UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Programa de Pós-Graduação em Fármaco e Medicamentos
Área de Produção e Controle Farmacêuticos
Desenvolvimento de formulações cosméticas hidratantes e
avaliação da eficácia por métodos biofísicos
Vânia Rodrigues Leite e Silva
Tese para obtenção do grau de DOUTOR
Orientadora: Profa. Dra. Telma Mary Kaneko
São Paulo
2009
Vânia Rodrigues Leite e Silva
Desenvolvimento de formulações cosméticas hidratantes e
avaliação da eficácia por métodos biofísicos
Comissão Julgadora da
Tese para obtenção do grau de Doutor
Profa. Dra. Telma Mary Kaneko
orientador/presidente
____________________________
1o. examinador
____________________________
2o. examinador
____________________________
3o. examinador
____________________________
4o. examinador
São Paulo, 24 de abril de 2009.
Dedicatória
A Deus, pela vida.
“Em todas estas coisas, porém
somos mais que vencedores,
por meio daquele que nos ama”
Romano 8:37
A meus pais Dan e Celina,
pelo amor, dedicação e exemplo de vida que foram a base da minha
formação humana.
AMO VOCÊS
A meus filhos Laura, Bruna e David, que são a razão do meu viver.
Não encontrei nenhuma frase à altura do amor que sinto por eles.
A meu marido Nelson, grande amor da minha vida, que sempre esteve
presente e compartilha comigo mais este momento
de emoção e vitória.
A meus irmãos Gustavo e Augusto,
pelo amor e por tudo que representam.
À Professora Telma Mary Kaneko,
que tive a oportunidade de conhecer na universidade e descobrir que além
de uma excelente profissional é uma pessoa maravilhosa. A sua
disponibilidade irrestrita, sua forma exigente, crítica e criativa de
argüir as idéias apresentadas, creio que deram norte a este
trabalho, facilitando o alcance dos objetivos. Pela orientação,
incentivo e confiança em mim depositados durante a realização
deste trabalho, meus irrestritos agradecimentos.
Agradecimentos Especiais
Uma vez, eu li que a elaboração de uma tese de doutorado é um produto
coletivo, embora sua redação, responsabilidade e estresse sejam
predominantemente individuais. Concordo plenamente e várias pessoas
contribuíram para o enriquecimento deste trabalho. A todas elas, registro
minha gratidão.
Aos Professores Maria Valéria Robles Velasco, Maria Elena Takeda e
André Rolim Baby, pela demonstração de interesse e pelas valiosas
sugestões.
A meu querido irmão Augusto, pela preciosa revisão na redação do texto.
À minha grande amiga Patricia Lopes, por ser a responsável pela minha
volta à pesquisa.
Ao Professor Geraldo Alécio, pelo incentivo constante.
Às minhas estagiárias Gisele Oliveira e Cibeli Ferelli, pela grande ajuda
na revisão e digitação do trabalho.
A meus sogros Nelson , Maria Luiza e D.Laura, por serem verdadeiros
“anjos da guarda” para os meus filhos, apoio fundamental para que eu
pudesse exercer o meu trabalho.
À Jailma, pelo grande carinho e atenção com todos em minha casa.
Às minhas amigas Janine Gimenis e Cristiane Coelho, pelo incentivo,
paciência e grande torcida durante todo o projeto.
As empresas: Laboratório Scientia, EVIC Brasil, ISIC (Instituto
Schulman de Investigação Científica) e Flowsciencie, pelo empréstimo
do espaço, tempo e equipamentos utilizados.
A Vitaderm, pelas amostras cedidas para os experimentos.
Ao Dr. Marcelo Schulman e à Dona Sandra Schulman, pela confiança
em mim depositada.
Aos colegas Gabriela , Elisa , Satiko , José e Mirian , pelo apoio, ajuda e
amizade.
À minha Tia Lili, sempre em meu coração, pela grande oportunidade de
estudo e pela carinhosa e fundamental acolhida.
A todos que colaboraram direta ou indiretamente para a realização deste
trabalho.
Obrigada!
Resumo
SILVA, V.R.L Desenvolvimento de formulações cosméticas hidratantes e
avaliação da eficácia por métodos biofísicos 2009, p. Tese (Doutorado) –
Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, São Paulo.
Introdução: A comprovação da eficiência de formulações hidratantes deve ser criteriosa e
analisada com métodos adequados. Objetivo: O objetivo principal do trabalho foi avaliar in
vivo a eficácia hidratante de formulações contendo diferentes componentes ativos por
capacitância elétrica e perda de água transepidérmica. Compararam-se os desempenhos
entre Corneometer® e Moisturemeter® e entre o Vapometer® e Tewlmeter®. Verificou-se o
comportamento in vitro das alterações causadas pelas substâncias hidratantes, em modelo
de estrato córneo alternativo. Material e Métodos: Os compostos ativos selecionados (4%
p/p) para incorporação nos géis à base de carbômero foram: uréia, extrato vegetal de
Imperata cylindrica; complexo contendo fatores de hidratação natural; e os derivados do
açúcar, sacarídeo isomerato e a mistura de xilitilglicosídeo e anidroxilitilglicosídeo. A
avaliação in vivo da eficácia hidratante teve o delineamento experimental baseado no
projeto fatorial ANOVA three way. Os tempos estudados foram: após a aplicação e 30, 60,
120; 240 e 360 minutos. O estudo de estabilidade acelerada das formulações envolveu
condições drásticas de armazenamento (temperatura, umidade e luminosidade) durante 90
dias. Na avaliação in vitro do comportamento das substâncias hidratantes utilizou-se a
espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) e Calorimetria
exploratória diferencial (DSC). Resultados: A análise estatística da capacitânia elétrica
obtida por Corneometer® e do Moisturemeter® mostraram que houve diferenças
significativas entre os géis e o tempo de aplicação. Com relação às medidas de perda de
água transepidérmica, os resultados obtidos por Vapometer® e Tewlmeter® não
apresentaram concordância. As bandas encontradas nos espectros FT-Raman mostraram
que os ativos hidratantes não provocaram alterações na estrutura conformacional do
estrato córneo alternativo. A análise da calorimetria (DSC) mostrou que o gel de uréia
aumentou o conteúdo hídrico da membrana. Conclusão: Os géis contendo 4% (p/p) de
uréia e de 4% (p/p) de derivado de açúcar apresentaram melhor eficácia hidratante in vivo,
capacitância elétrica quando analisado por Corneometer® e Moisturemeter®. Em relação à
perda de água transepidérmica, o gel base sem ativo obteve o melhor resultado. Com
relação às medidas de capacitância, o Corneometer® e o Moisturemeter® mostraram-se
estaticamente semelhantes. Comparando-se as medidas de perda de água
transepidérmica, a análise estatística indicou que o Vapometer® tem precisão inferior
comparada com o Tewlmeter®. A avaliação do comportamento in vitro das substâncias
hidratantes sugeriram que as mesmas são seguras.
Palavras-chave: hidratação, perda de água transepidérmica, capacitância elétrica,
Corneometer® , Moisturemeter® , Vapometer®, Tewlmeter®. .
Abstract
SILVA, V.R.L Development of cosmetic moisturizer formulations and evaluation
of hydrating efficacy by biophysical methods 2009, p. Tese (Doutorado) –
Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, São Paulo.
Introduction: Hydration of the corneal layer varies according to the amount of water
present; the transportation of water from the lower layers; evaporation speed and quantity
and composition of epicutaneous emulsion. Proof of moisturizer formula efficiency must be
prudent and analyzed using appropriate methods. Objective: The study’s main objective
was to assess the in vivo efficacy of moisturizer formulas with different active components
by means of electrical capacitance and transepidermal water loss. The accelerated stability
of the referred to formulas was also observed and assessed. Performances between
Corneometer® and Moisturemeter® and between Vapometer® and Tewlmeter® were
compared. In vitro behavior of alterations caused by moisturizing substances was verified in
an alternative corneal stratum model. Material and Methods: The active compounds
selected (4% p/p) for use in carbomer-based gels were: urea, Imperata cylindrica vegetal
extract; a complex with natural moisturizing factors; sugar byproducts, saccharide isomerate
and the mix of xylitol glucoside and anhydro xylitol glicoside. In vivo assessment of
moisturizing efficacy of the formulas by means of electrical capacitance and transepidermal
water loss was designed based in ANOVA three way factorial design. The gels were applied
on both arms of volunteers aged 20 to 30 and a control application (base gel) and an
untreated area were used. Study times were: after application and at 30, 60, 120; 240 and
360 minutes. The accelerated stability study of the formulations involved drastic storage
conditions (temperature, humidity, luminosity) over 90 days. For the in vitro assessment of
moisturizing substance behavior, Raman spectroscopy was used with Fourier Transform
(FT-Raman) and differential scanning calorimetry (DSC). Results: Statistical analysis of
electrical capacitance using Corneometer® and Moisturemeter® revealed significant
differences between the gels and application time. With regard to transepidermal water loss
measures, the results obtained from Vapometer® and Tewlmeter® did not reveal
concordance. The bands found in the FT-Raman spectrum revealed that the active
moisturizers did not cause changes in the alternative cornea stratum conformation structure.
Calorimetry (DSC) analysis showed the urea gel increased membrane water content.
Conclusion: Gels containing 4% (p/p) urea and 4% (p/p) of sugar byproduct had the best in
vivo moisturizing efficacy, electrical capacitance when analyzed with Corneometer® and
Moisturemeter®. In relation to transepidermal water loss, the base gel without active
ingredients had the best result in both Vapometer® and Tewlmeter®. The formulas were
stable for a period of three months in the studied storage conditions. In relation to
capacitance measures, Corneometer® and Moisturemeter® proved to be statistically
similar. When comparing transepidermal water loss measures, statistical analysis indicated
that Vapometer® is not as precise as Tewlmeter®. In vitro assessment of behavior of
moisturizing substances suggested they are safe.
Key-words: moisturizing, transepidermal water loss, electrical capacitance,
Corneometer® , Moisturemeter® , Vapometer®, Tewlmeter®.
Lista de Quadros e Tabelas
Quadro 1. Composição química do FHN
8
Quadro 2. Fototipos de pele
51
Tabela 1. Composição quali e quantitativa (% p/p) das formulações utilizadas
durante a Primeira e Segunda Etapas.
40
Tabela 2. Composição quali e quantitativa (% p/p) das formulações utilizadas na
Terceira Etapa.
41
Tabela 3. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de
variação e aspectos organolépticos do Gel A (gel base sem ativo) nos tempos 7, 15,
30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
58
Tabela 4. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de
variação e aspectos organolépticos do Gel B (gel com uréia) nos tempos 7, 15, 30,
60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
61
Tabela 5. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de
variação e aspectos organolépticos do Gel C (gel com extrato vegetal) nos tempos 7,
15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
64
Tabela 6. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de
variação e aspectos organolépticos do Gel D (gel com componentes do FHN) nos
tempos 7, 15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
67
Tabela 7. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de
variação e aspectos organolépticos do Gel G (gel com derivado de açúcar) nos
tempos 7, 15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
70
Tabela 8. ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Corneometer®.
77
Tabela 9. Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
79
Tabela 10. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
80
Tabela 11. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
81
Tabela 12. ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Corneometer®.
85
Tabela 13. Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
87
Tabela 14. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
87
Tabela 15. Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
88
Tabela 16. ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Corneometer®.
93
Tabela 17. Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
95
Tabela 18. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
95
Tabela 19. Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
96
Tabela 20. ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Moisturemeter®.
100
Tabela 21. Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Moisturemeter®.
102
Tabela 22. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Moisturemeter®.
102
Tabela 23. Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Moisturemeter®.
102
Tabela 24. ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Tewlmeter®.
109
Tabela 25. Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Tewlmeter®.
111
Tabela 26. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Tewlmeter®.
111
Tabela 27. Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Tewlmeter®.
112
Tabela 28. ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Vapometer®.
116
Tabela 29. Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Vapometer®.
118
Tabela 30. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Vapometer®.
119
Tabela 31. Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Vapometer®.
119
Tabela 32. Entalpia e temperaturas de pico das soluções a 4%.
129
Tabela 33. Entalpia e temperaturas de pico dos géis a 4%.
131
Lista de Figuras
Figura 1. Camadas da Pele.
5
Figura 2. Camadas da Epiderme.
6
Figura 3. Cascata Bioquímica na Recuperação da Barreira.
14
Figura 4. Xerose.
17
Figura 5. MoistureMeter®.
33
Figura 6. Fluxograma das Análises.
49
Figura 7. Dedeira de Látex.
52
Figura 8. Locais de Aplicação.
52
Figura 9. Equipamento para medir Capacitância elétrica da pele (Corneometer).53
Figura 10. Equipamento para verificar a Perda de Água Transepidérmica
(Tewlmeter).
54
Figura 11. Arranjo para obtenção de dados para análise de variância dos ensaios
realizados.
54
Figura 12. Variação (%) de pH Gel A durante 90 dias em relação ao tempo inicial 59
Figura 13. Variação (%) de Viscosidade do Gel A durante 90 dias em relação
ao tempo inicial..
59
Figura 14. Variação (%) de Densidade do Gel A durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
60
Figura 15. Variação (%) de pH Gel B durante 90 dias em relação ao tempo inicial.62
Figura 16. Variação (%) de Viscosidade do Gel B durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
62
Figura 17. Variação (%) de Densidade do Gel B durante 90 dias em relação ao
;tempo inicial.
63
Figura 18.Variação (%) de pH Gel C durante 90 dias em relação ao tempo inicial 65
Figura 19. Variação (%) de Viscosidade do Gel C durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
65
Figura 20. Variação (%) de Densidade do Gel C durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
66
Figura 21. Variação (%) de pH Gel D durante 90 dias em relação ao tempo inicial 68
Figura 22. Variação (%) de Viscosidade do Gel D durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
69
Figura 23. Variação (%) de Densidade do Gel D durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
69
Figura 24. Variação (%) de pH Gel G durante 90 dias em relação ao tempo inicial 71
Figura 25. Variação (%) de Viscosidade do Gel G durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
71
Figura 26. Variação (%) de Densidade do Gel G durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
72
Figura 27. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis após 90 dias no
Refrigerador a 4 ºC, da esquerda para a direita: Gel A (base), Gel B (Uréia), Gel C
(extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel D (componentes do NMF). 73
Figura 28. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis após 90 dias no
Refrigerador a 4ºC, da esquerda para a direita: Gel A (base), Gel B (Uréia), Gel C
(extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel D (componentes do NMF). 74
Figura 29. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis, após 90 dias na
Estufa a 37 ºC, da esquerda para a direita: Gel A (base), Gel B (Uréia), Gel C
(extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel D (componentes do NMF). 74
Figura 30. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis, após 90 dias à
Temperatura Ambiente, da esquerda para a direita: Gel A (base), Gel B (Uréia), Gel
C (extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel D (componentes do NMF). 75
Figura 31. Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na leitura
do Corneometer.
78
Figura 32. Reta de 45% (valores preditos versus valores observados), para projeto
fatorial three way (ANOVA), construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
79
Figura 33. Médias dos voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
81
Figura 34. Médias dos níveis de tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
82
Figura 35. Médias dos Produtos e o Controle, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
82
Figura 36. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
83
Figura 37. Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%), para
o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
83
Figura 38. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
84
Figura 39. Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na leitura
do Corneometer®.
86
Figura 40. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Corneometer®.
86
Figura 41. Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
89
Figura 42. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
89
Figura 43. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
90
Figura 44. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
90
Figura 45. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
91
Figura 46. Interação Tempo versus Voluntário, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
91
Figura 47. Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na leitura
do Corneometer®.
94
Figura 48. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Corneometer®.
94
Figura 49. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
97
Figura 50. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
97
Figura 51. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
98
Figura 52. Interação ProdutoTempo, exibindo o intervalo de confiança (95%), para
o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
98
Figura 53. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
99
Figura 54. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
99
Figura 55. Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na leitura
do Moisturemeter®.
101
Figura 56. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Moisturemeter®.
101
Figura 57. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
103
Figura 58. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
103
Figura 59. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
104
Figura 60. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
104
Figura 61. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
105
Figura 62. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
105
Figura 63. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
106
Figura 64. Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na leitura
do Tewlmeter®.
110
Figura 65. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Tewlmeter®.
110
Figura 66. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Tewlmeter®.
113
Figura 67. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Tewlmeter®.
113
Figura 68. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Tewlmeter®.
114
Figura 69. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Tewlmeter®.
114
Figura 70. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Tewlmeter®.
115
Figura 71. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Tewlmeter®.
115
Figura 72. Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na leitura
do Vapometer®.
117
Figura 73. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Vapometer®.
117
Figura 74. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
120
Figura 75. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
120
Figura 76. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura 11 e
pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
121
Figura 77. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
121
Figura 78. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema
da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
122
Figura 79. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
122
Figura 80. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da Figura
11 e pelas medidas realizadas com o Vapometer®.
123
Figura 81. Espectro FT-Raman das soluções a 4% dos ativos hidratantes.
125
Figura 82. Espectro FT-Raman dos géis a 4% dos ativos hidratantes.
126
Figura 83. Curva DSC da primeira corrida da Solução S1 (controle).
128
Figura 84. Curva DSC da segunda corrida da Solução S1 (controle).
129
Figura 85. Curva DSC da primeira corrida do Gel G1 (controle).
130
Figura 86. Curva DSC da segunda corrida do Gel G1 (controle).
130
Lista de Abreviaturas
FHN - Fator de Hidratação Natural.
TEWL- Transepidermal Water Loss.
ATR-FTIR - espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier e acessório
de refletância total atenuada.
PAS-FTIR - espectroscopia fotoacústica no infravermelho.
ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária.
TEA - Teste de estabilidade acelerada.
DSC - Calorimetria exploratória diferencial.
Sumário
1. Introdução
1
2. Revisão Bibliográfica
4
2.1. Importância da Pele no Mecanismo de Hidratação
2.1.1. Estrutura e Funções da Pele
4
4
2.1.1.1. Epiderme
5
2.1.1.2. Derme
8
2.1.1.3. Hipoderme
9
2.1.1.4. Funções da Pele
10
2.1.2. Permeabilidade da Barreira Cutânea
11
2.1.3. Formação da Barreira Hidrolipídica Cutânea
13
2.2. Hidratação Cutânea
15
2.2.1. Desidratação
15
2.2.2. Mecanismos de Hidratação
17
2.2.3. Produtos hidratantes
19
2.2.3.1. Componentes do FHN
19
2.2.3.2. Emolientes
20
2.2.3.3. Extrato Vegetal
21
2.2.3.4. Derivados de Açúcares
23
2.2.3.5. Silício Orgânico
24
2.2.3.6. Reações Adversas dos Hidratantes
25
2.3. Avaliação da Hidratação Cutânea
26
2.3.1 Avaliação in vitro do comportamento das substâncias hidratantes
na pele utilizando técnicas espectrométricas e termoanalíticas
26
2.3.2. Avaliação da Hidratação Cutânea in vivo
29
2.3.2.1. Mensuração de Propriedades Elétricas das Camadas
Superiores da Epiderme
31
2.3.2.2. Avaliação da Perda de Água Transepidérmica (TEWLTransepidermal Water Loss)
2.4 Estudos de estabilidade de produtos cosméticos
2.4.1. Teste de estabilidade acelerada (TEA)
33
35
36
3. Objetivos
38
4. Material e Métodos
39
4.1 Material
39
4.1.1. Matérias-primas
39
4.1.2. Membrana
39
4.1.3. Formulações
39
4.1.4. Equipamentos
42
4.2. Métodos
42
4.2.1. Preparo das Fórmulas Utilizadas:
