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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS – PPgCF
Gabriel Azevedo de Brito Damasceno
OBTENÇÃO DE EXTRATOS DA Opuntia fícus-indica (L.) Mill E SUAS APLICAÇÕES EM
FORMULAÇÕES COSMÉTICAS: avaliação in vivo do sensorial e da eficácia hidratante.
Natal, RN
2014
GABRIEL AZEVEDO DE BRITO DAMASCENO
OBTENÇÃO DE EXTRATOS DA Opuntia fícus-indica (L.) Mill E SUAS APLICAÇÕES EM
FORMULAÇÕES COSMÉTICAS: avaliação in vivo do sensorial e da eficácia hidratante.
Dissertação apresentada à Coordenação do Programa de
Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, para a obtenção do título de
Mestre em Ciências Farmacêuticas.
Orientação: Prof. Dr. Márcio Ferrari.
Coorientador: Profª. Drª. Silvana Maria Zucolotto Langassner
Natal, RN
2014
Damasceno, Gabriel Azevedo De Brito. Obtenção de extratos da Opuntia fícus-indica L. Mill e suasaplicações em formulações cosméticas: avaliação in vivo do sensorial eda eficácia hidratante / Gabriel Azevedo De Brito Damasceno. - Natal,2014. 102f: il.
Coorientador: Profa. Dra. Silvana Maria Zucolotto Langassner. Dissertação Programa de Pós-Graduação em CiênciasFarmacêuticas. Centro de Ciências da Saúde. Universidade Federal doRio Grande do Norte. Orientador: Prof. Dr. Márcio Ferrari.
1. Caatinga - Cosméticos - Dissertação. 2. Opuntia fícus-indica (L.)Mill - Palma Forrageira Gigante - Dissertação. 3. Opuntia fícus-indica(L.) Mill - Propriedade hidratante - Dissertação. I. Ferrari, Márcio. II.Langassner, Silvana Maria Zucolotto. III. Título.
RN/UF/BSA01 CDU 615.012
Catalogação da Publicação na FonteUniversidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
DEDICATÓRIA
A meus pais, João e Avani, por estarem sempre presentes de forma ativa em
todas as etapas da minha formação pessoal, acadêmica e profissional, aconselhando
e apoiando todas minhas decisões, sempre contribuindo de forma incondicional para
o meu crescimento.
A minha irmã, Gabriela e demais familiares, especialmente, Tia Lúcia, que
tiveram sua parcela de incentivo e contribuição na minha formação.
A Flávia, por ter me acompanhado durante toda essa etapa, me incentivando a
realizar meus sonhos, dando suporte, carinho, atenção, amor e me ajudando nos
momentos de dificuldades.
Aos meus professores, que me ajudaram nessa conquista, especialmente ao
Professor Márcio, e que continuarão a me dar suporte em novos desafios.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Márcio Ferrari, por ter sido um orientador excepcionalmente
empenhado e dedicado na minha orientação, pela confiança em mim depositada e
oportunidades proporcionadas, além dos conselhos e do exemplo de profissional que
é, e pela amizade e momentos convivência. Sempre serei grato.
A profa. Dra. Silvana Maria Zucolotto Langassner, pelo apoio e ensinamentos
em uma área, até então, nova na minha formação.
A Profa. Dra. Elissa Arantes Ostrosky, pelos momentos de convivência no
laboratório, bem como pelas valiosas parcerias e contribuições científicas.
A Profa. Dina Maria de Araújo, pelo apoio e conselhos e por ter nos acolhido
tão calorosamente no Laboratório de Farmacoténica durante o período de reforma do
nosso laboratório.
A Profa. Dra Vânia R. Leite e Silva, pela gentileza de contribuir fazendo parte
da Banca Examinadora e pela atenção dispensada a distância.
A Fátima Duarte Freire e a Profa. Dra. Fernanda Nervo Raffin, pela minha
inserção na iniciação científica e valiosos ensinamentos.
A Júlia Morais Fernandes, pela amizade, apoio, contribuição e colaboração que
foram de grande importância para esse trabalho.
Aos meus amigos do Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Produtos
Cosméticos, por ser uma equipe incrível contribuindo para que o dia a dia no
laboratório seja o melhor possível, especialmente, nos lanches na copa.
Aos voluntários que participaram desta pesquisa, pela fundamental
colaboração.
Aos meus amigos e ao meu amor, agradeço a amizade, paciência,
compreensão pelos momentos de ausência e pelas palavras e atitudes de apoio.
As empresas Ashland Inc. e Chemyunion Química, pela doação das matérias
– primas.
A EMPARN, na pessoa de Guilherme Ferreira da C. Lima, pelo apoio e
fornecimento da espécie vegetal utilizada neste trabalho.
Ao Hospital Geral Universitário (HGU) de Cuiabá pela colaboração em relação
ao uso de equipamentos de biometrologia cutânea.
Ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, pela
oportunidade de realização deste Mestrado.
A UFRN/REUNI pelo aporte financeiro no tocante a bolsa de estudos de
mestrado e de iniciação científica que colaborou na execução desse projeto.
RESUMO
A espécie Opuntia fícus-indica (L.) Mill é uma cactácea pertencente ao
ecossistema Caatinga e apresenta em sua composição química flavonoides, ácido
galacturônico e açúcares. Foram desenvolvidos diferentes extratos vegetais
hidroglicólicos (EHG001 e EHG002) e hidroetanólicos posteriormente liofilizados
(EHE001 e EHE002), dentro os quais o EHE002 teve sua composição fitoquímica
preliminar investigada por cromatografia em camada delgada e observada a
predominância de flavonoides. Foram preparadas diferentes formulações na forma de
emulsões com o Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated Polydecene (and)
Trideceth-6 (Rapithix® A60) e com o Polyacrylamide (and) C13-14 Isoparaffin (and)
Laureth-7 (Sepigel® 305) e em gel com o Sodium Polyacrylate (Rapithix® A100). O
estudo de avaliação sensorial foi realizado utilizando a metodologia check-all-that-
apply. Não foram verificadas diferenças significativas entre as notas atribuídas às
formulações, porém, foi observada preferência pelas formuladas com o 1,5% de
Rapithix® A100 e com 3,0% de Sepigel® 305. Essas e a formulação com 3% de
Rapithix® A60 foram aditivadas com 1% do extrato hidroglicólico (EHG001) e
submetidas aos testes de estabilidades preliminar e acelerada. No estudo de
estabilidade acelerada, as amostras foram estocadas em diferentes temperaturas
durante 90 dias. As características organolépticas, determinação do valor de pH e
comportamento reológico foram avaliados. Ao final do estudo, as emulsões com 3,0%
de Sepigel® 305 e 3% de Rapithix® A60 foram consideradas estáveis com
características pseudoplásticas e tixotrópicas. A eficácia clínica hidratante das
formulações contendo 3,0% de Sepigel® 305 aditivadas com 1 e 3% do EHG001 foi
realizada por meio do método da capacitância (Corneometer®) e da avaliação da
perda de água transepidermal – TEWL (Tewameter®). Observou-se que a formulação
com 3% do EHG001 apresentou eficácia hidratante frente ao veículo e ao solvente
extrator após 5 horas e as emulsões contendo 1 e 3% do extrato apresentaram efeito
barreira até 4 horas reduzindo a perda de água transepidermal.
Palavras chave: Avaliação sensorial; Caatinga; Cosméticos; Hidratação; Opuntia
fícus-indica (L.) Mill
ABSTRACT
Opuntia fícus-indica (L.) Mill is a cactacea presents in the Caatinga ecosystem
and shows in its chemical composition flavonoids, galacturonic acid and sugars.
Different hydroglicolic (EHG001 and EHG002) and hydroethanolic subsequently
lyophilized (EHE001 and EHE002) extracts were developed. The EHE002 had his
preliminary phytochemical composition investigated by thin layer chromatography
(TLC) and we observed the predominance of flavonoids. Different formulations were
prepared as emulsions with Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated Polydecene
(and) Trideceth-6 (Rapithix® A60), and Polyacrylamide (and) C13-14 Isoparaffin (and)
Laureth-7 (Sepigel® 305), and gel with Sodium Polyacrylate (Rapithix® A100). The
sensorial evaluation was conducted by check-all-that-apply method. There were no
significant differences between the scores assigned to the formulations, however, we
noted a preference for those formulated with 1,5% of Rapithix® A100 and 3,0% of
Sepigel® 305. These and the formulation with 3% Rapithix® A60 were tested for
preliminary and accelerated stability. In accelerated stability study, samples were
stored at different temperatures for 90 days. Organoleptic characteristics, the pH
values and rheological behavior were assessed. The emulsions formulated with 3,0%
of Sepigel® 305 and 1,5% of Rapithix® A60 were stable with pseudoplastic and
thixotropic behavior. The moisturizing clinical efficacy of the emulsions containing 3,0%
of Sepigel® 305 containing 1 and 3% of EHG001 was performed using the capacitance
method (Corneometer®) and transepidermal water lost – TEWL evaluation
(Tewameter®). The results showed that the formulation with 3% of EHG001 increased
the skin moisturizing against the vehicle and the extractor solvent formulation after five
hours. The formulations containing 1 and 3% of EHG001 increased skin barrier effect
by reducing transepidermal water loss up to four hours after application
Key words: Sensory evaluation; Caatinga; Cosmetics; Skin hydration; Opuntia fícus-
indica (L.) Mill
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Foto da espécie Opuntia fícus-indica (L.) Mill 29
Figura 2 – Foto da espécie Nopalea cochenillifera Salm Dyck, no município de
Bom Jesus – RN. 30
Figura 3 – Resumo das técnicas utilizadas para obtenção dos extratos de O.
fícus-indica. 38
Figura 4 - Esquema ilustrativo da partição líquido-líquido do extrato obtido por
turbólise/decocção dos cladódios da O. fícus-indica. 40
Figura 5 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. (A) Fase Móvel AcOEt:Ac. Acético:MeOH:H2O (12:3:2:1)
e (B) Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH (5:5:0,5). Revelação: Vanilina
Sulfúrica. Visualização: visível 52
Figura 6 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. (A) Fase Móvel AcOEt:Ac. Acético:MeOH:H2O (12:3:2:1).
(B) Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH (5:5:0,5). Revelação: Reagente Natural
A 0,5%. Visualização: 365nm. 54
Figura 7 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. Fase Móvel AcOEt:Ac. Acético:MeOH:H2O (12:3:2:1)
Revelação: Reagente Natural A 0,5%. Visualização: 365nm. 55
Figura 8 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH (5:5:0,5) Revelação:
Reagente Natural A 0,5%. Visualização: 365nm 55
Figura 9 - Co-CCD da fração AcOEt resultante da partição do extrato dos
cladódios da Opuntia fícus-indica (L.) Mill. Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH
(5:5:0,5) Revelação: Reagente Natural A 0,5%. Visualização: 365nm. (A)
Canferol e (B) Quercetina. 56
Figura 10 - Gráfico demonstrativo do perfil de análise sensorial obtido para as
formulações F4, F7 e F10 contendo 1% do extrato hidroglicólico EHG001 65
Figura 11 - Reograma da formulação F4 nos tempos inicial e após 90 dias,
armazenada a 4, 25 e 45ºC 73
Figura 12 - Reograma da formulação F7 nos tempos inicial e após 90 dias,
armazenada a 4, 25 e 45ºC.
74
Figura 13 - Reograma da formulação F10 nos tempos inicial e após 90 dias,
armazenada a 4, 25 e 45ºC. 75
Figura 14 - Variações médias e desvio padrão dos valores de hidratação do
estrato córneo observados antes e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das
formulações. 77
Figura 15 - Variações médias e desvio padrão dos valores perda de água
transepidermal (TEWL) observados antes e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação
das formulações. 80
Figura 16 - Variações percentuais dos valores de perda de água transepidermal
(TEWL), observados após 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das
formulações, comparado aos valores basais. 81
LISTA DE QUADROS E TABELAS
Quadro 1 - Composição do fator de hidratação natural (NMF). 20
Quadro 2 - Compostos já descritos para a espécie O. fícus-indica. 31
Tabela 1- Composição das formulações (%, p/p) para incorporação dos
extratos vegetais da O. fícus-indica. 42
Tabela 2 - Comparativo dos valores médios e desvios padrão dos parâmetros
reológicos estudados na escolha das emulsões para aditivação dos extratos
vegetais. 59
Tabela 3 - Comparativo dos valores médios e desvios padrão dos parâmetros
reológicos antes e depois da aditivação dos extratos vegetais. 62
Tabela 4 - Notas médias e seus respectivos desvios padrão determinadas para
cada parâmetro da análise sensorial. 64
Tabela 5 - Resultados dos estudos de estabilidade preliminar das formulações
estudadas 68
Tabela 6 - Resultados obtidos (24h e após 90 dias) para o estudo de
estabilidade acelerada. 71
Tabela 7 – Variações médias e desvio padrão dos valores de hidratação do
estrato córneo observados antes e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das
formulações. 76
Tabela 8 – Variações médias e desvio padrão dos valores perda de água
transepidermal (g/mm2.h) observados antes e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a
aplicação das formulações. 79
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AcEOt Acetato de etila
AMP95 Aminometil propanol 95%
ANOVA Análise de variância
Anvisa Agência Nacional de Vigilância Sanitária
A/O Emulsão água em óleo
A/O/A Emulsão múltipla água em óleo em água
AQP Aquaporinas
BuOH N-butanol
CATA Método de análise sensorial checl-all-that-apply
CCD Cromatografia em camada delgada
CD44 Receptor relacionado ao ácido hialurônico
CEP/UNIC Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade de Cuiabá
CGD Ciclo gela degela
CH2Cl2 Diclorometano
CIR Cosmetic Ingredient Review
Co-CCD Técnica de co cromatografia em camada delgada
COSING Cosmetic Ingrediente & Substances
EC Estrato córneo
EHE001
Extrato etanólico preparado a partir dos cladódios frescos da
Opuntia fícus-indica (L.) Mill
EHE002
Extrato etanólico preparado a partir dos cladódios secos da
Opuntia fícus-indica (L.) Mill
EHG001
Extrato hidroglicólico preparado a partir dos cladódios frescos
da Opuntia fícus-indica (L.) Mill
EHG002 Extrato hidroglicólico preparado a partir dos cladódios secos da
Opuntia fícus-indica (L.) Mill
EMEPA-PB Empresa Estadual de Pesquisa Agropecuária da Paraíba S.A.
EMPARN Empresa de Agropecuária do Rio Grande do Norte
ET Estresse térmico
Ex.B Extrato bruto utilizado na cromatografia em camada delgada
FeCl3 Revelador cloreto férrico
IFSCC International Federation of Societies of Cosmetic Chemists
IM Imediatamente após a aplicação
IM Intensamente modificada
MeOH Metanol
LM Levemente modificada
M Modificada
N Normal ou sem alterações
NMF Natural Moisturizing Factor
NMR Ressonância magnética nuclear
O/A Emulsão óleo em água
O/A/O Emulsão múltipla óleo em água em óleo
O. fícus-indica Opuntia fícus-indica (L.) Mill
PCA Pyrrolidonecarboxylicacid
QDATM Quantitative Descriptive AnalysesTM
R.Aq. Resíduo aquoso
Rf Fator de retenção em cromatografia em camada delgada
RPM Rotações por minuto
TEA Testes de estabilidade acelerada
TEWL Perda de água transepidermal, do inglês, Transepidermal
Water Lost
U.A. Unidades arbitrárias
UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte
UR Umidade relativa
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 16
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 18
2.1 ASPECTOS FISIOLÓGICOS DA PELE E HIDRATAÇÃO 18
2.2 FORMULAÇÕES E ESTUDOS DE ESTABILIDADES DE
PRODUTOS COSMÉTICOS 23
2.3 ANÁLISE SENSORIAL 25
2.4 AVALIAÇÃO CLÍNICA DA EFICÁCIA HIDRATANTE 27
2.5 Opuntia fícus-indica (L.) Mill 29
3 OBJETIVOS 35
3.1 OBJETIVO GERAL 35
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 35
3.2.1 Coleta e identificação da amostra de espécimes da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill 35
3.2.2 Desenvolvimento do processo de produção de diferentes
extratos vegetais de Opuntia fícus-indica (L.) Mill 35
3.2.3 Estudo fitoquímico preliminar do extrato de Opuntia fícus-
indica (L.) Mill 35
3.2.4 Desenvolvimento de emulsões e gel contendo o extrato de
Opuntia fícus-indica (L.) Mill 35
3.2.5 Avaliação sensorial das formulações 35
3.2.6 Estudo das estabilidades preliminar e acelerada das
formulações 35
3.2.7 Avaliação in vivo da hidratação do estrato córneo 35
3.2.8 Avaliação in vivo da perda de água transepidermal e da
função barreira da pele 35
4 MATERIAIS E MÉTODOS 36
4.1 COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA 36
4.2 MATERIAIS 36
4.3 MÉTODOS 37
4.3.1 Coleta e identificação dos espécimes vegetais 37
4.3.2 Desenvolvimento dos extratos vegetais 37
4.3.2.1 Extratos obtidos a partir dos cladódios frescos 37
4.3.2.1.1 Extrato hidroglicólico 37
4.3.2.1.2 Extrato hidroetanólico 38
4.3.2.2 Extratos obtidos a partir dos cladódios liofilizados 39
4.3.2.2.1 Secagem dos cladódios da O. fícus-indica 39
4.3.2.2.2 Extrato hidroglicólico 39
4.3.2.2.3 Extrato hidroetanólico 39
4.3.3 Partição líquido-líquido do extrato dos cladódios da O. fícus-
indica 40
4.3.4 Análise fitoquímica preliminar por cromatografia em camada
delgada 40
4.3.5 Desenvolvimento das formulações 41
4.3.6 Avaliação sensorial 43
4.3.7 Avaliação das formulações 44
4.3.7.1 Análise macroscópica das formulações 44
4.3.7.2 Determinação do tipo de emulsão 44
4.3.7.3 Testes de estabilidade preliminar 45
4.3.7.4 Testes de Estabilidade Acelerada 46
4.3.8 Avaliação clínica in vivo da eficácia hidratante 47
4.3.8.1 Voluntários 47
4.3.8.2 Avaliação clínica in vivo da eficácia hidratante, perda de água
transepidermal e função barreira da pele 49
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 50
5.1 PREPARAÇÃO DOS EXTRATOS VEGETAIS 50
5.1.1 Extratos obtidos dos cladódios frescos 50
5.1.2 Extratos obtidos a partir dos cladódios liofilizados 50
5.2 ANÁLISE FITOQUÍMICA PRELIMINAR DO EXTRATO OBTIDO
DOS CLADÓDIOS LIOFILIZADOS DE O. fícus-indica 51
5.3 DESENVOLVIMENTO DAS FORMULAÇÕES 57
5.4 AVALIAÇÃO SENSORIAL 63
5.5 ESTUDOS DE ESTABILIDADE 65
5.6 AVALIAÇÃO CLÍNICA IN VIVO DA EFICÁCIA HIDRATANTE,
PERDA DE ÁGUA TRANSEPIDERMAL E FUNÇÃO BARREIRA
DA PELE
75
6 CONCLUSÕES 84
REFERÊNCIAS 86
APÊNDICE A – Cadastro de voluntários 98
APÊNDICE B – Ficha de avaliação sensorial 99
ANEXO A – Comitê de Ética em Pesquisa – CEP/UNIC 100
ANEXO B - Comitê de Ética em Pesquisa – CEP/UNIC 101
16
1 INTRODUÇÃO
A pele é considerada um dos maiores órgãos do corpo humano estando
constantemente exposta às condições ambientais e tem como uma das principais
funções atuar como barreira protetora contra o ambiente externo. Considerando a
epiderme um tecido homeostático e de renovação celular ativa, a água é fundamental
para a função celular e processos de descamação e diferenciação. Adequadamente
hidratada, a pele mantém-se elástica, macia e com aparência saudável, conservando
ainda a função barreira intacta (ALANEN et al., 2004; BONTÉ, 2011; HARRIS, 2003).
