Rede SIBRATEC de Centros de Inovação
em Nanocosméticos
Sílvia Stanisçuaski Guterres
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Brazil
Guterres, 2012
NANOTECNHOLOGY IN HEALTH
Therapeutics
Diagnosis
Nanomedicines
Theranostics
Personal care
Nanocosmetics
Guterres, 2012
Brazil
The cosmetics and toiletries sector
has shown an average growth of
10% annually over the past 18
years, moving from R$ 4.9 billion in
1996 to R$ 38 billion in 2013.
Brazil is a 41.7 billion dollars/year market
for cosmetics and personal care products,
which places the country as the 3rd largest
market in the world.
Guterres, 2012
Evolution of the Brazilian cosmetic market by
category in R$ (billions)
Category
2012
2013
2017
Total
85.1
92.1
142.5
Children's products
3.7
4.2
6.4
Soaps
6.5
7.0
9.6
Makeup
6.8
7.8
13.0
Deodorants and
antiperspirants
8.4
9.6
14.1
Depilatory products
0.7
0.8
1.5
Perfumes
12.6
14.2
21.5
Hair products
18.1
20.2
31.5
Male cosmetics
8.4
9.7
17.3
Oral hygiene
products
6.6
7.6
11.9
Skin care products
8.9
10.3
15.7
Guterres, 2012
Factors contributing to the impressive
growth of the sector:
 Increase of the population's income, with the new members of the
middle class beginning to consume products with higher added value
 Increase of the participation of women, who for 20 years represented
20% of income in the country and who now represent nearly half
 Increased use of new technologies and industrial productivity
 Intense and frequent launches of new products
 Increase in life expectancy, with increased demand for anti-aging
products
Guterres, 2012
Companies investing in
Nanotechnology in Brazil (2014)
7%
1%
8%
Health
6%3%
Environment
Nanomaterials
46%
2%
Oil and Gas
Energy/Eletronics
Aeronautical/Aerospace
Agribusiness and Food
22%
5%
Textile
Others
Healthcare companies investing in
Nanotechnology in Brazil (2014)
23%
24%
Cosmetics
Pharmaceutics
Odontology
9%
Source: Ministry of Science,
Technology and Innovation.
Personal care
Nanomedicines
3%
10%
31%
Others
Guterres, 2012
The global market for cosmetics:
$155.8 million in
2012.[http://www.shb.com/newsevents/2011/NanoCosm
eticsBeyondSkinDeep.pdf]
Widespread use of nanoscale
materials in cosmetics is due to the
fact that these nanoparticles obtain
newer properties which differ from
the large-scale particles
J Pharm Bioallied Sci. 2012 Jul-Sep; 4(3): 186–193.
doi: 10.4103/0975-7406.99016
RANKING OF TOP 10 BEAUTY COMPANIES IN TERMS OF
NUMBER OF NANO-RELATED PATENTS
Guterres, 2012
Evolution of published articles
Nano* versus Skin
Number of Articles
1990
1995
2000
2005
2010
2013
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Year
Guterres,
Web of Science, 2013
2012
NANOTECHNOLOGY IN
COSMETICS
Good tool for
developing Sciencebased solutions for
innovative cosmetics
Essential for
marketing-oriented
companies
Enhancing well-being
Addressing anti-aging
issues
Guterres, 2012
www.nanoreport.de/frame.html
NANOTECH IN COSMETICS
As an ingredient
(nanomaterial)
To be added in
cosmetic
formulations
As product
As a product
Final products:
suspensions,
aerosols, etc
Guterres, 2012
The role of a
nanoparticle-based
delivery system
To ensure
that a
chemical
Right
concentration
Right site
Correct
period of
time
Guterres, 2012
Nanoparticles and the skin
To control the
drug skin penetration
To prolong the drug
release
To increase the
interaction drug/skin
To increase
the drug
residence time
To prevent irritant
effects
Formulations safer, more efficient, stable and with excellent
