnologias inovadoras na busca de maior eficácia de seus produtos. A Nanotecnologia tem sido utilizada com o propósito de desenvolver formulações de menor risco de irritação cutânea e que promovam a liberação modificada do componente ativo. Este trabalho teve como objetivo geral desenvolvimento, caracterização e avaliação de nanopartículas de ácido ursólico incorporadas em formulação cosmética. Nesta pesquisa, para determinar a eficiência de encapsulação do AU (ácido ursólico) livre e nas nanopartículas poliméricas, foi validada uma metodologia que empregou a CLAE (Cromatografia em fase Líquida de Alta Eficiência) e os resultados obtidos indicaram boa reprodutibilidade do método e concordância entre os resultados obtidos, sendo a metodologia empregada na avaliação do AU livre e nanoparticulado. As nanopartículas contendo AU apresentaram características de potencial estabilidade química, obtendo eficiência de encapsulação de 80% de AU para as nanopartículas poliméricas e 100% para os carreadores lipídicos nanoestruturados. A caracterização físico-química das nanopartículas poliméricas contendo AU foi realizada determinando-se diâmetro da partícula (353,4 ± 1,4 nm), índice de polidispersividade (0,106 ± 0,008) e potencial zeta (-35,6 ± 1,2 mV). Os resultados obtidos para os carreadores lipídicos nanoestruturados contendo AU nas formulações foram: tamanho de partícula entre 125,3±40,4 e 237,4±62,7 nm, índice de polidispersividade entre 0,01 e 0,38 e potencial zeta entre -20,5±9,2 e -50,7±9,5 mV. Os resultados obtidos indicaram estabilidade das nanopartículas desenvolvidas. O resultado relativo ao planejamento fatorial para otimização dos agentes tensoativos revelou modelo matemático de segunda ordem para a previsão de valores de potencial zeta em função das concentrações de SDS. Dessa forma, foi possível a preparação de carreador lipídico nanoestruturado contendo reduzida concentração de SDS e valor de potencial zeta menor...

The cosmetic industry has invested in innovative technologies in search of greater effectiveness of their products. Nanotechnology has been used with this propose to reduce the risk of skin irritation by promoting the modified release of the active component. This study had as main objective development, characterization and evaluation of ursolic acid nanoparticles incorporated in cosmetic formulation. In this research, to determine the entrapment efficiency of UA (ursolic acid) free and in polymeric nanoparticles, a methodology was validated using HPLC (high performance liquid chromatography) and the results indicated good reproducibility of the method and agreement between the results, the methodology employed could be assessed in the evaluation of free and UA nanoparticles. Nanoparticles containing UA showed characteristics of potential chemical stability obtaining entrapment efficiency of 80% for UA polymer nanoparticles and 100% for the nanostructured lipid carriers. The physicochemical characterization of polymeric nanoparticles containing UA was accomplished by determining the particle diameter (353.4 ± 1.4 nm), polydispersity index (0.106 ± 0.008) and zeta potential (-35.6 ± 1.2mV). The results obtained for the nanostructured lipid carriers containing UA formulations were: particle size between 125.3±40.4 and 237.4±62.7 nm, polydispersity index between 0.01 and 0.38, and zeta potential between -20.5±9.2 and -50.7±9.5 mV. The results indicated stability of the developed nanoparticles. The result for the factorial design for optimization of surfactant revealed a quadratic effect of the independent variable sodium dodecyl sulfate in zeta potential. Thus, it was possible to prepare nanostructured lipid carrier containing reduced concentrations of SDS and zeta potential value of less than -40 mV. By means of the techniques of TG/DTG and DSC, was observed that the UA remained stable. Cosmetic formulations containing free ursolic acid (AUL) and incorporated...

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.

Stability evaluation of tocopheryl acetate and ascorbyl tetraisopalmitate in isolation and incorporated in cosmetic formulations using thermal analysis / Estabilidade de avaliação de acetato de tocoferol e ascorbil tetraisopalmitato isoladamente e incorporados em formulações de cosméticos por meio de análise térmica

In view of the increase in the number of cosmetic preparations containing antioxidant vitamins, chiefly, due to their action in preventing the process of skin aging, there is a need to develop pre-formulation studies and to validate analytical methods in order to obtain high quality products. Thus, the objective of this research was to evaluate and compare the thermal behavior of tocopheryl acetate and ascorbyl tetraisopalmitate as raw materials, and incorporated into a base cream. Thermogravimetry (TG / DTG) and differential scanning calorimetry (DSC) were used for this purpose. Both vitamins were found to be stable up to 250ºC. The base cream (placebo) and the sample (base cream containing the vitamins) presented different weight loss. Thermal analysis has shown itself to be an excellent tool for the characterization of these vitamins and can be used in routine analysis for quality control of this type of cosmetic formulation.

Considerando o potencial antioxidante das vitaminas utilizadas em produtos cosméticos, seu uso na prevenção do processo de envelhecimento da pele e a necessidade de estudos de pré-formulação que garantam o desenvolvimento de cosméticos de qualidade, foi objetivo deste trabalho avaliar e comparar o comportamento térmico dos ativos acetato de tocoferila e tetraisopalmitato de ascorbila, matérias-primas, isoladamente e incorporados em creme base. As técnicas termogravimetria/termogravimetria derivada (TG/DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) foram utilizadas para tal finalidade. Verificou-se que as vitaminas mantiveram-se estáveis até a temperatura de, aproximadamente, 250 ºC, observando-se diferença na perda de massa entre o creme base e o creme base associado às vitaminas. Assim sendo, a análise térmica mostrou-se como excelente ferramenta para caracterização das vitaminas e do creme base, podendo ser empregada em análises de rotina no controle de qualidade deste tipo de formulação cosmética.