Nesse contexto, produtos cosméticos contendo extratos vegetais são bastantes
difundidos e, recentemente, tem sido lançados no mercado linhas cosméticas
completas com foco em ecossistemas específicos, dentre eles, a Caatinga.
A Caatinga representa um ecossistema de destaque no Brasil, estendendo-se
por 60% da região nordeste e parte de Minas Gerais (SAMPAIO et al., 2002). Diversas
espécies vegetais da Caatinga são utilizadas na medicina popular e presentes em
fitoterápicos (CARTAXO; DE ALMEIDA SOUZA; DE ALBUQUERQUE, 2010).
A espécie Opuntia fícus-indica (L.) Mill (O. fícus-indica), popularmente
conhecida como palma forrageira gigante, pertence a família Cactacea presente na
Caatinga brasileira (RAMADAN; MÖRSEL, 2003; STINTZING; CARLE, 2005, ZAPPI
et al., 2014).
A O. fícus-indica apresenta longa tradição na pecuária do semi-árido
nordestino, representando um suporte alimentar fundamental para os rebanhos,
principalmente nos períodos de estiagem (LIMA et al., 2009). Paralelamente é
utilizada como fonte de frutas e vegetais, material de construção, corantes naturais e
ainda, com finalidades medicinais e, potenciais matérias - primas cosméticas
(DETERS; MEYER; STINTZING, 2012; STINTZING; CARLE, 2005).
A base de busca Scopus mostra que entre 1964 a 2014, 191 trabalhos foram
publicados sobre a espécie em estudo. No entanto, não foram encontrados relatos de
sua utilização em produtos cosméticos.
Por meio de um levantamento bibliográfico da constituição química da espécie
O. fícus-indica, foi observado que muitos dos metabólitos presentes nessa espécie
são ativos de formulações de produtos cosméticos hidratantes de empresas
renomadas, dentre eles, polissacarídeos (principalmente, glicose, ácido galacturônico,
17
arabinose, galactose, manose, xilose, ramanose e fucose) e flavonoides (rutina,
quercetina, isoquercetina, isoharmetina e canferol) (GINESTRA et al., 2009).
O lançamento e disponibilização ao consumo de produtos cosméticos deve ser
precedido de testes de segurança e estabilidade, com finalidade de atender às
necessidades do mercado e proteger a saúde da população (ANVISA, 2005). Além
desses estudos, a análise sensorial e da avaliação da eficácia de produtos cosméticos
também apresentam grande importância no desenvolvimento de uma formulação.
Através da análise sensorial, o formulador obtém informações sobre as características
dos produtos, consegue correlacionar com outros parâmetros analíticos e prevê a
aceitação daquele produto pelo consumidor (ISAAC et al., 2012; PARANTE, ARES,
2010).
A avaliação da eficácia de produtos cosméticos pode ser realizada de forma
subjetiva, por metodologia invasivas, e ainda, por técnicas não-invasivas de
biometrologia cutânea. Estas últimas técnicas consistem no estudo de características
fisiológicas, biológicas, mecânicas e funcionais da pele relacionando-as a efeitos
biológicos (FLUHR, 2011; GONÇALVES; CAMPOS, 2009).
Dentre as técnicas de biometrologia cutânea, a avaliação do conteúdo aquoso
do estrato córneo e da perda de água transepidermal são dois dos métodos mais
utilizados para a avaliação da eficácia hidratante de produtos tópicos (GONÇALVES;
MAIA CAMPOS, 2009; MERCURIO et al., 2013; RHEIN et al., 2006).
Por meio do equipamento Corneometer®, valores resultantes de mudanças na
capacitância em função de alterações na concentração de água nas camadas
superficiais da pele são registrados em unidades arbitrárias (U.A.) e estão
relacionados ao estado de hidratação do estrato córneo (WIEDERSBERG; LEOPOLD;
GUY, 2009). Já utilizando o Tewameter®, a perda de água transepidermal e função
barreira da pele são estudadas para avaliar a eficiência e integridade da função
barreira da pele e eficácia de produtos tópicos que diminuam esse fenômeno, como
os hidratantes (DYKES, 2002; HARRIS, 2003; DARLENSKI et al., 2009).
A observação dos fatos expostos motivou a obtenção de diferentes extratos da
Opuntia fícus-indica (L.) Mill e as suas aplicações em formulações cosméticas no
tocante a avaliação in vivo do sensorial e da eficácia hidratante.
18
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 ASPECTOS FISIOLÓGICOS DA PELE E HIDRATAÇÃO
A pele corresponde a aproximadamente 16% do peso corporal do ser humano
e, além de atuar como barreira dinâmica entre o meio externo e o organismo,
apresenta terminações nervosas responsáveis pela recepção de informações do
ambiente e transmissão ao sistema nervoso central; vasos sanguíneos, glândulas e
tecido adiposo, que agem na termoregulação do corpo; proteção contra os raios
ultravioletas e ainda atua na síntese da vitamina D (BARCO; GIMÉNEZ-ARNAU,
2008; BARONI et al., 2012; JUNQUEIRA, CARNEIRO, 2006). Estruturalmente, é
composta por três camadas: a epiderme, derme e a hipoderme, sendo que essa última
não é estrutura da pele propriamente dita, mas atua na união entre a pele e os órgãos
subjacentes (BARONI et al., 2012).
A epiderme é um epitélio avascularizado, queratinizado e estratificado, que
sofre constante processo de renovação celular (BARCO; GIMÉNEZ-ARNAU, 2008).
É subdividida em cinco outras camadas: a basal, também denominada como camada
germinativa devido à presença de células tronco que junto à camada espinhosa, são
responsáveis pelo processo de renovação celular; a camada espinhosa, composta por
células com expansões citoplasmáticas de queratina unidas por desmossomos,
responsável pela coesão e resistência ao atrito; a granulosa, formada por fileiras de
células contendo grânulos de querato-hialina que contribui para a função barreira; e
por fim, as duas camadas mais superficiais: a lúcida e a córnea. Em áreas de menor
espessura, as camadas granulosa e lúcida podem não ser observadas (ARDA;
GÖKSÜGÜR; TÜZÜN, 2014; BARONI et al., 2012; JUNQUEIRA, CARNEIRO, 2006).
O estrato córneo (EC) é uma das principais camadas responsável pela função
barreira da pele, no aspecto físico, químico, contra micro - organismos e na imunidade
inata e adquirida. O EC é composto majoritariamente por dois componentes: os
corneócitos, principal componente celular, originados a partir do processo de
diferenciação dos queratinócitos e a matriz lipídica intercelular. Os principais
componentes intercelulares do EC são proteínas, lipídeos, fator de hidratação natural
(Natural Moisturizing Factor – NMF) e complexos enzimáticos (HARDING et al., 2000;
VERDIER-SÉVRAIN; BONTÉ, 2007; WATKINSON et al., 2001).
19
A função barreira e a manutenção do conteúdo aquoso da pele dependem
principalmente dos lipídeos intercelulares e do NMF presentes no estrato córneo. O
conteúdo aquoso do EC em condições normais varia de 15 a 20%. Quando a
quantidade de água presente declina para valores abaixo de 10%, a pele adquire
características de ressecamento (BARCO; GIMÉNEZ-ARNAU, 2008).
O principal processo fisiológico responsável pela homeostase, manutenção da
integridade e hidratação da epiderme é o processo de diferenciação dos
queratinócitos. Os queratinócitos da epiderme passam por um processo de
proliferação e diferenciação em corneócitos na mesma velocidade em que ocorre a
descamação destas células antigas, na superfície da pele. Em parte, esse processo é
regulado enzimaticamente e, em situações onde o conteúdo aquoso do EC diminui,
há uma diminuição da atividade enzimática levando ao acúmulo e adesão dos
corneócitos na superfície da pele (HARDING et al., 2000; VERDIER-SÉVRAIN;
BONTÉ, 2007; WATKINSON et al., 2001).
A pele seca também é denominada como xerose e pode ser causada por
diversos fatores endógenos, exógenos e hábitos de vida. A pele se torna desidratada
quando o estrato córneo é incapaz de manter o conteúdo aquoso ou a perda de água
é maior que sua reposição (BARCO; GIMÉNEZ-ARNAU, 2008).
Dentre os fatores endógenos, o avanço da idade leva a um cenário composto
pela redução da vascularização, da produção da emulsão epicutânea e do conteúdo
aquoso e contribui para casos de xerose. Variações hormonais, medicamentos e
predisposição genética também compõem o grupo de fatores endógenos. Fatores
exógenos como condições climáticas adversas, ventos demasiadamente quentes ou
frios, e exposição ao sol bem como, hábitos cotidianos como o uso frequente de
produtos de higiene pessoal e limpeza também podem contribuir para o ressecamento
da pele. Há também, casos patológicos de xerose associados a doenças hereditárias
como a psoríase ou ainda, em decorrência de patologias que causam anormalidades
na queratinização e no conteúdo lipídico das camadas superficiais da pele (PONS-
GUIRAUD, 2007; WHITE-CHU; REDDY, 2011; ANANTHAPADMANABHAN;
MUKHERJEE; CHANDAR, 2013; ISHIKAWA et al., 2013; MONCRIEFF et al., 2013).
O estado de hidratação é fundamental para a eudermia da pele, assim, o uso
de produtos cosméticos hidratantes na forma de uma rotina diária é componente
básico dos cuidados com a pele e aconselhado não apenas para fins estéticos, mas
20
também para evitar as conseqüências de uma pele seca (DAL'BELO; RIGO GASPAR;
MAIA CAMPOS, 2006; LODÉN, 2012; VERDIER-SÉVRAIN; BONTÉ, 2007).
A hidratação cutânea é definida em função da concentração de água na
epiderme e derme. Funcionalmente, a água pode estar presente na forma livre
passível da perda de água transepidermal ou ligada a moléculas do NMF (MARCO et
al., 2013). No processo de manutenção da hidratação natural da pele, destaque deve
ser dado ao NMF, que é uma mistura de substância higroscópicas (Quadro 1)
derivadas da proteólise da filagrina da epiderme, que atuam na manutenção do estado
de hidratação da pele, que representam entre 20 a 30% da massa seca do EC e,
durante muito tempo foi reconhecido como o único mecanismo natural de hidratação.
Alguns fatores podem contribuir para diminuição do NMF e consequentemente casos
de xerose: lavagem e uso excessivo de agentes de limpeza; valores de umidade
relativa abaixo de 10%; danos ao EC causado pela radiação ultravioleta e o avanço
da idade (BARCO; GIMÉNEZ-ARNAU, 2008; BONTÉ, 2011; STRIANSE, 1974;
VERDIER-SÉVRAIN; BONTÉ, 2007).
Quadro 1-Composição do fator de hidratação natural (NMF).
Componente Composição (%)
Aminoácidos livres 40 Pyrrolidone carboxylic acid (PCA) 12
Lactato 12 Açúcares 8,5
Uréia 7 Cloretos 6
Sódio 5 Potássio 4
Amônia, ácido úrico,glucosamine, creatina 1,5 Cálcio 1,5
Magnésio 1,5 Fosfato 0,5
Citrato e formato 0,5 Fonte: VERDIER-SÉVRAIN; BONTÉ, 2007.
A organização lipídica do EC também contribui para a manutenção da função
barreira e diminuição da perda de água transepidermal (Transepidermal Water Lost -
TEWL). Os lipídeos intercelulares do EC são compostos principalmente por
ceramidas, colesterol, ácidos graxos livres e, em menor quantidade, sulfatos de
colesterol e lipídeos não-polares, organizados em estruturas paralelas em forma de
21
lamelas. Moléculas de água se ligam aos grupamentos polares desses compostos
através de ligações de hidrogênio havendo a retenção da umidade. Agentes não
fisiológicos como o petrolato e óleos vegetais são capazes de melhorar a função
barreira pela formação de um filme hidrofóbico oclusivo na superfície da pele,
enquanto que os polímeros de carboidratos são capazes de se ligarem a moléculas
de água, preenchendo os espaços intercelulares (BONTÉ, 2011; VERDIER-
SÉVRAIN; BONTÉ, 2007; WOLF; PARISH, 2013).
A manutenção da função barreira e, dessa forma, o estado de hidratação
cutânea está relacionada à integridade do EC. A atividade enzimática e metabólica do
EC realizada principalmente por proteases, glucosidases e fosfatases é mediada por
fatores como pH, temperatura e estado de hidratação da pele, atuando na produção
de lipídeos, diminuindo a adesão dos corneócitos e protegendo a pele contra agentes
externos. Alterações nesses fatores podem desencadear um desequilíbrio na
atividade enzimática cutânea, bem como no conteúdo de lipídeos e levar à perda de
água transepidermal exacerbada (BARCO; GIMÉNEZ-ARNAU, 2008).
Alterações na função barreira da pele, principalmente a redução de ceramidas,
colesterol e ácidos graxos, podem contribuir para estados de pele seca como também,
levar à liberação de citocinas pró-inflamatórias pré-formadas e à cascata de
inflamação, aumentando as possibilidades de penetração de agentes irritantes,
antígenos, haptenos e toxinas bacterianas (SAJIĆ; ASINIWASIS; SKOTNICKI-
GRANT, 2012; WOLF; PARISH, 2013).
A prevenção de disfunções da função barreira, bem como a recomposição
dessa propriedade da pele ajuda a evitar dermatites, processos inflamatórios e os
sinais clínicos da pele seca. Para isso, vários ativos são utilizados em produtos
cosméticos (ceramidas, ácidos graxos essenciais, vitaminas e extratos vegetais) tanto
com indicação cosmética como para o tratamento de doenças de pele (LODÉN, 2012).
As manifestações clínicas da pele seca são principalmente: prurido,
queimação, sensação de pinicamento e estiramento da pele, descamação em
aglomerados de corneócitos, diminuição da flexibilidade, aumento das rugas e marcas
de expressão, aspereza ao toque e possível presença de vermelhidão.
Adequadamente hidratada, essas manifestações cessam e a pele se apresenta suave
ao toque, macia e uniforme. Os ativos cosméticos utilizados na hidratação da pele são
divididos em dois grandes grupos: agentes hidrofílicos e lipofílicos, que agem pelos
22
seguintes mecanismos principais: oclusão, umectação, hidratação ativa, e indução à
formação de aquoporinas (BONTÉ, 2011; CAUSSIN et al., 2009; RIBEIRO, 2010).
Através do mecanismo de oclusão, há a formação de um filme lipofílico que
atua como uma barreira evitando e/ou diminuindo a perda de água transepidermal.
Alguns ingredientes cosméticos atuam em conjunto com os lipídeos presentes no EC,
melhorando a função barreira da pele. Óleos vegetais, minerais e gorduras animais
são exemplos de ativos que podem ser utilizados para esta finalidade, com vantagem
para os de origem vegetal devido à semelhança com os triglicerídeos e ácidos graxos
encontrados na pele (DEDEREN; CHAVAN; RAWLINGS, 2012; RAWLINGS;
BIELFELDT; LOMBARD, 2012; RIBEIRO, 2010; STAMATAS et al., 2008).
Há também os hidratantes que agem por umectação, através da retenção de
água na pele, devido à presença de vários grupamentos hidroxilas livres, capazes de
se ligar e reter água. Hidrolisados proteicos de origem animal ou vegetal, glicóis,
glicerina, uréia, lactatos, arginina e polissacarídeos como o ácido hialurônico e
derivados de algas ricas em mucilagens são capazes de estabelecer ligações com a
água e ajudar no processo de hidratação através desse mecanismo de umectação
(BONTÉ, 2011; HARDING et al., 2000; RIBEIRO, 2010).
Outros ativos cosméticos como o colesterol, ceramidas e ácidos graxos livres,
atuam nas lamelas da camada córnea, através da reconstituição da barreira lipídica
entre os corneócitos, melhorando as propriedades biomecânicas e hidratação ativa
(RIBEIRO, 2010; MONCRIEFF et al., 2013; WOLF; PARISH, 2013).
Outro mecanismo de hidratação, mais recentemente descoberto e estudado,
que merece destaque são as aquoporinas (AQP) e seu papel na hidratação cutânea.
As AQPs são proteínas transmembranares e, dentre as várias que já foram
identificadas em vários organismos inferiores, 13 estão presentes nos mamíferos.
Também são denominadas como canais de água e facilitam o fluxo de água e algumas
pequenas moléculas através da membrana celular, como o glicerol e a uréia. A AQP3
é a mais abundante na epiderme dos humanos, localizada nos queratinócitos, levando
à formação de um circuito de água que permite o fluxo aquoso e de glicerol da base
da epiderme até o EC. A AQP3 é majoritariamente expressa no estrato basal e diminui
ao longo da camada granulosa, correspondendo ao decréscimo de água da derme até
o EC. Sabe-se ainda que na pele hidratada, a mobilização de AQP3 é menor e a
expressão do receptor CD44 é maior. O CD44 é responsável pela regulação da
diferenciação dos queratinócitos e pela ligação do ácido hialurônico no espaço
23
extracelular, o qual é um açúcar polimérico higroscópico que atua no processo de
hidratação cutânea (BONTÉ, 2011; DRAELOS, 2012; HARA-CHIKUMA; VERKMAN,
2008; SOUGRAT et al., 2002; VERDIER-SÉVRAIN; BONTÉ, 2007).
2.2 FORMULAÇÕES E ESTUDOS DE ESTABILIDADES DE PRODUTOS
COSMÉTICOS
As emulsões são sistemas complexos, termodinamicamente instáveis
formadas por uma mistura de duas fases líquidas imiscíveis, uma fase oleosa e outra
aquosa, estabilizadas através de agentes emulsificantes, os tensoativos ou
surfactantes. Podem ser classificadas de acordo com a natureza da fase externa em
emulsões do tipo água em óleo (A/O) onde a fase externa é oleosa e óleo em água
(O/A), quando a fase externa é aquosa. Se forem complexos múltiplos são
classificadas em O/A/O ou A/O/A (BREUER, 1985). Os tensoativos podem atuar na
estabilização de emulsões através de diversas formas como estabilização
eletrostática, estérica, por partículas sólidas ou por misturas de emulsionantes
(RIBEIRO, 2006).
Nos últimos anos, produtos cosméticos têm sido formulados utilizando a
tecnologia da emulsificação polimérica, as quais são estáveis e econômicas quando
comparadas às emulsões tradicionais. Os tensoativos poliméricos, também
denominados como surfactantes poliméricos, são moléculas de alto peso molecular,
e, devido seu tamanho, tem menor probabilidade de penetrar na pele. Na presença
de uma fase oleosa, as cadeias lipofílicas ancoram na superfície oleosa das gotículas
através de interações hidrofóbicas ou solubilizam e, as cadeias hidrofílicas hidratadas,
formam microgéis ao longo das gotículas dispersas. Esse mecanismo é denominado
estabilização eletrostática. Apresentam como principais vantagens a obtenção de
emulsões estáveis utilizando baixas concentrações, boa compatibilidade com a pele,
processo de produção simplificado e ainda promover a formação de emulsões a
temperatura ambiente (HEMKER, 1990; LOCHEAD et al., 1986; RIBEIRO, 2010;
SIMOVIC et al., 1999; TADROS, 2004).
O Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated Polydecene (and) Trideceth-6,
Sodium Polyacrylate e o Polyacrylamide (and) C13-14 Isoparaffin (and) Laureth-7 são
utilizados pela indústria cosmética como agentes emulsionantes, doadores de
viscosidade e modificadores de reologia (RAPTHIX, 2003; SEPIGEL, 2013).
24
Dentre as várias bases que podem ser empregadas em produtos cosméticos,
de acordo com MAIA CAMPOS (1994) os géis são preparações semi-sólidas
constituídas de partículas coloidais dispersas, bastante utilizados em produtos
cosméticos para pele oleosa e mista, devido a sua fácil espalhabilidade e aspecto não
oleoso, além da capacidade de veiculação de ativos hidrosolúveis.
O poliacrilato de sódio e a poliacrilamida, em meio aquoso propiciam a
formação de uma estrutura em forma de rede e promove o aumento da viscosidade,
sendo bastante utilizados na indústria cosmética, combinados a outros agentes
hidrofóbicos sob a forma de agentes estruturantes associados a emulsificantes ou, de
forma isolada, sob a forma de géis (GODDARD; GRUBER, 1999).
Independentemente do tipo e da forma cosmética, as formulações devem
atender a critérios como estabilidade físico química frente a fatores como variação de
temperatura e vibrações decorrente do transporte do produto final, aspecto sensorial
adequado para a aplicação com boa espalhabilidade e sensação na pele, bem como
incorporação e liberação dos ativos de forma adequada além, é claro, da segurança
dos componentes que estarão em contato com a pele (ANVISA, 2005; BREUER,
1985; CAMARGO JUNIOR, 2010).
No Brasil, não existe protocolos oficiais preconizados para o estudo de
estabilidade de produtos cosméticos. Estes testes devem ser adequados aos objetivos
do formulador, da forma cosmética e dos constituintes da formulação (PIANOVSKI et
al., 2008).
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) publicou um guia de
estabilidade fornecendo subsídios e diretrizes no intuito de orientar as indústrias e
formuladores para a realização de estudos de estabilidade em produtos cosméticos
(ANVISA, 2005).
De acordo com o Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos (ANVISA,
2005), o estudo de estabilidade fornece indicações sobre o comportamento do produto
frente a condições de estresse a que possa ser submetido, por um intervalo de tempo.
Segundo a Monograph3 (1997) da International Federation of Societies of Cosmetic
Chemists, o teste de estabilidade é um procedimento preditivo, baseado em dados
obtidos de produtos armazenados em condições que visam acelerar alterações
passíveis de ocorrer nas condições de mercado.
Ainda segundo o Guia, todos os componentes de uma formulação cosmética
podem levar a alterações na estabilidade. Interações entre esses componentes, seja
25
física e/ou química, com os materiais de embalagem, pH, reações de óxido-redução
e hidrólise são classificadas como variáveis intrínsecas. Tempo, temperatura, luz e
oxigênio, umidade, material de acondicionamento, micro-organismos e vibração são
os fatores extrínsecos que podem levar a fenômenos de instabilidade.
Segundo a ANVISA (2005), os estudos de estabilidade devem iniciar pelos
testes preliminares de estabilidade, os quais são conhecidos como testes rápidos e
de triagem realizados na fase inicial de desenvolvimento do produto. Em seguida, as
formulações devem ser submetidas aos testes de estabilidade acelerada, os quais
objetivam a determinação da estabilidade e vida útil do produto, além da
compatibilidade da formulação com o material de acondicionamento. Por fim, os testes
de prateleira, de longa duração tem como objetivo assegurar os limites de estabilidade
e comprovar o prazo de validade estimado na etapa anterior.
Para os estudos de estabilidade, alguns procedimentos são utilizados para
acelerar possíveis fenômenos de instabilidade presentes nas formulações, como
submetê-las a temperaturas elevadas e ciclos de temperatura, força de centrifugação
e aplicações de vibrações para simular o estresse decorrente do transporte do produto
final (TADROS, 2004).
Dentre os parâmetros avaliados nesses testes, o comportamento reológico
deve ser estudado não apenas objetivando a estabilidade física das formulações, mas
também, deve-se relacioná-lo a finalidade do produto cosmético desenvolvido.
(TADROS, 2004; GUARATINI; GIANETI; MAIA CAMPOS, 2006).
2.3 ANÁLISE SENSORIAL
Além dos estudos de estabilidade necessários no desenvolvimento de produtos
cosméticos, a análise sensorial apresenta grande importância, uma vez que não existe
instrumento analítico capaz de substituir os sentidos humanos voltados à aceitação
dos produtos. Os participantes das análises sensoriais, podem ser profissionais
treinados, indivíduos que utilizam frequentemente produtos semelhantes ou
consumidores em potencial. Embora já existam equipamentos disponíveis no mercado
que atuam na análise sensorial, estes ainda usam a opinião de voluntários como parte
da metodologia (COURAGE-KHAZAKA, 2014a). Sendo assim a sensação descrita
pelos participantes é fundamental no desenvolvimento do produto e aceitação pelo
26
mercado, tendo papel de destaque no desenvolvimento de produtos cosméticos
(ISAAC et al., 2012).
A análise sensorial é um parâmetro fundamental na área de alimentos e que,
vem sendo aplicada a produtos cosméticos para auxiliar tanto no campo da pesquisa
e desenvolvimento, como no marketing. As características sensoriais de um produto
podem ser exploradas para atrair a atenção do consumidor e, sendo assim, é
importante reunir informações sobre a performance sensorial dos cosméticos para
atender às expectativas e exigências do consumidor (PARENTE; ARES, 2010).
Na área acadêmica, a descrição das características sensoriais de um produto
tem se tornado uma prática útil, capaz de estabelecer relações entre parâmetros
analíticos e variações nos aspectos sensoriais, permitindo um melhor entendimento
dos mecanismos envolvidos na percepção sensorial e fornecendo uma ligação entre
as características dos produtos e o consumidor (VARELA; ARES, 2012).
Existem várias metodologias disponíveis para a realização de análises
sensoriais clássicas (VARELA; ARES, 2012). Flavor Profile Method, Texture Profile
Method, Quantitative Descriptive AnalysesTM – QDATM, SpectrumTM Method e
Quantitative Flavor Profiling são exemplos de métodos clássicos utilizados na análise
sensorial onde são utilizadas as etapas de seleção, treinamento e manutenção de um
painel de julgadores (MURRAY; DELAHUNTY; BAXTER, 2001; VARELA; ARES,
2012). No entanto, a criação, treinamento e manutenção de tal painel podem ser
economicamente inviáveis para determinados projetos (VARELA; ARES, 2012).
Diante disso, novas metodologias estão sendo desenvolvidas e aplicadas
utilizando painelistas não treinados ou semi-treinados, obtendo-se resultados
semelhantes àqueles oriundos das metodologias clássicas. Em geral, essas novas
técnicas são baseadas em diferentes fundamentos: avaliação individual de atributos
(escalas de intensidade, Chack all that apply, flash profiling e combinações pareadas);
métodos fundamentados na análise de diferenças globais (Napping®); métodos
baseados na comparação com produtos de referência e, aqueles balizados na
avaliação livre e global de produtos individuais (VARELA; ARES, 2012).
No entanto, poucos estudos são encontrados sobre a análise sensorial de
produtos cosméticos (GILBERT et al., 2013). Técnicas e metodologias já bastante
utilizadas na área alimentícia estão cada vez mais sendo inseridas no
desenvolvimento de produtos cosméticos (CHORILLI et al., 2009; ESTANQUEIRO et
al., 2014; ISAAC et al., 2012; SCACHETI et al., 2011).
27
Dentre as metodologias disponíveis para a realização desses estudos a check-
all-that-apply (CATA), propõe que os entrevistados relacionem as características
sensoriais a palavras ou frases estabelecidas pelo formulador (PARENTE; ARES,
2010). A CATA se mostra uma técnica bastante útil no desenvolvimento das
formulações, pois proporciona o conhecimento do quanto o potencial consumidor
gostou do produto e dos atributos do produto propostos para sua avaliação
(PARENTE; ARES, 2011).
2.4 AVALIAÇÃO CLÍNICA DA EFICÁCIA HIDRATANTE
Além dos estudos de estabilidade e análise sensorial, torna-se fundamental,
após o desenvolvimento de produtos cosméticos, a avaliação da eficácia das
formulações, especificamente, na pele, através de técnicas não – invasivas de
biofísica, cientificamente comprovadas e fundamentadas no estudo de características
biológicas, mecânicas e funcionais da pele (GONÇALVES; MAIA CAMPOS, 2009;
MERCURIO et al., 2013; RHEIN et al., 2006).
Os métodos não-invasivos de biofísica disponíveis para o estudos das
propriedades da pele envolvem a avaliação da função barreira e perda de água
transepidermal, medição das propriedades elétricas, elasticidade, espectroscopia de
infravermelho, mapeamento por ressonância magnética, avaliação da topografia
cutânea, skin surface scaling, e avaliação da cor da pele (RHEIN et al., 2006).
Dentre os métodos não-invasivos para a avaliação da hidratação do estrato
córneo, são utilizadas técnicas de espectroscopia de infravermelho que se baseia na
absorção dérmica de ondas de infravermelho em função do conteúdo aquoso;
técnicas de ressonância magnética nuclear (NMR), baseada na densidade protônica;
a medida da impedância, em função da resistência elétrica e, o princípio da
capacitância, o qual tem sido o método mais empregado para avaliação do efeito de
formulações tópicas (DARLENSKI et al., 2009; GONÇALVES; MAIA CAMPOS, 2009;
RHEIN et al., 2006).
A concentração de água no interior do estrato córneo altera a passagem de
correntes alternadas de baixa freqüência através do tegumento, permitindo assim
medir indiretamente a hidratação cutânea (HARRIS, 2003). Mudanças na quantidade
de água causam alterações na constante dielétrica local e, conseqüentemente, na
capacitância (WIEDERSBERG; LEOPOLD; GUY, 2009).
28
O Corneometer® é um dos equipamentos utilizados para determinação da
hidratação cutânea. Sua sonda apresenta dois pratos metálicos isolados por um meio
isolante, chamado de dielétrico, como capacitor protegido uma fina camada de vidro.
Um fluxo de elétrons é gerado de um prato para o outro e, o capacitor armazena a
carga elétrica, denominada como capacitância. Dessa forma, o equipamento avalia
alterações na capacitância principalmente nas camadas mais superficiais da pele e,
consequentemente, o estado de hidratação cutânea. A profundidade das medidas
está entre 10 a 20µm, impedindo a influência das camadas profundas, e os valores
são fornecidos em unidades arbitrárias entre 0 a 120 U.A. (BYRNE, 2010;
DARLENSKI et al., 2009; FLUHR et al., 1999; GONÇALVES; MAIA CAMPOS, 2009;
HEINRICH et al., 2003; KIM et al., 2009).
A avaliação da perda de água transepidermal e função barreira da pele são
importantes para se analisar a eficiência e integridade da função barreira da pele e
eficácia de produtos tópicos que alterem esse parâmetro, como hidratantes. Esta
propriedade do estrato córneo está relacionada à organização dos corneócitos e do
manto hidrolipídico, além de demonstrar o estado de conservação da pele (DYKES,
2002; HARRIS, 2003; DARLENSKI et al., 2009; GONÇALVES; MAIA CAMPOS,
2009).
Diferentes técnicas podem ser utilizadas para a avaliação da TEWL,
fundamentadas na determinação do valor de perda de água transepidermal por meio
da diferença de potencial gerado pela passagem do vapor de água por dois pares de
sensores de uma sonda ou câmara (temperatura e umidade) (RHEIN et al., 2006). O
método da câmara fechada pode levar a um efeito de oclusão, impossibilitando
avaliações contínuas da TEWL, o que não ocorre quando se utilizam câmaras
ventiladas; por fim, câmaras abertas (encontradas no Tewameter®) são baseadas na
lei de difusão de Fick, indicando a quantidade de vapor de água por uma área definida
em função do tempo (em g/mm2.h) (DARLENSKI et al., 2009).
Tendo em vista a complexidade da biologia da pele e os diversos mecanismos
envolvidos na ação dos produtos cosméticos, especificamente, na hidratação, a
realização em conjunto de diferentes técnicas agrega valor aos resultados e auxilia na
conclusão quanto ao efeito do produto (GONÇALVES; MAIA CAMPOS, 2009).
29
2.5 Opuntia fícus-indica (L.) Mill
O Nordeste brasileiro ocupa uma área no Brasil de 1.600.000 Km2, dos quais,
62% desta área está localizada no Polígono das Secas, estendendo-se por 980.000
Km2. O Polígono é a área de maior incidência de seca, com menos de 800 mm de
pluviosidade por ano, caracterizando assim a Região Semiárida propriamente dita,
abrigando vegetações remanescentes úmidas da Mata Atlântica à vegetações
hiperxerófilas, no limiar da desertificação. A flora predominante é a Caatinga, também
chamada de mata branca, composta por 73% de plantas xerófilas, entre elas, muitas
cactáceas que resistem a longos períodos de estiagem (LOPES, 2012).
No Brasil, a família Cactacea está presente em todo o território. No Nordeste
brasileiro, as duas principais espécies da família Cactacea cultivadas são Opuntia
fícus-indica (L.) Mill (Figura 1), pertencente ao gênero Opuntia, conhecida
popularmente como palma gigante e Nopalea cochenillifera Salm Dyck (Figura 2), a
palma miúda. A primeira apresenta cladódios (folhas modificadas) que pesam entre
1,0 e 1,5 Kg com até 50 cm de comprimento, apresentando flores e frutos amarelados
(Figura 1).
Figura 1 - Foto da espécie Opuntia fícus-indica (L.) Mill
Fonte: Empresa de Agropecuária do Rio Grande do Norte - EMPARN, no município de Pedro Avelino-
RN.
Já a segunda, apresenta um peso médio de 350 g para os cladódios, tamanho
de aproximadamente 25 cm e flores e frutos vermelhos (Figura 2). Ambas as espécies
não apresentam espinhos e foram obtidas pelo geneticista Burbanks, a partir de
espécies com espinhos. Não são nativas do Brasil, mas foram introduzidas no país
30
por volta de 1880, trazidas do Texas-EUA, distribuindo-se pelas regiões Nordeste,
Sudeste e Sul do país (LOPES, 2012).
Figura 2 – Foto da espécie Nopalea cochenillifera Salm Dyck, no município de Bom
Jesus – RN.
Fonte: Autoria própria.
Tradicionalmente, a espécie O. fícus-indica é usada popularmente como fonte
de alimento e no tratamento de arteriosclerose, diabetes, gastrite e hiperglicemia
(RAMADAN; MÖRSEL, 2003; STINTZING; CARLE, 2005). Diante disso, vários
estudos têm sido desenvolvidos e apontam atividades diuréticas e efeito anti úrico
(GALATI et al., 2002), antiulcerativa, indutora da produção de muco e protetiva
gástrica (GALATI et al., 2001; GALATI et al., 2002), cicatrizante (PARK; CHUN, 2001),
antioxidante (ZHONG et al., 2010), protetora das cartilagens, mediada pelo ácido
hialurônico (PANICO et al., 2007) e hipoglicemiante (BUTTERWECK et al., 2011).
A O. fícus-indica apresenta relatos na literatura desde a década de 1970 sobre
sua composição fitoquímica e diferentes atividades biológicas, com ênfase na
identificação e quantificação de polissacarídeos e atividades biológicas associadas a
esses carboidratos, e também relacionadas aos flavonóides, conforme demonstrado
no Quadro 2.
De acordo com Stintzing e Carle (2005) os cladódios frescos de O. fícus-indica
apresentam 88 a 95% de água, 3 a 7% de carboidratos, 1 – 2% de cinzas, 1 – 2% de
fibras, 0,5 a 1% de proteínas e 0,2% de lipídeos.
Estudos fitoquímicos realizados com os cladódios da planta identificaram a
presença de cristais de oxalato de cálcio, relacionados à pressão osmótica, importante
fator na retenção de água nos tecidos vegetais, ação exercida também por pectinas e
31
mucilagens, além da fração de carboidratos composta principalmente por glicose e
ácido galacturônico; em menores quantidades a arabinose, galactose, manose, xilose
e ramanose e ainda traços de fucose, bem como os flavonóides rutina, quercetina ,
isoquercetina, isoharmetina e canferol e os polifenóis ácido pisídico e eucômico
(GINESTRA et al., 2009).
Chougui et al. (2013), estudaram a composição e caracterização de óleos das
sementes da O. fícus-indica e relataram a presença de ácidos graxos saturados e
insaturados: ácido palmítico, esteárico, oleico, vaccênico, e predominantemente,
ácido linoleico; além de compostos fenólicos, dentre eles flavonóides e taninos.
Quadro 2 - Compostos já descritos para a espécie O. fícus-indica.
Parte da planta Metabólitos Secundários Referência
Fruto Flavonóides e vitamina C; (GALATI, et al., 2003)
Fruto Minerais, polifenóis e vitamina
C; (MEDINA, et al., 2007)
Fruto Glicosídeos de isoharmetina
(isoharmetina-3-O-rutinosídeo) (MOUSSA-AYOUB, et al.,
2011)
Frutos descascados secos
Arabinose, glicose e ramnose; (ZHONG, et al., 2010)
Cascas dos frutos Ácido galacturônico,
arabinose, galactose, glicose, manose, ramnose e xilose;
(HABIBI, et al., 2004)
Cladódios Ácido galacturônico,
arabinose, galactose, ramnose e xilose;
(MCGARVIE E PAROLIS, 1979)
Cladódios Ácido galacturônico,
arabinose, galactose, ramnose e xilose;
(MCGARVIE E PAROLIS, 1981)
Cladódios Ácido galacturônico,
arabinose, ramnose, polifenóis e flavonóides;
(GINESTRA, et al., 2009)
Cladódios Fibras e mineráis; (HERNÁNDEZ-URBIOLA,
et al., 2011)
Cladódios Polifenóis; (FOOD ANALYTICAL
METHODS)
Cladódios
Ácido galacturônico, ácido glucurônico, arabinose,
fucose, ramnose, polifenóis e flavonóides;
(DETERS, et al., 2012)
Sementes Ácidos Graxos, Polifenóis,
Flavonóides e Taninos. (CHOUGUI et al., 2013)
32
Os flavonoides foram descobertos em 1930 por Szent-György, vencedor do
prêmio Nobel, extraídos da casca de laranjas que posteriormente demonstraram ser
a rutina (NIJVELT et al., 2001). Atualmente, os flavonoides representam um dos
grupos fenólicos mais importantes, diversificados e encontrados em frutas, vegetais,
sementes, cascas de árvores, raízes, talos, flores e seus derivados (COUTINHO et
al., 2009).
Estruturalmente, apresentam um núcleo flavilium característico C6-C3-C6, o
qual consiste em três anéis fenólicos que recebem substituições incluindo hidro-
genação, hidroxilações, metilações, malonilações, sulfatações e glicosilações as
quais refletem na variedade de atividades biológicas (COUTINHO et al., 2009;
MACHADO et al., 2008). Os de origem natural podem ser encontrados conjugados a
açúcares e apresentar ações biológicas como antitumoral, anti-inflamatória, antiviral,
antioxidante e proteção contra raios UV, sendo as duas últimas de maior importância
para a cosmetologia (MACHADO et al., 2008; NIJVELDT, et al., 2001; SIMÕES et al.,
2007).