sensory properties
De Rosa et al., 2003; Karande et al., 2004; Barry, 2004; Cevc, 2004;
Lopes et al., 2005; Sadhale e Shah, 1999; Sandri et al., 2004
Guterres, 2012
Brazil
Today
Nanotech in
cosmetics:
Opportunities
Brazilian natural
raw materials
Diversity
Susncreens
Market
Guterres, 2012
Formulating nanoparticles with
Brazilian natural raw materials
Guterres, 2012
Cupuaçu butter
Cupuaçu (Theobroma grandiflorum)
One of the most popular Amazon fruit
Components
Unsaturated fatty acids
Vitamins
Amino Acids
Phytosterols (water absorption capacity)
Cosmetic uses
Deep sink hydration
Anti-oxidant properties
Horn layer lipid reposition
Guterres, 2012
Theospheres – a novel lipid nanoparticle
0,3
PCS analysis
250
0,25
200
0,2
150
0,15
100
0,1
50
0,05
0
0
T10-0 unloaded
T10-0 IDB
T5-5 unloaded
In vitro drug release
Deformability
1,2E+12
(turbidimetric analysis in release medium)
(dialysis membrane)
1E+12
Number of particles/mL
100
80
60
40
IDB
20
T5-5 IDB
PDI
Size
IDB (%)
PDI
Particle Size (nm)
300
8E+11
6E+11
4E+11
T10-0 IDB
T10-0 unloaded
T10-0
2E+11
T5-5
T5-5 IDB
T5-5 unloaded
0
0
50
100
150
Tim e (h)
200
250
0
0
50
100
150
200
250
300
Tim e (h)
Guterres, 2012
Quantidade de IDB (ug/cm²)
50
*
Teosfera IDB
NCL IDB
40
*
Solução IDB
30
theospheres
nanocapsules
20
solution
10
*p<0,05
0
SC
Epiderme
Amount permeated:
Derme
Compartimento
aceptor
35,1 µg/cm² ↑ 2,8 x
Oclusive effect
28,5 µg/cm² ↑ 2,3 x
Interections skin vs lipidids
12,4 µg/cm²
Affinity polymer-skin Guterres, 2012
Nanotechnology in
Sunscreen Formulations
Guterres, 2012
NANOTECHNOLOGY
IN SUNSCREENS
•Formulations are more transparent
and less oily
•Increases the sunscreen retention
time in the skin due to an increase of
bioadhesion
•Reduce the skin penetration of the
filters
•Provide a controlled release of the
filters
•Reduce the sensitization of chemical
filters
A SUCCESSFUL EXAMPLE OF
NANOPRODUCT ON THE MARKET
Nanocapsules
Biodegradable
polymeric wall
Vegetal oils
Organic
sunscreens
Guterres, 2012
Nanocapsules:
Scanning Electron Microscopy
AUMENTO 40 000
AUMENTO 200 000
Guterres, 2012
Nanoencapsulated UV filters
UV-blocking ability
UV blocking mechanism (scattering + absorbing) obtained
with nanoencapsulated UV filters.
Nanoencapsulated sunscreens have higher SPF values than the free
sunscreen and the unloaded polymeric and lipid nanocarriers.
Guterres, 2012
UVA - 90 W
Photoprotection
Absorption
Photoprot
(with nanocapsules)
Photoprot
(whitout nanocapsules)
Guterres, 2012
Photoprotection
Photostability
Guterres, 2012
Rede de Centros de Inovação em
Nanocosméticos
http://www.redecin.unifra.br
SIBRATEC
Sistema Brasileiro de Tecnologia
http://www.mct.gov.br/sibratec
Rede de Centros de
Inovação em
Nanocosméticos (CIN)
- 2010-2011- 12ª rede a ser constituída –
- BOM DESEMPENHO -
Demanda Sibratec/MCT
Rede de CIN: Objetivos
 Apoiar projetos cooperativos de inovação tecnológica em parceria com
empresas, visando proporcionar um impulso ao desenvolvimento tecnológico
e econômico do setor empresarial de nanocosméticos (NC);
 Executar projetos de desenvolvimento tecnológico em produtos e processos
para a obtenção de NC em associação com empresas;
 Responder às demandas do setor industrial de NC para inovação em produtos
e processos desde a obtenção de insumos até a produção do produto
acabado;
 Viabilizar o desenvolvimento de novos produtos cosméticos de base
nanotecnológica a partir das demandas do setor empresarial.