42
4.2.1.1. Gel base (Gel A)
42
4.2.1.2. Gel base com Uréia (Gel B)
43
4.2.1.3. Gel base com extrato vegetal (Gel C)
43
4.2.1.4. Gel base com componentes do NMF (Gel D)
43
4.2.1.5. Gel base com derivado de açúcar (Gel G)
44
4.2.2. Avaliação da Estabilidade
4.2.2.1. Estudo da Estabilidade Preliminar ou Acelerada
44
44
4.2.2.1.1. Estufa
44
4.2.2.1.2. Refrigerador
44
4.2.2.1.3. Luz
45
4.2.2.1.4.Temperatura Ambiente
45
4.2.2.2. Métodos de Avaliação da Estabilidade
45
4.2.2.2.1. Viscosidade Aparente
45
4.2.2.2.2. pH
46
4.2.2.2.3. Centrifugação
46
4.2.2.2.4. Características Organolépticas
47
4.2.2.2.5. Densidade
47
4.2.3 .Avaliação in vitro do comportamento das substâncias hidratantes
utilizando técnicas espectrométricas e termoanalíticas
4.2.3.1 Preparação da muda de pele da cobra
47
47
4.2.3.2 Espectroscopia Raman com transformada de Fourier
(FT-Raman)
48
4.2.3.3 Calorimetria exploratória diferencial (DSC)
4.2.4. Avaliação da Eficácia das Formulações in vivo
48
49
4.2.4.1. Condições Ambientais Controladas
50
4.2.4.2. Sujeito de Pesquisa
50
4.2.4.2.1. Critérios de Inclusão
50
4.2.4.2.2. Critérios de Não-inclusão
50
4.2.4.3. Condições de Aplicação do Produto
51
4.2.4.4. Determinação da Hidratação cutânea pelo método de
Capacitância
4.2.4.5. Avaliação da Perda de Água transepidérmica
4.2.5 Planejamento Experimental
52
53
54
5. Resultados e Discussão
56
6. Conclusões
133
7. Referências bibliográficas
134
Anexo
1. Introdução
Além de ser essencial para a vida, a água é a molécula mais importante da
pele. A capacidade cutânea de retenção hídrica é altamente dependente da sua
camada mais superficial, a camada córnea, bem como de substâncias com poder
higroscópico (COUTEAU, COIFFARD, SÉBILLE-RIVAIN, 2006; RAWLINGS, 2006).
A pele atua na interface entre o corpo e o ambiente, tendo como principal
função a proteção do organismo e, por estar exposta ao meio externo, exerce
expressivo impacto estético e atrativo sobre os indivíduos.
Nela está presente uma barreira que evita a perda de fluidos e eletrólitos para
o ambiente. Ela sofre, entretanto, alterações ao longo do tempo. Fatores exógenos
como, por exemplo, radiação ultravioleta, somados ao envelhecimento intrínseco ou
cronológico, podem resultar em sua degeneração (ELIAS, 2006; CHIU, KIMBALL,
2003).
As alterações fisiológicas associadas ao envelhecimento incluem a redução
da água corpórea, a diminuição da sensação da sede através do sistema nervoso
(hipotálamo), além das alterações plasmáticas na concentração do hormônio
antidiurético, o que pode ocasionar intensa desidratação, muito freqüente em idosos
(BOSSINGAM, CARNELL, CAMPBELL, 2005).
Pode-se tratar, e até mesmo prevenir, os problemas dermatológicos oriundos
da desidratação com o uso de cosméticos. Há uma grande variedade desses
produtos disponíveis no mercado, podendo eles agir por diferentes mecanismos. Os
óleos retardam a perda de água transepidérmica pela capacidade de oclusão. As
substâncias umectantes possuem a capacidade de atrair a água, e assim
conseguem hidratar. No estrato córneo, há a presença de algumas substâncias
umectantes, altamente higroscópicas, que fazem parte do Fator de Hidratação
Natural e também podem ser adicionadas nesses produtos (YOKOTA, MAIBACH,
2006; RAWLINGS, HARDING, 2004).
1
Com o avanço tecnológico e a competitividade entre as indústrias cosméticas,
é possível cada vez mais o desenvolvimento de novos ativos, que prometem
inúmeros benefícios em seus produtos e estão disponíveis no mercado a um custo
elevado.
Porém, entre tantos ativos disponíveis e apelos cosméticos promissores,
deve-se estudar cuidadosamente a eficácia clínica desses produtos, com o intuito de
comprovar cientificamente a veracidade desses apelos, sendo principalmente
importante para o consumidor, que deverá obter o resultado prometido pelo produto,
sem riscos à saúde.
Existem vários métodos disponíveis para verificar a eficácia dos produtos
cosméticos. Pode-se realizar o estudo utilizando cultura de células ou também o
estudo com humanos, sendo esse último mais confiável, por mais se aproximar do
uso do consumidor no dia-a-dia (DYKES, 2002).
A análise em humanos pode ser simplesmente visual, por meio de uma
avaliação sensorial, ou, também, com a utilização de equipamentos capazes de
analisar as alterações, como, por exemplo, usando a videomicroscopia. No entanto,
essas técnicas não são capazes de detectar mudanças sutis na morfologia e função
da pele (RAWLINGS, CANESTRARI, DOBKOWSKI, 2004; HARRIS, 2003).
Com o avanço da tecnologia cosmética, e a fim de se obterem resultados mais
precisos e reprodutíveis, surge então a biometrologia cutânea, cujo objetivo é
estudar as características biológicas, mecânicas e funcionais da pele com a
aplicação de procedimentos científicos não-invasivos, com mínimo desconforto para
o voluntário.
Várias propriedades podem ser mensuradas pelos métodos biofísicos
existentes, tais como a elasticidade cutânea, a hidratação, o teor de gordura, a perda
de água transepidérmica, pH da pele e o relevo cutâneo.
A hidratação cutânea pode ser avaliada por métodos espectroscópicos, como
a ressonância magnética nuclear, ou com aparelhos capazes de medir indiretamente
as propriedades elétricas da camada córnea. Tais métodos podem se basear na
impedância, condutância ou capacitância elétrica da pele.
2
Além de verificar a hidratação, é importante avaliar a integridade da barreira
cutânea, utilizando equipamentos capazes de verificar a percentagem de água que
evapora na superfície da pele. Quando a barreira está danificada, há um aumento na
perda de água transepidérmica (BURACZEWSKA et al., 2007).
Devido à vasta opção de produtos no mercado cosmético com o apelo de
hidratação, no presente trabalho a proposição foi avaliar formulações que contêm
alguns novos ativos e a uréia tradicional, por meio de métodos biofísicos existentes,
que permitem avaliar /in vivo/ a hidratação cutânea e, igualmente, a perda de água
transepidérmica.
3
2. Revisão Bibliográfica
2.1.Importância da Pele no Mecanismo de Hidratação
2.1.1. Estrutura e Funções da Pele
Para entender como agem os hidratantes, faz-se necessário estudar a
estrutura e a fisiologia da pele, local de ação destes produtos, ressaltando que um
produto cosmético deve ter alta eficácia e baixa toxicidade sistêmica, devendo
permanecer na pele e não alcançar a corrente sangüínea. A interação entre os
componentes das formulações hidratantes deve ser muito bem estudada e
conhecida, a fim de que se possa obter uma formulação estável e eficaz sobre a
cútis (LODÉN, 2003; LEONARDI, 2004).
Considerada o maior e também um dos mais complexos órgãos do corpo
humano, a pele é o único órgão que pode ser totalmente visualizado no meio
externo, possuindo uma área de superfície maior que 2 m2 (OREN, BARTEK, 2007;
AHMAD, MUKHTAR, 2004; HENDRIKS et al., 2004).
Ela é formada por uma dupla camada que divide o organismo do ambiente e
está dividida em duas principais estruturas: epiderme e derme. A hipoderme está
localizada abaixo da derme e é considerada um tecido subcutâneo de reserva. Essas
camadas podem ser visualizadas na Figura 1 (YOUNG, 2006; YIER, KIEVSKY,
SOKOLOV, 2007; VERMA et al., 2003).
A pele é responsável por aproximadamente 12% do peso corporal, podendo a
sua espessura ser de até 2 mm, em áreas como palmas das mãos e planta dos pés
e de apenas 0,5 mm, na região dos olhos (IOBST, SANTHANAM, WEINKAUF,
2006).
4
Figura 1. Camadas da Pele. Disponível em < www.scfonline.com/english/27_e/frontpage27_e.htm > Acesso em 09.10.07.
2.1.1.1. Epiderme
A camada mais externa, denominada epiderme, é avascular e impermeável
devido à presença, no espaço intercelular, de lipídeos como colesterol, ésteres e
ceramidas (IOBST, SANTHANAM, WEINKAUF, 2006).
A região superficial da epiderme apresenta somente 10-20 micrômetros de
espessura. É a barreira primária da absorção percutânea e também da perda de
água transepidérmica (BOUWSTRA, PILGRAN, PONEC, 2006).
Substâncias químicas, com exceção da água, só conseguem permear a pele
através das camadas lipídicas presentes entre as células. Esse mecanismo permite
que essa camada seja nutrida pela derme por capilaridade (BENY, 2000; HARRIS,
2003).
A epiderme é um tecido dinâmico que está constantemente em autorenovação, sendo a perda de células pela superfície do estrato córneo balanceada
pelo crescimento de células nas camadas inferiores da epiderme. Essa camada é
mantida por células-tronco pluripotentes que residem na camada basal e estão
presentes durante a vida inteira (KOCH, ROOP, ZHOU, 2006).
Cada camada da epiderme é definida pela posição, forma, morfologia e
estado de diferenciação dos queratinócitos. Podem ser distinguidas cinco camadas
da epiderme, conforme se observa na Figura 2 (BOUWSTRA, PILGRAN, PONEC,
2006; HARRIS, 2003; LEONARDI, 2004).
5
Figura 2. Camadas da Epiderme (RAWLINGS; HARDIND, 2004).
O estrato basal, ou germinativo, é composto por uma única fileira de células
cúbicas ou cilíndricas, conhecidas como queratinócitos basais, que estão em
constante divisão, dando origem às camadas epidérmicas restantes. Essas células
recém produzidas migram para a superfície com a finalidade de substituir as que
descamam, contribuindo com os processos de queratinização ou de renovação do
estrato córneo. O processo de migração usualmente ocorre em 28 dias (IOBST,
SANTHANAM, WEINKAUF, 2006).
Essa camada basal é uma barreira permeável que dá suporte à epiderme e
estabelece união com a derme. Na camada basal, também estão presentes os
melanócitos, responsáveis pela síntese de melanina, que, por sua vez, garante a
pigmentação da pele e proteção contra a radiação ultravioleta (BENY, 2000;
LEONARDI, 2004).
O estrato espinhoso possui células poligonais cubóides, de núcleo central com
pequenas expansões citoplasmáticas que se unem por desmossomas, dando à
célula um aspecto espinhoso. É o local onde se inicia o processo de queratinização,
por meio de pequenos filamentos de queratina que atravessam o citoplasma das
células, unindo-as a suas vizinhas. Há formação dos corpos lamelares, responsáveis
pela formação do manto hidrolipídico, assim como dos grânulos de querato-hialina
(JUNQUEIRA, CARNEIRO, 1995; HARRIS, 2003).
6
O estrato granuloso contém células poligonais com núcleo central, cujo
citoplasma está repleto de grânulos de queratina. Após a maturação celular, há
perda do núcleo e achatamento dos queratinócitos, formando-se placas de queratina
(JUNQUEIRA, CARNEIRO, 1995).
O estrato lúcido é uma camada intermediária muito fina que contém células
com o processo de queratinização bem avançado. Essa camada pode ser
encontrada apenas nas regiões em que a camada córnea é espessa (GASSER,
MAZZARINO, DJIAN, 2004).
O estrato córneo, cujas células são aplanadas e anucleadas, constituídas em
sua maior parte por uma proteína fibrosa denominada queratina, é a camada mais
superficial da epiderme. Pode ser definido como um mosaico de várias camadas,
composto por “tijolos” hidrofílicos (corneócitos) e “cimento” hidrofóbico (estruturas
lipídicas). A capacidade do estrato córneo em evitar a perda de água corpórea e
reter água nos corneócitos é devida à sua composição e arquitetura (BENY, 2000;
RAWLINGS, 2006).
O Fator de Hidratação Natural (FHN), que representa de 15 a 20% do peso
total do estrato córneo, é composto de substâncias umectantes, que são geradas no
estrato córneo. Este é responsável por manter a hidratação da pele, em razão de sua
capacidade de atração e retenção da água, ou seja, pela higroscopicidade. Essas
substâncias previnem a evaporação hídrica por meio da ligação molecular com a
água. A composição do FHN está demonstrada no Quadro 1 (LODÉN, 2003; MACMARY et al., 2006).
7
Quadro 1 – Composição Química do FHN (RAWLINGS, 2006).
Constituintes
Concentração (%)
Aminoácidos
40,0
Ácido pirrolidono-carboxílico
12,0
Lactato
12,0
Uréia
7,0
Açúcares
8,5
Cloro
6,0
Sódio
5,0
Potássio
4,0
Amônia, ácido úrico, glicosamina e creatina
1,5
Cálcio
1,5
Magnésio
1,5
Fosfato
0,5
Citrato
0,5
O estrato córneo é a barreira de proteção da pele, constituindo notável
importância para a manutenção da hidratação cutânea. Os corneócitos retêm água
tanto da derme quanto do ambiente, visando conservar o estado saudável e a
maciez da pele (BENY, 2000; LEONARDI, 2004; MAC-MARY et al., 2006).
2.1.1.2. Derme
A Derme está situada abaixo da epiderme, sendo separada por uma
membrana basal. É formada por um tecido conjuntivo, constituído de vasos e nervos,
tecido este responsável pelo suporte estrutural da pele e pela nutrição da epiderme e
de seus apêndices, além de proteger o corpo contra lesões mecânicas. Em seu
interior, há glândulas sebáceas, raízes dos pêlos e músculos (HERNANDEZ,
FRESNEL, 1999; HARRIS, 2003; MAC-MARY et al., 2006).
8
Os fibroblastos são as células mais freqüentes na derme e têm como função
primária elaborar a rede de fibras. Ao redor das células e fibras existem
mucopolissacarídeos,
glicosaminoglicanas
e
água
(IOBST,
SANTHANAM,
WEINKAUF, 2006).
As glicosaminoglicanas são macromoléculas formadas principalmente pelo
ácido hialurônico e pelo condroitinsulfato, que possuem a capacidade de retenção
hídrica. O ácido hialurônico, quando submetido à hidrólise, promove diminuição da
viscosidade das glicosaminoglicanas, o que é de suma importância para fins
medicamentosos, pois meios menos viscosos facilitam a penetração dos ativos
(LEONARDI, 2004).
As fibras têm função de unir a epiderme e a derme. Fibras elásticas, formadas
por elastina, interceptam as bandas de colágeno. Essa rede de fibras confere
propriedades mecânicas para a pele; o colágeno fornece à pele resistência frente à
força mecânica e as fibras elásticas restabelecem a forma após deformação
(HARRIS, 2003; IOBST, SANTHANAM, WEINKAUF, 2006).
As fibras de colágeno e elastina apresentam tempo de meia-vida de 60 e 180
dias respectivamente e são degradadas por enzimas específicas: a colagenase e a
elastase. Tais enzimas são produzidas em excesso quando a pele é exposta à luz
solar, ocasionando a aceleração do envelhecimento (LEONARDI, 2004).
Portanto, a derme atua como suporte físico e fisiológico para a epiderme. Ela
gera firmeza, força e propriedades elásticas para a pele, garantindo, também,
suporte para as estruturas anexas, vasculares e nervosas. A epiderme, sendo
avascular, é suprida com nutrientes oriundos da derme. Também atua como
repositório dos fatores de crescimento, enzimas etc. (IOBST, SANTHANAM,
WEINKAUF, 2006).
2.1.1.3. Hipoderme
A hipoderme exerce função no isolamento térmico e na proteção mecânica
contra choques externos e, dependendo da sua localização, possui camada variável
9
de tecido adiposo (JUNQUEIRA, CARNEIRO, 1995; BENY, 2000; HARRIS, 2003;
LEONARDI, 2004; IOBST, SANTHANAM, WEINKAUF, 2006).
Está envolvida com a lipogênse, armazenamento da gordura e lipólise, sendo
influenciada por fatores nutricionais e hormonais (HERNANDEZ, FRESNEL, 1999;
HARRIS, 2003).
2.1.1.4. Funções da Pele
A junção dessas diferentes camadas determina as várias funções que esse
órgão possui. A pele atua primariamente na interface entre o corpo e o ambiente,
tendo como principal função a proteção (ELIAS, 2007).
A camada mais externa da epiderme é feita de células mortas, imperceptíveis,
designadas para resistir ao estresse mecânico. Está envolvida firmemente com
células lisas, cimentadas por lipídeos e proteínas que servem como uma barreira
impermeável para o ambiente, garantindo a proteção da pele contra injúrias químicas
e biológicas. A ação protetora contra raios solares ultravioleta, causadores do fotoenvelhecimento cutâneo, é garantida pelos melanócitos, que têm uma importante
função em transferir melanina para os queratinócitos basais (IOBST, SANTHANAM,
WEINKAUF, 2006).
Sensibilidade ao toque, à dor e à temperatura representa uma função
importante para a manutenção do equilíbrio fisiológico, já que a pele é a estrutura
que viabiliza o contato do organismo com o meio externo. Tal propriedade permite a
captação de estímulos nervosos, transmitindo-os ao sistema nervoso central, que
responde ao estímulo, fornecendo ao organismo as ferramentas necessárias para
reagir de acordo com determinada situação (SHAI, MAIBACH, BARAN, 2001).
Outra importante função da pele é a termorregulação. Quando exposta a altas
temperaturas ou atividades físicas árduas, há então a secreção de suor, formada por
uma solução diluída de sal, que esfria a pele quando evapora na superfície. A
microcirculação também ajuda a controlar o calor por meio das artérias cutâneas
presentes na derme (IOBST, SANTHANAM, WEINKAUF, 2006).
10
A secreção de sebo, pelas glândulas sebáceas, juntamente com o suor, pelas
glândulas sudoríparas, formam a emulsão natural da pele, importante para a
manutenção da hidratação (HERNANDEZ, FRESNEL, 1999; INOUE, 2006).
A pele ainda apresenta um mecanismo de eliminação de substâncias nocivas
e tem capacidade de se regenerar facilmente, além de apresentar, também, ação
imunológica devido à presença de células de Langerhans (que, após o contato com
alérgenos, tumores e microrganismos, emitem um sinal sensibilizante para iniciar a
resposta imune mediada pelas células T) (PYHN, SANTOS, 2002; IOBST,
SANTHANAM, WEINKAUF, 2006).
A absorção de fármacos pela camada córnea e pelos folículos pilossebáceos
permite que formulações terapêuticas cutâneas possam ser administradas com
vantagem pelo paciente, em formas como fitas adesivas transepidérmicas. Essa
absorção será influenciada pela integridade e espessura da epiderme, hidratação do
estrato córneo, coeficiente de lipossolubilidade, vasodilatação, e ações mecânicas e
elétricas (HERNANDEZ, FRESNEL, 1999).
Restringindo-se à epiderme, sua principal função é prover e manter a
hidratação. A hidratação dos corneócitos é essencial para a função do estrato
córneo. A água é retida na superfície da pele e o estrato córneo previne a sua perda,
sendo a água presente nessa camada um determinante importante da aparência e
propriedades físicas da pele, incluindo flexibilidade. Lipídeos da superfície da pele,
que são derivados das glândulas sebáceas, possuem um papel importante na
hidratação cutânea (RAWLINGS, 2006, INOUE, 2006).
2.1.2. Permeabilidade da Barreira Cutânea
Embora o estrato córneo seja reconhecido como a barreira física mais
importante, as camadas mais baixas da epiderme também são significantes na
função de barreira (BRANDNER, PROKSCH, 2006; MAC-MARY et al., 2006).
A permeabilidade é influenciada pela organização dos lipídios extracelulares
do estrato córneo, visando à formação de uma barreira protetora que previne a perda
de fluidos e eletrólitos (ELIAS, 2006).
11
A secreção de lipídeos nos corpos lamelares não forma uma barreira efetiva.
É necessária a acidificação, pois a concentração de H+ no estrato córneo ativa ou
inibe enzimas específicas pH-sensíveis para estabelecer a permeabilidade e a
integridade do estrato córneo (MAURO, 2006).
O estresse psicológico traz conseqüências negativas para a epiderme, pois
verifica-se a redução de sua permeabilidade com o aumento dos glicocorticóides
endógenos (ELIAS, 2007).
Devido à relativa complexidade da pele humana e muitas moléculas de
interesse para penetrar através dela, deve-se estudar cuidadosamente a sua
permeabilidade (FITZPATRICK, CORISH, HAYES, 2004).
As substâncias podem permear na pele por difusão do ativo, pelos folículos
sebáceos, ou, ainda, pelos queratinócitos. A permeabilidade pode ser influenciada
pelo tamanho da molécula; lipofilicidade do ativo; tipo de formulação; além do estado
físico do estrato córneo, pois verifica-se que a penetração se torna mais fácil quando
o estrato córneo é pouco espesso (LODÉN, 2003; BENY, 2000; LEONARDI, 2004;
VERMA et al., 2003).
O veículo utilizado na formulação também tem papel fundamental na
permeação cutânea. Há alguns veículos que podem ser considerados facilitadores
de permeação, como o ácido láctico, uréia, tensoativos, entre outros. Essas
substâncias interagem com o estrato córneo, alteram sua estrutura de forma
reversível e assim conseguem promover a liberação dos ativos (LEONARDI, 2004).
A permeabilidade cutânea também pode ser alterada pelo grau de hidratação
do estrato córneo. A pele hidratada tem maior flexibilidade e elasticidade, o que
facilita a entrada de substâncias. A hidratação excessiva aumenta a permeabilidade,
podendo ser uma metodologia para melhorar a biodisponibilidade de fármacos por
essa via (ESPOSITO et al., 2007).
Utilizando métodos físicos, como o ultra-som (fonoforese ou sonoforese) e a
corrente galvânica (iontoforese), consegue-se melhorar a permeação de substâncias
na pele. Vibrações de alta freqüência, como no ultra-som, ajudam na penetração de
ativos através do efeito térmico e vasodilatador. Na iontoforese, a substância ativa
deve estar na forma iônica, carregada de cargas elétricas negativas ou positivas para
12
exercer efeito na permeabilidade a partir do princípio da Física de atração e repulsão
(ROSSI, VERGANINI, 2000).
2.1.3. Formação da Barreira Hidrolipídica Cutânea
A barreira cutânea se desenvolve durante a fase embrionária e é
estabelecida, aproximadamente, na 34ª semana de gestação. As crianças
prematuras apresentam aumento na perda de água transepidérmica, estando, desta
maneira, altamente suscetíveis às infecções (KOCH, ROOP, ZHOU, 2006).
A barreira cutânea é renovada de maneira contínua e organizada. O processo
de queratinização é iniciado quando a barreira sofre agressões para recompô-la.
Este processo nada mais é do que uma renovação ou diferenciação celular que leva
à formação da camada córnea. Onde quer que o estrato córneo seja severamente
danificado,
a
epiderme
rapidamente
restaura
a
função
da
barreira,
em
aproximadamente 4 dias (GERARD, MARTINI, CHIVOT, 1998; HARRIS, 2003;
TAGAMI, KIKUCHI, 2006).
O uso de tensoativos reduz a força da barreira hidratante natural. Os sabões
podem fragilizar a barreira, além de retirar os lipídeos da superfície da pele
(RAWLINGS, 2006).
Os corpos lamelares aparecem nas células granulares e têm importante
função na formação do estrato córneo. São formados por organelas ovais
enriquecidas principalmente com lipídeos polares e enzimas catabólicas, que
fornecem os lipídeos necessários para a formação do estrato córneo (BOUWSTRA,
PILGRAN, PONEC, 2006).
Possivelmente, a estratificação é sinalizada por alteração no gradiente de
concentração de cálcio entre as diferentes camadas. A camada basal contém menor
quantidade de íons cálcio e, quando ocorre o processo de estratificação ou
queratinização, essa concentração aumenta, estimulando a secreção dos corpos
lamelares (GERARD, MARTINI, CHIVOT, 1998; HARRIS, 2003; LODÉN, 2003).
Os corpos lamelares se movem para o ápice e, na periferia das células
granulares, aderem à membrana plasmática e secretam o conteúdo dentro dos
13
