Nanotecnologia para Aumentar a Eficácia de Ingredientes Funcionais em Skin Care

Artigo M.Cassab publicado na revista H&C edição nº 44.
Wilma Carrato - Coordenadora de P&D - Química Fina
www.mcassab.com.br

A indústria cosmética oferece uma vasta gama de ingredientes funcionais efetivos para aplicações em cuidado da pele e cabelos que pode ser administrada por uma variedade de produtos. Entretanto, estes ingredientes somente trabalham e proporcionam os benefícios se eles alcançam o objetivo correspondente em concentração efetiva. A maioria dos produtos para limpeza de pele e cuidados para os cabelos, sabonetes líquidos, xampus e condicionadores, contém ingredientes de tratamento que deixam muito pouco de ingredientes funcionais no cabelo e na pele após enxaguar. Para estes produtos terem ingredientes funcionais eles necessitam alcançar o objetivo. Duas plataformas em nanotecnologia, NanoSal™ e MultiSal™, foram desenvolvidas por Salvona Technologies Inc. para controlar a liberação e aumento da deposição dos ingredientes funcionais e sensores no cabelo e
pele em aplicações de produtos de limpeza para eles.

NanoSal™, entrega efetivamente uma vasta faixa de ingredientes e sensores na pele, cabelo (Figura 1), e folículos do cabelo, aumento sua eficácia e prolongar sua liberação estendendo o período de tempo. NanoSal™ consiste emuma nanosfera sólida hidrofóbica (Figura 1) tendo o tamanho médio de partícula de0,01 micron a 1 micron, na forma de dispersão aquosa.

Figura 1: A figura da esquerda é um cópia de imagem de microscopia eletrônica de nanosfera hidrofóbica aumentada 10000 vezes. A fi gura da direita é uma ilustração esquemática da nanosfera NanoSal™

MultiSal™ consiste em nanosfera sólida hidrofóbica composta de um blend alimento – materiais hidrofóbicos aprovados encapsulada em microesferas bioadesivas hidratante-sensível ou pH-sensível. Uma tecnologia em suspensão patenteada gera nanosferas com um diâmetro de cerca de 0,1 – 0,5 micra. As nanosferas são então encapsuladas em microesferas de cerca de 20 – 50 micra de diâmetro. As nanosferas não são individualmente cobertas por microesfera matriz hidratantesensível, mas são homogeneamente dispersas nela. Quando a microesfera encontra água, como saliva, ela dissolve, liberando as nanosferas e outros ingredientes (Figura 2).

Figura 2: Como a MultiSal™ trabalha o delivery system controlado Nanosferas (azul) contém um ingrediente ativo (púrpura) tão bem como sensores (por ex.: fragrâncias, aromas, agentes de refrescância encapsulados com outros ingredientes tanto quanto os mesmos ou diferentes sensores dentro da microsfera (amarelo). Uma vez exposta a água ou pH, a microesfera libera seu conteúdo, e estende o período de tempo da liberação do ingrediente ativo encapsulado na nanosfera via difusão molecular ou por degradação enzimática. As propriedades da superfície das nanosferas (mostrada com linhas curvas) podem ser alteradas para ser alteradas para serem bioadesivadas ou negativamente ou positivamente carregadas dependendo do objetivo pretendido.

Vários aromas e ingredientes podem ser incorporados numa matriz de nanosfera hidrofóbica, matriz de microesfera sensível a água, ou ambas as matrizes. Os ingredientes ativos, aromas, e outros sensores encapsulados em nanosferas podem ser o mesmo ou diferentes para aqueles encapsulados nas microesferas.

As nanosferas têm alta densidade de carga catiônica para aumentar sua deposição no local desejado e preveni-las da perda durante o processo de enxágüe. A alta densidade de carga catiônica das nanosferas é criada por incorporação de um agente catiônico condicionante numa matriz sólida hidrofóbica das nanosferas em conjunção com uma “carga estimulante” catiônica. Em uso, as nanosferas altamente catiônicas se associam com porções proteicas do cabelo, folículos capilares, ou pele. Os materiais da matriz hidrofóbica auxiliam o índice de difusão dos ingredientes ativos e sensores através das esferas e possibilita a liberação dos ingredientes ativos e sensores estendendo o período de tempo, ou durante o tratamento a quente secando o cabelo.