 UNIFRA, UFRGS, UFG, IPT, LNLS, UFPE, UFRN
 R$ 10 milhões
Núcleo de Coordenação
UNIFRA
Solange Binotto Fagan (coordenadora)
UFRGS
Silvia Stanisçuaski Guterres
UFG
Eliana Martins Lima
ABTLuS/LNBIO
Antônio José Roque da Silva
IPT
Maria Filomena de Andrade Rodrigues
ICTs Participantes: UNIFRA, UFRGS, UFG, ABTLuS, IPT, UFRN, UFPE
Formação de
Recursos Humanos
 Programa de Pós‐Graduação em Nanotecnologia Farmacêutica
da Associação em Rede (UFG/UFRGS/UFSM/UFSC/USPRP/UNESP-Ar/UFOP/UFMG/UFRN/UFPE)
 Pós-graduação em Nanociências: Mestrado e Doutorado –
UNIFRA
 Programas de Pós-graduação em Química e Ciências
Farmacêuticas (UFRGS, UFG, UFPE, UFRN, ...)
 Rede de Nanocosméticos – CNPq/CAPES (experiência)
Rede Brasileira de
Nanotecnologia Farmacêutica
Coordenação: Sílvia Stanisçuaski Guterres
UFRGS
PRODUÇÃO CIENTÍFICA (PERIÓDICOS)
Docentes do Núcleo Permanente
2010
No.
2010
%
2011
No.
2011
%
2012
No.
2012
%
Total
No.
Total
%
A1
7
12
15
27
26
29
48
23
A2
11
18
10
18
15
16
36
17
B1
5
8
4
7
6
7
15
7
B2
26
43
16
29
34
37
76
37
B3
10
17
10
18
8
9
28
14
B4
1
2
0
0
0
0
1
0
B5
0
0
1
2
2
2
3
1
60
100
56
100
91
100
207
100
Total
40%
(total de artigos sem dupla contagem – PRODUÇÃO TOTAL)
PRODUÇÃO TÉCNICA (Patentes)
Docentes do Núcleo Permanente
2010
No.
2011
No.
Aprovada pelo NIT
Depositada no INPI
2
3
2012
No.
Total
No.
Total
No./NP
1
1
0,08
1
6
0,5
4
7
0,6
4 (em
andamento)
4
0,3
10
18
1,5
Concedida pelo INPI
Depositadas no
exterior
3
Licenciada no País
Total
5
3
Modelo de Gestão da Rede CIN
 Chamada pública de projetos via site
 Apoio ABIHPEC – Associação Brasileira de Indústrias de
Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos
 Apoio na elaboração dos projetos pelos pesquisadores dos
ICTs e bolsista
 Avaliação dos projetos pelo Núcleo de Coordenação com
retorno às empresas
 Apoio administrativo para finalização e encaminhamento de
projetos aprovados, pelo núcleo de coordenação, para a
FINEP (secretária da Rede – Valdirene) - Fundamental
 Apoio administrativo na gestão financeira dos projetos
(Valdirene) - Fundamental
Founded in 2006
by ABIHPEC
MISSION
The ITEHPEC's mission is to foster innovation in the
personal healthcare, perfumery and cosmetics
industry, targeting the competitiveness of
companies in the sector and sustainable
development of them.
Projetos Cooperativos
Nome
Empresa
ICT
Situação do Projeto
Recursos Finep
(R$)
Desenvolvimento de formulações
nanoparticuladas com atividade
cosmética nos anexos cutâneos
INVENTIVA
UNIFRA
Em desenvolvimento 461.811,00
Nanocosméticos Inovadores a
Partir de Bioativos do Cerrado
Brasileiro
Artesanal
UFG
Em desenvolvimento 987.743,00
Nanopartículas inteligentes para
nanocosméticos antissinais
O Boticário
UFG
Em desenvolvimento 931.020,00
Nanocosméticos para tratamento
dermatológico
Viemed
UNIFRA
Em elaboração do
FAP
1.1000,00
Status atual
Rede CIN prorrogada até dez/2014 com duas
prestações de conta parciais já aprovadas;
Acompanhamento dos projetos em execução
(2012/13/14)
Proposta de nova chamada de projetos para
agosto de 2014.
Desafios
 Gestão da rede pré-definida inicialmente para dois
anos (repasse institucional, bolsistas, técnicos) e redes
sendo renovadas até quatro anos sem apoio técnico.
 Reduzido número de ICTs na Rede CIN dadas as
demandas das empresas.
Conhecimento do tema por parte das empresas
demandantes.
Valor mínimo dos projetos.
Informações
http://www.redecin.unifra.br
[email protected]
Fone: 55-3220-1234
UNIFRA, Santa Maria - RS