espaços intracelulares por exocitose. Os lipídeos derivados dos corpos lamelares
são modificados e rearranjados dentro da lamela intercelular. Esses corpos
lamelares servem como carreadores dos precursores de lipídeos da barreira
cutânea, formados principalmente por glicoesfingolipídeos, esteróis livres e
fosfolipídeos. A hidrólise dos glicolipídeos gera ceramidas, ao passo que os
fosfolipídeos são convertidos em ácidos graxos livres. Tal cascata de reações é
ilustrada na Figura 3 (BOUWSTRA, PILGRAN, PONEC, 2006).
Figura 3. Cascata bioquímica na recuperação da barreira (HARRIS, 2003)
14
A formação da barreira cutânea também envolve a presença de várias
enzimas pH-dependentes, principalmente para a descamação, denominadas
hidrolases. No estrato granuloso, há a liberação de hidrolases ácidas dos corpos
lamelares para a diferenciação dos queratinócitos. Várias investigações têm revelado
que pH baixo no espaço extracelular tem uma importante função na regulação da
atividade enzimática, especialmente na queratinização e regeneração da barreira
(SCHMID-WENDTNER, KORTING, 2006). Segundo Lóden (2003), mudanças
extremas do pH da pele estimulam a queratinização, atuando como um sistema de
defesa do organismo.
Existem diversos fatores que modificam a queratinização, como por exemplo,
radiação solar, ação de detergentes, massagem cutânea e cicatrização. A radiação
solar ativa os queratinócitos da camada basal, que, por sua vez, promove a migração
de células para a camada córnea, resultando em espessamento desta última
camada. A massagem cutânea tem capacidade de estimular a atividade das células
germinativas, contribuindo para o processo de queratinização (GERARD, MARTINI,
CHIVOT, 1998).
2.2. Hidratação Cutânea
2.2.1.Desidratação
Descamação, prurido, opacificação, vermelhidão, rachaduras e repuxamento
da pele são sintomas clínicos característicos de pele seca ou xerose (Figura 4).
Essas modificações cutâneas podem ser notadas visualmente ou pelo tato (ROSSI,
VERGNANINI, 1997; LODÉN, 2003).
Diversos fatores fisiopatológicos alteram a integridade da barreira cutânea,
como, por exemplo: mudanças no estrato córneo, anormalidades no processo de
queratinização, alterações dos lipídeos intercelulares e do filme hidrolipídico,
rompimento do metabolismo de água transepidérmica e mudanças do pH cutâneo
(PONS-GUIRAUD, 2007).
A xerose pode ser influenciada por: fatores genéticos, devido a desordens na
estrutura e função da epiderme; fatores ambientais, como umidade e temperatura
15
baixas; e por fatores comportamentais, por meio da exposição a produtos químicos,
como tensoativos, ácidos e bases, entre outros. Também pode ocorrer xerose como
conseqüência da falta de adaptação aos produtos cosméticos (COUTEAU,
COIFFARD, SÉBILLE-RIVAIN, 2006; LODÉN, 2005).
A xerose é caracterizada pela diminuição da água contida no estrato córneo,
ocasionando uma descamação anormal dos corneócitos que perdem a coesividade.
A xerose não altera a quantidade total de lipídios do estrato córneo, porém há a
diminuição na proporção de lipídios neutros e aumento na quantidade de ácidos
graxos livres associados à severidade da desidratação (INOUE, 2006; LODÉN,
2003).
Com essa alteração, o pH cutâneo também é prejudicado. Entretanto, a
acidez natural da pele é essencial para manter a atividade inibitória contra bactérias
patogênicas (PONS-GUIRAUD, 2007).
A epiderme se desidrata devido às desordens no processo de queratinização
e à diminuição do conteúdo de água do estrato córneo abaixo de 10%, cuja causa
pode ser devida ao desequilíbrio entre a evaporação e a reposição de água pelas
camadas inferiores (ROSSI, VERGNANINI, 1997; PONS-GUIRAUD, 2007).
A derme também se desidrata no decorrer do envelhecimento cutâneo. As
macromoléculas hidratáveis, como o ácido hialurônico da matriz intercelular, se
ramificam e o teor da derme na água extracelular diminui, devido à diminuição da
produção de profilagrina, precursora do FHN - Fator de Hidratação Natural
(HERNANDEZ, FRESNEL, 1999; LODÉN, 2003).
Fatores ambientais, temperatura corporal, uso de produtos tópicos e alguns
fatores endógenos podem alterar a membrana dos corneócitos, acarretando em
perda da capacidade de retenção dos componentes do FHN, que são responsáveis
por reter água no estrato córneo. Como conseqüência, ocorre aumento da perda de
água transepidérmica (TEWL), podendo resultar em desidratação cutânea (ROSSI,
VERGNANINI, 1997; HERNANDEZ, FRESNEL, 1999; SHAI, MAIBACH, BARAN,
2001; HARRIS, 2003).
A desidratação é mais profunda a partir dos cinqüenta anos devido à genética,
à redução quantitativa das proteínas responsáveis pela manutenção da hidratação e
16
à morte celular. Ou seja, o envelhecimento traz danos ao manto hidrolipídico, que,
por sua vez, perde gradativamente sua função protetora (RIEGER, 1996;
HERNANDEZ, FRESNEL, 1999).
Figura 4. Xerose (PONS-GUIRAUD, 2007).
Para manter as funções da pele discutidas anteriormente, a hidratação
cutânea torna-se indispensável, visto que a pele desidratada causa danos à
integridade da barreira hidrolipídica, responsável pela homeostase cutânea (BENY,
2000).
A manutenção da hidratação cutânea, bem como a capacidade de renovação
celular do organismo, atuam de maneira expressiva na conservação da saúde,
maciez, flexibilidade, elasticidade e jovialidade cutânea (LEONARDI, 2004).
2.2.2. Mecanismos de Hidratação
Todas as células viáveis necessitam de água para exercer suas funções e
para a sobrevivência humana, devendo a perda de água através da pele ser
cuidadosamente regulada (RAWLINGS, 2006).
17
A água atua como um polímero fisiológico no estrato córneo e vários fatores
influenciam o estado de hidratação, tais como: a percentagem em que a água
alcança o estrato córneo (a partir dos tecidos abaixo); a percentagem de água
perdida na superfície por evaporação; e a habilidade do estrato córneo em reter
água (RAWLINGS, 2006). Segundo Paula (2001), a quantidade e a qualidade do
fator de hidratação natural e do sebo cutâneo também interferem no grau de
hidratação.
A pele humana de um adulto contém aproximadamente 70% de água, porém
ela não está uniformemente distribuída nas diferentes camadas. A maior parte se
encontra na derme, em razão da ação das glicosaminoglicanas (GIRARD, BERAUD,
SIVENT, 2000).
Na pele normal, o nível de água do estrato córneo reduz gradualmente em
direção à superfície. O predomínio de substâncias hidrofóbicas no espaço
intercelular é um fator regulatório importante que retarda a desidratação do
corneócito e assegura a atividade enzimática (PONS-GUIRAUD, 2007).
O estado de hidratação da camada córnea varia de acordo com a quantidade
de água nela presente, com o transporte de água das camadas inferiores, com a
velocidade de evaporação e de queratinização, além de variar conforme a
quantidade e a composição da emulsão epicutânea. A capacidade de retenção de
água pelo estrato córneo está relacionada à quantidade e à qualidade dos fatores de
hidratação natural e dos lipídios, principais responsáveis pela impermeabilização
(ROSSI, VERGNANINI, 1997).
Portanto, para evitar a desidratação é necessário manter a integridade da
barreira cutânea. Existem diferentes mecanismos de hidratação que atuam na
proteção da barreira hidrolipídica. Dentre eles podemos citar: oclusão, umectação e
hidratação ativa (HERNANDEZ, FRESNEL, 1999; SHAI, MAIBACH, BARAN, 2001).
O mecanismo de oclusão é alcançado por meio do uso de substâncias
oleosas, que produzem uma fina camada de óleo sobre a pele, o que enriquece a
ação do manto hidrolipídico e retarda a evaporação da água. Estas substâncias
emolientes produzem mais efeito quando aplicadas na pele após o banho, tendo em
vista que apreendem a água no estrato córneo. Tais substâncias conferem maciez e
18
aspecto aveludado à cútis. São exemplos dessas substâncias: a lanolina, o miristato
de isopropila e o óleo mineral (SHAI, MAIBACH, BARAN, 2001; YOKOTA,
MAIBACH, 2006).
A absorção hídrica é conferida pela ação dos umectantes, que atraem e retêm
a água tanto do ambiente quanto da derme (RAWLINGS, CANESTRARI,
DOBKOWSKI, 2004). Dentre eles, podemos citar: sorbitol, glicerol, propilenoglicol,
glicosaminoglicano, elastina e colágeno. O uso destes é debatido, pois, em
ambientes secos, tais componentes podem absorver água da pele, aumentando o
ressecamento desta. Portanto, seu uso é mais indicado em ambientes úmidos (SHAI,
MAIBACH, BARAN, 2001).
Ingredientes
intracelulares
com
capacidade
higroscópica,
como
os
constituintes do FHN, têm capacidade de promover hidratação ativa, conhecida
como hidratação terapêutica, por meio da reposição desses componentes. Tais
componentes são freqüentemente prescritos no tratamento de xerose, ou pele seca,
por serem semelhantes estruturalmente às substâncias naturais do estrato córneo,
resultando em maior compatibilidade com as células epiteliais e conseqüente
melhora dos resultados terapêuticos ou até mesmo estéticos (ROSSI, VERGNANINI,
1997; PADAMWAR et al., 2005).
2.2.3. Produtos hidratantes
2.2.3.1. Componentes do FHN (Fator de Hidratação Natural)
O FHN está presente nos corneócitos em altas concentrações e é composto
de substâncias umectantes, intensamente higroscópicas e por meio das quais a
água intracelular é retida. Assim, as camadas mais externas do estrato córneo
conseguem hidratação suficiente para evitar a ação desidratante do ambiente. Os
constituintes do FHN estão descritos no Quadro 1 (RAWLINGS, 2006).
Nem todos os umectantes são integrantes do FHN, como a glicerina e o ácido
hialurônico, que não o integram. Dependendo do peso molecular, eles permeiam a
pele ou permanecem na superfície cutânea. A maioria dos umectantes é formada por
moléculas de baixo peso molecular (LODÉN, 2003; FLYN, 2004).
19
Uma das substâncias mais solúveis no estrato córneo, a uréia, vem sendo
freqüentemente empregada em tratamentos cosméticos e dermatológicos. Tal
substância tem propriedades queratolítica ou queraplástica, dependendo de sua
concentração. Soluções contendo 20% de uréia têm mostrado redução em coceiras,
ao passo que para tratamento de ictiose e hiperqueratose deve ser usada na
concentração de 10%, em emulsões (LODÉN, 2003).
A uréia é encontrada naturalmente nos corneócitos a 1%. Também está
presente na urina, em concentração média de 2%, na qual é hidrolisada em amônia
e dióxido de carbono. Pode ser utilizada no tratamento de pele seca em formulações
cosméticas, em concentrações que variam de 3 a 5% (VIGLIOGLIA, RUBIN, 1989;
LODÉN, 2003).
A glicerina é outro umectante importante utilizado em produtos cosméticos.
Pode ser usada na forma de emulsões em altas concentrações, como 20%, e não
causar efeitos adversos (LODÉN, 2003). Estudos mostram que uma única aplicação
de solução aquosa de glicerina em pele normal reduz a perda transepidérmica de
água (TEWL) por algumas horas, já a sua aplicação a 20%, em emulsões, não
proporcionou efeitos significativos sobre a TEWL (LODÉN et al., 2001).
Segundo Lodén et al. (2001), após testes comparativos in vivo entre a uréia e
a glicerina, a primeira resultou em maior redução na perda transepidérmica de água
em pacientes com dermatite atópica em relação à segunda. Portanto, a uréia
apresentou-se mais eficaz no tratamento de pele seca do que a glicerina. Entretanto,
a medida da capacitância da superfície cutânea não mostrou diferenças significativas
entre as áreas tratadas com uréia e glicerina. Estudos realizados por Lodén et al.
(2002), mostraram que não há diferenças significativas entre uréia e glicerina no
tratamento de dermatites atópicas.
2.2.3.2. Emolientes
Os emolientes são substâncias líquidas na temperatura ambiente que
suavizam e amaciam a pele. Representados pelos óleos, especialmente os vegetais,
os emolientes são freqüentemente utilizados nas formulações para melhorar a
20
espalhabilidade do produto e melhorar o sensorial cutâneo. Além disto, certamente
os lipídios geram benefícios ao tecido cutâneo, uma vez serem os principais
constituintes das membranas celulares e, também, responsáveis por manter o nível
de água adequado no estrato córneo, permitindo, desta forma, maior flexibilidade
(MAC-MARY et al., 2006; LEONARDI, 2004).
Os emolientes auxiliam na função da impermeabilização da barreira
hidrolipídica, resultando em uma maior quantidade de água retida e permitindo a
hidratação e a melhora da aparência do estrato córneo. Conforme anteriormente
exposto, a presença de umidade no interior das células córneas mantém a
elasticidade, a flexibilidade e a maciez da pele (HERNANDEZ, FRESNEL, 1999;
SHAI, MAIBACH, BARAN, 2001; LEONARDI, 2004; RAWLINGS, CANESTRARI,
DOBKOWSKI, 2004).
O estrato córneo contém, naturalmente, substâncias emolientes como
ceramidas, ácidos graxos livres e colesterol. Os óleos vegetais vêm sendo
constantemente empregados em formulações de uso tópico em virtude de terem em
sua composição ácidos graxos semelhantes aos encontrados na epiderme
(LEONARDI, 2004).
2.2.3.3. Extrato Vegetal
Desde 7000 a.C., a humanidade vem se utilizando da química das plantas na
produção de óleos emolientes, xampus, cremes e medicamentos. Com o auxílio da
tecnologia e de avançadas pesquisas científicas, os benefícios de matérias-primas
desse tipo em produtos de beleza estão sendo explorados com maior eficiência. As
novas descobertas podem aumentar os benefícios de cada óleo ou extrato vegetal,
já que cada um pode conter centenas de componentes e substâncias orgânicas com
finalidades diferentes (WILLCOX, 1993).
O uso de plantas e seus extratos revolucionou a química cosmética moderna,
pois o uso de muitas preparações cosméticas com produtos sintéticos ocasionou
situações graves de reações na pele. (CUNHA, SILVA, 2004).
Atualmente, há uma tendência pela utilização de produtos vegetais, devido ao
forte apelo de consciência ambiental e à diversificada fonte de substâncias ativas
21
que tais produtos apresentam, muitas delas ainda inexploradas, encontradas em
abundância na natureza, o que incentiva as empresas cosméticas a buscarem novos
ingredientes (BLOISE, 2003; OLIVEIRA, 2003; SILVA, 2003).
Adicionalmente, os extratos vegetais são utilizados por razões de marketing,
visto que a mensagem do efeito dos “ingredientes naturais” é muito mais
compreendida pelo consumidor (LODÉN, 2005).
Os extratos vegetais são os ativos mais utilizados na formulação de produtos
para a pele e para o cabelo. No setor de produtos destinados ao tratamento cutâneo
os extratos podem hidratar, suavizar e reestruturar a pele (WERNER, 2004).
Os diferentes componentes vegetais, assim como qualquer outro ativo, atuam
de maneira particular para alcançar um objetivo em comum. Por exemplo, o extrato
do vegetal Imperata cylindrica é vendido no mercado com o apelo de hidratar a pele
por um período de 24 horas devido a um componente osmoregulador celular. Já a
trealose, um dissacarídeo encontrado em plantas do deserto, é comercializada com
o apelo de aumentar o nível de hidratação natural da pele por preservar a
integridade morfológica das membranas biológicas, minimizando a perda de água
transepidérmica (CRODA).
Porém, nem todas as plantas possuem os requisitos necessários para serem
utilizadas como ativos cosméticos. Existem extratos vegetais altamente tóxicos e
irritantes à cútis. Por isto, testes dermatológicos e toxicológicos são indispensáveis
para evitar danos à pele (WERNER, 2004).
As variações dos processos de produção, estações do ano e formas de cultivo
limitam a utilização desses ingredientes nos produtos cosméticos. Há, também, a
necessidade de se estabelecer condições ótimas e concentrações de estabilidade e
eficácia clínica desses produtos (CHIU, KIMBALL, 2003; LODÉN, 2005).
A seleção do material vegetal bruto, a validação do processo de extração do
ativo e a produção destes ativos com controle analítico rígido e eficaz são prérequisitos indispensáveis para garantir a qualidade do produto cosmético final
(WERNER, 2004).
22
2.2.3.4. Derivados de Açúcares
Os carboidratos, devido ao grande número de grupos hidroxila, interagem
fortemente com a água (LIU et al., 1997). Tem-se verificado que alguns açúcares
podem ser usados como tensoativos em produtos cosméticos, como é o caso, a
título exemplificativo, do raminosídeo. Estudos com esse açúcar em novas
formulações apresentaram cosméticos com alto poder de hidratação e de rápida
penetração cutânea (HOLMONT et al., 2001).
Outros açúcares, como o sorbitol e a tagatose, têm sido adicionados em
preparações cosméticas, principalmente em cremes dentais, devido às propriedades
umectantes, além de garantirem um sabor agradável aos produtos (LU, 2001).
Combinando-se, em um mesmo produto, lipídeos e açúcares com poder
umectante, como a trealose, faz-se possível aumentar grandemente a hidratação do
estrato córneo. Verificou-se, em um estudo, que a capacitância da pele aumentou
cerca de 40%, enquanto a perda de água transepidérmica reduziu 15% em duas
semanas com o uso dessas substâncias. Pôde-se constatar, igualmente, o reparo da
barreira cutânea por conta da restauração dos lipídeos da matriz extracelular, bem
como o efeito imediato na hidratação cutânea (GUGLIELMINI, BERARDESCA,
2007).
Segundo Kim et al. (2005), um polissacarídeo contendo frutose produzido pela
bactéria anaeróbia Zymomonas mobilis apresentou efeito hidratante semelhante ao
ácido hialurônico.
Os carboidratos, a exemplo das enzimas, exercem papel importante na
barreira cutânea. A enzima glicosidase é capaz de converter a glicosilceramida em
ceramida, passo indispensável no desenvolvimento e maturação dos lipídeos que
estabelecem a barreira cutânea. Devido a esse conceito, os derivados de açúcar
estão sendo amplamente explorados e já patenteados com o apelo de estimular as
glicosidades. Quando essas enzimas estão estimuladas, favorecem o aumento dos
lipídeos, promovendo, conseqüentemente, uma melhora na função da barreira
cutânea (BRUNO, 2004).
23
2.2.3.5. Silício Orgânico
O silício é um oligoelemento constituinte das glicosaminoglicanas e está
firmemente ligado à matriz polissacarídica. No ser humano, o silício e seus derivados
são encontrados principalmente no tecido conectivo, sendo essenciais para o
crescimento normal do indivíduo (SCHWARZ, 1977).
Os
derivados
do
silício
orgânico,
também chamados
silanóis,
são
responsáveis pelo metabolismo de regeneração e pela divisão celular. Como são
patentes, não temos muitas referencias. Promovem, inclusive, a hidratação da
epiderme e da derme, em razão da habilidade de manter a água ligada aos tecidos
(PAILLET, 2000).
O envelhecimento diminui o teor de silício, acarretando em desestruturação do
tecido conjuntivo. A reposição do silício no tecido dérmico é feita na forma de silício
orgânico; biologicamente ativo. O silício orgânico atua diretamente sobre o
metabolismo celular, estimulando a biosíntese das fibras de colágeno, elastina e
proteoglicanas, conferindo firmeza e tonicidade aos tecidos. Isto ocorre devido à
estimulação das citocinas, mensageiras da comunicação celular entre os
queratinócitos e fibroblastos. Além do mais, tal oligoelemento reforça a membrana
celular, tornando-a mais resistente ao ataque dos radicais livres responsáveis pela
aceleração do envelhecimento (EXSIMOL).
Na epiderme, o silício está situado nas camadas queratinizadas, contribuindo
para a proliferação e diferenciação dos queratinócitos. Na derme, ele participa de
macromoléculas que sintetizam fibroblastos. Os silanóis são elementos constitutivos
da matriz extracelular e apresentam vários grupos hidroxilas. Estão envolvidos na
regulação do metabolismo dos tecidos, assim como na restauração da homeostase e
na comunicação celular. Apresentam, ainda, propriedades contra o envelhecimento
cutâneo por conta da proteção face os efeitos dos radicais livres, além de garantirem
firmeza, suavidade e hidratação cutânea (PAILLET, 2000).
24
A hidratação cutânea natural é dependente do bom funcionamento do
metabolismo celular. Deste modo, quando o metabolismo sofre danos, a hidratação
cutânea é afetada, de modo que a suplementação de silício orgânico irá restabelecer
o sistema de hidratação natural da pele, auxiliando na retenção de moléculas de
água sobre a pele. O silício auxilia a pele na recuperação de sua capacidade de
defesa natural, afetada pela exposição aos raios UV e pelo envelhecimento. Há uma
grande quantidade de silícios orgânicos disponíveis no mercado, como Methylsilanol
Mannuronate, Ascorbyl Methylsilanol Pectinate e Dimethylsilanol Hyaluronate. Cada
um destes ativos atua de maneira específica, dependente do radical agregado à
molécula (EXSYMOL).
O Methylsilanol Mannuronate previne a perda de elasticidade dos tecidos
cutâneos, protege as células do ataque de radicais livres, ajuda a pele a recuperar
sua capacidade de defesa natural contra os raios UV e, ainda, possui ação
antiinflamatória e anti-edema. O Ascorbyl Methylsilanol Pectinate tem ação
maximizada de redução dos radicais livres, devido à presença do ácido ascórbico,
além de regenerar o tecido cutâneo e normalizar a pigmentação cutânea. O
Dimethylsilanol Hyaluronate atua como hidratante biológico, regenerando o sistema
de auto-hidratação e protegendo as fibras elásticas (EXSYMOL).
2.2.3.6. Reações Adversas dos Hidratantes
Pode-se considerar que os hidratantes são dotados de segurança favorável,
se comparados aos ativos usados em dermatologia. Ainda que usados em áreas
extensas do corpo, e por um período longo de tempo, eles raramente estão
associados a sérios riscos de saúde (HALVARSSON, LODÉN, 2007).
Pessoas com a pele sensível apresentam uma alta incidência de reações
adversas a produtos cosméticos (BORNKESSEL, 2005).
Reações cutâneas desagradáveis provenientes de preparações tópicas
podem ser encontradas. As mais comuns são as reações sensoriais, como
queimação e ardência, ou as subjetivas (sem sinais de inflamação) imediatamente
após a aplicação dessas preparações tópicas (HALVARSSON; LODÉN, 2007).
25
Umectantes, como ácidos láticos e uréia, assim como os conservantes,
causam reações subjetivas. Porém, formulações isentas destas substâncias
potencialmente irritantes podem induzir sensações subjetivas ou alergia. Cada
organismo reage de uma maneira particular à exposição de determinadas
substâncias. Em formulações tópicas, fragrâncias e conservantes são identificados
como os maiores sensibilizadores (HALVARSSON, LODÉN, 2007).
Para minimizar a irritação cutânea aos hidratantes, imperiosa se faz a
existência de métodos sensíveis e de confiança para testar esses produtos (AGNER
et al., 2000). De acordo com BURACZEWSKA et al. (2007), há uma falta de
conhecimento sobre os efeitos dos hidratantes na função de barreira cutânea,
principalmente após um longo prazo. Alguns hidratantes podem fragilizar a função da
barreira, enquanto outros podem fortalecê-la, influenciando na sua recuperação.
2.3. Avaliação da Hidratação Cutânea