Já as mucilagens e pectinas são constituintes naturais dos vegetais, contendo
açúcares em sua composição e com função de retenção de água devido aos açúcares
com grupamentos polares livres. A estrutura molecular das pectinas é composta por
polímeros do ácido galacturônico, podendo ser intercaladas com ramnose e
ramificações com galactose, arabinose ou xilose (SIMÕES et al., 2007).
Os polissacarídeos são um grupo importante de polímeros de origem natural
ou semi-natural, compostos por múltiplas unidades de monossacarídeos. São
divididos em cinco categorias: aniônicos, catiônicos, não-iônicos, anfotéricos e
hidrofóbicos. Tradicionalmente apresentam papel importante na indústria cosmética,
podendo ser empregados como agentes viscosificantes, suspensores,
condicionadores, emulsificantes, emolientes e hidratantes. O ácido hialurônico e o
sulfato de condroitina, por exemplo, são dois dos principais polissacarídeos aniônicos,
com alta capacidade de ligação à moléculas de água e usados primariamente como
agentes hidratantes (GODDARD; GRUBER, 1999).
Os polissacarídeos naturais podem ser incorporados a formulações
cosméticas, atuando como agentes hidratantes, se ligando à umidade presente na
superfície da pele e, podendo formar um filme de hidratação melhorando também a
aparência e textura da pele (BONTÉ, 2011).
33
Em uma revisão de literatura, (RENAUD; BELGACEM; RINAUDO, 2005)
abordaram os polissacarídeos como os mais abundantes polímeros orgânicos, seja
de origem animal ou vegetal, alvo de muitos trabalhos de pesquisa e utilização em
produtos farmacêuticos e cosméticos, devido a sua característica renovável,
biodegradabilidade, baixo custo relativo e facilidade de modificação estrutural dando
origem a diferentes derivados.
Dentre a classe dos polissacarídeos que podem ser utilizados como ativos
hidratantes, a trehalose merece destaque. Apresenta-se na forma de um dissacarídeo
formado por duas moléculas de glicose e é encontrada em organismos vivos que são
capazes de sobreviver em ambientes extremos com completa falta de água e altas
temperaturas, entrando em um estado sem metabolismo conhecido como anidrobiose.
É um componente estável, seguro e utilizado pela indústria cosmética em produtos de
banho, tônicos e hidratantes (LINS; PEREIRA; HÜNENBERGER, 2004; OHTAKE;
WANG, 2011; WHARTON, 2011). Seu mecanismo de hidratação é composto por duas
etapas, uma em que há interações dos açúcares com os lipídeos polares da estrutura
lamelar dos corneócitos, diminuindo a TEWL e o outro, por meio da vitrificação onde
as moléculas de açúcar interagem com sistemas hidrobióticos, formando cristais
amorfos, os cristais líquidos, que impedem a desnaturação e ruptura das estruturas
(PEREIRA et al., 2004; RIBEIRO, 2010).
Estudo realizado com um gel formulado a partir da Durio zebethinus Murr, uma
fruta tropical asiática, resultou em hidratação, suavização e melhora da elasticidade
da pele. Esses efeitos foram atribuídos aos polissacarídeos do extrato, composto por
galactose, glicose, ramnose, frutose e arabinose. Dessa forma, os autores concluíram
que o extrato estudado, composto dos açúcares citados, pode ser utilizado tanto para
hidratação cutânea quanto para melhorar a elasticidade da pele (FUTRAKUL;
KANLAYAVATTANAKUL; KRISDAPHONG, 2010). Além disso, estudos recentes
demonstraram que esses polissacarídeos também apresentam atividade antioxidante
(CHEN et al., 2012; HAN et al., 2011; ZHONG et al., 2010).
Diante do exposto, a vasta utilização de extratos vegetais em produtos
cosméticos e os estudos já mencionados sobre a utilização de metabólitos
secundários com ação antioxidante e hidratante, associado à composição química dos
cladódios de O. fícus-indica, predominantemente composta por flavonóides e
polissacarídeos (DETERS; MEYER; STINTZING, 2012; GINESTRA et al., 2009;
MCGARVIE; PAROLIS, 1979; 1981), motivou o desenvolvimento de extratos e
34
formulações cosméticas contendo os mesmos para a avaliação clínica de sua eficácia
hidratante.
35
3 OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Obtenção de extratos da Opuntia fícus-indica (L.) Mill cultivada na Caatinga do
Rio Grande do Norte e avaliação do sensorial e da eficácia hidratante de formulações
cosméticas aditivadas pelos mesmos.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
3.2.1 Coleta e identificação da amostra de espécimes da Opuntia fícus-indica (L.)
Mill;
3.2.2 Desenvolvimento de processos de produção de extratos vegetais de Opuntia
fícus-indica (L.) Mill;
3.2.3 Estudo fitoquímico preliminar do extrato de Opuntia fícus-indica (L.) Mill;
3.2.4 Desenvolvimento de emulsões e gel contendo o extrato de Opuntia fícus-indica
(L.) Mill;
3.2.5 Avaliação sensorial das formulações;
3.2.6 Estudo das estabilidades preliminar e acelerada das formulações;
3.2.7 Avaliação in vivo da hidratação do estrato córneo;
3.2.8 Avaliação in vivo da perda de água transepidermal e da função barreira da pele.
36
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA
Esta pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade
de Cuiabá – registro 041CEP/UNIC – protocolo n. 2012-041 e parecer nº
195.680/2013 CEP/UNIC respectivamente (ANEXOS A e B).
4.2 MATERIAIS
Para o preparo das formulações foram utilizadas as seguintes matérias –
primas: o Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated Polydecene (and) Trideceth-6
(Rapithix® A60), Sodium Polyacrylate (Rapithix® A100) e o Phenoxyethanol,
Caprylylglicol (Optiphen®) que foram doados pela Ashland Inc. (São Paulo - SP);
Polyacrylamide (and) C13-14 Isoparaffin (and) Laureth-7 (Sepigel® 305) cedido pela
Chemyunion Química Ltda (Sorocaba - SP), Disodium EDTA (EDTA) (DEG
Importação de Produtos Químicos, Sorocaba – SP), Aminomethyl Propanol adquirido
da Via Farma (São Paulo - SP) e Distilled Water.
Todas matérias-primas utilizadas no desenvolvimento das formulações, citadas
acima, são de grau cosmético e constantes no Cosmetic Ingredient Review – CIR
(CIR, 2013) e no European Commission Health and Consumers – Cosmetics
Ingredients & Substances - CosIng (COSING 2013). Os ingredientes incluídos nessas
bases de dados Americana e Européia, respectivamente, são considerados seguros
para uso em produtos cosméticos.
A nomenclatura dos ingredientes foi apresentada pelo International
Nomenclature of Cosmetic Ingredient – INCI (COSING, 2013).
Para o preparo dos extratos e análise fitoquímica qualitativa os seguintes
solventes e reagentes foram utilizados: Acetato de etila, tolueno e ácido acético,
obtidos da Vetec Química Fina (Duque de Caxias – RJ); Propilenoglicol e Ácido
fórmico, Labsynth Produtos para Laboratórios Ltda (Diadema – SP); metanol,
Proquímicos (Rio de Janeiro – RJ); Diclorometano e n-Butanol, Quemis (Joinville –
SC); além de amostras autênticas dos flavonoides rutina, orientina, isorientina,
vitexina-2-O-ramnosídeo, luteolina-7-O-glicosídeo, isoquercitrina, canferol,
37
quercetina, isoquercetina, vitexina, luteolina, apigenina e reveladores, Reagente
Natural A 0,5% (difenilboriloxietilamina), cloreto férrico, vanilina sulfúrica e Reagente
de Dragendorff.
Para Cromatografia de Camada Delgada foram utilizadas cromatoplacas de gel
de sílica 60 em alumínio F254 (Merck®).
4.3 MÉTODOS
4.3.1 Coleta e identificação dos espécimes vegetais
As amostras constituídas de cladódios da planta foram coletadas no município
de Pedro Avelino-RN (5º17’27,71” S, 36º16’27,63” W), no dia 30 de novembro de
2012, em cultivo mantido pela Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do
Norte – EMPARN. Uma exsicata foi depositada no Herbário da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte, sob número de registro UFRN-16600.
4.3.2 Obtenção dos extratos vegetais
A preparação dos extratos de O. fícus-indica foi realizada utilizando os
cladódios frescos e liofilizados, conforme resumido na Figura 3.
4.3.2.1 Extratos obtidos a partir dos cladódios frescos
4.3.2.1.1 Extrato hidroglicólico
As amostras foram lavadas com água destilada, pesadas e medidas. Foi
utilizado como solvente extrator água/propilenoglicol 20:80 (p/p) e relação
planta/solvente 1:3 (p/p). Os cladódios foram cortados em escamas e rasurados;
deixados em maceração por 12h e submetidos à percolação sob fluxo de 2mL.min-1
em funil de decantação. O extrato foi coletado e armazenado a temperatura ambiente
e denominado EHG001.
38
Figura 3 – Resumo das técnicas utilizadas para obtenção dos extratos de O. fícus-
indica.
Fonte: Autoria própria.
4.3.2.1.2 Extrato hidroetanólico
As amostras foram lavadas com água destilada, pesadas e medidas. Foi
utilizado como solvente extrator etanol a 50% (v/v) e água, obedecendo a uma relação
planta/solvente 1:1 (p/p). As amostras foram cortadas em frações em torno de 25 cm2
e submetidas à turboextração por cinco minutos em liquidificador industrial (Faet). Em
seguida, o extrato etanólico foi concentrado em evaporador rotativo (Rotaevaporador
Rotativo Laborata 4000) sob pressão reduzida e temperatura não superior a 45ºC para
evaporação do solvente orgânico. O extrato foi congelado a -18ºC e posteriormente
liofilizado (Liotop 202) por 96h, triturado e tamisado em tamiz de malha 35 (500µm)
para uniformização do tamanho de partícula. O rendimento da extração foi calculado
em função da massa total de planta fresca (Liófilo) utilizada e da massa seca da
planta, através da equação (1). O extrato após o processo de secagem foi denominado
EHE001.
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜(%) = 𝑚𝑷Ó 𝑺𝑬𝑪𝑶
𝑚𝑃𝐿𝐴𝑁𝑇𝐴𝑈𝑇𝐼𝐿𝐼𝑍𝐴𝐷𝐴× 100% (1)
Coleta
Cladódios Frescos
Maceração/
Percolação
Extrato Hidroglicólico
EHG001
Turbólise
Extrato Hidroetanólico
EHE001
Cladódios Liofilizados
Maceração/
Percolação
Extrato Hidroglicólico
EHG001
Turbólise/
Decocção
Extrato Hidroetanólico
EHE002
39
4.3.2.2 Extratos obtidos a partir dos cladódios liofilizados
4.3.2.2.1 Secagem dos cladódios da O. fícus-indica
Os cladódios da planta fresca foram lavados com água destilada para retiradas
das sujidades grosseiras, congelados a -18ºC e liofilizados (Liotop 202) por 96h. Em
seguida, foram triturados até a obtenção de um pó e acondicionados a temperatura
ambiente, em recipiente fechado até ser submetido ao processo de extração.
4.3.2.2.2 Extrato hidroglicólico
Para a obtenção do extrato hidroglicólico foi utilizado como solvente extrator a
mesma mistura água/propilenoglicol 20:80 (p/p) utilizada na extração dos cladódios
frescos, mas, com relação planta/solvente 1:9 (p/p). O pó seco da amostra foi colocado
em contado com o solvente extrator por 12h e submetidos à percolação sob fluxo de
2mL.min-1 em funil de decantação. O extrato foi coletado e armazenado a temperatura
ambiente. Esse extrato foi denominado EHG002.
4.3.2.2.3 Extrato hidroetanólico
A metodologia de obtenção do extrato foi adaptada do método utilizado por
Mandalari et al. (2006). O pó seco dos cladódios foi submetido à turbólise (Faet) em
etanol a 70% (p/p) na proporção de 1:10 (p/p) por cinco minutos e em seguida,
submetido a decocção por 5 minutos. O extrato foi submetido à filtração à vácuo e
teve o etanol evaporado por rotaevaporação (Rotaevaporador Rotativo Laborata
4000) sob pressão reduzida em temperatura não superior a 45ºC. As amostras foram
então congeladas, liofilizadas (Liotop 202) por 96h, e o pó triturado e tamisado em
tamiz de malha 35 (500µm) para uniformização do tamanho de partícula. O
rendimento da extração foi calculado em função da massa total da planta fresca
utilizada e da massa seca da planta, por meio da equação 1. O extrato após a
secagem foi denominado EHE002.
40
4.3.3 Partição líquido-líquido do extrato dos cladódios da O. fícus-indica
Após a secagem, 1 g do extrato EHE002 obtido por turbólise/decocção
(4.3.2.2.3), foi adicionado a 100mL de água e homogeneizados. Foi utilizada uma
seqüência de solventes de polaridade crescente, conforme ilustrado na Figura 4. As
frações diclorometano (CH2Cl2), acetato de etila (AcEOt), butanólica (BuOH) e o
resíduo aquoso (R.Aq) foram obtidas ao final da partição.
Figura 4 - Esquema ilustrativo da partição líquido-líquido do extrato obtido por
turbólise/decocção dos cladódios da O. fícus-indica.
Fonte: Autoria própria.
4.3.4 Análise fitoquímica preliminar por cromatografia em camada delgada
As análises fitoquímicas fundamentaram-se no screening inicial dos
metabólitos presentes no extrato selecionado para dar continuidade aos estudos por
meio da cromatografia em camada delgada (CCD) em cromatoplacas de gel de sílica
60 em alumínio F254 (Merck®). Foram utilizadas duas fases móveis, uma com caráter
polar composta por acetato de etila:ácidoacético:metanol:água (12:3:2:1- v/v) e outra,
Extrato obtido por turbólise/decocção
Fração Diclorometano
Fração Aquosa Residual
Fração Acetato de Etila
Fração Aquosa Residual
Fração n-Butanol Resíduo Aquoso
Diclorometano
(3x50mL)
n-Butanol
(3x50mL)
Acetato de Etila
(3x50mL)
41
de caráter apolar composta por tolueno:acetato de etila e ácido fórmico (5:5:0,5 - v/v).
Foram utilizados os seguintes reveladores:
Reagente Natural A 0,5% (difenilboriloxietilamina), seguido de visualização em
luz ultravioleta com comprimento de onda de 365 nm;
Cloreto férrico;
Vanilina sulfúrica seguido de aquecimento;
Reagente de Dragendorff.
4.3.5 Desenvolvimento das formulações
Foram delineadas dez formulações (F1 a F10) (Tabela 1) variando o polímero
utilizado, bem como as concentrações de cada um, dentro da faixa recomendada
pelos fabricantes.
As formulações contendo Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated
Polydecence (and) Trideceth-6, caracterizada como emulsões, foram preparadas pelo
método de emulsificação a frio. Na fase A, o Disodium EDTA foi solubilizado na água
total da formulação. A fase B foi composta pelo conservante (Phenoxyethanol,
Caprylylglicol) e o Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated Polydecence (and)
Trideceth-6. Sob agitação mecânica de 500 rpm (Ika, mod. RW 20 digital, Alemanha)
a fase A foi vertida na B, mantendo a agitação por 35 minutos, até completa dispersão
do polímero e homogeneidade do sistema.
As emulsões formuladas com Polyacrilamide (and) C13-14 Isoparaffin (and)
Laureth-7 foram manipuladas de forma semelhante, sendo a fase oleosa composta
pelo conservante e o Polyacrilamide (and) C13-14 Isoparaffin (and) Laureth-7. Sob
agitação mecânica de 350 rpm, a fase aquosa foi vertida sobre a oleosa e o sistema
mantido em homogeneização por 20 minutos.
A formulação preparada com Sodium Polyacrylate, na forma de gel, foi
preparada em única etapa. Inicialmente, o Disodium EDTA foi solubilizado na água
total da formulação, seguido da adição do conservante e pulverização do polímero
gelificante. Após hidratação do polímero, o sistema foi submetido a agitação mecânica
(Ika, mod. RW 20 digital, Alemanha) de 500 rpm por 35 minutos até completa
dispersão do polímero e formação do gel.
.
42
Tabela 1- Composição das formulações (%, p/p) para incorporação dos extratos vegetais da O. fícus-indica.
Ingrediente F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10
Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated
Polydecene (and) Trideceth-6 0,5 1,0 2,0 3,0 - - - - - -
Sodium Polyacrylate - - - - 0,5 1,0 1,5 - - -
Polyacrilamide (and) C13-14 Isoparaffin (and)
Laureth-7 - - - - - - - 1,0 2,0 3,0
Disodium EDTA 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Phenoxyethanol, Caprylylglicol 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Distilled Water 98,4 97,9 96,9 95,9 98,4 97,9 97,4 97,9 96,9 95,9
Fonte: Autoria própria.
43
Antes da adição dos extratos, as dez formulações (Tabela 1) foram
preparadas e avaliadas quanto à análise das características organolépticas (cor
e odor), homogeneidade, teste de centrifugação (item 4.3.7.3 a) e
comportamento reológico (item 4.3.7.4 a).
Para as características organolépticas e teste de centrifugação foram
utilizados os seguintes critérios de registros das observações (ANVISA, 2005;
FERRARI, 1998, 2002): Normal ou sem alterações (N); Levemente modificada
(LM); Modificada (M) e Intensamente modificada (IM).
Após obtenção das formulações (Tabela 01), a incorporação de dois tipos
diferentes de extratos (EHG001 e EHE002) foi estudada
O extrato hidroglicólico EHG001 na concentração de 1%, foi adicionado
no final do processo e mantida a agitação do sistema por cinco minutos nas
velocidades padronizadas para cada tipo de formulação.
As formulações para adição de 1% do extrato EHE002 foram manipuladas
utilizando 80% da água total e no final do processo foi adicionado o extrato
solubilizado nos 20% restantes da água, mantendo a agitação por mais 5
minutos nas velocidades padronizadas para cada tipo de formulação.
4.3.6 Avaliação sensorial
Nesta etapa do estudo, foram selecionados 30 voluntários (ANCONI,
2004; CARMARGO JUNIOR, 2010) entre 20 e 65 anos os quais foram
esclarecidos e orientados sobre os objetivos e métodos da pesquisa.
Participaram da pesquisa os voluntários que concordaram e assinaram o Termo
de Consentimento Livre e Esclarecido aprovado pelo Comitê de Ética em
Pesquisa.
Na seleção dos voluntários, foram utilizados como critérios de exclusão o
histórico de doenças de pele, reações fotoalérgicas ou fototóxicas, exposição
frequente ao sol ou câmaras de bronzeamento artificial, sensibilidade conhecida
a produtos cosméticos, estar em período de gravidez ou lactação para
voluntários do sexo feminino e uso de medicamentos anti-inflamatórios ou
imunossupressores (APÊNDICE A).
44
A metodologia foi adaptada da padronizada por ANCONI (2004) e
CARMARGO JUNIOR (2010), onde 200 mg das formulações contendo o extrato
hidroglicólico de O. fícus-indica foram aplicados na porção inferior média dos
antebraços e, imediatamente e após 5 minutos, os voluntários atribuíram notas
de 1 a 5 aos atributos questionados em uma ficha de avaliação (APÊNDICE B).
Os voluntários não foram treinados mas sim orientados quanto as definições dos
atributos avaliados.
Foram avaliadas as formulações F4, F7 e F10 aditivadas com 1% de
EHG001.
