Semisolid formulations based on solid-in-oil-in-water systems containing proteins

Abstract In recent years, improvements have been made, through biotechnological processes, in the production and development of peptides capable of increasing collagen and elastin synthesis for anti-aging skin care. However, proteins have many limitations due to their structural, chemical and physical fragility to external aggressions, which may cause conformational changes, leading to loss of biological activity. Therefore, it is important to create delivery systems that protect these biomolecules from damage, allowing them to reach their target. This work aimed to develop a system able to carry bovine serum albumin (BSA), used as a model of a protein, and to incorporate this system in a semisolid formulation suitable for skin application. A microemulgel based on a solid-in-oil-in-water (S/O/W) microemulsion was prepared. Firstly, the association efficiency (AE) of lyophilized BSA-sucrose ester complex and the size of S/O nanodispersion were assessed; then, the characterization and stability evaluation of the final semisolid formulation through evaluation of pH, texture and rheological behavior were performed. The average value of AE was 54.74% ± 2.17. It was possible to develop an S/O/W microemulsion, which allowed the subsequent development of an S/O/W microemulgel that assured suitable pH, texture and rheological characteristics for skin application.

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.

Use of solid dispersions to increase stability of dithranol in topical formulations

The present study was planned to improve the stability of dithranol using solid dispersions (SD). Two different SD at a 1:9 ratio of dithranol/excipient were prepared: one of them using glyceryl behenate as excipient and the other using a mixture of argan oil with stearic acid (1:8 ratio) as excipient. Pure dithranol and SD of dithranol were incorporated in an oil-in-water cream and in a hydrophobic ointment in a drug/dermatological base ratio of 1:10. The physical and mechanical properties of semisolid formulations incorporating the pure drug and the developed SD were evaluated through rheological and textural analysis. To evaluate the stability, L*a*b* color space parameters of SD and semisolid formulations, and pH of hydrophilic formulations were determined at defined times, during one month. Each sample was stored at different conditions namely, light exposure (room temperature), high temperature exposition (37 °C) (protected from light) and protected from light (room temperature). Despite higher values of firmness and adhesiveness, hydrophobic ointment exhibited the best rheological features compared to the oil-in-water cream, namely a shear-thinning behavior and high thixotropy. These formulations have also presented more stability, with minor changes in L*a*b* color space parameters. The results of this study indicate that is possible to conclude that the developed SD contributed to the increased stability of dithranol.

Este trabalho teve como objetivo aumentar a estabalidade do ditranol através da preparação de dispersões sólidas (DS). Prepararam-se duas DS diferentes em proporção de 1:9 de ditranol/excipiente: em uma das DS utilizou-se beenato de glicerila como excipiente e na outra se utilizou mistura de óleo de argan com ácido esteárico (razão 1:8). Posteriormente, efetuou-se a incorporação de ditranol puro e das DS contendo este fármaco num creme hidrófilo ou óleo-água (O/A) e em pomada hidrófoba, na proporção 1:10 (fármaco ou respetivas DS/base dermatológica). As propriedades físicas e mecânicas das formulações semissólidas incorporando fármaco ou as respetivas DS previamente desenvolvidas, foram avaliadas através da análise do comportamento reológico e das propriedades de textura. Para avaliar a estabilidade, os parâmetros do espaço de cor L*a*b* das DS e das formulações semissólidas e o pH das preparações hidrófilas foram determinados em períodos de tempo definidos, durante um mês para cada amostra armazenada sob diferentes condições, especificamente, exposição à luz (à temperatura ambiente), protegidas da luz à temperatura elevada (37 °C) e protegidas da luz (temperatura ambiente). Embora tenham apresentado valores de firmeza e de adesividade mais elevados, as pomadas hidrófobas apresentaram melhores características reológicas do que os cremes óleo-água. Além disso, as pomadas hidrófobas também apresentaram melhor estabilidade, com pequenas alterações nos parâmetros do espaço de cor L*a*b*. Os resultados deste trabalho permitiram concluir que as DS desenvolvidas contribuíram para o aumento da estabilidade do ditranol.

Formas farmacêuticas de liberação modificada: polímeros hidrifílicos / Modified release of drug delivery systems: hydrophilic polymers

Os sistemas de liberação de fármacos são parte integrante da investigaão farmacêutica. A maioria dos sistemas de liberação oral de fármacos é baseada em matrizes poliméricas. Nas duas décadas passadas, as matrizes hidrografílicas tornaram-se muito populares na formulação de formas farmacêuticas de liberação modificada. A escolha do polímero hidrofílico na formulação da matriz pode fornecer uma combinação apropriada dos mecanismos de intumescimento, de dissolução ou de erosão e determinam a cinética de liberação in vitro. As matrizes de intumescimento são sistemas monolíticos preparados pela compressão de mistura de um polímero hidrofílico e de um fármaco. Elas representam sistemas da liberação em que os vários mecanismos podem ser adaptados ao programa de liberação...