2.3.1 Avaliação in vitro do comportamento das substâncias hidratantes
na pele utilizando técnicas espectrométricas e termoanalíticas
Uma
variedade
de
técnicas
espectroscópicas
vibracionais
tem sido
empregada recentemente no estudo da estrutura do stratum corneum e das
modificações causadas pela ação de substâncias aplicadas (BABY et al., 2006 a;
BABY et al., 2006 b;HANH et al., 2001; SCHENDZIELORZ et al.,1999). Essas
técnicas são métodos analíticos capazes de fornecer informações complementares
sobre a composição e disposição das moléculas constituintes da pele. Permitem,
inclusive, o surgimento de novos estudos mais detalhados sobre os diversos
constituintes da pele, que possibilitam avaliar as diferentes funções do manto
hidrolipídico, ou ainda, quantificar os efeitos dos cosméticos ou medicamentos de
uso tópico sobre a cútis. Os métodos, como a espectroscopia infravermelha com
transformada de Fourier e acessório de refletância total atenuada (ATR-FTIR),
podem avaliar alterações no grau de ordem dos lipídeos do estrato córneo
(PRASCH, et.al., 2000). Foi demonstrada que a espectroscopia fotoacústica no
26
infravermelho (PAS-FTIR) é uma técnica útil de avaliar o comportamento de
substâncias ativas na pele.
Na espectroscopia fotoacústica, de uma maneira geral, a luz modulada
proveniente de qualquer região (ultravioleta, visível ou Infra-vermelho) incide sobre a
amostra, sendo absorvida e gerando, assim, calor no interior da amostra. Após a
difusão do calor para a superfície da amostra, há geração de pressão (som) no gás
de transferência circundante, sendo o sinal de som registrado por um microfone
sensível, acoplado à câmara fotoacústica. Este som fornece informações sobre as
propriedades da amostra. No caso de espectrômetro infravermelho, a leitura é
fornecida na forma de um interferograma (HANH et al., 2001). As amostras podem
ser prontamente utilizadas sem preparação prévia. Trata-se de uma técnica aplicável
a meios não transparentes e que espalham fortemente a luz, como é o caso do
stratum corneum (HANH et al., 2001; HANH et al., 2000; ROSENCWAIG & PINES,
1977).
A espectroscopia de Raman FT-Raman pode ser mais adequada para a
investigação de amostras biológicas, visto que, por este método, a água absorve em
regiões de baixa freqüência e de maneira profunda, o que permite maior precisão
nos resultados (SCHRADER, et. al., 1997). A Calorimetria Exploratória Diferencial é
uma técnica amplamente utilizada para a avaliação de mudanças estruturais do
stratum corneum, permitindo a avaliação dos efeitos gerados pelos compostos
aplicados sobre a pele. Modificações nas entalpias envolvidas nas transições de
fases de lipídeos e alterações no pico de desnaturação da queratina indicam uma
interação dos compostos aplicados com o stratum corneum, permitindo uma melhor
compreensão dos mecanismos envolvidos e auxiliando no desenvolvimento de
bases para produtos de uso dérmicos e transdérmico (BABY et al, 2006 b;
LEOPOLD & LIPPOLD, 1994).
Espectroscopia Fotoacústica no Infravermelho (FTIR-PAS), Espectroscopia de
Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) e Calorimetria Exploratória
Diferencial (DSC) são técnicas comprovadamente seguras que, quando utilizadas
em conjunto, fornecem resultados precisos e confiáveis.
27
A espectroscopia no infravermelho e a espectroscopia Raman são técnicas
complementares, baseadas nos modos vibracionais das ligações atômicas de uma
molécula. São técnicas muito utilizadas quanti e qualitativamente em análises
farmacêuticas, na quantificação de droga num sistema semi-sólido ou sólido, na
caracterização da influência de modificadores de penetração no estrato córneo, na
realização do monitoramento não-invasivo da penetração da droga na membrana, na
visualização da distribuição da droga e na caracterização de sistemas coloidais.
A Calorimetria Exploratória Diferencial é usada na indústria farmacêutica e de
polímeros para caracterizar o comportamento térmico dos componentes do fármaco.
Além disso, permite determinar as temperaturas de transição vítrea, de fusão, de
cristalização e de cura, bem como os calores de fusão e de cristalização. Utiliza uma
pequena quantidade de amostra que, contudo, não é recuperada (BABY et al., 2006;
LACERDA, 2003). Este método também é amplamente utilizado para a avaliação de
mudanças estruturais do estrato córneo, permitindo-se a avaliação dos efeitos que
compostos aplicados sobre a pele exercem sobre a sua estrutura. (LEOPOLD &
LIPPOLD, 1994).
Considerando-se as técnicas acima descritas, torna-se possível avaliar e
comparar in vitro as alterações do estrato córneo causadas por substâncias
aplicadas na pele, como os compostos hidratantes. A situação ideal é a utilização da
pele humana em modelos in vitro, porém a pouca disponibilidade de amostras de
pele em quantidade suficiente para estes estudos, aliada às dificuldades de
armazenamento, tornam seu uso limitado (SCHMOOK, MEINGASSENER, BILLICH,
2001; RIGG & BARRY, 1990).
Como alternativas de membranas, muitos pesquisadores utilizam-se de pele
de animais de experimentação, membranas sintéticas e culturas tridimensionais,
como a epiderme reconstruída, a pele equivalente (LOPES & KANEKO, 2000).
Existe, atualmente, interesse no uso da pele de muda de cobra como modelo para
pele humana. Diversos pesquisadores têm avaliado a aplicabilidade da pele de muda
de cobra em estudos de permeação com diferentes graus de sucesso (BABY et al.,
2006 a; BABY et al., 2006 b; RIGG & BARRY, 1990; WIDLER, SIGRIST, GAFNER,
2002). Podendo ser obtida naturalmente sem a morte do animal, a pele de cobra
28
fornece barreira similar ao estrato córneo humano, desprovida, todavia, de folículos
pilosos e epiderme viável. Possui as vantagens de não sofrer degradação
microbiológica e de ter armazenamento facilitado (RIGG & BARRY, 1990).
A estrutura da pele de cobra é formada por 3 camadas distintas, quais sejam:
a pele mais externa, ou camada β, composta basicamente por β queratina; abaixo
dela está localizada a camada meso, ou intermediária, similar ao stratum corneum
humano, composta de 3 a 5 camadas de células achatadas e extremamente finas,
circundadas por lipídeos intercelulares; e, por fim, a parte mais interna, ou camada
que é composta por -queratina. A camada intermediária é o principal depósito de
lipídeos na pele de cobra e constitui, também, a principal barreira à permeabilidade
da água (ITOH et al., 1990; TAKAHASHI et al.,1993).
2.3.2. Avaliação da Hidratação Cutânea in vivo
A Bioengenharia cutânea, ou Biometria cutânea, consiste no estudo das
características biológicas, mecânicas e funcionais da pele por meio da medição de
diferentes variáveis por métodos cientificamente comprovados e não-invasivos, que
podem ser usados sozinhos ou em combinação (RODRIGUES, 1996; ROSSI,
VERGNANINI, 1997).
Vários métodos não-invasivos têm sido desenvolvidos para estudar os
aspectos fisiológicos da pele com desconforto mínimo para o voluntário (BAZIN,
FANCHON, 2006).
O mercado cosmético vem crescendo a cada ano, acarretando aumento da
concorrência, o que requer inovação por parte das empresas que os produzem.
Surge, desta feita, a necessidade de se destacar no mercado, oferecendo-se
serviços diferenciados aos clientes. Em virtude disso, os testes de eficácia de
cosméticos têm sido amplamente utilizados (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999;
HARRIS, 2003).
A bioengenharia cutânea possibilita avaliar tanto quantitativamente quanto
qualitativamente as características da pele, permitindo que se comprove a eficácia
29
de um produto cosmético in vivo (RODRIGUES, 1996; BAREL, CLARYS, GABARD,
1999).
A combinação de diferentes técnicas de biometrologia não apenas permite
avaliar os apelos mercadológicos, como, também, fornece informações sobre a
segurança do uso de formulações com metodologias não-invasivas mais confiáveis,
viabilizando a detecção quantitativa de propriedades da pele e de reações
bioquímicas em estados iniciais do processo (HARRIS, 2003).
Em se tratando de cosméticos, a mensuração da hidratação da pele é o apelo
mais desejado pelas indústrias cosméticas, uma vez existirem diversos produtos
hidratantes no mercado para combater a desidratação e prevenir o envelhecimento
cutâneo precoce (BERARDESCA et al., 1997; BAREL, CLARYS, GABARD, 1999).
Clinicamente, os hidratantes são importantes aliados no tratamento de
patologias dermatológicas. Portanto, a avaliação da hidratação cutânea também é
desejada neste caso, seja na investigação, seja no tratamento de uma afecção
dermatológica, como a xerodermia (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999).
A auto-avaliação dos voluntários ou a avaliação do examinador é muito
subjetiva, necessitando de técnicas que podem ser mensuradas por um método
objetivo, permitindo-se, assim, a detecção de mudanças sutis na morfologia e função
da pele, que não são detectadas na avaliação sensorial, e que forneça informações
mais precisas e reprodutíveis. Desta forma, o mais sensato a se fazer é correlacionar
os métodos biotecnológicos com as avaliações visual e tátil (BAREL, CLARYS,
GABARD, 1999; PAEPE et al., 2000; HARRIS, 2003).
A mensuração da hidratação na superfície da pele fornece informações
importantes sobre as propriedades biofísicas e sobre a função da barreira cutânea.
Com uma quantidade de água adequada, a pele mantém a função de barreira,
mantendo-se macia, flexível e com uma aparência saudável (BAZIN, FANCHON,
2006).
É extremamente difícil avaliar a hidratação das camadas da epiderme in vivo
de modo não-invasivo. Diferentes técnicas biotecnológicas têm sido desenvolvidas
para esta finalidade, envolvendo mensuração de propriedades elétricas, além de
30
métodos espectroscópicos, propriedades mecânicas, ressonância magnética nuclear
e topografia da superfície cutânea (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999).
Vale ressaltar que a medida da perda de água transepidérmica não é um
indicador da hidratação do estrato córneo, mas sim um indicador da função da
barreira cutânea, sendo usada principalmente para dar suporte aos apelos dos
produtos que têm como objetivo melhorar ou restaurar a função da barreira cutânea
(DYKES, 2002).
Em todos estes casos, o controle ambiental, a temperatura, a umidade, a
fonte de luz, a circulação de ar, as variáveis instrumentais, a calibração de
equipamentos, as propriedades da sonda, a qualidade e a integridade dos produtos,
o sexo, a idade, a raça e a limpeza na área dos voluntários são de extrema
importância para garantir obtenção de resultados confiáveis. A ampla variabilidade
entre os objetos de estudo é uma limitação dos testes que utilizam a bioengenharia
cutânea (HARRIS, 2003; TANAKA et al., 2008).
Estudos da hidratação da pele são executados principalmente a curto prazo,
sendo as medidas realizadas entre 1 e 8h após a aplicação do produto,
possibilitando-se verificar a hidratação cutânea, mesmo após uma única aplicação
(DAL’BELO, GASPAR, CAMPOS, 2006).
2.3.2.1 Mensuração de Propriedades Elétricas das Camadas
Superiores da Epiderme
A quantidade de água presente na epiderme está relacionada às suas
condições e propriedades, podendo a sua monitoração diagnosticar alterações não
perceptíveis a olho nu. O teor de água presente no estrato córneo altera a passagem
de corrente alternada de baixa freqüência através da pele, permitindo a monitoração
das alterações da barreira por meio de equipamentos capazes de medir
indiretamente a hidratação cutânea (HARRIS, 2003).
A hidratação da superfície da pele pode ser mensurada pela medida da
condutância, impedância ou, ainda, pela capacitância elétrica (CLARYS, BAREL,
GABARD, 1999; HEINRICH et al., 2003).
31
As medidas realizadas pelos equipamentos baseados na impedância e na
capacitância da pele são expressas em unidades arbitrárias (u.a.), enquanto as feitas
por meio da condutância são expressas em unidades reais, denominadas µsiemens
(FLUHRL et al. 1999; CLARYS, BAREL, GABARD, 1999; O´GOSHI, SERUP, 2005;
CRAVELO, FERRI, 2008).
A impedância elétrica é definida como a resistência elétrica total da pele a
uma corrente alternada. Além da resistência, a impedância da pele está relacionada,
também, com a capacitância e com as múltiplas freqüências que podem ser
aplicadas na pele. A medida da impedância reflete as alterações estruturais e
químicas dos tecidos vivos, e é altamente dependente da quantidade de lipídeos no
estrato córneo (HILDERBRANT, ZIEGLER, WOLLINA, 1998; FLUHR et al., 1999;
NICANDER, OLLMAR, 2004; FERREIRA, SILVA, SOUZA, 2007).
A condutância das camadas superiores da epiderme, mais particularmente da
camada córnea, também pode ser considerada um importante parâmetro da
hidratação da superfície da pele. Nesse método, há um contato galvânico direto
entre os eletrodos e a superfície da pele (BAREL, CLARYS, 1997; FLUHR et al.,
1999).
A avaliação da capacitância envolve a aplicação de uma corrente à baixa
freqüência e intensidade, de modo que atinja o estrato córneo. São realizadas
medidas repetidas da capacitância elétrica, efetuando comparação entre uma região
sem o produto e com o produto aplicado, a fim de avaliar o efeito hidratante de um
produto cosmético sobre o estrato córneo (HARRIS, 2003).
Estudos com vários equipamentos que medem indiretamente a quantidade de
água presente nas camadas superiores da pele, baseados em diferentes métodos,
mostram que há uma alta correlação entre as técnicas existentes (FLUHR et al.,
1999; CLARYS, BAREL, GABARD, 1999; HARRIS, 2003).
O Corneometer é um dos aparelhos mais utilizados para verificar a
hidratação cutânea através da capacitância. A sonda é constituída de duas placas
metálicas, estando uma ao lado da outra, medindo a uma profundidade de até 30
micrômetros. Esse instrumento tem ganhado considerável aceitação pela sua
satisfatória eficiência, sua alta reprodutibilidade e seu fácil manuseio, além de ser
32
econômico (ALANEN et al., 2004; O´GOSHI, SERUP, 2005; MAC-MARY et al.,
2006).
O MoistureMeter também é um aparelho que mede a capacitância da pele,
sendo formado por uma sonda e por um eletrodo interno de 5 milímetros de
diâmetro, como mostra a Figura 5. A sonda é equipada com um sensor de força,
permitindo ao usuário selecionar a pressão adequada em cada medição (ALANEN et
al., 2004).
Figura 5 . MoistureMeter® (ALANEN et al., 2004).
O resultado das medições pela capacitância elétrica é influenciado por
diversos fatores. Dentre os fatores químicos, podem ser citados: hidratação da
camada córnea; presença de proteínas e de outros compostos químicos, como a
glicerina e a uréia; e ligações de hidrogênio da estrutura da água. Entre os fatores
físicos, estão: freqüência da carga elétrica usada; tipo de eletrodo aplicado na
superfície da pele; temperaturas da pele e externa do corpo; umidade do ambiente; e
pressão aplicada sobre o eletrodo (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999; HARRIS,
2003).
33
A avaliação elétrica da hidratação cutânea permite, tão-somente, indicar
valores relativos, mas não medidas absolutas, devendo-se, por conseguinte, ter
muito cuidado na interpretação do teste (BERARDESCA et al., 1997).
2.3.2.2. Avaliação da Perda de Água Transepidérmica (TEWLTransepidermal Water Loss)
Os corneócitos estão organizados compactamente de maneira a constituir
uma barreira bilipídica impermeável, a fim de reter o máximo de água possível no
estrato córneo para manter a hidratação cutânea necessária à homeostase. A
composição e a organização dos lipídios são fatores importantes para restringir a
perda de água transepidérmica (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999; HARRIS, 2003;
LODÉN, 2003).
A perda de água através da epiderme é um dos parâmetros biofísicos mais
importantes para avaliar a eficiência da barreira cutânea. Quando ela está danificada
pelos agentes físicos ou químicos, há um aumento na perda de água
transepidérmica (GIOIA, CELLENO, 2002; PAEPE et al., 2005; BURACZEWSKA et
al., 2007).
Em condições normais, a perda de água através da epiderme é de 3-6
g/hora/m2, e ocorre por difusão passiva da água pelo estrato córneo (NICANDER,
ABERG, OLLMAR, 2003; TAGAMI, KIKUCHI, 2006).
A oclusão decorrente do uso de emulsões e óleos reduz a perda de água
transepidérmica e também promove um aumento na quantidade de água no estrato
córneo (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999; COMACCHI, HERCOGOVA, 2004).
Avaliar a perda de água transepidérmica é importante não só para analisar a
integridade e a eficiência desta barreira, mas também para constatar o efeito de
substâncias químicas sobre a superfície cutânea. É possível, ainda, investigar a ação
de preparações farmacêuticas oclusivas sobre a epiderme, considerando que
processos patológicos, como ferimentos e dermatites, induzem acréscimo da perda
de água transepidérmica. O nível de TEWL serve como indicador da permeabilidade
34
da pele na aplicação de substâncias tópicas (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999;
HARRIS, 2003; LODÉN, 2003).
Esse método pode ser avaliado em câmaras abertas, sendo os equipamentos
mais utilizados o Tewlmeter e o Evaporimeter. Utilizam-se, também, câmaras
fechadas, como é o caso do Vapometer (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999;
HARRIS, 2003; ZHAI et al., 2007).
Outros agentes voláteis, que não a água, como o álcool, podem influenciar os
resultados, desde que a medição seja efetuada logo após a aplicação do hidratante
contendo a substância interferente. A aplicação de formulações aquosas resulta em
um aumento imediato nos resultados, enquanto a aplicação de formulações isentas
de água reduzem os valores (HARRIS, 2003; LODÉN, 2003).
TEWL pode ser mensurado por um método que mede o gradiente de
evaporação usado no TEWA-meter ou Tewlmeter. A técnica consiste em utilizar
um cilindro aberto contendo dois higrosensores acoplados com dois termômetros
dispostos a distâncias diferentes da superfície da pele. A diferença entre a pressão
do vapor dos dois pontos está diretamente relacionada ao grau de perda de água por
evaporação naquela região específica delimitada da pele, na qual os resultados são
expressos em g/m2.h. (LODÉN, 2003).
Por ser um sistema que utiliza câmaras abertas, possui algumas limitações
relacionadas ao ambiente e a fluxos de ar perto da sonda, ao seu tamanho e aos
locais da medida (NUUTINEM et al., 2003).
O Vapometer é um sistema pequeno de câmara fechada que possui um
diâmetro interno de 11 milímetros e abrange uma área de 95 m2. Esse método
consiste em uma sonda que é aplicada na pele para coletar o vapor de água perdido
em sua superfície, sendo a umidade relativa dentro da sonda obtida por um
higrosensor eletrônico. Esse método não permite registrar medidas contínuas da
perda de água transepidérmica, pois quando o ar dentro da câmara fica saturado, a
evaporação cutânea cessa. As medidas são expressas também em g/m2.h e o valor
máximo obtido é de 300 g/m2.h. (SHAI, ZHAI, MAIBACH, 2005; FLUHRL,
FEINGOLD, ELIAS, 2006).
35
2.4 Estudos de estabilidade de produtos cosméticos
Segundo o Guia de Estabilidade de Produtos Cosméticos da Agência
Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), o estudo de estabilidade de produtos
cosméticos fornece informações que indicam o grau de estabilidade, visando avaliar
o tempo durante o qual o produto a ser testado mantém, dentro dos limites
especificados, as mesmas propriedades e características que possuía na época de
sua fabricação.
Variáveis relacionadas ao processo de fabricação ou incompatibilidades dos
componentes da formulação são exemplos de fatores intrínsecos que podem alterar
a estabilidade do produto. Temperatura, presença de luz e oxigênio, umidade e
contaminação microbiológica são exemplos de fatores extrínsecos responsáveis por
alterar a estabilidade de um produto (BRASIL, 2004).
A avaliação da estabilidade é essencial para assegurar a qualidade do
produto final. Os testes são feitos visando estabelecer o prazo de validade da
fórmula, além de indicarem as condições mais adequadas para o armazenamento
(MONTAGNER, CORRÊA, 2004).
No ramo cosmético, as previsões realizadas que se baseiam apenas em
parâmetros químicos não podem ser totalmente confiáveis, sendo a avaliação da
estabilidade física de extrema importância (GUARATINI, GIANETI, CAMPOS, 2006).
A degradação de um produto depende da cinética de reação, sendo os testes mais
utilizados os de estabilidade acelerada (MAGARI et al., 2004).
2.4.1.Teste de estabilidade acelerada (TEA)
Para avaliação da estabilidade, os produtos são submetidos a condições de
estresse, visando acelerar o surgimento de possíveis sinais de instabilidade. Os
testes de aceleração mais comuns são: o armazenamento da formulação a ser
testada em estufa a 37 e a 40 °C ± 2 °C, e em geladeira a 5 °C ± 2 °C; exposição do
produto à radiação luminosa, a ciclos de congelamento e descongelamento e ao
teste da centrífuga. O tempo mais usual utilizado neste estudo acelerado é de 90
dias, sendo que as amostras devem ser avaliadas no tempo zero e aos 7°, 15°, 30°,
60° e 90° dias (BRASIL, 2004).
36
Em tais testes, são avaliados principalmente os parâmetros organolépticos,
como aspecto, cor e odor, e os parâmetros físico-químicos, como pH e viscosidade
(BRASIL, 2004).
O termo reologia é amplamente empregado no estudo de formulações
cosméticas, a fim de se conhecer a velocidade de deformação a que estão sujeitas,
por meio da observação dos materiais após a aplicação de forças externas
(LEONARDI, CAMPOS, 2001; CAMARGO, 2006).
O comportamento reológico está diretamente relacionado à facilidade de
utilização do produto, à estabilidade física e à percepção cutânea (MILLER,
LOFFLER, 2006).
Os polímeros utilizados na preparação de géis têm grande influência no
comportamento reológico, afetando, conseqüentemente, a estabilidade do produto e,
também, interferindo na aceitação do consumidor (CORRÊA et.al., 2005).
37
3. Objetivos
O presente estudo teve como principal escopo avaliar in vivo a eficácia
hidratante de formulações contendo diferentes substâncias ativas por capacitância
elétrica e perda de água transepidérmica. Os compostos ativos selecionados para
incorporação nos géis à base de carbômero foram: uréia; extrato vegetal de Imperata
cylindrica; complexo contendo fatores de hidratação natural; derivados do açúcar,
sacarídeo isomerato; e a mistura de xilitilglicosídeo e anidroxilitilglicosídeo.
Os objetivos secundários foram:
- Avaliar a estabilidade acelerada das formulações
- Comparar o desempenho entre Corneometer® e Moisturemeter® quanto à
capacitância elétrica e, quanto à perda de água transepidérmica, o Vapometer® e o
Tewlmeter®.
- Verificar o comportamento in vitro das alterações causadas pelas substâncias
hidratantes, em modelo alternativo de estrato córneo.
38
4. Material e Métodos
4.1 Material
4.1.1 Matérias-primas