Os dados foram avaliados pela análise de variância ANOVA e pós teste
de Tukey (p>0,05) utilizando o programa Graph Pad Prism 5.
4.3.7 Avaliação das formulações
4.3.7.1 Análise macroscópica das formulações
A análise macroscópica (visual) foi realizada após vinte e quatro horas do
preparo das amostras, observando-se as características organolépticas (cor e
odor) e a homogeneidade das formulações a fim de identificar prováveis
processos de instabilidade como cremagem, floculação e coalescência
(FERRARI, 1998, 2002). Foram utilizados os seguintes critérios de registros das
observações (ANVISA, 2005; FERRARI, 1998, 2002): Normal ou sem alterações
(N); Levemente modificada (LM); Modificada (M) e Intensamente modificada
(IM).
As formulações que mativeram as características organolépticas e
estabilidade macroscópica, foram submetidas aos testes de estabilidade
preliminar.
4.3.7.2 Determinação do tipo de emulsão
Utilizou-se o teste de diluição (PRISTA; ALVES; MORGADO, 1995) para
determinação do tipo de emulsão (F1 – F4 e F8 – F10 – Tabela 1). Em um tubo
de ensaio foram adicionados 1,0 g da amostra e 9,0 g de água destilada. Após
45
homogeneização, observou se o aspecto. A amostra que apresentou um aspecto
homogêneo foi caracterizada do tipo O/A.
4.3.7.3 Testes de estabilidade preliminar
Todos os testes e avaliações descritos a seguir iniciaram-se após 24
horas do preparo das amostras (ANVISA, 2005; FERRARI, 1998, 2002; LIMA et
al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008). Foram preparados três lotes e as avaliações
realizadas em triplicata em cada lote.
a) Teste de centrifugação: amostras de 10 g foram adicionadas em tubos
cônicos e submetidas a 3000 rpm durante trinta minutos (Fanen, mod 206 BL,
Brasil) à temperatura ambiente (25±2oC) (ANVISA, 2005). Foram observadas as
caractarísticas organolépticas e processos de instabilidade como a separação
de fases, cremeação e sedimentação. As amostras que apresentaram algum
processo de instabilidade foram eliminadas do estudo (FERRARI, 1998, 2002;
LIMA et al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
b) Estresse Térmico: formulações testes (40 g) foram acondicionadas em
potes de poliestireno e submetidas ao aquecimento em banho termostatizado
(Logen Scientific, mod. LSBMLS 2006-2, Brasil) na faixa de temperatura de 40 a
80oC, com o aumento da temperatura em intervalos de 5oC, mantendo-se por
trinta minutos em cada temperatura. As leituras foram realizadas antes do
aquecimento e após o término de 80oC, depois do arrefecimento natural das
amostras à temperatura ambiente (25±2oC) (BRACONI et al., 1995; FERRARI,
1998, 2002; LIMA et al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
c) Ciclo gela - degela: amostras (40 g) foram acondicionadas em potes de
poliestireno e submetidas em geladeira 4±2oC durante 24horas (Mabe, mod.
REMB460NFM2A2BR, Brasil) e em estufa (Fanen, mod. 515, Brasil) 45±2oC pelo
mesmo tempo, completando assim um ciclo. As leituras foram realizadas antes
do início do teste e no final do 6o ciclo (12o dia) (FERRARI, 1998, 2002; LIMA et
al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
46
Utilizou-se como parâmetros de avaliação nos testes de estresse térmico
(ET) e ciclo gela e degela (CGD): as características organolépticas,
determinação do valor do pH e da condutividade elétrica.
d) Determinação do valor do pH: Em um tubo de ensaio foram adicionados
1,0 g da amostra e 9,0 g de água recém destilada, homogeneizadas e
determinado o valor do pH, inserindo o eletrodo (Hanna Instruments, mod. HI 21)
diretamente na amostra diluída (DAVIS, 1977; FERRARI, 1998, 2002; LIMA et
al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
e) Determinação da condutividade elétrica: Foi avaliada a condutividade
elétrica das formulações à temperatura de 25±2oC inserindo o eletrodo (Logen
Scientific, mod. CD-300-K1) diretamente na amostra (FERRARI, 1998, 2002;
LIMA et al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
f) Análise estatística: Os resultados experimentais foram submetidos à
análise de normalidade da distribuição amostral e avaliados através do teste
paramétrico da Análise de Variância (ANOVA) e, complementarmente, através
do teste de Tukey. Foram avaliados pelo programa Graph Pad Prism 5
(FERRARI; ROCHA-FILHO, 2011; LIMA et al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
4.3.7.4 Testes de Estabilidade Acelerada (TEA)
Foram acondicionadas trinta gramas (30 g) das formulações consideradas
estáveis pelos testes preliminares em potes de poliestireno e submetidas a
condições variáveis de temperatura, mantendo-se a umidade relativa (UR)
quando em câmara climática: temperatura ambiente (25±2oC); geladeira (Mabe,
mod. REMB460NFM2A2BR, Brasil) (4±2oC); câmara climática (Nova ética, mod.
520-CLDTS 150, Brasil) (45± 2oC e 75±5% UR). As leituras foram realizadas nos
tempos 1 (24 horas após o preparo), 30, 60 e 90 dias.
Todas as formulações foram analisadas macroscopicamente observando
as características organolépticas, determinação do valor do pH e comportamento
47
reológico. Foram preparados três lotes e as avaliações realizadas em triplicata
em cada lote.
a) Determinação do comportamento reológico: a determinação da
viscosidade foi realizada em Reômetro (Brookfield–modelo RV-III, EUA) tipo
cone e placa, acoplado a um Software Rheocalc versão V3.01. Os parâmetros
foram determinados a 25±2oC utilizando o spindle CP 52 (d=12 mm, θ =3.00) e
0,5 g de cada amostra. Os reogramas foram obtidos com curvas ascendentes e
descentendes com aumento da velocidade de rotação progressivo (1-10 rpm)
para obter-se a curva ascendente, e o procedimento foi repetido no sentido
inverso com a diminuição das velocidades (10-1 rpm) para obter-se a curva
descendente. As medidas foram realizadas em intervalos de 2 rpm, mantendo a
rotação durante 10 segundos em cada velocidade (LIMA et al., 2008). A partir
das análises, foram obtidos a viscosidade mínima aparente e calculados a partir
da equação matemática de Herschel-Bulkley, os índices de consistência e de
fluxo e a área de histerese (LIMA et al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008). As
leituras foram realizadas em triplicata para cada lote.
Os resultados experimentais foram submetidos à análise de normalidade
da distribuição amostral e avaliados através do teste paramétrico da Análise de
Variância (ANOVA) e, complementarmente, através do teste de Tukey. Foram
avaliados pelo programa Graph Pad Prism 5 (FERRARI; ROCHA-FILHO, 2011;
LIMA et al., 2008; PIANOVSKI et al., 2008).
4.3.8 Avaliação in vivo da eficácia hidratante
4.3.8.1 Voluntários
Todos os ensaios de avaliação in vivo da eficácia hidratante foram
realizados com aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa CEP/UNIC (ANEXO
A) sob o número de protocolo 2012-041. Foram selecionados 12 (FLUHR, 2011)
voluntários entre 20 e 65 os quais foram esclarecidos e orientados sobre os
objetivos e métodos da pesquisa, e que concordaram em participar após ler e
assinar o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido aprovado pelo Comitê de
48
Ética em Pesquisa. Os voluntários foram orientados a não utilizar nenhum
produto cosmético durante duas semanas antes e no dia do experimento, exceto
produtos de limpeza como sabonetes.
4.3.8.2 Avaliação in vivo da eficácia hidratante, perda de água transepidermal e
função barreira da pele
A metodologia de avaliação da eficácia hidratante foi adaptada de Faria;
Damasceno; Ferrari (2013, no prelo) e Maia Campos et al. (2012). Seis áreas de
3x3 cm (9cm2) (C1 a C6) foram demarcadas nos antebraços dos voluntários,
sendo um dos campos (C1) utilizado como controle. Nos demais (C2 a C6),
foram aplicados respectivamente a formulação sem extrato (veículo), a
formulação contendo 1,0% do extrato hidroglicólico da O. fícus-indica, a
formulação contendo 1,0% do solvente do extrato, a formulação contendo 3,0%
do extrato e a formulação contendo 3,0% do solvente do extrato.
As amostras foram pesadas e aplicadas nos campos delimitados, sempre
no sentido da fibra muscular e massageado por dez segundos. Todas as
aplicações foram realizadas na proporção de 2 mg/cm2 (FLUHR, 2011).
Antes das análises, os voluntários permaneceram na sala por 30 minutos
para que houvesse a adaptação às condições de temperatura (20±2ºC) e
umidade relativa (60±5%) do ambiente.
a) Avaliação da hidratação das camadas superficiais da pele: A análise da
avaliação da hidratação das camadas superficiais da pele foi realizada através
do método da capacitância utilizando um Corneometer® CM 825 (Courage +
Khazaka, Alemanha). Foram realizadas nove leituras em cada campo, antes e
1, 2, 3, 4 e 5 horas após uma única aplicação das formulações nos campos C2
a C6 e também no campo controle sem formulação (C1).
b) Avaliação da perda de água transepidermal – TEWL e função da
barreira da pele: As análises da TEWL e função barreira da pele foram realizadas
por meio do Tewameter® TM300 (Courage + Khazaka, Alemanha). Os valores
da TEWL foram registrados por 120s em cada campo, dos quais os 30 segundos
iniciais referentes ao período de equilíbrio e estabilização da sonda na pele foram
descartados. As leituras foram realizadas em cada campo, antes e 1, 2, 3, 4 e 5
49
horas após uma única aplicação das formulações nos campos C2 a C6 e também
no campo controle sem formulação (C1).
Os resultados experimentais foram submetidos à análise de normalidade
da distribuição amostral e avaliados através do teste paramétrico da Análise de
Variância (ANOVA) e, complementarmente, através do pós teste de Tukey e
Dunnetts. Foram avaliados pelo programa Graph Pad Prism 5.
50
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 OBTENÇÃO DOS EXTRATOS VEGETAIS
5.1.1 Extratos obtidos dos cladódios frescos
A partir dos cladódios frescos da O. fícus-indica, foram obtidos dois
extrato: hidroetanólico a 50% por turbólise (EHE001) e hidroglicólico (EHG001).
O extrato hidroetanólico a 50% por turbólise (EHE001), o qual foi
submetido à evaporação da fase orgânica, liolifilizado, triturado e tamisado para
uniformização do tamanho de partícula, apresentou-se como um pó
extremamente higroscópico, de coloração amarela e odor característico. O
rendimento do processo de extração foi calculado em 2,32%. Já o extrato
hidroglicólico (EHG001) apresentou-se como um líquido viscoso, de coloração
amarela clara e odor característico. (GINESTRA et al., 2009) analisaram
diferentes extratos de O. fícus-indica e observaram um rendimento de 7,71%
para o mesmo processo de extração utilizado neste trabalho. Ainda de acordo
com os autores, essa diferença pode sem função de variações sazonais ou
ainda, das condições agrícolas.
5.1.2 Extratos obtidos a partir dos cladódios liofilizados
Os cladódios frescos foram liofilizados in natura por 96 h. Foi observada
uma redução na massa total da amostra submetida à liofilização de 90,2%,
devido à perda de umidade no processo de secagem, valor este corroborado
pelos estudos de STINTZING (2005), os quais apresentaram concentrações de
água entre 88 e 95%.
O extrato hidroetanólico obtido a partir do pó seco dos cladódios
liofilizados (EHE002) apresentou as mesmas características do obtido a partir
dos cladódios frescos, porém com um rendimento de 1,71% em relação a massa
total de planta utilizada e 26,7% em função da massa do pó liofilizado dos
cladódios.
51
O extrato hidroglicólico (EHG002), obtido a partir dos cladódios
liofilizados, apresentou coloração mais intensa quando comparado ao extrato
EHE0002, apesar da relação planta:solvente ser maior. Isso pode ser explicado
devido a maior área de contato proporcionada quando utilizado a planta
pulverizada e seca. Face aos extratos preparados optou-se por estudar os
EHG001 e o EHE002.
O EHG001 foi escolhido porque na indústria cosmética os extratos
hidroglicólicos são bastante utilizados em função da sua facilidade de obtenção
e conservação e, incorporação nas formulações. Também levou-se em
consideração que a escolha desse extrato tornaria essa pesquisa mais aplicada
e condizente com a realidade das indústrias.
O EHE002 foi escolhido fundamentado na pesquisa realizada por
GINESTRA et a.l (2009) que utilizou uma metodologia de extração semelhante
à utilizada nessa investigação e demonstrou a presença de vários flavonoides e
açúcares, metabólitos de grande interesse no desenvolvimento de produtos
cosméticos.
5.2 ANÁLISE FITOQUÍMICA PRELIMINAR DO EXTRATO OBTIDO DOS
CLADÓDIOS LIOFILIZADOS DE O. fícus-indica
As análises da fitoquímica preliminar foram realizadas por meio de
Cromatografia de Camada Delgada (CCD), onde uma série de testes com
diferentes fases móveis foram avaliadas até a obtenção de dois sistemas
solventes considerados adequados para o estudo. Um deles apresenta caráter
mais apolar, composto por Tolueno: AcOEt: Ac.Fórmico (5:5:0,5 - v/v/v) e outro,
mais polar composto por AcOEt: Ac. Acético: MeOH: H2O (12:3:2:1 - v/v/v/v).
A análise foi iniciada com a revelação com vanilina sulfúrica, a qual é um
revelador universal utilizado para a detecção de compostos amargos (que
apresentem estrutura de terpenos), saponinas e compostos de óleos essenciais.
Os compostos amargos apresentam zonas vermelho-marrom, amarelo-marrom
ou verde escura, azul, azul-violeta e amarelada. As saponinas apresentam
coloração azul, azul-violeta, e, algumas vezes, vermelho ou amarelo-marrom. Os
52
óleos essenciais apresentam coloração azul, marrom ou vermelha (WAGNER;
BLADT; ZGAINSKY, 2001).
A Figura 5 demonstra o perfil obtido após a revelação com vanilina
sulfúrica seguido de aquecimento. Na Figura 5A é possível observar a presença
de cinco bandas amareladas no EHE002 (Rf 0,78; 0,67; 0,62; 0,40 e 0,32),
indicativo da presença de flavonoides. Esse mesmo perfil também foi observado
na fração BuOH, e, apenas as três primeiras (Rf 0,78; 0,67 e 0,62) na fração
AcOEt. Ainda, no EHE002 é possível observar duas bandas de coloração
marrom, também observadas na fração BuOH (Rf 0,27 e 0,13), podendo ser
atribuído à presença de açúcares ou saponinas (WAGNER; BLADT; ZGAINSKY,
2001).
Figura 5 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. (A) Fase Móvel AcOEt:Ac. Acético:MeOH:H2O (12:3:2:1) e
(B) Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH (5:5:0,5). Revelação: Vanilina Sulfúrica.
Visualização: visível.
Onde: Ext B= EHE002; CH2Cl2= Fração diclorometano;AcOEt= fração acetato de etila; BuOH =
fração butanólica. Fonte: Autoria própria.
Na Figura 5B, foi observado em todas as frações a presença de duas
bandas majoritárias com coloração roxa com Rf de 0,73 e 0,16, podendo estar
relacionado à presença de terpenos (WAGNER; BLADT; ZGAINSKY, 2001). Há
A B
53
ainda uma única banda de coloração marrom, na fração AcOEt com Rf de 0,13
que como citado anteriormente pode ser indicativo de presença de açucares e
saponinas.
A revelação com Cloreto férrico (FeCl3) é usada na detecção de
compostos fenólicos e taninos. Os compostos podem apresentar-se corados de
marrom ou azul (WAGNER; BLADT; ZGAINSKY, 2001). Após a revelação com
FeCl3, não foi observado o desenvolvimento de coloração característica em
nenhuma das amostras analisadas. Embora não tenha sido observada a
presença de taninos no extrato desenvolvido, (CHOUGUI et al., 2013) relataram
a presença desses metabólitos secundários no óleo das sementes de O. fícus-
indica. Os referidos autores utilizaram técnicas analíticas quantitativas na
identificação enquanto que o tipo de cromatografia empregada em nosso estudo
é apenas qualitativa, que possivelmente não tem sensibilidade para detectar
pequenas quantidades de taninos na amostra. Ainda é relevante destacar que
os mesmos estudaram as sementes do fruto, enquanto que o extrato produzido
nessa pesquisa é dos cladódios.
O Reagente Natural A 0,5% é um revelador específico para flavonoides.
Após revelação com esse reagente e observação sob luz UV 365 nm, os
flavonoides apresentam zonas fluorescentes de intensidade amarela, laranja e
verde (WAGNER; BLADT; ZGAINSKY, 2001).
Foi possível observar a presença de bandas indicativas de flavonoides no
EHE002, principalmente nas frações AcOEt e BuOH, tanto na análise com a fase
móvel mais polar (Figura 6A) quanto para a fase móvel mais apolar,
principalmente na fração AcOEt (Figura 6B). Esses resultados sugerem que o
EHE002 apresenta tanto agliconas quanto flavonoides heterosídeos, ligados a
uma ou mais moléculas de açúcares (WAGNER; BLADT; ZGAINSKY, 2001).
Fundamentados no perfil cromatográfico obtido após a revelação com o
Reagente Natural A, foi realizado um screening utilizando amostras autênticas
dos flavonoides rutina, isorientina, orientina, vitexina-2-O-ramnosídeo, luteolina-
7-O-glicosídeo e isoquercitrina utilizando a fase móvel mais polar e, canferol,
quercetina, isoquercetina, vitexina, luteolina e apigenina na fase móvel mais
apolar (Figuras 7 e 8).
54
Figura 6 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. (A) Fase Móvel AcOEt:Ac. Acético:MeOH:H2O (12:3:2:1).
(B) Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH (5:5:0,5). Revelação: Reagente Natural
A 0,5%. Visualização: 365nm.
Onde: Ext B= EHE002. CH2Cl2= fração diclorometano. AcOEt= fração acetato de etila. BuOH=
fração butanólica. Fonte: Autoria própria.
Na Figura 7 pode ser observada bandas majoritárias de coloração
amarelada tanto no EHE002 quanto nas frações AcOEt e BuOH. Apesar da fraca
intensidade de cor das bandas nas frações analisadas, as bandas indicadas
apresentaram o mesmo Rf (0,7) e coloração, sugerindo a presença de rutina
(WAGNER; BLADT; ZGAINSKY, 2001).
Na Figura 8, observa-se a presença de três bandas majoritárias na fração
AcOEt, uma de coloração esverdeada (Rf 0,69), outra de coloração amarelada
(Rf 0,57) e a terceira de coloração verde (Rf 0,5), sugerindo a presença de
canferol, quercetina e luteolina ou apigenina respectivamente (WAGNER;
BLADT; ZGAINSKY, 2001).
A B
55
Figura 7 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. Fase Móvel AcOEt:Ac. Acético:MeOH:H2O (12:3:2:1)
Revelação: Reagente Natural A 0,5%. Visualização: 365nm.
Onde: Ext B= EHE002. CH2Cl2 = fração diclorometano. AcOEt = fração acetato de etila. BuOH =
fração butanólica. Rut = Rutina. Orient = Orientina. isso = Isorientina. Vit-2-O-Ramn = Vitexina-
2-O-ramnosídeo. Lut-7-O-Glc = Luteolina-7-O-glicosídeo. Isoquerc = Isoquercitrina. Fonte:
Autoria própria.