As nanosferas e lipossomas são sistemas que competem para entrega controlada ativa dos ingredientes. A maior desvantagem associada com o uso de liposomas 3,4 como delivery systems controlado é sua estabilidade limitada, ambos em termos de shelf life e depois da aplicação no local escolhido (Figura 4).

Figura 3: Exposição da imagem de NanoSal™ em microscopia eletrônica, no cabelo.

A estabilidade do shelf life dos liposomas na base do produto depende da interação dos liposomas com outros ingredientes da base e a habilidade da estrutura do liposoma lipídico bi ou multi-camada para manter sua integridade física na base do produto.Formulando com liposomas pode ser um completo desafi o e os procedimentos tanto quanto as matérias primas, devem ser considerados cuidadosamente para evitar efeitos adversos a estabilidade dos liposomas. Em geral, liposomas devem ser adicionados à formulação abaixo de 40°C usando baixa rotação. A adição de iposomasdeve também ser o último passo no processo de fabricação da formulação. A concentração de álcool etílico deve permanecer abaixo de 5%, solventes abaixo de 10% e altos níveis de sais (> 0,5%) devem ser evitados. Surfactantes em geral devem também ser evitados, mas baixos níveis (acima de 1%) de surfactante não-iônico de alto HLB são usualmente bem tolerados. A temperatura de estocagem recomendada da maioria das formulações com liposomas é 25°C. Outra desvantagem associada ao uso de liposomas como delivery system controlado é a baixa carga de ingredientes ativos. Estes limites de aplicação destes sistemas de entrega de ativos são efetivos a muito baixos níveis.

Figura 4: Ilustração esquemática de liposomas e nanosferas sólidas hidrofóbicas da Salvona, NanoSal™.

Nanosferas têm aumentado a  estabilidade comparado à delivery  systems em emulsões, tal qual liposomas, e são mais efetivamente dispersas que a maioria dos sistemas em suspensão.
O aumento da estabilidade das nanosferas pode ser utilizado para aumentar a estabilidade dos ingredientes ativos sensíveis e prolongar o shelf life do produto. Além disso, a substância a ser entregue não tem que ser solúvel num veículo desde que possa ser disperso numa matriz sólida. Nanosferas também têm o menor risco de reação da substância a ser entregue com o veículo em emulsões porque o veículo é um material sólido inerte.

O sólido hidrofóbico do interior do núcleo das nanosferas pode ser manipulado para sustentar a difusão do índice de ingredientes ativos e sensores através das esferas e possibilita a liberação destes ativos extendendo o período de tempo, ou durante o tratamento a quente tanto quanto a secagem do cabelo. Nanosferas são mais fáceis de preparar que veículos estruturados como liposomas, e são ineretemente mais estáveis.

As nanosferas NanoSal™ e MutiSal™ oferecem os seguintes benefícios comparados
aos liposomas:

• MultiSal™ aumenta a estabilidade do shelf life em larga faixa de formulações e produtos
• MultiSal™ protege agentessensíveis e reduz interaçãocom ingredientes da base
• MultiSal™ são fáceis de processar - NanoSal™ são menos sensíveis à temperatura e  produtos químicos
• MultiSal™ permite encapsular uma larga faixa de ativos em várias formas físicas
• NanoSal™ tem materiais sólidos inertes, não tóxico, fonte natural
• NanoSal™ reduz irritação da pele e sua estrutura
• NanoSal™ oferece um tempo de liberação por mais de 6 horas
• MultiSal™ aumenta a “liberação sob demanda” – a liberação é ativada por hidratação,
pH, ou aquecimento Produtos incluídos disponíveis:

• OTC: Sal Ácido, FPS, Analgésico, Anti-fungíco, Bactericida, Barreira para a pele
• Sensorial: Fragrâncias, Aromas, Agentes de refrescância, Agentes de aquecimento,
Óleos essenciais e Odoríferos botânicos
• Cosmecêuticos:Anti-aging (fontes botânicas: resveratrol, sintético: tripeptídeo), Anti-infl
amatório (botânicos: camomila, ácido linoleico conjugado, etc), Lifting, Multivitaminas,
Absorção sebácea, Desodorantes naturais, etc.

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