Carbomer® 940 – Pharma Special

Glicerina – Matric Produtos Farmacêuticos e Cosméticos Ltda.

Fenoben® – Volp Indústria e Comércio Ltda.

Trietanolamina – Henrifarma Produtos Químicos e Farmacêuticos Ltda.

Água deionizada – Produzida no próprio laboratório

Uréia – Natural Pharma produtos Famacêuticos Ltda.

Silício orgânico (Dimethylsilanol Hyaluronate - DMSH®)

Extrato vegetal (Imperata cylindrica – Moist 24®)

Reação de Xilitol + Glucose (Xylitylglucoside and anhydroxylitol and xylitol ) -

Componentes do FHN (lactato de sódio, glicerina, ácido lático – Propilenoglicol, uréia, -
Glucose, sacarose, Frutose - Lactose – Colágeno hidrolisado, cloreto de sódio, cloreto de
potássio, conservantes)

Isômero de D-Glucose (Saccharide Isomerate)
4.1.2 Membrana

Muda da pele de cobra de Crotalus durissus (amostras cedidas gentilmente
pelo Instituto Butantã).
4.1.3 Formulações
As formulações apresentadas a seguir, nas Tabelas 1 e 2, foram objetos de
estudo no trabalho.
39
Tabela 1. Composição quali e quantitativa (% p/p) das formulações utilizadas durante experimento in vivo.
Componentes
Composição (% p/p)
Nome químico
Nome INCI
Gel A
Gel B
Gel C
Gel D
Gel E
Gel F
Gel G
Carbômero
Carbomer
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
Glicerina
Metildibromo glutaronitrila
fenoxietanol
Trietanolamina
Água deionizada
Glycerin
Methyldibromo Glutaronitrile (and)
Phenoxyethanol
Triethanolamine
Aqua
qsp pH
qsp pH
qsp pH
qsp pH
qsp pH
qsp pH
qsp pH
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
qsp 100
qsp 100
qsp 100
qsp 100
qsp 100
qsp 100
qsp 100
Uréia
Urea
---
4
---
---
---
---
---
Extrato vegetal
Imperata cylindrical –(Root Extract) –
---
---
4
---
---
---
---
Extrato de Imperata cylindrica
Aqua- Glycerin- PEG8-Carbomer
Componentes do FHN
**
---
---
---
4
---
---
---
Silício Orgânico
Dimethylsilanol Hyaluronate
---
---
---
---
4
---
---
Isômero de D-Glucose
Saccharide Isomerate
---
---
---
---
---
4
---
Xylitylglucoside (and)anhydroxylitol
---
---
---
---
---
---
4
Derivado de Açúcar
(and) xylitol
INCI (International Nomenclature of Cosmetic Ingredient)**Sodium lactate; glycerin, lactic acid, propylene glycol, dextrose,
fructose, lactose, hydroxyproline, aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, proline, glycine, alanine, valine,
methionine, isoleucine, leucine, tyrosine, phenylalanine, histidine, lysine, arginine, sodium chloride, phenoxyethanol,
methylparaben, propylparaben, ethylparaben, potassium chloride. (Disponível em
http://ec.europa.eu/enterprise/cosmetics/cosing/)
40
Tabela 2. Composição quali e quantitativa (% p/p) das formulações durante experimento in vivo.
Componentes
Composição (% p/p)
Nome químico
Nome INCI
Gel A
Gel B
Gel C
Gel D
Gel G
Carbômero
Carbomer
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
qsp pH 5,5
qsp pH 5,5
qsp pH
qsp pH
qsp pH
– 6,5
– 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
5,5 – 6,5
qsp 100
qsp 100
qsp 100
qsp 100
qsp 100
Glicerina
Metildibromo glutaronitrila
fenoxietanol
Trietanolamina
Água deionizada
Glycerin
Methyldibromo Glutaronitrile (and)
Phenoxyethanol
Triethanolamine
Aqua
Uréia
Urea
---
4
---
---
---
Extrato vegetal
Imperata cylindrical –(Root Extract) –
---
---
4
---
---
Extrato de Imperata cylindrica
Aqua- Glycerin- PEG8-Carbomer
Componentes do FHN
**
---
---
---
4
---
Xylitylglucoside (and )anhydroxylitol (and)
---
---
---
---
4
Derivado de Açúcar
xylitol
INCI (International Nomenclature of Cosmetic Ingredient)**Sodium lactate; glycerin, lactic acid, propylene glycol, dextrose,
fructose, lactose, hydroxyproline, aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, proline, glycine, alanine, valine,
methionine, isoleucine, leucine, tyrosine, phenylalanine, histidine, lysine, arginine, sodium chloride, phenoxyethanol,
methylparaben, propylparaben, ethylparaben, potassium chloride. (Disponível em
http://ec.europa.eu/enterprise/cosmetics/cosing/)
41
4.1.4 Equipamentos

Balança Gehaka BG 2000

Peagômetro Micronal B474

Viscosímetro Fungilab S.A. (Visco basic – R) spindle B

Estufa Olidef cz

Agitador mecânico Kika Labortechnik RW 20.n

Centrífuga Fanem 206 BL

Corneometer® CM 825 (Courage&Khazaka)

Moisturemeter-SC® (Delfin)

Tewlmeter® (Courage&Khazaka)

Vapometer® (Delfin)

Espectrômetro Raman, FT Raman - BRUKER RFS 100/S

DSC Q10 – Differential Scanning Calorimeter – TA Instruments

Refrigerador 5 °C

Picnômetro
4.2 Métodos
4.2.1 Preparo das fórmulas utilizadas
4.2.1.1 Gel base (Gel A)
Foram pesados 1698,3 g de água e 9,0 g do carbômero em recipiente de
aço inox. O carbômero foi solubilizado na água em uma única etapa, com o
auxílio de um agitador mecânico. Depois, foram adicionados 2,7 g de
metildibromo glutaronitrila e fenoxietanol e 90,0 g de glicerina, que foram
dispersos por agitação mecânica na velocidade de 800 rpm. O valor de pH da
formulação foi determinado com auxílio do peagômetro e, em seguida, corrigido
com trietanolamina, com o intuito de que o pH final estivesse no intervalo entre
5,5 – 6,5.
42
4.2.1.2 Preparação do gel com uréia (Gel B)
Em um béquer de vidro, foram pesados 270,0 g de água e solubilizados
72,0 g de uréia. Foram pesados, também, 1356,3 g de água e 9,0 g do
carbômero, em recipiente de aço inox, e agitados com o auxílio de um agitador
mecânico na velocidade de 800 rpm. Depois, foram adicionados 2,7 g de
metildibromo glutaronitrila fenoxietanol, 90,0 g de glicerina e a uréia
previamente solubilizada em água no béquer de vidro. Após completa
dispersão, o valor de pH da formulação foi determinado com auxílio do
peagômetro e, em seguida, corrigido com trietanolamina, para que o pH final
estivesse no intervalo entre 5,5 – 6,5.
4.2.1.3 Gel base com extrato vegetal (Gel C)
Foram pesados 1626,3 g de água e 9,0 g do carbômero em recipiente de
aço inox. O carbômero foi previamente disperso em água com auxílio de um
agitador mecânico na velocidade de 800 rpm. Depois, foram acrescentados 2,7
g de metildibromo glutaronitrila fenoxietanol, 90,0 g de glicerina e 72,0 g do
extrato vegetal de Imperata cylindrical. Após completa dispersão, o valor de pH
da formulação foi determinado com auxílio do peagômetro e, em seguida,
corrigido com trietanolamina, a fim de que o pH final estivesse no intervalo
entre 5,5 – 6,5.
4.2.1.4 Gel base com componentes do FHN (Gel D)
Foram pesados 1640,0 g de água e 9,0 g do carbômero em recipiente de
aço inox e dispersos com auxílio de um agitador mecânico na velocidade de
800 rpm. Em seguida, foram acrescentados 2,7 g de metildibromo glutaronitrila
fenoxietanol, 90,0 g de glicerina e 72,0 g dos componentes do FHN, os quais
foram dispersos por agitação mecânica. Após completa dispersão, o valor de
pH da formulação foi determinado com auxílio do peagômetro e, em seguida,
corrigido com trietanolamina, para que o pH final estivesse no intervalo entre
5,5 – 6,5.
43
4.2.1.5 Gel base com Derivado de Açúcar (Gel G)
Foram pesados 1640,0 g de água e 9,0 g do carbômero em recipiente de
aço inox. O carbômero foi disperso na água com auxílio de um agitador
mecânico na velocidade de 800 rpm. Posteriormente, foram acrescentados 2,7
g de metildibromo glutaronitrila fenoxietanol, 90,0 g de glicerina e 72,0 g do
derivado de açúcar (Xylitylglucoside and anhydroxylitol and xylitol), os quais
foram dispersos por agitação mecânica. Após completa dispersão, o valor de
pH da formulação foi determinado com auxílio do peagômetro e, em seguida,
corrigido com trietanolamina, para que o pH final estivesse no intervalo entre
5,5 – 6,5.
4.2.2 Preparo das soluções
As soluções foram preparadas em balões volumétricos de 100 ml. Pesaramse aproximadamente 4,0 g de cada hidratante, separadamente, e completou-se o
volume com água destilada livre de gás carbônico.
4.2.2. Avaliação da estabilidade
4.2.2.1 Estabilidade Preliminar ou Acelerada
Somente os Géis A, B, C, D e G foram usados para o estudo da
estabilidade. As formulações foram avaliadas durante 90 dias, com medidas
nos tempos: 0, 7, 15, 30, 60 e 90 dias após o preparo. O material de
acondicionamento utilizado foi vidro, com um terço de espaço livre.
4.2.2.1.1. Estufa
As formulações foram armazenadas na estufa Olidez cz à temperatura
de 37 °C.
4.2.2.1.2. Refrigerador
As formulações foram armazenadas no refrigerador à temperatura de 5
°C ± 2 °C.
44
4.2.2.1.3 Luz
As formulações foram armazenadas em uma bancada exposta às
radiações luminosas naturais à temperatura ambiente (25 °C).
4.2.2.1.4 Temperatura Ambiente
As formulações foram mantidas em um armário cuja temperatura é
equivalente à temperatura ambiente (25 °C). Usufruiu-se da luz solar indireta,
em razão de ela poder alterar significativamente a cor e o odor do produto,
assim como levar à degradação de componentes da formulação.
4.2.2.2 Métodos Físicos de Avaliação da Estabilidade
4.2.2.2.1 Viscosidade Aparente
O viscosímetro Fungilab S.A. Visco basic-R foi estabilizado 30 minutos
antes de iniciar a avaliação do produto. Os produtos armazenados no
refrigerador (5 °C ± 2 °C ) e na estufa Olidez cz (37 °C) foram retirados da
temperatura extrema e analisados após atingirem a temperatura ambiente.
Antes de medir a viscosidade, foi verificado o spindle correto para
executar tal medição e acoplado ao equipamento. Então, o spin foi colocado na
formulação, diretamente no recipiente original, exposto à luz, temperatura
ambiente, refrigerador e estufa.
A opção referente ao spin correto (B) foi selecionada para que o
equipamento pudesse ser ligado para medir a viscosidade da formulação em
teste. Foram usados 250 gramas de cada amostra para a realização do estudo.
Para obter resultados mais precisos, foram registrados 10 valores referentes à
mesma amostra, os quais resultaram no valor final da viscosidade a partir da
média aritmética de 10 valores. A cada nova medição o spin foi devidamente
higienizado com água destilada, visando evitar contaminação cruzada entre as
diferentes formulações. A variação percentual da viscosidade (%) foi calculada
na forma da Equação 1:
45
Viscosidade aparente = (Visc.f – Visc.i) x 100
(Equação 1)
Visc.i
Onde:
Visc.i = valor de viscosidade aparente em to (inicial)
Visc.f = valor de viscosidade aparente final
4.2.2.2.2 Valor de pH
O peagômetro B 474 Micronal foi ligado 30 minutos antes de se iniciar a
avaliação do produto. Os produtos armazenados no refrigerador (± 2 °C) e na
estufa Olidez cz (37 °C) foram retirados da temperatura extrema a que
estavam submetidos e analisados à temperatura ambiente para equilíbrio (25
°C).
O aparelho foi calibrado com solução tampão pH 7,0 e com solução
tampão pH 4,0. O eletrodo responsável pela medição do pH foi devidamente
higienizado com água destilada, com o propósito de evitar contaminação
cruzada entre as diferentes formulações.
Para obter o pH das formulações, inseriu-se o eletrodo nas formulações
a serem testadas, onde permaneceram armazenadas em seu recipiente
original. Aguardou-se a estabilização do pH, e obteve-se o valor do pH correto.
Foi calculada a % de variação da seguinte maneira:
pH = (pHf – pHi) x 100
(Equação 2)
pHi
Onde:
pHi= valor de pH em to (inicial)
pHf = valor de pH final
to = 24 horas após manipulação
4.2.2.2.3 Centrifugação
46
As amostras foram retiradas das condições a serem analisadas e
depositadas em tubos de ensaio pertencentes à centrífuga 206 BL da Fanem.
O equipamento funcionou a 3000 rpm (rotações por minuto) durante 20 minutos
com o intuito de que fossem verificadas as alterações no aspecto físico.
4.2.2.2.4 Características Organolépticas
Foram avaliadas as características organolépticas de todas as
formulações diante das condições de estresse para verificar as modificações
no odor, aspecto e coloração, que sinalizam alterações na estabilidade das
formulações.
4.2.2.2.5. Densidade (USP, 2008)
A densidade das formulações foi avaliada com auxílio de um picnômetro
de metal, no qual a amostra do produto a ser testado preencheu sua
capacidade máxima. A medida foi feita à temperatura ambiente.
4.2.3 . Avaliação in vitro do comportamento das substâncias
hidratantes utilizando técnicas espectrométricas e termoanalíticas
4.2.3.1 Preparação da muda de pele da cobra
Pesaram-se aproximadamente 61,5 mg de cada hidratante (matéria-prima),
separadamente e completou-se o volume com água destilada livre de gás carbônico.
Os estratos córneos foram preparados com porções ventrais de membrana de
muda de Cascavel (Crotalus durissus) que foram recortadas com tesoura e lavadas
com água destilada corrente à temperatura ambiente. Permaneceram imersas em
água em placas de Petri por 1 hora para re-hidratação. Após esse período, foram
retiradas, secas entre folhas de papel de filtro quantitativo, sob leve compressão, e
deixadas à temperatura ambiente por trinta minutos. Em seguida, foi realizada a
técnica de “tape-stripping” com fita TransporeTM, uma única vez, com o objetivo de
retirar a camada de beta queratina.
Posteriormente, as membranas foram transferidas para placas de Petri, local em
que permaneceram em contato com as soluções ou os géis por 2 horas,
separadamente. Decorrido o tempo indicado, as amostras de pele de cobra foram
47
retiradas, lavadas com água destilada, e, por fim, secas entre folhas de papel de filtro
quantitativo, sob leve compressão, permanecendo, posteriormente, armazenadas em
dessecador até o momento do uso. As membranas foram utilizadas para os
experimentos com espectroscopia de Raman com transformação de Fourier (FTRaman) e calorimetria exploratória diferencial (DSC).
4.2.3.2 Espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FTRaman)
Na análise com espectrômetro Raman FT Raman - BRUKER RFS 100/S,
software OPUS, as amostras de muda de pele de cobra tratadas foram
acondicionadas no compartimento destinado à análise. As condições do experimento
foram as seguintes: 1) Potência do laser: 250 mW; 2) Resolução: 4 cm-1; 3) Abertura:
10 mm; 4) Número de varreduras: 128; 5) Modo de preparo das amostras: uma
camada com espelho e sem lamínula.
4.2.3.3 Calorimetria exploratória diferencial (DSC)
Na técnica do DSC, as amostras da pele de muda de cobra de
aproximadamente 2,5 mg de massa seca foram seladas hermeticamente em cadinho
de alumínio. As amostras foram submetidas às condições descritas a seguir,
utilizando–se o equipamento DSC 10 – Differential Scanning Calorimeter – TA
Instruments. As condições do experimento da calorimetria exploratória diferencial
(DSC) foram: 1) Temperatura inicial: 25,00 C; 2)Rampa de resfriamento: 20,00
C/min até 0C; 3) Isoterma: 5 min; 4) Rampa de aquecimento: 10,00 ºC/min até
200ºC; 5) Rampa de resfriamento: 20,00 ºC/min até 0 ºC; 6) Isoterma: 5 min; 7)
Rampa de reaquecimento: 10,00 ºC/min até 200 ºC; 8) Temperatura final: 25,00 ºC.
48
4.2.4. Avaliação da Eficácia das Formulações in vivo
Para a avaliação da eficácia hidratante, foram realizadas três etapas de
estudo, conforme demonstra a Figura 6. Na primeira etapa, foi utilizada uma
maior quantidade de voluntários (11), além de 7 produtos e de um equipamento
de medição por capacitância (Corneometer®), sendo o tempo total das
medições de duas horas. Já na segunda etapa, utlizou-se uma menor
quantidade de voluntários (6), porém realizou-se um número maior de
medições em um único equipamento (Corneometer®). E, por fim, na terceira
etapa, experimentou-se um número médio de voluntários (8), uma menor
quantidade de formulações (5) e uma maior quantidade de equipamentos (4)
para efeito de comparação entre eles.
1ª Etapa
Voluntários
2ª Etapa
3ª Etapa
11
06
08
05
07
06
Número de Medidas
Tempo das medições
(minutos)
0, 30, 60, 90, 120
Tempo total de
duração das medições
02h
Número de formulações
analisadas
07
Nº de Controle (área
não tratada)
Equipamento(s)
utilizado(s)
01
1 Corneometer
0, 30, 60, 90, 120, 150, 180
0, 30, 60,120, 240, 360
03h
07
06h
05
01
01
1 Corneometer
1 Corneometer