Figura 8 - CCD das frações resultantes da extração dos cladódios da Opuntia
fícus-indica (L.) Mill. Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH (5:5:0,5) Revelação:
Reagente Natural A 0,5%. Visualização: 365nm
Onde: Ext B= EHE002. CH2Cl2 = fração diclorometano. AcOEt = fração acetato de etila. Canf =
Canferol. Querc = Quercetina. IsoQ = Isoquercetina. Vitex = Vitexina. Lut = Luteolina. Api =
Apigenina. Fonte: Autoria própria.
Por meio da técnica de Co-CCD (Figura 9), utilizando amostras autênticas
de canferol, quercetina, luteolina e apigenina, foi possível a confirmação da
56
presença do canferol e quercetina, com base na coloração e valores de Rf, os
quais comprovadamente apresentam atividade antioxidante, interessante à
cosmetologia (NIJVELDT, et al. 2001).
Figura 9 - Co-CCD da fração AcOEt resultante da partição do extrato dos
cladódios da Opuntia fícus-indica (L.) Mill. Fase Móvel Tolueno:AcOEt:MeOH
(5:5:0,5) Revelação: Reagente Natural A 0,5%. Visualização: 365nm. (A)
Canferol e (B) Quercetina.
Onde: Fr. AceOEt = Fração Acetato de Etila. Canf = Canferol. Querc = Quercitina. Fr. AceOEt +
Canf= Fração Acetato de Etila + Canferol. Fr. AceOEt + Querc= Fração Acetato de Etila +
Quercitina. Fonte: Autoria própria.
Recentemente, alguns trabalhos foram publicados especificamente sobre
a identificação e isolamento de flavonoides a partir dos cladódios de O. fícus-
indica. Os resultados desses estudos mostraram a presença principalmente de
rutina, isoharmentina, quercetina e canferol, dados que estão de acordo com os
resultados encontrados neste estudo (GINESTRA et al., 2009; KAUR; KAUR;
SHARMA, 2012; MEDINA-TORRES et al., 2011).
Por outro lado, estudo realizado com o óleo das sementes da O. fícus-
indica demonstrou a presença de ácidos graxos, polifenóis totais, flavonoides e
taninos(CHOUGUI et al., 2013), dos quais apenas flavonoides foram observados
no EHE002 do presente estudo.
O reagente de Drangendorff é um revelador específico para detecção de
alcaloides e compostos nitrogenados heterocíclicos. Os alcaloides aparecem
A B
A B
57
como bandas marrons ou marrom-alaranjadas imediatamente após a revelação
com o reagente (WAGNER; BLADT; ZGAINSKY, 2001). Não foi observado a
presença de bandas características de alcaloides para o extrato estudado com
os sistemas solventes utilizados.
5.3 DESENVOLVIMENTO DAS FORMULAÇÕES COSMÉTICAS
O Rapithix® A60 e o Sepigel® 305 são matérias-primas caracterizadas
como blend capazes de formar emulsões por meio de processo de emulsificação
a frio sem a necessidade alta energia. O primeiro é composto pelo Sodium
Polyacrylate (and) Hydrogenated Polydecene (and) Trideceth-6, que são
respectivamente um polímero doador de consistência, emoliente e um agente
tensoativo estabilizante. O Sepigel® 305 apresenta em sua composição a
Polyacrylamide (and) C13-C14 Isoparaffin (and) Laureth-7, respectivamente um
homopolímero espessante, um emoliente derivados de óleos minerais do
petróleo e um tensoativo. O Rapithix® A100 apresenta em sua composição
apenas o homopolímero espessante Sodium Polyacrylate, possibilitando a
formulação de géis e sistemas livres de fases oleosas.
As emulsões formuladas com o Rapithix® A60 e Sepigel® 305 foram
completamente miscíveis em água após o teste de diluição, indicando a
formação de emulsões do tipo O/A. As formulações apresentaram-se
homogêneas, com aspecto de cremes, de coloração branca e de odor
característico. Gilbert et al. (2013) desenvolveram formulações contendo 1,0%
de Sepigel® 305 e, apesar de concentrações diferentes da utilizada no presente
trabalho, também observaram a formação de emulsões do tipo O/A.
As formulações delineadas com o Rapithix® A100 apresentaram-se na
forma de gel opaco, com coloração branca e odor característico.
Não foram observados quaisquer fenômenos de instabilidade após a
análise macroscópica das emulsões estudadas 24h após a manipulação e após
o teste de centrifugação. Resultados semelhantes, para as formulações
preparadas com o Sepigel® 305, foram observados por Anchisi et al. (2001). Os
autores desenvolveram formulações contendo 1,5; 2,5; 5,0 e 7,5% do Sepigel®
305, faixa de concentração que contempla a estudada nessa pesquisa, e após a
58
realização do teste de centrifugação também não observaram fenômenos de
instabilidade.
No laboratório de pesquisa e desenvolvimento de produtos cosméticos –
UFRFN, onde foram desenvolvidas as formulações, o viscosímetro digital é para
determinação de produtos de média viscosidade. Como esse parâmetro seria
utilizado para avaliação da estabilidade acelerada, foi realizado um estudo prévio
da viscosidade nas diferentes concentrações propostas para os polímeros
(Tabela 02).
As formulações F1, F5 e F8 (Tabela 01), formuladas com os valores
mínimos dos agentes emulsificantes recomendados (RAPTHIX, 2003; SEPIGEL,
2013) apresentaram-se muito fluidas, não podendo ser analisadas pela
tecnologia disponível no laboratório e foram então, descartadas. No entanto, não
apresentaram separação de fases após a centrifugação e alterações
organolépticas após 24 h.
As demais formulações (F2, F3, F4, F6, F7, F9 e F10) foram avaliadas
quanto às características organolépticas, centrifugação e comportamento
reológico (Tabela 2).
Na Tabela 2 é possível observar que os valores de viscosidade mínima
aparente e índice de consistência foram dependentes da concentração do
agente estruturante utilizado, ou seja, o aumento da concentração resultou na
elevação dos valores desses parâmetros.
Pode se observar também que mesmo as formulações que obtiveram
valores de viscosidades menores não apresentaram separação de fases após a
centrifugação, o que significa que mesmo mais fluídas apresentaram uma fase
externa (no caso das emulsões - F2, F3, F4, F9 e F10) com viscosidade
suficiente para manter a integridade do sistema (VELASCO et al., 2008).
Os resultados apresentados para o Rapithix® A60 e A100 estão de acordo
com as informações do fabricante no tocante ao aumento da viscosidade vs
concentração. De acordo com a literatura técnica do fornecedor a utilização das
concentrações máximas recomendadas, as mesmas utilizadas nesse trabalho
(3,0% para o Rapithix® A60 e 2,0% para o Rapithix® A100) apresentaram valores
próximos de 80.000 cps (RAPTHIX, 2003).
59
Tabela 2 - Comparativo dos valores médios e desvios padrão dos parâmetros reológicos estudados na escolha das emulsões para
aditivação dos extratos vegetais.
Parâmetro F2 F3 F4 F6 F7 F9 F10
Características organolépticas
N N N N N N N
Teste de centrifugação N
N N N N N N
Viscosidade mínima aparente (cP)
1432,71 ± 25,82
5073,5 ± 109,74
7921,07 ± 174,79
3562,00 ± 69,46
6389,77 ± 399,48
2053,85 ± 86,50
5142,90 ±279,64
Índice de fluxo 0,41 ± 0,01 0,40 ± 0,02 0,36 ± 0,06 0,43 ± 0,02 0,42 ± 0,03 0,41 ± 0,03 0,25 ± 0,02
Índice de consistência 7278,33±
82,31 21590,67 ±
2380,17 39816,0 ± 9482,43
14300,3 ± 831,10
24188,00 ± 5024,38
9647,67 ± 1712,47
53781,00 ±7984,56
Onde: N = Normal ou sem alteração. Fonte: Autoria própria.
60
Ao observar a Tabela 2 verifica-se que as formulações desenvolvidas em
nosso trabalho, a viscosidade aparente mínima está bem abaixo dos valores
previstos pelo fabricante. Essa diferença pode ser possivelmente, em função de
diferenças na composição da formulação, valor de pH e metodologia de análise
utilizada.
Apesar da composição das formulações serem diferentes, emulsões
preparadas por Anchisi et al. (2001), utilizando a faixa de concentração do
Sepigel® 305 também utilizada neste trabalho, apresentaram valores de
viscosidade semelhante aos nossos e também diferentes do indicado pelo
fornecedor (SEPIGEL, 2013), quando analisadas à mesma rotação de 10 rpm,
mesmo parâmetro que utilizamos.
As formulações apresentadas na Tabela 2 não apresentaram relação
linear entre os valores de tensão e taxa de cisalhamento, demonstrando um
comportamento não-newtoniano do fluxo levando à formação de camadas
coincidentes com o plano de cisalhamento e, portanto, oferecendo menos
resistência ao fluxo (VIANNA-FILHO; PETKOWICZ; SILVEIRA, 2013; TADROS,
2011).
Todas as formulações estudadas demonstraram o índice de fluxo inferior
a 1, sendo portanto, considerados como fluidos não-newtonianos
pseudoplásticos, características desejáveis em formulações cosméticas
(GUARATINI; GIANETI; MAIA CAMPOS, 2006).
Guaratini, Gianeti e Maia Campos (2006) observaram que a adição de
vitaminas à formulações contendo 5,0% de Sepigel® 305 levou a processos de
instabilidade, não observados na ausência desses ativos.
Anchisi et al. (2001) avaliaram a influência de quatro extratos vegetais em
formulações preparadas com concentrações na faixa de 1,5 a 7,0% de Sepigel®
305 e observaram que a adição dos extratos levou a uma redução de 20% na
viscosidade aparente das formulações, quando comparadas aos veículos.
Apesar dessa redução os autores consideraram que a estabilidade das
formulações não foi comprometida.
Fundamentados nessas pesquisas que demonstraram a diminuição da
viscosidade do veículo após a adição de ativos e, focado no objetivo do trabalho
em desenvolver uma formulação com extrato vegetal, as formulações que
apresentaram os maiores valores na viscosidade mínima aparente (F4, F7 e F10)
61
foram escolhidas como as mais adequadas à incorporação dos extratos e
continuidade dos estudos, e foram analisadas nos mesmos parâmetros antes e
após a adição dos extratos EHE002 e EHG001 (Tabela 3).
As formulações F4, F7 e F10 quando aditivadas com 1% do extrato
EHE002, mantiveram as características organolépticas, no entanto
apresentaram uma diminuição intensa na viscosidade que levaram a separação
de fase após a centrifugação (Tabela 3).
De acordo com o fabricante, o Sepigel® 305 é estável em uma ampla faixa
de pH, embora eletrólitos e variações no pH possam diminuir a força de
espessamento, diminuindo assim a viscosidade do sistema (SEPIGEL, 2013).
O Rapithix® A60 e A100 têm como principal agente viscosificante o
poliacrilato de sódio, o qual é o sal sódico do ácido poliacrílico (poly(acrylicacid)
e apresenta faixa de pH de estabilidade entre 5,5 e 11, de acordo com o
fabricante (RAPTHIX, 2003). A unidade básica deste polímero apresenta ácidos
carboxílicos que conferem a solubilidade aquosa dos polímeros. Em baixos
valores de pH, esses grupos estão protonados e as interações entre as unidades
são diminuídas, refletindo assim em baixos valores de viscosidade quando em
faixas de pH ácidos (GODDARD; GRUBER, 1999).
O pH médio da solução aquosa a 1% do extrato EHE002 foi 4,06.
Observou-se que o pH das formulações que tiveram diminuição da viscosidade
estavam abaixo do limite inferior da faixa de estabilidade recomendado pelo
fabricante dos emulsionantes e estruturantes (RAPTHIX, 2003; SEPIGEL, 2013)
após a incorporação do extrato, podendo ser este o motivo do fenômeno
observado.
Para comprovar a hipótese que a diminuição da viscosidade foi promovida
pelo pH ácido do extrato, este foi ajustado com o Aminomethyl Propanol (AMP95)
e então incorporado às formulações. O extrato seco EHE002 foi solubilizado em
20% da água total e o pH ajustado até o mesmo valor apresentado pela
formulação a qual ele foi aditivado. Foi observado um aumento da intensidade
da coloração do extrato, bem como aumento na viscosidade aparente seguida
de uma diminuição após a adição de todo o extrato e apresentação de pH ácido,
abaixo da faixa de estabilidade. Sendo assim, verificou que o ajuste de pH com
AMP95 não foi suficiente para tamponar a quantidade de extrato adicionado.
62
Tabela 3 - Comparativo dos valores médios e desvios padrão dos parâmetros reológicos antes e depois da aditivação dos extratos
vegetais.
Parâmetro
F4 F7 F10
Antes da adição
dos extratos
Após adição
do EHE002
Após a adição
do EHG001
Antes da adição
dos extratos
Após adição
do EHE002
Após a adição
do EHG001
Antes da adição
dos extratos
Após adição
do EHE002
Após a adição do EHG001
Características organolépticas
N N N N N N N N N
Teste de centrifugação N IM N N IM N N IM N
Viscosidade mínima aparente (cP)
7921,07 ± 174,79
NA 8287,07 ± 184,81
6389,77 ± 399,48
NA 6173,69 ±377,42
5142,90 ±279,64
NA 4779,09 ±
272,09
Índice de fluxo 0,36
± 0,06 NA
0,33 ± 0,03
0,42 ± 0,03
NA 0,43
± 0,05 0,25
± 0,02 NA
0,30 ± 0,05
Índice de consistência 39816,0
± 9482,43 NA
47855,67 ±9046,27
24188,00 ± 5024,38
NA 22496,56 ±6425,83
53781,00 ±7984,56
NA 36613,56 ±10951,44
Onde: N = Normal ou sem alteração. NA= Não analisado. IM = Intensamente modificada. Fonte: Autoria própria.
63
Outro teste foi realizado utilizando uma escala de 0,1 até 1,0% do extrato
seco EHE002, com o pH ajustado ao da formulação, para se determinar a
quantidade de extrato adicionada na qual não há diminuição intensa da
viscosidade do sistema. Foi observado que a adição de até 0,3% do extrato
EHE002, com pH ajustado não leva diminuição intensa da viscosidade da
formulação. Essas formulações não apresentaram alterações macroscópicas
após 24h de manipulação, nem separação de fases após serem submetidas ao
teste de centrifugação.
As formas cosméticas deste trabalho foram formuladas para a aditivação
com 1% dos extratos obtidos. No entanto, como só foi possível a adição de 0,3%
do extrato seco EHE002 sem que houvesse grandes reduções na viscosidade,
essas formulações foram descartadas.
As formulações F4, F7 e F10 foram aditivadas com 1% do extrato
hidroglicólico (EHG001) apresentaram-se macroscopicamente estáveis após
24h de manipulação (Tabela 3). Também não foram identificados sinais de
instabilidade após o teste de centrifugação.
Excetuando a F4, as formulações F7 e 10 apresentaram uma diminuição
na viscosidade aparente e no índice de consistência após a adição do extrato
EHG001.
As formulações aditivadas com o extrato hidroglicólico,
macroscopicamente estáveis e que não apresentaram separação de fase, foram
conduzidas aos estudos de análise sensorial e de estabilidades.
5.4 AVALIAÇÃO SENSORIAL
O estudo de avaliação sensorial foi realizado com as formulações F4, F7
e F10 aditivadas com 1% do extrato EHG001, em voluntários da comunidade
acadêmica, não treinados, e que não faziam parte do grupo de pesquisa para
não gerar conflito de interesses.
De forma semelhante ao presente estudo, Estanqueiro et al. (2014),
desenvolveram e avaliaram formulações cosméticas contendo componentes
ativos vegetais objetivando a avaliação da hidratação cutânea pelos métodos da
capacitância e TEWL e incluíram em suas metodologias, a avaliação do sensorial
64
das formulações refletindo a tendência do estudo das características sensoriais
no desenvolvimento de produtos cosméticos.
Tabela 4 - Notas médias e seus respectivos desvios padrão determinadas para
cada parâmetro da análise sensorial.
Parâmetro Analisado F4 F7 F10
Toque e pegajosidade 3,467 ±
0,9732
3,733 ±
0,9444
3,767 ±
1,040
Espalhabilidade 4,200 ±
0,7144
4,333 ±
0,6609
4,433 ±
0,7739
Aparência e texturada pele
imediatamente após a aplicação
3,767 ±
0,9714
3,833 ±
1,147
4,300 ±
0,7497
Aparência e textura da pele após 5
minutos
4,200 ±
0,8469
4,333 ±
0,8023
4,300 ±
0,8367
Sensação imediatamente após a
aplicação
3,700 ±
0,8367
3,967 ±
0,8503
4,067 ±
1,015
Sensação da pele após 5 minutos 4,300 ±
0,7497
4,367 ±
0,6149
4,300 ±
0,7944
Hidratação aparente 4,067 ±
0,8277
4,000 ±
0,6948
4,200 ±
1,126
Intenção de compra 3,567 ±
0,9714
3,967 ±
0,9279
3,933 ±
0,8683
Fonte: Autoria própria.
A Tabela 4 apresenta as médias seguidas do seu desvio padrão atribuídas
pelos voluntários aos parâmetros utilizados na avaliação sensorial. A emulsão
F10 apresentou as maiores notas em todos os parâmetros avaliados
imediatamente após a aplicação do produto, com notas próximas ao escore
máximo. No entanto, após cinco minutos da aplicação a emulsão F7 apresentou
melhor avaliação para a aparência e textura da pele e sensação da pele. Essa
última também apresentou maiores notas quanto a intenção de compra.
Embora não haja diferenças estatisticamente significativas entre as
formulações, quando analisados em conjunto (Figura 10) é possível perceber a
preferência dos voluntários pelas emulsões F7 e F10 e mais especificamente a
F10 que recebeu as notas mais altas (Tabela 4).
65
Figura 10 - Gráfico demonstrativo do perfil de análise sensorial obtido para as
formulações F4, F7 e F10 contendo 1% do extrato hidroglicólico EHG001.
Onde IM é a nota imediatamente após a aplicação e T5, após cinco minutos de aplicação. Fonte:
Autoria própria.
Essa avaliação sensorial, por não apresentar diferenças significativas não
foi seletiva para escolha das formulações para os testes de estabilidade, sendo
então as preparações F4, F7 e F10 submetidas a estabilidade preliminar.
5.5 ESTUDOS DE ESTABILIDADE
No Brasil não existe metodologia oficial para avaliação de produtos
cosméticos, sendo assim, foram utilizadas a metodologia padronizada por
FERRARI (1998, 2002), LIMA et al. (2008) e PIANOVSKI et al. (2008) e segundo
orientações do Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos (ANVISA, 2005).
Vários fenômenos de instabilidade podem ser observados em emulsões,
dentre eles: cremagem ou sedimentação, causada pela ação da gravidade;
floculação, provocada por forças de atração de van der Waals quando não há
repulsão suficiente entre as gotículas; Ostwald ripening, quando há diferenças
entre as gotículas grandes e pequenas; coalescência, induzida pela diminuição
0,001,002,003,004,005,00
Toque e Pegajosidade IM
Espalhabilidade
Aparência e Textura IM
Sensação IM
Aparência e Textura T5
Sensação T5
Hidratação Aparente
Intenção de Compra
F4
F7
F10
66
e perturbação da interface líquida entre as gotículas culminando na separação e
inversão de fases (TADROS, 2004).
As formulações F4, F7 e F10, aditivadas com 1% do extrato EHG001,
foram submetidas aos estudos de estabilidade preliminar (Tabela 5). Não foram
observadas alterações nos parâmetros organolépticos e na homogeneidade
após os testes do ciclo gela degela e estresse térmico.