1 Moisturemeter

1 Tewlmeter
1 Vapometer
Figura 6. Fluxograma das análises para avaliações da eficácia das
formulações hidratantes.
49
4.2.4.1. Condições ambientais controladas
As avaliações foram realizadas em local com ambiente controlado e
climatizado, com temperatura e umidade relativa do ar, a 20 ± 2 °C e 45% ±
5%, respectivamente (BAREL, CLARYS, GABARD, 1999).
4.2.4.2. Sujeito de Pesquisa
O número de voluntários foi planejado para permitir análise estatística
das alterações na pele após exposição aos produtos analisados, de acordo
com a literatura e com o planejamento experimental que consta no item 4.2.4
(BERARDESCA et al., 1997).
O projeto foi previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa
do Hospital Maternidade Leonor Mendes de Barros, nos termos do Processo n°
EMG 1481 (Protocolo CEP 158-06), que se encontra em anexo.
4.2.4.2.1 Critérios de inclusão
Os critérios de inclusão foram os seguintes:
- idade: 20 a 30 anos
- sexo: feminino
- fototipo de pele: I a IV (Quadro 2)
- a pele deve se apresentar íntegra e com ausência de patologia aparente
- as voluntárias foram orientadas para não utilizar cremes hidratantes no corpo
três dias antes do experimento.
4.2.4.2.2 Critérios de não-inclusão
Os critérios de não-inclusão foram os seguintes:
- pêlo no lado anterior do antebraço
- alergia ou reatividade a categoria do produto testado
- aplicação de outro produto hidratante na área experimental, três dias antes do
início do estudo.
50
Quadro 2 - Fototipos de pele (PATHAK, FITZPATRICK, 1993)
Fototipos
Descrição
Sensibilidade ao sol
I – Branca
Queima com facilidade,
Muito sensível
nunca se bronzeia
II – Branca
Queima com facilidade,
Sensível
bronzeia muito pouco
III – Morena Clara
Queima
Normal
moderadamente,
bronzeia
moderadamente
IV – Morena Moderada
Queima pouco,
Normal
bronzeia com facilidade
V – Morena Escura
Queima raramente,
Pouco sensível
bronzeia bastante
VI- Negra
Nunca queima,
Insensível
totalmente pigmentada
4.2.4.3. Condições de Aplicação do Produto
A sonda e a área a ser analisada foram higienizadas e as voluntárias
ficaram em repouso durante 20 minutos antes da medição, para maior
confiabilidade dos resultados.
O produto foi pesado em uma dedeira de látex (Figura 7) e aplicado com
uma leve massagem no antebraço das voluntárias (Figura 8), em área
delimitada de 9 cm2, na razão de 2 mg/cm2 de produto, e após meia hora da
aplicação do produto efetuaram-se as leituras.
51
Figura 7. Dedeira de látex.
Figura 8. Locais de Aplicação.
4.2.4.4. Determinação da hidratação cutânea pelo método de
Capacitância
Para determinar o conteúdo aquoso presente no estrato, utilizou-se o
princípio
da
capacitância
elétrica.
Os
aparelhos
utilizados
foram
o
Corneometer CM 825 (Courage&Khazaka) e o MoistureMeter (Delfin),
estando esse último presente na última etapa do estudo, visando à
comparação dos resultados.
52
Figura 9. Equipamento para medir a Capacitância elétrica da pele
(Corneometer).
4.2.4.5. Avaliação da Perda de Água Transepidérmica
Para avaliar a perda de água transepidérmica, foi utilizado o Tewlmeter
(Figura 9), equipamento usado para avaliar o gradiente de evaporação em
câmara aberta. E, na última etapa do estudo, verificou-se a perda de água
transepidérmica utilizando também o Vapometer, que possui um sistema de
câmara fechada, para a comparação dos resultados. Os equipamentos foram
calibrados com soluções de pressão de vapor conhecidas e recomendadas
pelos fabricantes. (HARRIS, 2003)
53
Figura 10. Equipamento para verificar a perda de água transepidérmica
(Tewlmeter).
4.2.5. Planejamento Experimental
Para alcançar o objetivo da pesquisa, foi empregado o projeto fatorial
ANOVA three way, que considerou dois fatores de interesse (produto e tempo)
e um fator que se desejou eliminar (voluntário).
Os dados foram organizados para a realização da análise de variância,
como a estrutura apresentada na Figura 11. Para melhor compreensão da
figura, só foram mostrados dois voluntários, mas é sabido que, dependendo do
grupo de dados, há variação do número de voluntários, do número de níveis de
tempo e do número de produtos a serem estudados.
Figura 11. Arranjo para obtenção de dados para análise de variância dos
ensaios realizados.
54
O modelo geral da análise de variância para todos os grupos de dados é
o apresentado na Equação 3:
y            
(Equação 3)
Em que:
 ,  e  são os efeitos principais das variáveis: produto, tempo e voluntário;
   ,    e    são as interações de dois fatores das respectivas
 é o erro residual do modelo assumido, aproximado pela
interação de três fatores, isto é:  x  x  .
variáveis; e
Todas as análises seguem o modelo da Equação 3, alterando-se apenas
os níveis de cada variável, que são apresentados em cada caso, e o
equipamento empregado para a medida do grau de hidratação ou da perda de
água transepidérmica.
55
5. Resultados e Discussão
Estabilidade acelerada das formulações desenvolvidas
O desenvolvimento de uma formulação cosmética requer seleção
criteriosa das matérias-primas, a fim de obter um produto final com eficácia,
segurança e perfil sensorial aceitável pelo consumidor. Para avaliação do
desempenho hidratante das substâncias em estudo, o gel foi eleito como
veículo, em virtude de ser transparente, incolor e de fácil aplicação,
corroborando com Shai e colaboradores, que afirmam que o gel é a forma
farmacêutica mais adequada, quando se deseja uma preparação contendo o
mínimo de lipídios possíveis (SHAI, MAIBACH, BARAN; 2001).
Na seqüência do desenvolvimento cosmético, a avaliação das
características do produto deve ser realizada de forma rápida, para que se
possam predizer informações sobre seu comportamento durante o prazo de
validade, que são fornecidas pelas diversas etapas do estudo de estabilidade
(BRASIL, 2004; CADWALLADER, 1989; SCHUELLER & PERRY, 2002). A
avaliação da estabilidade é essencial para assegurar a qualidade do produto
final, sendo, desta forma, o primeiro teste a ser realizado no desenvolvimento
de uma nova fórmula. Os testes são feitos visando estabelecer o prazo de
validade da fórmula, além de indicarem as condições mais adequadas para o
armazenamento (MONTAGNER, CORRÊA, 2004).
A estabilidade pode ser definida como a capacidade de um produto,
contendo ou não substâncias ativas, de manter suas propriedades físicas,
químicas, microbiológicas, toxicológicas e bioativas, dentro dos limites
especificados previamente, durante todo seu prazo de validade. Isso é
necessário, considerando que esses produtos, quando comercializados,
passam por um sistema de estocagem e distribuição e podem ser submetidos
ao calor prolongado e à umidade (BRASIL, 2004; IFSCC MONOGRAF Nº 2,
1992; MORETTO, 1999). Por conseguinte, um produto é considerado estável
quando não apresenta alterações em suas características, além das
56
determinadas pelas especificações técnicas, durante o tempo de prazo de
validade (USP 24, 2000; BRASIL, 2004; MORETO, 1999).
Depreende-se da Tabela 3, em reação ao Gel A, base sem os ativos,
que ocorreram modificações classificadas como levemente modificada (LM)
com as características organolépticas, quando submetido ao aquecimento da
estufa, a partir de 60 dias e na luz, a partir de 90 dias. Em relação ao valor de
pH (Figura 12), as formulações foram consideradas adequadas ao estudo,
considerando como 10% a variação de pH aceitável, conforme algumas
especificações técnicas de produtos cosméticos e que não comprometam sua
integridade (BABY, 2005).
Na variação da viscosidade do Gel A (Figura 13), verificou-se que ele,
quando submetido a presença de luz e a aumento da temperatura, apresentou
um decréscimo detectado pelo viscosímetro, mas não expressivo visualmente,
quando comparado com o controle. Segundo pesquisa de Correa e
colaboradores, o Carbopol® 940 incorporado nas formulações estudadas não
apresentou modificações relevantes com o aumento da temperatura (CORREA
et al., 2005). Em outro estudo, com Carbopol® 2020, Martinez e colaboradores
observaram o mesmo comportamento do polímero frente à variação da
temperatura (MARTINEZ et al., 2006). Na avaliação da densidade, a variação
máxima foi menor que 7% (Figura 14), sendo considerada aceitável pela
especificação técnica estabelecida neste trabalho, qual seja, de 10%.
57
Tabela 3. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de variação e aspectos organolépticos do Gel A (gel base sem ativo)
nos tempos 7, 15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
Refrigerador
Tempo
(dias)
pH
Luz
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
6,17
6,25
6,12
6,12
6,12
6,05
6,06
6,01
6,14
6,10
6,03
6,30
6,01
6,13
6,16
6,04
6,14
6,14
6,20
6,03
5,99
1,30
-0,81
-0,81
-0,81
-1,94
-1,78
-2,59
-0,49
-1,13
-2,27
2,11
-2,59
-0,65
-0,16
-2,11
-0,49
-0,49
-0,49
-2,27
-2,92
96247
97169
78701
78983
77856
92236
87243
93104
93125
76924
98865
12365
96454
68249
62566
95681
93810 75073
48021
32240
-0,79
0,16
-18,88
-18,59
-19,75
-4,93
-10,07
-4,03
-4,01
-20,71
1,91
27,46
-0,58
-29,65
-35,51
-1,37
-3,30
-22,62
-50,50
-56,46
1,01
1,013
1,013
1,009
0,999
1,007
0,998
1,015
1,007
0,992
1,004
1,014
1,014
1,015
0,98
1,1015
1,011
1,016
1,016
0,975
6,32
6,63
6,63
6,21
5,16
6,00
5,05
6,84
6,00
4,42
5,68
6,74
6,74
6,84
3,16
6,84
6,42
6,95
6,95
2,63
97014
% variação
Densidade
Estufa
T0
% variação
Viscosidade
(Centipoise)
Ambiente
0,95
% variação
Aspecto
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
LM
Cor
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
N
Odor
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
N
N
N
N
LM
Legenda: N – normal, sem alteração; LM – levemente modificado; M – Intensamente Modificado.
58
Figura 12. Variação (%) de pH do Gel A durante 90 dias em relação ao tempo
inicial.
Figura 13. Variação (%) de Viscosidade do Gel A durante 90 dias em relação
ao tempo inicial.
59
Figura 14. Variação (%) de Densidade do Gel A durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
O Gel B, formulado com uréia, foi a formulação que mais sofreu
alteração. De acordo com a Tabela 4, as modificações ocorridas com as
características organolépticas foram relevantes. A Figura 29 apresenta a
grande alteração na cor do gel em relação aos demais. Quando armazenado
em temperatura elevada e na presença da luz, o valor do pH foi alterado de
forma acentuada. Reparou-se que, na medida em que o valor de pH aumenta,
devido à decomposição da uréia em amônia, a viscosidade diminui e a
densidade pouco altera. Nas Figuras 15 e 16, verificou-se o aumento
aproximado de 30% no valor de pH e, conseqüentemente, uma queda na
viscosidade de quase 100%. Segundo Montagner e Corrêa (2004), o estudo de
estabilidade de formulação cosmética formulada com uréia a 5%, corroborou
com resultados do experimento, sugerindo que um produto formulado com
uréia não pode ter pH alcalino, nem deve ser submetido a calor.
60
Tabela 4. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de variação e aspectos organolépticos do Gel B (gel base com
uréia) nos tempos 7, 15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
Refrigerador
Tempo
(dias)
pH
Luz
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
6,35
6,18
6,05
6,15
6,09
5,99
6,17
6,20
6,34
6,41
6,37
6,42
6,5
7,1
7,62
7,85
6,04
6,26
6,11
6,16
6,15
-2,68
-4,72
-3,15
-4,09
-5,67
-2,83
-2,36
-0,16
0,94
0,31
1,10
2,36
11,81
20,00
23,62
-4,88
-1,42
-3,78
-2,99
-3,15
127738
112025
98178
124529
97438
118885
96560
94104
96923
96023
95838
64591
29842
9329
5771
12367
96278
76974
63852
59156
1,59
-10,91
-21,92
-0,97
-22,51
-5,45
-23,21
-25,16
-22,92
-23,63
-23,78
-48,63
-76,27
-92,58
-95,41
-1,64
-23,43
-38,78
-49,22
-52,95
1,023
1,025
1,029
1,026
1,007
1,008
1,017
1,027
1,027
0,991
1,020
1,026
1,027
1,021
1,016
1,01
1,022
1,025
1,016
1,007
0,20
0,39
0,78
0,49
-1,37
-1,27
-0,39
0,59
0,59
-2,94
-0,10
0,49
0,59
0,00
-0,49
-1,08
0,10
0,39
-0,49
-1,37
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
M
N
N
N
N
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
M
M
N
N
N
N
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
LM
1257
42
% variação
Densidade
Estufa
T0
% variação
Viscosidade
(Centipoise)
Ambiente
1,021
% variação
Aspecto
Cor
Odor
Legenda: N – normal, sem alteração; LM – levemente modificado; M – Intensamente Modificado.
61
Figura 15. Variação (%) de pH do Gel B durante 90 dias em relação ao tempo
inicial.
Figura 16. Variação (%) de Viscosidade do Gel B durante 90 dias em relação
ao tempo inicial.
62
Figura 17. Variação (%) de Densidade do Gel B durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
Da análise do Gel C, formulado com extrato vegetal, puderam ser
constatadas pequenas alterações organolépticas com a influência do calor e da
luz (Tabela 5). Com relação à viscosidade (Figura 19), foram observadas
alterações que não atingiram 20%, não sendo visualmente perceptível, não
comprometendo, desta maneira, o aspecto final do produto.
63
Tabela 5. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de variação e aspectos organolépticos do Gel C (Gel base com
Extrato Vegetal) nos tempos 7, 15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
Refrigerador
Tempo (dias)
pH
Luz
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
6,09
6,32
5,92
6,18
6,18
6,11
6,16
6,06
6,18
6,13
6,05
6,08
5,88
5,99
5,98
5,88
6,16
6,02
6,04
6,14
6,01
3,78
-2,79
1,48
0,66
-0,66
1,15
-0,49
1,48
0,66
-0,66
-0,16
-3,45
-1,64
-1,81
-3,45
1,15
-1,15
-0,82
0,82
-1,31
37410
37806
37817
38552
38140
38100
32385
46079
31222
31674
38607
30808
31658
30166
29045
36562
31419
31205
31463
31674
6,03
7,15
7,18
9,27
8,10
7,99
-8,21
2,26
-11,51
-10,23
9,42
-12,68
-10,27
-14,50
-17,68
3,63
-10,95
-11,56
-10,82
-10,23
1,010
1,018
1,020
1,020
0,998
1,007
1,015
1,021
1,018
1,000
1,014
1,018
1,020
1,019
1,000
1,007
1,014
1,014
1,020
0,997
-0,39
0,39
0,59
0,59
-1,58
-0,69
0,10
0,69
0,39
-1,38
0,00
0,39
0,59
0,49
-1,38
-0,69
0,00
0,00
0,59
-1,68
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
LM
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
LM
N
N
LM
LM
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
N
N
N
LM
LM
35282
% variação
Densidade
Estufa
T0
% variação
Viscosidade
(Centipoise)
Ambiente
1,014
% variação
Aspecto
Cor
Odor
Legenda: N – normal, sem alteração; LM – levemente modificado; M – Intensamente Modificado.
64
Figura 18. Variação (%) de pH do Gel C durante 90 dias em relação ao tempo
inicial.
Figura 19. Variação (%) de Viscosidade do Gel C durante 90 dias em relação
ao tempo inicial.
65
Figura 20. Variação (%) de Densidade do Gel C durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
No Gel D, gel base com componentes do FHN, podem-se observar,
na Tabela 6, apenas leves modificações nas características organolépticas,
mesmo quando submetido ao aquecimento na estufa, a partir de 60 dias, e com
a exposição à luz, a partir de 90 dias.
As alterações do valor de pH (Figura 21) e de densidade (Figura 23) não
foram expressivas. Ocorre que, a viscosidade (Figura 22) apresentou alteração
maior que 20%, após 90 dias, na presença da luz.
66
Tabela 6. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de variação e aspectos organolépticos do Gel D (Gel com
Componentes do FHN) nos tempos 7, 15, 30, 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
Refrigerador
Tempo (dias)
pH
Luz
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
6,08
6,22
5,97
6,13
6,15
6,06
6,14
6,07
6,16
6,14
6,06
6,23
5,99
6,13
6,12
6,02
6,11
6,11
6,19
6,17
5,98
2,30
-1,81
0,82
1,15
-0,33
0,99
-0,16
1,32
0,99
-0,33
2,47
-1,48
0,82
0,66
-0,99
0,49
0,49
1,81
1,48
-1,64
38338
38835
38281
38459
38705
39175
37413
38251
37646
37696
38420
38754
32203
32493
31080
35277
38223
36914
31465
17258
4,54
5,90
4,38
4,87
5,54
6,82
2,01
4,30
2,65
2,79
4,76
5,67
-12,19
-11,40
-15,25
-3,81
4,23
0,65
-14,20
-25,67
1,016
1,016
1,012
1,015
0,986
1,010
1,013
1,014
1,014
0,989
1,015
1,016
1,016
1,012
0,994
1,008
1,010
1,013
1,018
0,995
0,30
0,30
-0,10
0,20
-2,67
-0,30
0,00
0,10
0,10
-2,37
0,20
0,30
0,30
-0,10
-1,88
-0,49
-0,30
0,00
0,49
-1,78
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
N
N
N
N
N
36673
% variação
Densidade
Estufa
T0
% variação
Viscosidade
(Centipoise)
Ambiente
1,013
% variação
Aspecto
Cor
Odor
Legenda: N – normal, sem alteração; LM – levemente modificado; M – Intensamente Modificado.
67
Figura 21. Variação (%) de pH do Gel D durante 90 dias em relação ao tempo
inicial.
Figura 22. Variação (%) de Viscosidade do Gel D durante 90 dias em relação
ao tempo inicial.
68
Figura 23. Variação (%) de Densidade do Gel D durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
Poucas mudanças ocorreram no Gel G, formulado com derivado de
açúcar, em relação ao valor de pH e à densidade, não passando de 3% de
variação (Figuras 24 e 26).
Como nos demais géis, as características organolépticas tiveram poucas
modificações, contudo, nesse caso, essas modificações iniciaram-se com 30
dias de formulação em ambiente, estufa e na presença da luz. A diminuição
expressiva da viscosidade ocorreu a partir do 15º dia, quando exposto à luz, e
no 90º dia, na estufa, chegando a 50% de diferença.
69
Tabela 7. Valores de pH, viscosidade, densidade com suas respectivas % de variação e aspectos organolépticos do Gel G (Gel com
Derivado de Açúcar) nos tempos 7, 15, 30. 60 e 90 dias no estudo de estabilidade acelerada.
Refrigerador
Tempo
(dias)
pH
Luz
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
7
15
30
60
90
6,03
6,16
5,94
6,05
6,06
5,96
5,97
5,93
6,03
6,00
5,93
6,11
5,84
6,01
5,96
5,85
6,01
5,93
5,99
5,99
5,85
2,16
-1,49
0,33
0,50
-1,16
-1,00
-1,66
0,00
-0,50
-1,66
1,33
-3,15
-0,33
-1,16
-2,99
-0,33
-1,66
-0,66
-0,66
-2,99
31460
29661
30195
30002
29860
59993
29612
29221
28947
28641
29518
29704
19496
29189
15644
52348
19544
14919
14576
14515
2,04
-3,79
-2,06
-2,69
-3,15
-2,72
-3,95
-5,22
-6,11
-7,10
-4,26
-3,66
-4,33
-5,33
-49,26
4,92
1,011
1,026
1,029
1,027
1,008
1,024
1,016
1,027
1,026
1,017
1,020
1,023
1,020
1,026
1,016
-0,79
0,69
0,98
0,79
-1,08
0,49
-0,29
0,79
0,69
-0,20
0,10
0,39
0,10
0,69
-0,29
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
LM
LM
N
N
LM
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
LM
30831
% variação
Densidade
Estufa
T0
% variação
Viscosidade
(Centipoise)
Ambiente
1,019
% variação
-36,61
-51,61
-52,72
-52,92
1,021
1,023
1,026
1,027
1,005
0,20
0,39
0,69
0,79
-1,37
LM
N
N
LM
LM
LM
LM
LM
N
N
N
LM
LM
LM
LM
N
N
N
N
N
Aspecto
Cor
Odor
Legenda: N – normal, sem alteração; LM – levemente modificado; M – Intensamente Modificado.
70
Figura 24. Variação (%) de pH do Gel G durante 90 dias em relação ao tempo inicial.
Figura 25. Variação (%) de Viscosidade do Gel G durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
71
Figura 26. Variação (%) de Densidade do Gel G durante 90 dias em relação ao
tempo inicial.
Em relação à avaliação visual da Estabilidade Acelerada após 90 dias,
constatou-se que não ocorreram modificações relevantes dos géis A, C, D e G
(Figuras 27, 28 29 e 30, respectivamente). Notou-se, também, alteração expressiva
na coloração do Gel B formulado com a uréia (Figura 29). Esse resultado confirma a
instabilidade da uréia em formulações expostas a altas temperatura, nas quais houve
aumento do pH, liberação de amônia e dióxido de carbono e, conseqüentemente,
decaimento expressivo da viscosidade (HIRAKI et al., 1998).
Os resultados sugeriram que o aumento da temperatura e do tempo de
armazenamento influenciaram nas características organolépticas das formulações
com maior intensidade no aspecto e na cor. Verificou-se, inclusive, que o aumento
72
de temperatura e a exposição à luz influenciaram na diminuição da viscosidade em
todas as formulações testadas, após 90 dias.
Estas observações estão de acordo com estudos de estabilidade citados na
literatura, sendo a ação do calor e o tempo de exposição fatores relevantes