O teste de centrifugação foi utilizado para acelerar possíveis processos
de sedimentação, cremagem e coalescência, que são fenômenos causados pela
ação da gravidade. O método mais comum de evitar esses problemas é a
utilização de agentes doadores de viscosidade como polímeros de alto peso
molecular, como os utilizados nas formulações deste trabalho. As formulações
não apresentaram separação de fases, nem quaisquer outros fenômenos de
instabilidade após o teste de centrifugação, sendo um indício positivo de
estabilidade (TADROS, 2004).
A emulsão F4, formulada com o Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated
Polydecence (and) Trideceth-6 como agente estruturante da emulsão,
apresentou valores de pH entre 6,66 e 6,85, os quais não apresentaram
diferenças significativas (α = 0,05%). Não foram encontradas diferenças
significativas também na F10, formulada com o Polyacrilamide (and) C13-14
Isoparaffin (and) Laureth-7, ficando na faixa de 5,60 a 6,81.
Já os resultados obtidos para a F7, formulada com o Sodium Polyacrylate
apresentou os valores de pH na faixa entre 6,58 e 6,73 as quais foram
estatisticamente significativas as diferenças entre os valores de pH iniciais e os
valores obtidos após o teste de estresse térmico. Essa diferença, no entanto, foi
calculada em um pequeno aumento de 1,48% quando comparado aos valores
iniciais.
Pode-se observar que todas as amostras apresentaram pH levemente
ácido, sendo que cada emulsão apresenta um perfil de pH próprio. De acordo
com Brooks e Idsson (1991), a determinação do valor de pH tem sua importância
não só no desenvolvimento tecnológico das formulações, mas também, por
razões dermatológicas, devendo ser compatível com o pH cutâneo, na faixa de
4,5 a 6,0. Adicionalmente, variações nos valores de pH podem indicar alteração
químicas dos componentes da formulação, bem como verificar a possibilidade
de incorporação de componentes pH dependentes (FERRARI, 2002).
67
A separação e inversão de fases são fenômenos irreversíveis. O processo
pode se apresentar de duas maneiras: a primeira, denominada indução
catastrófica, causado pelo aumento do volume da fase dispersa e, a segunda,
mediada pela transição causada em função do aumento da temperatura ou
adição de eletrólitos. A medida da condutividade elétrica é um procedimento
bastante utilizado para o acompanhamento desse fenômeno caracterizado pela
diminuição dos valores de viscosidade e condutividade elétrica até o valor crítico
onde ocorre a inversão de fases (TADROS, 2004).
Os valores de condutividade elétrica obtidos para a F4 após o estresse
térmico foram diferentes significativamente dos iniciais bem como, os valores
após o teste do ciclo gela degela para a F10. Os demais valores não foram
significativos estatisticamente do inicial para um alfa de 5%.
Acredita-se que aumentos nos valores de condutividade elétrica, como o
observado para F4 após o estresse térmico, podem ser causados por três fatores
principais: difusão de um eletrólito; em função do fenômeno da coalescência ou
ainda, destruição da interface de óleo, todos eles, relacionados à instabilidade
do sistema (MAHMOOD; AKHTAR, 2013; PAYS et al., 2002; WEN;
PAPADOPOULOS, 2001).
Pode-se observar que a elevada condutividade elétrica (Tabela 5)
apresentada por todas as amostras assegura o caráter O/A das formulações F4
e F10, resultados que corroboram com o teste de diluição.
De acordo com ANVISA (2005), os estudos de estabilidade preliminar são
testes de triagem, realizados nas etapas iniciais de desenvolvimento de produtos
cosméticos, para auxiliar o formulador na escolha das formulações, e não para
estimar a vida útil do produto.
Sendo assim, apesar da F7 apresentar variação estatisticamente
significativa para os valores de pH, não há indicações de alterações químicas
expressivas nas formulações e os valores permaneceram compatíveis com o pH
cutâneo; a condutividade elétrica permite comprovar que a fase externa dos
sistemas permaneceu aquosa, não apresentando sinais de separação de fases
mesmo na F4 e F10 que apresentaram valores significativos.
68
Tabela 5 - Resultados dos estudos de estabilidade preliminar das formulações estudadas.
Formulação Centrifugação
Características Organolépticas pH Condutividade (mS/cm3)
Inicial Pós-Ciclo
Gela Degela
Pós – Estress
e Térmico
Inicial Pós-Ciclo
Gela Degela
Pós – Estresse Térmico
Inicial Pós-Ciclo
Gela Degela
Pós – Estresse Térmico
F4 N N N N 6,70 ± 0,04 6,70 ±
0,04
6,77 ±
0,08
4,25 ±
0,20
4,31 ±
0,08
4,40 ±
0,10*
F7 N N N N 6,61 ± 0,03 6,61 ±
0,02
6,70 ±
0,03*
3,08 ±
0,07
3,05 ±
0,05
3,12 ±
0,04
F10 N N N N 5,71 ± 0,10 5,66 ±
0,06
5,72 ±
0,09
2,17 ±
0,04
2,10 ±
0,07*
2,17 ±
0,03
Onde: N=Normal; * p-valor>0,05. Fonte: Autoria própria.
69
Dessa forma, quando analisados em conjunto, não houveram alterações
das características macroscópicas, bem como separação de fase após o teste
de centrifugação. As três formulações foram consideradas adequadas para
serem submetidas ao estudo de estabilidade acelerada.
Os parâmetros avaliados no estudo de estabilidade acelerada foram as
características macroscópicas, o pH e o valor de viscosidade mínima aparente.
Adicionalmente, foi calculado o índice de fluxo, índice de consistência e área de
histerese para a determinação do perfil reológico das formulações. Os resultados
obtidos após o estudo de estabilidade acelerada estão expostos na Tabela 6.
Todas as formulações permaneceram com as características macroscópicas de
cor, odor e aspecto estáveis após os 90 dias de estudo, para as três condições
de estocagem.
É possível observar que as formulações F4 e F10 não apresentaram
variações significativas para os valores de viscosidade mínima aparente em
nenhuma das temperaturas. No entanto, essas formulações apresentaram
variações consideráveis nos valores de pH das amostras submetidas a
temperatura ambiente (+2,16%) para a F4 e nas amostras submetidas a
temperatura ambiente e 45ºC (+3,53% e +2,81% respectivamente) para a F10.
A preservação dos componentes ativos de formulações é parâmetro
fundamental durante as etapas de desenvolvimento, armazenamento e
aplicação de cosméticos. Componentes ativos de origem biológica podem não
ser estáveis frente a fatores como temperatura, pH, luminosidade e oxidação
(AMMALA, 2013). Dentre os polímeros biodegradáveis utilizados em produtos
cosméticos, tanto como agentes estruturantes como componentes ativos, os
principais mecanismos de degradação é a hidrólise ou clivagem enzimática,
resultando na cisão da cadeia polimérica (AMMALA, 2013).
Seja relacionado à degradação de componentes ativos, como a
componentes estruturantes da formulação, alterações nos parâmetro físico
químicos são observadas. Mahmood e Akhtar (2013) estudaram a estabilidade
de emulsões múltiplas contendo extrato de chá verde, e observaram alterações
significativas nos valores de pH para aquelas formulações armazenas a 40ºC.
Essas variações foram atribuídas à degradação de componentes do chá verde,
nessas temperaturas. Diante disso, as alterações observadas nesse trabalho,
70
podem estar relacionadas à degradação tanto de componentes ativos do extrato
utilizado, quanto dos componentes estruturantes das formulações.
Por outro lado, de acordo com o Guia de Estabilidade para produtos
cosméticos (ANVISA, 2005), os produtos devem respeitar duas especificações:
a de liberação do lote, onde os produtos podem apresentar uma variação
aceitável de ± 5% em função do valor nominal, e a de Shelflife, onde esse valor
é de ± 10% dentro do período declarado de validade. As variações observadas
foram consideradas baixas quando comparada aos valores iniciais, estando,
portanto, de acordo como a especificação de liberação e os valores compatíveis
com o pH cutâneo. Esses resultados associados às características
organolépticas caracterizaram as formulações F4 e F10 como estáveis.
Guaratini, Gianeti e Maia Campos (2006) avaliaram a estabilidade química
e física (através do comportamento reológico) de formulações preparadas com
5,0% do Sepigel® 305 e relataram que as formulações apresentaram
comportamento pseudoplástico, semelhante ao observado no presente estudo
e, que a adição das vitaminas A e E levaram à fenômenos de instabilidade.
A F7 apresentou variações consideráveis na viscosidade mínima aparente
para as amostras submetidas a 4 e 25ºC (+9,12% e 8,99%), bem como
alterações nos valores de pH nas amostras de 25 e 45ºC (+2,90% e +1,77%). A
manutenção de valores constantes de viscosidade é um indicativo da
estabilidade das amostras, o aumento ou diminuição nos parâmetros de
viscosidade e índice de consistência durante o armazenamento, são
considerados indícios de instabilidade (TADROS, 2004). Esse perfil apresentado
pela formulação F7 levou à classificação como instável e a forma de gel foi
descartada para os estudos subsequentes.
Os agentes emulsificantes representam geralmente a melhor alternativa
para a estabilização de formulações, a escolha desses representa uma
importante etapa no desenvolvimento de novos produtos onde pequenas
mudanças refletem, principalmente, em duas características: reologia e sensorial
(MORAVKOVA; FILIP, 2013).
71
Tabela 6 - Resultados obtidos (24h e após 90 dias) para o estudo de estabilidade acelerada.
F4 F7 F10
Após 24h
Após 90 dias Após 24h
Após 90 dias Após 24h
Após 90 dias
4ºC 25ºC 45ºC 4ºC 25ºC 45ºC 4ºC 25ºC 45ºC
Características Macroscópicas
N N N N N N N N N N N N
pH 6,71 ± 0,04
6,69 ± 0,07
6,85 ± 0,04*
6,75 ± 0,06
6,66 ± 0,41
6,67 ± 0,06
6,85 ± 0,02*
6,78 ± 0,03*
5,58 ± 0,04
5,65 ± 0,06
5,78 ± 0,02*
5,74 ± 0,03*
Viscosidade Mínima
Aparente
8287,07 ±
184,81
8279,33 ±
244,42
8208,80 ±
305,82
7828,46 ±
219,07
6173,69 ±
377,42
6737,04 ±
217,04*
6729,32 ±
227,01*
6188,02 ±
267,30
4779,09 ±
272,09
4786,81 ±
290,68
4726,18 ±
269,72
4832,01 ±
168,16
Índice de Fluxo
0,33 ± 0,03
0,28 ± 0,03
0,28 ± 0,04
0,28 ± 0,02
0,43 ± 0,05
0,38 ± 0,03
0,36 ± 0,02
0,33 ± 0,02
0,30 ± 0,05
0,23 ± 0,03
0,26 ± 0,03
0,24 ± 0,02
Índice de Consistência
47855,67 ±
9046,27
65406,00 ±
13640,63
66610,78 ±
17119,72
62132,00 ±
7462,48
22496,56 ±
6425,83
27707,11 ±
10130,92
34460,89 ±
3096,73
38946,22 ±
4558,24
36613,56 ±
10951,44
56053,56 ±
11327,88
46039,67 ±
8135,97
51972,44 ±
7641,94
Área de Histerese
252,24 ±
188,87
275,56 ±
132,02
313,65 ±
162,99
379,33 ±
60,20
-307,54 ±
110,09*
-166,94 ±
68,42*
-92,22 ±
72,75*
-75,33 ±
102,80*
-40,57 ±
118,37*
76,07 ±
117,20*
9,92 ±
76,71*
91,06 ±
96,21*
* Diferenças estatisticamente significativas (p-valor < 0,05). Fonte: Autoria própria.
72
Em seu estudo com diferentes agentes emulsificantes, Gilbert et al. (2013)
demonstraram que as formulações contendo 1,0% do Sepigel 305® apresentaram
maiores valores de viscosidade e uma forte rede estruturante tipo gel. Outros
trabalhos obtiveram formulações estáveis contendo diferentes concentrações do
agente emulsificante e estruturante Sepigel 305® (ANCHISI et al., 2001; GUARATINI;
GIANETI; MAIA CAMPOS, 2006).
Diante disso, é possível relacionar a melhor estruturação das formulações e,
consequente, reflexo nos parâmetros reológicos das formulações F4 e F10, as quais
apresentavam um agente formador de rede estruturante e emulsificante, enquanto a
F7, apresentava apenas um agente estruturante, que não foi suficiente para manter o
sistema estável nas condições aceleradas de estabilidade.
Os valores de índice de fluxo e de consistência foram calculados através do
modelo de Herschel Bulkley. A análise do índice de fluxo mostrou que, assim como
observado no estudo para a determinação da concentração dos polímeros utilizados,
todas as formulações apresentaram-se como fluídos não-newtonianos e
apresentaram índice de fluxo menor que 1, caracterizando o comportamento
pseudoplástico, características desejáveis em formulações cosméticas (GUARATINI;
GIANETI; MAIA CAMPOS, 2006).
Gilbert et al. (2013), analisaram formulações cosméticas contendo diferentes
agentes emulsificantes, dentre eles o Sepigel® 305 na concentração de 1,0% (p/p),
enquanto que Guaratini, Gianeti e Maia Campos (2006) utilizaram o mesmo
componente na concentração de 5,0% (p/p). Ambos os estudos apresentaram
comportamento não newtoniano e pseudoplástico, assim como as formulações do
presente trabalho.
Uma vez que os índices de consistência, de fluxo e área de histerese foram
calculados por meio de um modelo matemático não foram utilizados como critérios de
estabilidade, e sim, de caracterização.
As Figuras 11, 12 e 13 representam o perfil do reograma observado para as
formulações F4, F7 e F10 respectivamente, nos tempos e condições de
armazenamento padronizadas.
A curva formada pela seção ascendente e descendente mostra a histerese,
normalmente referido como loop tixotrópico, e constitui a forma mais comum de se
estudar tixotropia. A tixotropia está relacionada com variação reversível da
viscosidade em função do tempo, para uma dada tensão de cisalhamento, há uma
73
diminuição na viscosidade e, cessando essa tensão a viscosidade retorna ao normal
(TADROS, 2004).
A análise do reograma da formulação F4 (Figura 11) permite verificar que o
valor da viscosidade no ponto de menor tensão de cisalhamento é menor na curva
descendente, o que caracteriza o comportamento tixotrópico da formulação. A
formulação F4 não apresentou variações significativas em relação à tixotropia para os
valores da área de histerese.
Figura 11 - Reograma da formulação F4 nos tempos inicial e após 90 dias,
armazenada a 4, 25 e 45ºC.
Fonte: Autoria própria.
Por outro lado, a formulação F7 (Figura 12) apresentou perfil oposto: no ponto
de menor tensão de cisalhamento, o valor da viscosidade na curva descendente é
maior que o inicial na curva ascendente, caracterizando comportamento anti-
tixotrópico, bem como foram observadas diferenças estatisticas em função do tempo
de armazenamento. Esse fenômeno, conhecido como anti-tixotropia indica que o
cisalhamento pode causar uma agregação temporária no lugar da diminuição da
viscosidade (TADROS, 2004), o que não é desejado para produtos cosméticos.
74
Figura 12 - Reograma da formulação F7 nos tempos inicial e após 90 dias,
armazenada a 4, 25 e 45ºC.
Fonte: Autoria própria
Por último, a emulsão F10 (Figura 13) apresentou algumas curvas exibindo
comportamento tixotrópico e outras apresentando comportamento anti-tixotrópico.
Essa variação pode ser causada por dois fatores principais: falta de homogeneidade
no preparo das emulsões ou um efeito de pré-cisalhamento no transporte até o
reômetro (DUTSCHK et al., 2012). Outro ponto importante a se destacar,
especialmente em emulsões, é a possibilidade do sistema floculado formar uma fina
película nas paredes do cilindro concêntrico ou geometria cone e prato podendo
causar o deslizamento e alteração nas leituras (TADROS, 2004).
A análise da tixotropia pode ser usada na investigação do estado de floculação
de emulsões. Emulsões fortemente floculadas apresentam muito menos tixotropia que
sistemas fracamente floculados. Adicionalmente, a variação da tixotropia em função
do tempo pode ser utilizada como um indicador da força dessa floculação (TADROS,
2004). A F4 apresentou perfil tixotrópico e não variou os valores da área de histerese
ao final dos 90 dias de estabilidade, contribuindo para a confirmação da estabilidade
da formulação.
75
Figura 13 - Reograma da formulação F10 nos tempos inicial e após 90 dias,
armazenada a 4, 25 e 45ºC.
Fonte: Autoria própria
Frente ao exposto, a análise combinada dos parâmetros avaliados no estudo
de estabilidade acelerada (características macroscópicas, valor de pH e viscosidade
mínima aparente) permite considerar as formulações F4 e F10 estáveis e adequada
aos estudos posteriores.
Considerando assim, que as formulações F4 e F10 foram estáveis e, ainda que
a F10 apresentou os melhores resultados na análise sensorial, esta formulação foi a
escolhida para os estudos de avaliação clínica da eficácia hidratante. A formulação F7
foi a que teve melhor intenção de compra no entanto, apresentou se instável.
5.6 AVALIAÇÃO IN VIVO DA EFICÁCIA HIDRATANTE, PERDA DE ÁGUA
TRANSEPIDERMAL E FUNÇÃO BARREIRA DA PELE
Objetivando recomendar uma faixa de uso e verificar a influência da
concentração do extrato, além da formulação F10 aditivada com 1% do EHG001, foi
preparada também e testada outra formulação com a mesma composição da F10
aditivada com 3% do extrato em estudo. Essa última não foi submetida ao teste de
76
estabilidade, no entanto não apresentou separação de fases no teste de centrífuga e
manteve as características organolépticas e homogeneidade durante todo tempo do
experimento.
A análise individual dos dados para cada voluntário demonstra que a maioria
apresentou valores de hidratação cutânea fornecidos pelo Corneometer® menores
que 40 U.A., contribuindo para que a média dos valores fosse abaixo deste limite,
caracterizando de acordo com a escala padronizada para esse equipamento uma pele
seca (COURAGE KHAZAKA, 2014b; LEITE e SILVA et al., 2013).
A Tabela 7 e a Figura 14 apresentam as mudanças nos valores de hidratação
cutânea avaliadas por meio do método da capacitância, pelo Corneometer®. É
possível observar que houve uma diminuição nos valores obtidos, tanto para a área
controle não tratada (C1), quanto para as demais áreas que receberam tratamento
(C2 a C6). Diante disso, a análise estatística foi realizada considerando a área controle
e as demais áreas tratadas de cada tempo de análise, especialmente os tempos 3 e
5h após a aplicação das formulações através da análise de variância ANOVA e pós
teste de Tukey.
Tabela 7 – Variações médias e desvio padrão dos valores de hidratação do estrato
córneo observados antes (basal) e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das
formulações.