(LEONARDI, MAIA, 2001; SCHUELLER & ROMANOWSKI, 2002; VELASCO-DEPAOLA, 2001).
Portanto, os testes de estabilidade acelerada realizados nos géis em estudo
sugerem que os produtos podem manter-se estáveis durante um período de
armazenamento de três meses, desde que ajustado o valor de pH entre 5,5 e 6,5 e
mantido ao abrigo do calor e da luz.
Figura 27. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis após 90
dias no Refrigerador a 5 ºC, da esquerda para a direita: Gel A (base), Gel
B (Uréia), Gel C (extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel
D(componentes do FHN).
73
Figura 28. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis, após 90
dias em contato direto com a Luz, da esquerda para a direita: Gel A
(base), Gel B (Uréia), Gel C (extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar)
e Gel D (componentes do FHN).
Figura 29. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis, após 90
dias na Estufa a 37 ºC, da esquerda para a direita: Gel A (base), Gel B
(Uréia), Gel C (extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel D
(componentes do FHN).
74
Figura 30. Avaliação visual da Estabilidade Acelerada dos géis, após 90
dias à Temperatura Ambiente, da esquerda para a direita: Gel A (base),
Gel B (Uréia), Gel C (extrato vegetal), Gel G (derivado de açúcar) e Gel D
(componentes do FHN).
75
Avaliação in vivo da eficácia hidratante das formulações estudadas
Na avaliação da eficácia hidratante das formulações, as condições
ambientais, tais como a umidade e a temperatura, devem ser consideradas, com o
fim de se atingirem resultados confiáveis. O aumento da temperatura pode provocar
aumento nos resultados da hidratação no estrato córneo (BAREL, CLARYS,
GABARD, 1999).
É importante que haja, também, o controle das condições ambientais durante
todo o experimento com os equipamentos que medem a perda de água
transepidérmica, já que os valores são inversamente proporcionais à umidade do
ambiente. Em outras palavras, quanto maior a umidade do ar, menor será a perda de
água transepidérmica. Correntes de ar podem afetar a precisão dos resultados,
sendo recomendado, portanto, proteger o aparelho destas correntes (HARRIS,
2003).
Avaliar a perda de água transepidérmica é importante para analisar não só a
integridade e a eficiência desta barreira, mas também o efeito de substâncias
químicas sobre a superfície cutânea. O nível de TEWL serve como indicador da
permeabilidade da pele na aplicação de substâncias tópicas. (BAREL, CLARYS,
GABARD, 1999; HARRIS, 2003; LODÉN, 2003)
Quanto à condição de aplicação do produto, é necessário que a quantidade
seja suficiente para promover o efeito desejado. Não se deve realizar a medição sob
exposição direta de luz (solar ou elétrica) e deixar os voluntários em repouso durante
20 minutos, uma vez que o estresse psicológico retarda a recuperação da
permeabilidade cutânea (LODÉN, 2003 ; BAREL, CLARYS, GABARD, 1999; LI et al.,
2001).
Em relação ao local de aplicação, escolheu-se o antebraço para realizar as
medições devido à reduzida quantidade de pêlos presentes e à facilidade de
manuseio nesta área específica (SIVAMANI et.al., 2003).
A aplicação de formulações contendo proporção elevada de água resulta em
aumento imediato nos resultados, enquanto a aplicação de fórmulas isenta de água
reduz esses valores, tanto para medida de hidratação, quanto para perda de água
(LODÉN, 2003).
76
O estudo foi conduzido de acordo com o projeto fatorial three way (ANOVA).
Nessa estrutura (Figura 11), havia três variáveis, duas delas de interesse para o
presente trabalho, sendo uma delas os diferentes géis hidratantes (gel base e quatro
formulações com substâncias ativas) e a outra a variável tempo. A terceira variável
foi o voluntário, que apresenta inevitável fonte de variação. A presença desse tipo de
fator requer que o experimento seja conduzido em bloco para a eliminação da
variabilidade entre os indivíduos. (SILVA et al., 2009).
Primeira Etapa
Na primeira etapa, de acordo com a Figura 6, utilizaram-se 7 produtos (Tabela
1) e o controle; 5 níveis de tempo (0, 30, 60, 90, 120 minutos); e participação de 11
voluntários. A análise de variância para os dados organizados está apresentada na
Tabela 8.
Tabela 8 - ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para as
medidas realizadas com o Corneometer®.
Soma dos
Grau de Variância
Quadrados Liberdade Estimada
Constante
1309718
1
1309718
Voluntário
14259
10
1426
Tempo
24225
4
6056
Produto
7104
7
1015
Voluntário*Tempo
1866
40
47
Voluntário*Produto
8446
70
121
Tempo*Produto
1845
28
66
Erro
1774
280
6
Fonte de variação
Razão F
Valor p
206683
225
956
160
7,4
19
10,4
0,00000
0,00000
0,00000
0,00000
0,00000
0,00000
0,00000
Na análise da variância apresentada na Tabela 8, observa-se que as variáveis
(voluntário, tempo, produto, e as interações) apresentaram diferenças significativas
nessa etapa com nível de significância menor que 0,0001.
77
O experimento foi conduzido de forma adequada, visto que os resultados
obtidos representam bem o modelo do planejamento. O histograma de resíduo
(Figura 31) apresenta simetria. Adicionalmente, os valores preditos e os valores
encontrados, quando relacionados à reta de 45° (Figura 32), estão ajustados com
dispersão próximos à reta. Portanto, os resultados encontrados são confiáveis.
Figura 31.
Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na
leitura do Corneometer®.
78
Figura 32. Reta de 45% (valores preditos versus valores observados), para o
projeto fatorial three way (ANOVA), construído com os dados obtidos
pelo esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o
Corneometer®.
A comparação das médias para os grupos homogêneos entre as variáveis
voluntário, tempo e com o Corneometer® são apresentadas a seguir, na Tabela 9.
Tabela 9 - Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Voluntário
7
10
8
1
6
4
9
2
3
5
11
Corneometer
42,00
47,89
50,26
52,54
54,80
55,62
56,13
57,04
57,27
61,62
63,98
1
****
2
3
4
5
6
7
8
****
****
****
****
****
****
****
****
****
****
****
****
79
Os resultados corroboraram com a literatura frente à variação individual do
voluntário (BERARDESCA et al., 1997). Observa-se, na Tabela 9, que os voluntários
são muito diferentes quanto à média da leitura da capacitância elétrica após o
tratamento. O voluntário 7 foi o que apresentou a menor média, enquanto o
voluntário 11 foi o que apresentou a maior média. Os voluntários 4, 6 e 9 foram
estatisticamente equivalentes (grupo 5) e, pela análise de Tukey HSD, agruparam-se
os voluntários 2, 3, 4 e 9, que não apresentaram diferenças significativas. Assim, as
respostas individuais dos voluntários podem comprometer a análise dos efeitos das
outras variáveis, produto e tempo, tendo sida eliminada, portanto, essa fonte de
variação, a fim de tornar mais sensível a análise (BOX, HUNTER, 2005).
Tabela 10- Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer.
Tempo
Corneometer
(minutos)
0
39,77
90
57,27
120
58,08
30
58,63
60
59,04
1
2
3
****
****
****
****
****
****
A Tabela 10 apresenta apenas 3 grupos homogêneos. O grupo 1, com o
tempo zero; o grupo 2 com os tempos 90 e 120 minutos; e o grupo 3, com os tempos
120, 30 e 60 minutos, estatisticamente equivalentes. Com intuito de verificar a
influência do tempo no experimento, ampliou-se o número desta variável de 2 horas
para 3 horas na segunda etapa (Figura 6).
80
Tabela 11- Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Produto
Controle
Gel E
Gel D
Gel F
Gel A
Gel G
Gel C
Gel B
Coneometer®
46,07
53,63
54,00
54,55
54,80
55,71
55,87
61,83
1
****
2
****
****
****
****
3
4
****
****
****
****
****
Para o produto, foram gerados 4 grupos homogêneos. O destaque, com maior
média foi o Gel B (uréia). O controle, como já imaginado, apresentou menor média e
os demais produtos se distribuíram nos grupos 2 (Géis E, D, F e A) e 3 (Géis F, A, G
e C).
Com o objetivo de tornar ainda mais claras as diferenças de média dos níveis
dos fatores, a seguir serão apresentados gráficos que revelam o comportamento dos
efeitos principais e das interações dos fatores para os dados dessa primeira etapa.
Figura 33.
Médias dos voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
81
Figura 34.
Médias dos níveis de tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema
da
Figura
11
e
pelas
medidas
realizadas
com o
Corneometer®.
Figura 35. Médias dos Produtos e o Controle, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
82
Figura 36.
Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos
pelo esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o
Corneometer®.
Figura 37.
Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema
da
Figura
11
e
pelas
medidas
realizadas
com o
Corneometer®.
83
Figura 38.
Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos
pelo esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o
Corneometer®.
Analisando-se as Figuras 33 a 38, percebem-se, claramente, as indicações
dos efeitos principais e dos efeitos interativos. Essa interação pode ser analisada
pelo cruzamento das linhas.
Verifica-se diferença estatística significante da capacitância cutânea nos Géis
B, C e G comparando com a área não-tratada. Não se observou diferença cutânea
quando comparou-se o Gel E (silício orgânico) 4% com a área não-tratada. Não
houve, também, diferença na capacitância do Gel A (base) e de outros géis, quando
comparados em blocos de 30, 60, 90 e 120 minutos após aplicação. Os
comportamentos de todos os géis foram os mesmos nos tempos 30 e 60 minutos
(Figura 38). Todavia, no tempo 90 e 120 minutos houve diferença no
comportamento, sugerindo a necessidade de mais tempo de estudo. (SILVA et al.,
2006)
84
Como a variável de interesse é o Produto, vê-se que o Gel B se destaca em
relação aos demais, comprovando a eficácia da uréia, com referência a hidratação.
Esses resultados confirmam o estudo de COUTEAU, COIFFARD & SÉBILLE-RIVAIN
(2006).
Segunda Etapa
Análise das medidas feitas com o Corneometer®
No segundo grupo de dados, conforme demonstrado à Figura 5, utilizou-se
um número de 6 voluntários, pois foi verificado que a realização da análise estatística
com essa quantidade era possível (CODERCH et al., 2002); aumentou-se o nível de
tempo para 7; e utilizaram-se, novamente, os 7 produtos (Tabela 1) e o controle. Os
dados foram analisados seguindo um esquema semelhante ao da Figura 11,
substituindo em cada fator os níveis analisados nessa segunda etapa. A ANOVA
para estes dados é encontrada na Tabela 12.
Tabela 12 - ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para
as medidas realizadas com o Corneometer®.
Fonte de variação
Soma dos
Grau de
Quadrados Liberdade
Constante
1304731
1
Voluntário
22995
5
Tempo
8865
6
Produto
5677
7
Voluntário*Tempo
2505
30
Voluntário*Produto
3676
35
Tempo*Produto
1072
42
Erro
1142
210
Variância
estimada
1304731
4599
1478
811
84
105
26
5
Razão F
Valor p
239926
846
272
149
15
19
4,7
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
Todos os fatores e suas interações também foram significantes ao nível de
significância de 5%. O histograma de resíduos e a reta de 45º estão apresentados
nas Figuras 39 e 40.
85
Figura 39.
Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na
leitura do Corneometer®.
Figura 40.
Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados
obtidos na leitura do Corneometer®.
As Figuras 39 e 40 indicam que o modelo representa bem este conjunto de
dados. Ou seja, distribuição simétrica dos resíduos e forte dependência linear entre
valores preditos e valores observados.
86
A comparação das médias dos efeitos principais dos Voluntários, Tempo e
Produto, pelo teste de Tukey HSD pode ser feita pela observância das Tabelas 13,
14 e 15. Essas tabelas apresentam as médias em ordem crescente e separadas em
grupos homogêneos, de acordo com os limites das diferenças entre elas serem ou
não significativas.
Tabela 13 - Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Voluntário Corneometer 1
2
3
4
5
6
3
48,42
****
2
57,03
****
6
59,71
****
1
66,71
****
5
69,28
****
4
73,02
****
Observa-se que todos os voluntários são diferentes entre si, justificando o
estudo dos mesmos, como variável de bloco. Assim, pode-se eliminar estes desvios
do erro, tornando a análise dos produtos e dos níveis de tempo mais sensível.
Tabela 14 - Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Tempo(minutos) Corneometer
0
50,18
30
61,14
90
62,96
180
63,89
120
65,87
60
65,98
150
66,29
1
****
2
3
4
****
****
****
****
****
****
Os níveis de tempo apresentaram 4 grupos homogêneos, sendo que a
primeira medida (correspondente ao primeiro nível de tempo, tempo zero) foi a que
apresentou menor média, como o esperado.
87
Tabela 15 - Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Produto
Controle
Gel D
Gel F
Gel E
Gel A
Gel C
Gel G
Gel B
Corneometer
54,14
60,57
60,79
61,01
63,08
64,53
65,56
69,22
1
****
2
3
4
5
****
****
****
****
****
****
****
****
O controle, como esperado apresentou menor valor. Os géis D, F e E são
estatisticamente equivalentes. O Gel A (base) e o Gel C pertencem ao mesmo grupo.
O grupo homogêneo 4 apresenta o Gel C e Gel G, estatisticamente iguais. Mais uma
vez, o destaque é dado ao Gel B com a maior média apresentada, no grupo
homogêneo número 5.
A seguir, a exemplo do caso anterior, serão apresentadas as figuras com os
efeitos principais e de interações entre os fatores.
88
Figura 41. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®. Pode-se ver
nitidamente a grande discrepância entre o Voluntário 3 e o Voluntário 4.
Figura42. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
89
Figura 43. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
Figura 44. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
90
Figura 45. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
Figura 46. Interação Tempo versus Voluntário, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
91
Terceira Etapa
Este grupo de dados foi obtido com medidas feitas em vários equipamentos
distintos. Foram utilizados dois equipamentos que medem indiretamente a
capacitância elétrica (Corneometer® e Moisturemeter®) e dois equipamentos que
avaliam
a
perda
de
água
transepidérmica
(Tewlmeter®
e
Vapometer®).
Posteriormente, o Corneometer® e o Moisturemeter® serão comparados ao
Tewlmeter® e ao Vapometer® quanto à precisão das medidas.
O terceiro grupo de dados apresentou níveis diferentes de variáveis, conforme
apresenta a Figura 6. Utilizaram-se 8 voluntários (LOFLER, DREHER, MAIBACH,
2004; PAYE et al., 2007) ; 6 níveis de tempo e 5 produtos, como mostra a Tabela 3,
pois foram excluídos aqueles que não apresentavam resultados expressivos e o
controle. Os dados foram analisados seguindo um esquema semelhante ao da
Figura 11, substituindo para cada fator os níveis analisados nessa terceira etapa. A
análise de variância para estes dados está na Tabela 16.
92
Análise das medidas feitas com o Corneometer®
Tabela 16 - ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para
as medidas realizadas com o Corneometer®.
Fonte de variação
Constante
Voluntário
Tempo
Produto
Voluntário*Tempo
Voluntário*Produto
Tempo*Produto
Erro
Soma dos
Quadrados
463631
7388
3492
3938
693
3804
798
1456
Grau de
Liberdade
1
7
5
5
35
35
25
175
Variância
Estimada
463631
1055
698
788
19,8
109
31,9
8,3
Razão
F
55745
127
84
95
2,38
13
3,84
Valor p
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000120
0,000000
0,000000
Mais uma vez, observou-se que todos os efeitos foram significantes ao nível
de significância 5%, indicando que as variáveis selecionadas e suas interações eram
importantes para explicar o conjunto de dados. As Figuras 47 e 48 ilustram o ajuste
do modelo da ANOVA, assim como os anteriores.
93
Figura 47.
Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na
leitura do Corneometer®.
Figura 48.
Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados
obtidos na leitura do Corneometer®.
94
O histograma do resíduo e a reta de 45º indicam que o modelo é adequado
para representar o conjunto de dados.
A comparação das médias foi feita segundo o teste de Tukey HSD. Os grupos
homogêneos estão apresentados nas Tabelas de 17 a 19.
Tabela 17 - Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Voluntário Corneometer
2
30,37
3
34,18
6
39,26
7
41,17
4
41,19
1
44,10
5
44,60
8
46,11
1
****
2
3
4
****
****
****
****
****
****
****
Essa etapa foi a que apresentou menor quantidade de grupos homogêneos. O
teste de Tukey HSD mostrou que os voluntários foram divididos em 4 grupos, sendo
que os Voluntários 2 e 3 apresentaram médias isoladas, em relação aos 6
voluntários restantes; os Voluntários 6, 7 e 4 são estatisticamente equivalentes; e os
Voluntários 1 e 5 são estatisticamente iguais ao Voluntário 8, ficando estes 3 últimos
no 4º grupo homogêneo, conforme explicitado na Tabela 17.
Tabela 18 - Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Tempo
Corneometer
(minutos)
0
32,43
240
40,80
360
41,23
120
41,83
30
41,97
60
42,49
1
2
3
****
****
****
****
****
****
****
****
****
95
Neste caso, os níveis de tempo apresentaram 3 grupos homogêneos, sendo
que o primeiro nível de tempo (tempo zero) apresentou menor média. Os 5 níveis
restantes, por sua vez, foram postos nos Grupos 3 e 4. Os tempos 360, 120 e 30
minutos são comuns aos dois grupos.
Tabela 19 - Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Corneometer®.
Produto
Controle
Gel D
Gel A
Gel C
Gel G
Gel B
Corneometer
32,60
39,55
40,28
41,18
43,20
43,92
1
****
2
3
****
****
****
****
****
Os produtos propriamente ditos foram separados em dois grupos (2 e 3),
enquanto o controle, como esperado, apresentou menor média. Novamente, a Uréia
(Gel B) apresentou as maiores médias, seguida do Gel G, estatisticamente
equivalentes. O Géis A e C são estatisticamente iguais ao Gel D.
A exemplo dos outros casos, as figuras a seguir revelam o que foi dito pelos testes
estatísticos anteriores.
96
Figura 49. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
Figura 50. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
97
Figura 51. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
....
Figura 52. Interação ProdutoTempo, exibindo o intervalo de confiança (95%), para
o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
98
Figura 53. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
Figura 54. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema da Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Corneometer®.
99
Houve evidências de diferenças estatísticas com os tempos das medidas
entre os géis, conforme se depreende da Figura 54. Foi observada, inclusive,
diferença estatística significante da capacitância cutânea no tratamento com os Géis
B, C e E em comparação com a área não-tratada. (SILVA et al., 2007)
Análise das Medidas feitas com o Moisturemeter®
O planejamento empregado foi o mesmo do Corneometer®, e as medidas foram
feitas no mesmo dia. A Tabela 20 apresenta a análise de variância para estes dados.
Tabela 20 - ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para
as medidas realizadas com o Moisturemeter®.
Fonte de variação
Constante
Voluntário
Tempo
Produto
Voluntário*Tempo
Voluntário*Produto
Tempo*Produto
Erro
Soma dos
Quadrados
213096
18221
10987
8127
1590
10884
1999
4967
Grau de
Liberdade
1
7
5
5
35
35
25
175
Variância
Estimada
213096
2603
2197
1626
45
311
80
28
Razão
F
7508
92
772
572
1,601
11
2,817
Valor p
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,026089
0,000000
0,000041
Pela tabela, nota-se que todos os efeitos foram significativos ao nível de significância
de 5%.
100
Figura 55.
Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na
leitura do Moisturemeter®.
Figura 56.
Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados
obtidos na leitura do Moisturemeter®.