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Basal 39,09 ±
4,88
38,99 ±
5,82
39,10 ±
5,38
38,26 ±
5,62
38,63 ±
5,55
37,93 ±
6,50
T1 36,86 ±
5,75
34,39 ±
6,10
35,76 ±
7,19
34,70 ±
6,60
36,54 ±
6,12
35,40 ±
7,22
T2 37,23 ±
5,86
33,81 ±
6,32
35,60 ±
6,22
33,55 ±
5,60
35,71 ±
5,33
33,89 ±
6,59
T3 36,26 ±
5,98
34,25 ±
6,87*
35,75 ±
6,57
34,45 ±
5,43
37,42 ±
5,79*
35,31 ±
6,94
T4 37,24 ±
6,09
34,98 ±
7,44
37,04 ±
7,48
34,84 ±
7,19
38,06 ±
6,23
35,55 ±
7,11
T5 39,07 ±
6,39
37,53 ±
7,38*
38,96 ±
6,70
36,87 ±
5,34
40,25 ±
6,41*
36,98 ±
6,70*
Onde: *p-valor < 0,05 para ANOVA + Tukey em relação controle nos tempo 3 e 5h. Basal = antes da
aplicação; C1 = Controle; C2 = Veículo; C3 = Veículo + 1,0% EHG001; C4 = Veículo + 1,0% solvente;
C5 = Veículo + 3,0% EHG001; C6 = Veículo + 3,0% solvente; T1, T2, T3, T4 e T5 = medida realizada
após 1, 2, 3, 4 e 5h respectivamente. Fonte: Autoria Própria.
77
Após três horas de aplicação das formulações, os campos onde foram
aplicadas as formulações contendo o EHG001 (C3 e C5) apresentaram maiores
valores que o campo onde foi aplicado o veículo (C2) e suas correspondentes
formulações contendo apenas o solvente extrator (C4 e C6), mas apenas C5, onde foi
aplicada a formulação contendo 3% do EHG001, apresentou valores maiores do que
a região não tratada. Embora esses valores não sejam estatisticamente significativos,
demonstra uma tendência à hidratação dessa formulação. Resultado semelhante foi
observado por LEITE e SILVA et al. (2013), onde as áreas tratadas com formulações
contendo nanopartículas de óxido de zinco revestido ou não apresentaram alguns
valores menores quando comparado ao basal e aos veículos e, apenas quando
dispersas em triglicerídeos de ácido cáprico/caprílico, houve uma tendência de
hidratação, embora não estatisticamente significativa.
Figura 14 - Variações médias e desvio padrão dos valores de hidratação do estrato
córneo observados antes e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das formulações.
Onde: *p-valor < 0,05 para ANOVA + Tukey em relação controle nos tempo 3 e 5h. Basal = antes da
aplicação; C1 = Controle; C2 = Veículo; C3 = Veículo + 1,0% EHG001; C4 = Veículo + 1,0% solvente;
C5 = Veículo + 3,0% EHG001; C6 = Veículo + 3,0% solvente; T1, T2, T3, T4 e T5 = medida realizada
após 1, 2, 3, 4 e 5h respectivamente. Fonte: Autoria Própria.
78
A análise dos dados obtidos após cinco horas da aplicação das formulações
mostrou um perfil semelhante ao observado em três horas. Após cinco horas, os
valores medidos em C5 foram maiores do que C1 e, apresentou valores superiores e
estatisticamente significativos em relação a C2 e C6, dessa forma, confirmando que
esse aumento nos valores de hidratação está relacionado ao extrato EHG001 e não
apenas ao veículo ou à mistura propilenoglicol:água destilada utilizada no processo
de extração. Assim podemos concluir que a formulação a 3% apresenta eficácia
hidratante frente ao veículo e o solvente extrator.
O uso de produtos cosméticos com apelo hidratante relacionado a extratos
vegetais é grande. Diante disso, Kapoor e Saraf (2010) avaliaram a eficácia hidratante
e propriedades viscoelásticas da pele após a aplicação de vinte produtos comerciais,
contendo diferentes extratos vegetais, alguns dos quais aumentaram em até 80% os
níveis de hidratação cutânea, avaliado através do método da capacitância. No entanto
nesse estudo os autores atribuíram a hidratação ao extrato sem mencionar ou analisar
somente o solvente extrator. Da forma que foi delineada essa nossa pesquisa é
possível identificar se o poder de hidratação é realmente do veículo, extrato em estudo
ou do líquido extrator.
Resultados semelhantes foram observados por LEITE - SILVA et al. (2009). A
hidratação in vivo do estrato córneo foi avaliada após a aplicação de formulações
contendo ureia, extrato de Imperata cylindrical, componentes do NMF e derivados de
carboidratos. As formulações contendo ureia e os derivados de carboidratos
apresentaram maiores valores de hidratação do EC, quando comparado as demais
formulações. Considerando que as literaturas mencionam a presença de carboidratos
na composição química de O. fícus indica, podemos sugerir que o efeito hidratante do
EC promovido pelo extrato pode estar relacionado com a presença desse metabólito.
Para a avaliação da perda de água transepidermal – TEWL e função da barreira
da pele, a análise individual dos dados para cada voluntário, de forma semelhante ao
realizado com os dados de hidratação cutânea, demonstrou que a maioria dos
voluntários apresentou valores de TEWL abaixo de 10 g/mm2.h, caracterizando assim
uma condição de pele muito saudável, de acordo com parâmetros sugeridos pelo
fabricante do equipamento (COURAGE KHAZAKA, 2014c).
Diferentemente dos resultados obtidos pelo Corneometer®, a variação dos
valores de TEWL não obedeceu a um mesmo perfil para todos os campos. A análise
79
da Tabela 8 e da Figura 15, permite observar que enquanto a área não tratada (C1)
apresentou um constante aumento da TEWL em função do tempo, as demais áreas
tratadas apresentaram redução e/ou aumentos mais discretos nesses valores.
Diante do perfil observado, através da análise de variância e pós teste de
Dunnetts, foi comprovado variações estatisticamente significativas da TEWL após 1,
2, 3, 4 e 5h quando comparado aos valores basais. Adicionalmente, através da
ANOVA e pós teste de Tukey, também foram observadas variações significativas
entre os valores de C1, C3 e C5, após 3 e 5h da aplicação das formulações.
Dessa forma, após 1h da aplicação das formulações, já é possível observar um
perfil em comum: as áreas tratadas com EHG001 apresentaram diminuições mais
expressivas na TEWL, quando comparadas às demais áreas, comprovando a melhora
na função barreira da pele, e na hidratação cutânea. Esse perfil se mantém até 4h
após a aplicação das formulações, quando a partir daí o percentual de variação de C3
e C5 deixam de ser estatisticamente significativa comparados aos valores basais,
embora, ainda exerça o efeito descrito.
Tabela 8 – Variações médias e desvio padrão dos valores perda de água
transepidermal (g/mm2.h) observados antes (basal) e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a
aplicação das formulações.
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Basal 5,39 ±
4,20
6,90 ±
3,88
8,22 ±
5,08
7,27 ±
1,98
9,10 ±
3,50
8,71 ±
1,86
T1 5,57 ±
1,70
5,89 ±
1,87a
7,39 ±
1,66a
6,84 ±
1,73a
7,84 ±
2,57a
8,34 ±
2,08a
T2 6,01 ±
1,30a
6,48 ±
1,53a
7,50 ±
1,71a
7,26 ±
1,90
8,77 ±
2,08a
8,20 ±
2,02a
T3 6,32 ±
1,48ab
6,65 ±
1,21a
7,60 ±
1,57ab
7,87 ±
1,44a
8,48 ±
1,56ab
8,91 ±
1,44
T4 6,22 ±
1,42a
6,76 ±
1,26
7,01 ±
1,58a
7,72 ±
1,30a
8,70 ±
1,33a
8,34 ±
2,11a
T5 6,49 ±
0,99ab
7,18 ±
1,00a
7,98 ±
1,91ab
7,77 ±
2,45a
9,23 ±
3,26b
10,10 ±
4,90a
Onde: a p-valor < 0,05 para ANOVA + Dunntts em relação aos valores basais; b p-valor < 0,05 para
ANOVA + Tukey em relação controle nos tempo 3 e 5h; Basal = antes da aplicação; C1 = Controle; C2
= Veículo; C3 = Veículo + 1,0% EHG001; C4 = Veículo + 1,0% solvente; C5 = Veículo + 3,0% EHG001;
C6 = Veículo + 3,0% solvente; T1, T2, T3, T4 e T5 = medida realizada após 1, 2, 3, 4 e 5h
respectivamente. Fonte: Autoria Própria.
80
Figura 15 - Variações médias e desvio padrão dos valores perda de água
transepidermal (TEWL) observados antes e 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das
formulações.
Onde: a p-valor < 0,05 para ANOVA + Dunntts em relação aos valores basais; b p-valor < 0,05 para
ANOVA + Tukey em relação controle nos tempo 3 e 5h. Basal = antes da aplicação; C1 = Controle; C2
= Veículo; C3 = Veículo + 1,0% EHG001; C4 = Veículo + 1,0% solvente; C5 = Veículo + 3,0% EHG001;
C6 = Veículo + 3,0% solvente; T1, T2, T3, T4 e T5 = medida realizada após 1, 2, 3, 4 e 5h
respectivamente. Fonte: Autoria Própria.
A análise da Figura 16 permite observar o percentual de variação da TEWL em
função da formulação e do tempo. Enquanto a área não tratada (C1) teve a TEWL
aumentada em função do tempo, no percentual de 17,24% e 20,36% após 3 e 5h,
respectivamente; as áreas onde foram aplicadas as formulações contendo 1 e 3% do
EHG001 apresentaram redução nesse parâmetro em função do tempo. O efeito de
proteção da pele e consequente redução da TEWL observada em C3 e C5 foi superior
ao observado em C2, apenas com o veículo, bem como, às suas correspondentes
formulações contendo o solvente extrator, as quais, após três horas já haviam perdido
ação protetora da pele.
81
Figura 16 - Variações percentuais dos valores de perda de água transepidermal
(TEWL), observados após 1, 2, 3, 4 e 5 horas após a aplicação das formulações,
comparado aos valores basais.
Onde: .C1 = Controle; C2 = Veículo; C3 = Veículo + 1,0% EHG001; C4 = Veículo + 1,0% solvente; C5
= Veículo + 3,0% EHG001; C6 = Veículo + 3,0% solvente; T1, T2, T3, T4 e T5 = medida realizada após
1, 2, 3, 4 e 5h respectivamente. Fonte: Autoria Própria.
Diante disso, podemos concluir que uma hora após a aplicação das
formulações contendo o EHG001, já se pode observar uma proteção à função barreira
da pele, efeito esse que persiste até 4h após a aplicação das formulações.
Diferentes pesquisas (DU; BIAN; XU, 2013; FUTRAKUL;
KANLAYAVATTANAKUL; KRISDAPHONG, 2010; LINS; PEREIRA; ÜNENBERGER,
2004; RIBEIRO, 2010; OHTAKE; WANG, 2011; WHARTON, 2011) utilizando ativos
vegetais, atribuíram aos polissacarídeos a eficácia hidratante. Parte desses
compostos relatados nos trabalhos mencionados são encontrados na O. fícus-indica.
Kanlayavattanakul, Rodchuea e Lourith (2012) desenvolveram e avaliaram a
eficácia hidratante de géis para higiene das mãos contendo 70% de etanol, aditivados
com concentrações de 5 a 15% de extratos de Abelmoschus esculentus
82
(correspondente a faixa de 0,075 a 0,025% de teor de polissacarídeos). Através do
método da capacitância, a formulação contendo 0,15% de polissacarídeos exerceu
um efeito hidratante até 150min após a aplicação, a despeito da alta concentração de
etanol na formulação, exemplificando assim, a eficácia de polissacarídeos como
agentes hidratantes ou ainda, promovendo uma melhora na função barreira da pele.
Assim podemos sugerir que o efeito barreira promovido pelo extrato em estudo pode
ser devido a presença de polissacarídeos.
Além dos polissacarídeos, os polifenóis, dentre eles, flavanóides, apresentam
grande importância na cosmetologia em função de sua ação antioxidante e benefícios
para a pele (GIANETI, MERCURIO; MAIA CAMPOS, 2013). Gianeti, Mercurio e Maia
Campos (2013) avaliaram recentemente o efeitos de formulações cosméticas
contendo o extrato hidroglicólico de chá verde, contendo polifenóis. Dentre os
parâmetros avaliados, a hidratação cutânea e a TEWL foram estudados, chegando à
conclusão que as formulações contendo o extrato de chá verde apresentaram um
aumento na hidratação cutânea e efeito hidratante prolongada. De forma semelhante
podemos atribuir os resultados obtidos à presença de flavonoides, tanto observados
pela CCD como relatados pela literatura.
Diante disso, é possível estabelecer a associação do aumento da hidratação
cutânea, diminuição da TEWL e melhora da função barreira da pele nas áreas tratadas
com extrato de O. fícus-indica em função da sua composição química.
Os polifenóis, dentre eles flavonoides, podem apresentar-se conjugados a
moléculas de açúcares, exibindo grupamentos polares em sua estrutura química
(MACHADO et al., 2008; NIJVELDT et al., 2001; SIMÕES et al., 2007). De forma
semelhante estruturalmente, os polissacarídeos também apresentam grupamentos
polares que, assim como os presentes nos flavonoides, podem se ligar a moléculas
de água, aumentando o conteúdo aquoso da pele (BONTÉ, 2011). Diante do exposto,
pode-se relacionar a eficácia hidratante do extrato de O. fícus-indica, ao mecanismo
de ação umectante.
Além disso, os polissacarídeos também podem atuar formando um filme de
hidratação sobre a pele (BONTÉ, 2011). Foi observado que as formulações contendo
o EHG001 apresentaram um maior efeito de proteção da função barreira da pele,
diminuindo a TEWL. Sendo assim, pode-se atribuir essa eficácia ao mecanismo de
ação por formação de filme dessas formulações.
83
De acordo com Stintzing e Carle (2005), os cládódios da O. fícus-indica
apresentam de 3 a 7% de sua composição em carboidratos, aos quais podem ser
atribuídos os efeitos observados na avaliação in vivo da hidratação. Considerando que
a eficácia foi concentração dependente, ou seja, a formulação contendo 3% do
EHG001 apresentou melhores resultados que a contendo 1%, podemos sugerir que
um aumento na concentração do extrato nas formulações poderia acarretar um
aumento da eficácia hidratante em função de uma maior concentração de
polissacarídeos no extrato estudado.
84
6 CONCLUSÕES
Nas condições experimentais padronizadas nessa pesquisa, foi possível
concluir que:
A análise fitoquímica preliminar da Opuntia fícus-indica (L.) Mill demonstrou a
presença majoritária de flavonoides e sugere a presença tanto de agliconas quanto
flavonoides heterosídeos, ligados a uma ou mais moléculas de açúcares e canferol e
quercetina.
As formulações F4, F7 e F10 apresentaram os maiores valores de viscosidade
mínima aparente e comportamento pseudoplástico e, portanto, foram escolhidas como
as mais adequadas à incorporação dos extratos e continuidade dos estudos.
As formulações F7 e F10 apresentaram melhor performance quanto a análise
sensorial.
Em estudos preliminares da aditivação do extrato hidroetanólico seco observou
se a seguinte situação: quando o pH do extrato não foi ajustado para o da formulação
houve uma diminuição da viscosidade do sistema. Com o ajuste do pH foi possível
adicionar até 0,3% do extrato.
As formulações F4 (3,0% do Sodium Polyacrylate (and) Hydrogenated
Polydecene (and) Trideceth-6) e F10 (3,0% de Polyacrilamide (and) C13-14
Isoparaffin (and) Laureth-7) aditivadas com 1% do extrato hidroglicólico apresentaram
se estáveis.
A formulação contendo 3,0% de Polyacrilamide (and) C13-14 Isoparaffin (and)
Laureth-7e aditivada com 3% do extrato hidroglicólico apresentou eficácia hidratante
frente ao veículo e o solvente extrator após 5 horas.
As formulações contendo 1 ou 3% do extrato apresentaram efeito barreira até
4 horas reduzindo a perda de água transepidermal.
Analisando a composição química da O. fícus-indica e os resultados da eficácia
clínica, pode se sugerir que as formulações estão atuando pelos mecanismos de
oclusão e umectação.
85
Essa pesquisa apresenta alguns diferenciais que devem ser destacados
quando comparados a alguns estudos na área cosmética: a) sinalização de um
insumo para indústria cosmética do Bioma Caatinga; b) desenvolvimento de extrato
hidroglicólico, um dos mais utilizados pela indústria cosmética, com viabilidade
comercial no tocante ao processo de produção; c) contribuição científica agregando
valores a cadeia produtiva da espécie O. fícus indica; d) comprovação científica inédita
da eficácia hidratante e efeito barreira da pele; e) implementação de técnicas e do
primeiro laboratório de biometrologia cutânea da Região do Nordeste e também a
formação de um dos primeiros recursos humanos na área de Cosmetologia do
Programa de Mestrado em Ciências Farmacêuticas da UFRN. Em adição, essa
pesquisa contempla o ciclo da produção de um produto cosmético, desde a produção
da matéria-prima, sua aplicabilidade no desenvolvimento de um produto englobando
desde formulação, estudo da estabilidade, da avaliação sensorial até a avaliação da
eficácia. Destaque também que é uma pesquisa aplicada com depósito de uma
patente, produção científica e tendo também como produto uma formulação com todos
os requisitos para a notificação junto a Anvisa.
86
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98
APÊNDICE A – Cadastro de voluntários
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS – PPGCF DESENVOLVIMENTO DE EXTRATOS DE UMA PLANTA CULTIVADA NA
CAATINGA DO NORDESTE E AVALIAÇÃO DA SUA EFICÁCIA HIDRATANTE EM FORMULAÇÕES COSMÉTICAS
CADASTRO DE VOLUNTÁRIOS - FICHA DE AVALIAÇÃO SENSORIAL
NOME:________________________________________________________ID_____
ENDEREÇO:_______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
E- mail_______________________________________________________________
TELEFONE:___________________________________________________________
SEXO: FEMININO MASCULINO
Data de Nascimento: ____/____/____
APRESENTA ALGUMA DOENÇA DE PELE?: SIM NÃO
POSSUI HISTÓRICO DE REAÇÕES FOTOTÓXICAS OU FOTOALÉRGICA?:
SIM NÃO
SE EXPÔS FREQUENTEMENTE AO SOL OU CÂMARAS DE BRONZEAMENTO?:
SIM NÃO
APRESENTA SENSIBILIDADE CONHECIDA A PRODUTOS COSMÉTICOS?:
SIM NÃO
ESTÁ NO PERÍODO DE GESTAÇÃO OU LACTAÇÃO?:
SIM NÃO
FAZ USO DE FÁRMACOS ANTIINFLAMATÓRIOS OU IMUNOSSUPRESSORES?
SIM NÃO
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APÊNDICE B – Ficha de avaliação sensorial
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS – PPGCF
DESENVOLVIMENTO DE EXTRATOS DE UMA PLANTA CULTIVADA NA CAATINGA DO
NORDESTE E AVALIAÇÃO DA SUA EFICÁCIA HIDRATANTE EM FORMULAÇÕES
COSMÉTICAS
FICHA DE AVALIAÇÃO SENSORIAL
ID: _________
Após a aplicação de uma quantidade padronizada das formulações cosméticas
estudadas, responda o questionário pontuando os parâmetros abaixo de acordo
classificação abaixo:
1 = Péssimo;
2 = Ruim;
3 = Regular;
4 = Bom;
5 = Excelente.
Características EM1 EM2 EM3
Sensação ao toque e pegajosidade;
Espalhabilidade;
Aparência e textura da pele imediatamente após a
aplicação;
Sensação da pele imediatamente após a aplicação;
Aparência e textura da pele após 5 minutos aplicação;
Sensação da pele após 5 minutos da aplicação;
Hidratação aparente após 5 minutos da aplicação;
Intenção de compra.
100
Anexo A
101
Anexo B
102