Tanto o histograma de resíduos quanto a reta de 45º indicam que os dados
representam bem o modelo. A comparação das médias e a separação em grupos
homogêneos foram feitas por meio de teste de Tukey HSD.
101
Tabela 21 - Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Moisturemeter®
.Voluntário Moisturemeter
2
11,74
3
19,73
6
23,99
7
28,06
4
28,77
1
33,12
8
34,63
5
37,57
1
****
2
3
4
5
6
****
****
****
****
****
****
****
****
O comportamento das medidas para separação dos grupos homogêneos para
os voluntários foi muito parecido entre o Corneometer® e Moisturemeter®. Houve
apenas uma inversão nas médias dos voluntários 5 e 8 no Corneometer® e 8 e 5 no
Moisturemeter®. Tal fato não é preocupante, tendo em vista que as médias são
estatisticamente iguais em ambos os casos.
Tabela 22 - Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Moisturemeter®.
Tempo
Moisturemeter
(minuto)
0
13,89
30
27,25
60
28,35
120
30,28
360
31,66
240
31,79
1
2
3
****
****
****
****
****
****
****
Tabela 23 - Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Moisturemeter®.
Produto
Controle
Gel A
Gel D
Gel C
Gel G
Gel B
Moisturemeter
17,44
25,98
26,08
27,80
31,44
34,47
1
****
2
3
****
****
****
****
****
102
Figura 57. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
Figura 58. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema
da
Figura
11
e
pelas
medidas
realizadas
com
o
Moisturemeter®.
103
Figura 59. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo esquema da
Figura 11 e pelas medidas realizadas com o Moisturemeter®.
Figura 60. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema
da
Figura
11
e
pelas
medidas
realizadas
com
o
Moisturemeter®.
104
Figura 61. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema
da
Figura
11
e
pelas
medidas
realizadas
com
o
Moisturemeter®.
Figura 62. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos pelo
esquema
da
Figura
11
e
pelas
medidas
realizadas
com
o
Moisturemeter®.
105
Comparação entre Corneometer® e Moisturemeter®
Figura 63. Intervalo de confiança para os desvios padrões das medidas feitas com 1Corneometer® e 2- Moisturemeter® e Teste F para comparação de
variâncias das medidas feitas com os referidos equipamentos.
106
Por não haver repetições genuínas dessas medidas, tomou-se o grupo de
controle usando como repetição os níveis de tempo e eliminando-se o efeito das
diferenças entre voluntários.
Os dados apresentados nas Tabelas 16 e 20 indicam que os efeitos principais
da interação dos dois fatores foram estatisticamente significantes ao nível de α=0,05.
Ambos os equipamentos apresentaram perfórmance similar.
Os valores preditos e valores observados (Figuras 48 e 56) apresentam uma
relação linear em ambos os equipamentos. As Figuras 49 e 57 mostram a
importância do uso de blocos para esse fator. A variabilidade dos voluntários poderia
impossibilitar a verificação dos efeitos dos outros fatores, que, no caso, são mais
importantes (produto e tempo). Após a eliminação do efeito de bloco, a análise
revelou que gel e tempo também são variáveis significativas, assim como a interação
entre eles (SILVA et al., 2009).
Os efeitos de gel e tempo não podem ser interpretados separadamente,
devido à interação. As Figuras 50 e 58 ilustram essa confirmação e apresentam
diferentes comportamentos de tempo em resposta aos géis, em relação ao controle.
Para ambos os equipamentos, a melhor hidratação cutânea aconteceu com o Gel B
após 30 minutos. Entretanto, foi observado que os valores das medidas com o
Corneometer® foram maiores que no MoistureMeter®, pois as médias para ambos
equipamentos foram 40 ± 3 e 27 ± 5 unidades arbitrárias, respectivamente.
O método para comparações múltiplas de Tukey HSD foi utilizado para
comparar todas as médias de níveis de tempo e produto, levando em consideração
que todas foram simultaneamente estudadas. Os resultados estão apresentados nas
Tabelas 19 e 23 para o Corneometer® e MoistureMeter® respectivamente (SILVA et
al., 2009).
Em relação à média das medidas dos níveis de hidratação na superfície
cutânea (Tabelas 19 e 23), foi observado que o gel contendo uréia 4% (Gel B) e o
gel contendo composto derivado de açúcar (xylityglucoside, anhydroxylitol and xylitol)
4% (Gel G) apresentaram o maior efeito hidratante, de acordo com a análises
estatísticas (p< 0,05). Foi verificado, também por esses dois equipamentos, que o
107
gel contendo extrato vegetal (I. cylindrica) 4% (Gel C) e o gel contendo componentes
do FHN 4% (Gel D) foram estatisticamente equivalentes ao Gel A (base, sem ativo).
As
formulações
contendo
uréia
são
conhecidas
por
influenciar
as
propriedades da barreira cutânea, reduzindo a perda de água transepidérmica,
aumentando a capacitância cutânea e reduzindo reações irritantes. Embora o
mecanismo exato da ação da uréia seja desconhecido, a melhora na função da
barreira pode ser relacionada com um aumento do tamanho do corneócito (LODEN,
MAIBACH, 2000).
Imperata cylindrica é uma planta subtropical encontrada no hemisfério sul que
contém componentes osmoprotetivos naturais. Os rizomas contêm açúcar, 3dimetilsulfonilpropionato (DMSP) e alta concentração de potássio. DMSP foi
recentemente descoberta como uma substância osmoprotetiva que permite acumular
água nas células da planta (TAPIA, 2006).
Com relação ao tratamento estatístico de ambos os equipamentos, a
interpretação dos resultados prova a equidade do efeito hidratante para as
formulações testadas. Entretanto, os valores numéricos obtidos por equipamento
apresentam diferenças; por exemplo, a área não-tratada apresentou 33 unidades
arbitrárias no Corneometer® e 17 unidades arbitrárias no Moisturemeter® (SILVA et
al., 2009).
O Corneometer® e Moisturemeter® apresentaram precisão estatisticamente
equivalente, de acordo com a estimativa das variâncias para o controle, eliminando o
efeito do voluntário, conforme anteriormente descrito. Foi verificada a sobreposição
dos desvios padrões, comprovando a precisão de ambos os equipamentos e
corroborando com os resultados de Alanen et al. (2004). O resultado do teste para
comparação dos equipamentos pode ser verificado na Figura 63.
Análise das medidas feitas com o Tewlmeter®
O planejamento foi idêntico ao anterior, inclusive em relação ao número de
níveis. A ANOVA para este modelo está apresentada na Tabela 24. A adequação do
108
modelo foi feita por meio dos resíduos na Figura 64 e da reta de 45o, Figura 65. As
figuras indicam que os resultados representam bem o modelo.
Tabela 24 - ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para
as medidas realizadas com o Tewlmeter®.
Fonte de variação
Constante
Voluntário
Tempo
Produto
Voluntário*Tempo
Voluntário*Produto
Tempo*Produto
Erro
Soma dos
Quadrados
3062
93
192
103
95
162
36
170
Grau de
Liberdade
1
7
5
5
35
35
25
175
Variância
Estimada
3062
13
38
21
2,73
4,62
1,45
0,97
Razão
F
3159
13,72
39,68
21,34
2,81
4,77
1,50
Valor p
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000005
0,000000
0,069343
109
Figura 64.
Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na
leitura do Tewlmeter®.
Figura 65. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Tewlmeter ®.
110
Embora o modelo represente o conjunto de dados, nota-se que os resíduos
para esta medida são relativamente maiores, o que pode ser observado pelo maior
espalhamento dos pontos em torno da reta.
A comparação das médias e a separação em grupos homogêneos foram
feitas por meio de teste de Tukey HSD.
Tabela 25- Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Tewlmeter®.
Voluntário Tewlmeter
2
2,258
5
2,794
1
2,969
6
3,217
3
3,361
8
3,381
7
4,025
4
4,078
1
****
****
2
****
****
****
****
****
3
****
****
****
4
****
****
****
Os Voluntários foram divididos em 4 grupos homogêneos, sendo que o
segundo grupo, representado pelos Voluntários 5, 1, 6, 3 e 8, apresentou médias
estatisticamente iguais, ao passo que os Grupos 3 e 4 apresentaram três médias
(Voluntários 3, 8 e 7 no Grupo 3; e Voluntários 8, 7 e 4 no Grupo 4).
Tabela 26- Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Tewlmeter®.
Tempo(minutos)
Tewlmeter
1
30
120
60
240
360
0
2,548
2,588
2,633
3,373
3,565
4,856
****
****
****
2
3
****
****
****
111
Houve maior perda de água transepidérmica no tempo zero, seguida do
segundo grupo homogêneo (240 e 360 minutos). Os tempos 30, 20 e 60 minutos são
estatisticamente equivalentes, apresentando valores menores.
Tabela 27 - Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Tewlmeter®.
Produto
Tewlmeter
1
2
3
Gel A
2,165
****
Gel C
2,783
Gel G
3,383
****
Controle
3,665
****
Gel D
3,765
****
Gel B
3,802
****
****
O teste de Tukey apresentou 3 grupos homogêneos, sendo que os géis G, D
e B pertencem ao 3º grupo e são estatisticamente iguais ao Controle.
As figuras a seguir, a exemplo das outras análises, revelam os resultados
apresentados nas tabelas.
112
Figura 66. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Tewlmeter®.
Figura 67. Médias dos níveis de Tempo, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Tewlmeter®.
113
Observa-se maior redução da perda de água transepidérmica nos tempos
intermediários 30, 60 e 120 minutos.
Figura 68. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Tewlmeter®.
Figura 69. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos
segundo o esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o
Tewlmeter®.
114
Figura 70. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos
segundo o esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o
Tewlmeter®.
Figura 71. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Tewlmeter®.
Em relação ao Tewlmeter®, não foi verificada evidência estatisticamente
significante da interação entre formulações e tempo (SILVA et al., 2007).
115
Análise das medidas feitas com o Vapometer®
O planejamento foi idêntico ao anterior, inclusive em relação ao número de
níveis. A ANOVA para este modelo está apresentada na Tabela 28.
A adequação do modelo foi feita por meio dos resíduos apresentados na
Figura 72 e da reta de 45o, Figura 73. As figuras indicam que os resultados
representam bem o modelo, embora neste caso também haja um espalhamento
razoável dos resíduos em relação aos valores das medidas.
Tabela 28 - ANOVA para os dados obtidos segundo o esquema da Figura 11, para
as medidas realizadas com o Vapometer®.
Fonte de variação
Constante
Voluntário
Tempo
Produto
Voluntário*Tempo
Voluntário*Produto
Tempo*Produto
Erro
Soma dos
Quadrados
7481
460
262
46
148
125
93
768,710
Grau de
Liberdade
1
7
5
5
35
35
25
175
Variância
Estimada
7481
66
52
9,136
4,238
3,569
3,701
4,393
Razão F
Valor p
1703
15
12
2,080
0,965
0,812
0,843
0,000000
0,000000
0,000000
0,070097
0,530838
0,762512
0,683246
116
Figura 72.
Histograma de resíduos, para a ANOVA dos resultados obtidos na
leitura do Vapometer®.
Figura 73. Reta de 45º, para o modelo indicado pela ANOVA dos resultados obtidos
na leitura do Vapometer®.
A comparação das médias e a separação em grupos homogêneos foram
feitas por meio de teste de Tukey HSD.
117
Tabela 29 - Grupos homogêneos de médias para a variável Voluntário, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Vapometer®.
Voluntário
2
1
6
5
3
8
4
7
Vapometer
3,025
4,297
4,469
4,739
5,008
5,278
6,664
7,292
1
****
****
****
2
****
****
****
****
****
3
****
****
4
****
****
A resposta dos voluntários frente a medida no Vapometer® foi diferente da
apresentada pelo Tewlmeter. Embora o número de grupos homogêneos fosse o
mesmo (4 grupos), nem todos os indivíduos pertencem ao mesmo grupo.
118
Tabela 30 - Grupos homogêneos de médias para a variável Tempo, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Vapometer®.
Tempo
Vapometer
(minutos)
30
4,312
60
4,348
120
4,390
240
5,054
360
5,473
0
7,002
1
2
****
****
****
****
****
****
No caso do tempo, nota-se que apenas o nível de tempo zero apresentou
média estatisticamente diferente das demais. Neste caso, também houve uma
diferença em relação ao Tewlmeter. Esta diferença é devida ao fato de o
Vapometer® apresentar uma maior dispersão em suas medidas, isto é, maior
variabilidade.
Tabela 31 - Grupos homogêneos de médias para a variável Produto, obtidos pelo
teste de Tukey HSD, para as medidas feitas com o Vapometer®.
Produto Vapometer
Gel A
4,515
Gel G
4,815
Gel D
5,048
Gel C
5,123
Gel B
5,277
Controle
5,802
1
****
****
****
****
****
2
****
****
****
****
****
Nos produtos, também o Vapometer® só apresentou 2 grupos homogêneos;
já o Tewlmeter®, apresentou 3. O valor do erro do modelo também justifica esta
diferença.
119
As figuras a seguir ilustram melhor o que foi retro apresentado. A presença do
erro maior das medidas também pode ser vista na barra que representa o intervalo
de confiança nas figuras do tempo e dos produtos.
Figura 74. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Vapometer®.
Figura 75. Médias dos Voluntários, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Vapometer®.
120
Figura 76. Médias dos Produtos, exibindo o intervalo de confiança (95%), para o
modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Vapometer®.
Figura 77. Interação Voluntário versus Tempo, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos
segundo o esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o
Vapometer®.
121
Figura 78. Interação Voluntário versus Produto, exibindo o intervalo de confiança
(95%), para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos
segundo o esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o
Vapometer®.
Figura 79. Interação Tempo versus Produto, exibindo o intervalo de confiança (95%),
para o modelo da ANOVA, construído com os dados obtidos segundo o
esquema da Figura 11 e das medidas realizadas com o Vapometer®.
122
Comparação entre Tewlmeter® e Vapometer®
Figura 80. Intervalo de confiança para os desvios padrões das medidas feitas com 1
(Vapometer®) e 2 (Tewlmeter®), e Teste F para comparação de
variâncias das medidas feitas com os referidos equipamentos.
A análise já indicava que estes dois equipamentos apresentavam precisões
diferentes, mas, mesmo assim, foi feita uma comparação das variâncias tomando as
medidas do controle para o primeiro nível de tempo, vez que foram feitas 3 medidas
em cada voluntário.
A Figura 83 mostra a diferença marcante dos desvios padrões, isto é, não há
superposição dos intervalos de confiança. Também o teste F para comparação das
variâncias indica que elas são estatisticamente diferentes a um nível de significância
de 5% (p<0,0001). Assim, conclui-se que o Vapometer® tem uma precisão menor do
que o Tewlmeter®.
Nuutinem et al. (2003) compararam métodos de avaliação da perda de água
transepidérmica em câmara aberta (DermaLab) e fechada (Vapometer), porém
encontraram uma boa correlação dos resultados.
123
Segundo LODÉN (1997) e BURACZEWSKA et al. (2007), a uréia teria a
capacidade de reduzir artificialmente a perda de água transepidérmica após um
tratamento longo. Ocorre que, os resultados obtidos tanto com o Vapometer, quanto
com o Tewlmeter, medidos após uma única aplicação, mostraram que ela não foi
capaz de reduzir significativamente a perda de água.
Avaliação
do
comportamento
in
vitro
das
alterações
causadas
pelas
substâncias hidratantes em modelo de estrato córneo
Com a finalidade de complementar e refinar o estudo in vivo, foi desenvolvido o
estudo in vitro. Atualmente, os testes de toxicidade em animais são contestados pelos
pesquisadores da Comunidade Européia, levando ao desenvolvimento de diversos
métodos alternativos in vitro. As técnicas espectroscópicas vibracionais são utilizadas no
estudo da estrutura do stratum corneum (BABY et al, 2006 a; BABY et al, 2006 b;HANH et
al., 2002; SCHENDZIELORZ et al.,1999). Tais métodos oferecem dados complementares
sobre a composição, disposição das moléculas constituintes da pele. No experimento, foi
utilizado como membrana o modelo da pele de cobra, com hidratação prévia devido à sua
natureza queratinosa não maleável e frágil (BABY, 2007).
Willians, Barry & Edwards (1992) utilizaram a espectroscopia Raman com
transformada de Fourier para estudar a estrutura do estrato córneo verificando o espectro
vibracional e comparando-o com o espectro obtido com a espectroscopia no infravermelho
com transformada de Fourier.
Nos experimentos, as amostras de muda de pele de cobra apresentaram espectros
FT-Raman de boa definição, principalmente na região relativa a vibrações de estiramento
C-H assimétrico e simétrico, como, por exemplo, dos Grupos CH2 e CH3 que absorvem na
região de 3100-2700 cm-1 e estão relacionados aos lipídeos.
Na Figura 81, observa-se que a amostra Solução B (uréia) apresentou maior
intensidade, seguida das amostras Solução G (derivado de açúcar) e Solução D
(compostos do FMN); as amostras da Solução E (silício orgânico) e Solução C (extrato
vegetal) apresentaram intensidades menores que a Solução A (controle). Na Figura 82, as
amostras Gel E (gel com silício orgânico) e Gel C (gel com extrato vegetal) apresentaram
124
intensidades iguais e maiores que as demais, seguidas da amostra Gel G (gel com
derivado de açúcar); a amostra do Gel B (gel com uréia) apresentou intensidade
semelhante à do Gel A (gel controle) e a amostra do Gel D (gel com componentes do FMN)
apresentou a menor intensidade.
Figura 81. Espectro FT-Raman das soluções a 4% dos ativos hidratantes
Sol A – solução controle; Sol B – solução de uréia; Sol E – solução de silício orgânico; Sol
C – solução de extrato vegetal; Sol G – solução de derivado de açúcar; Sol D – solução de
componentes do FMN
Em estruturas helicoidais, uma forte banda Raman para amida I ocorre próximo de
1652 cm-1 (AKHTAR et al., 1997). Uma outra banda evidente em espectros de estrato
córneo humano e que são facilmente reconhecidos utilizando o FT-Raman, são as bandas
que aparecem em torno de 1438 cm-1 e estão relacionadas com a deformação angular do
CH2. Ao analisar a Figura 81, verifica-se a presença de bandas fortes nas amostras da
Solução G (derivado de açúcar) e Solução B (uréia), seguida da amostra da Solução G
(compostos do FMN); a amostra Solução C (extrato vegetal) apresentou resultado
semelhante ao da Solução A (solução controle) e a amostra da Solução E (solução de
125
silício orgânico) teve intensidade menor que este. No caso da Figura 82, as bandas com
maior intensidade correspondem às amostras Gel E (gel com silício orgânico), Gel C (gel
com extrato vegetal) e Gel G (gel com derivado de açúcar); seguidas da amostra Gel B (gel
com uréia). A amostra Gel D (gel com componentes do FMN) teve a menor intensidade.
Os efeitos da hidratação do tecido nos espectros FT-Raman são mínimos e causam
poucas mudanças na intensidade das bandas das moléculas ou na posição de número de
onda das bandas espectrais. Segundo Willians, Barry & Edwards (1992), a variação dos
espectros inter e intramostras é mínima. A diferença entre a intensidade das bandas de
diferentes doadores é esperada devido ao conteúdo lipídico do estrato córneo.
Assim, as bandas encontradas nos espectros FT-Raman das amostras de muda de
pele de cobra corroboram com a literatura, podendo-se sugerir que os ativos hidratantes
estudados deram os primeiros indícios de segurança, haja vista não provocarem alterações
significativas na estrutura conformacional do estrato córneo.
Figura 82. Espectro FT-Raman dos géis a 4% dos ativos hidratantes
Gel A – gel controle; Gel B – gel com uréia; Gel E – gel com silício orgânico; Gel C – gel com extrato vegetal, Gel G – gel
com derivado de açúcar; Gel D – gel com componentes do FMN
126
Calorimetria exploratória diferencial (DSC)
O estudo do estrato córneo utilizando DSC vem evoluindo ao longo dos anos. Van
Duzee (1975) utilizou esta técnica para estudar as propriedades termo-estruturais dos
lipídeos e proteínas do estrato córneo humano.
Golden et al. (1987) estudou o estrato córneo utilizando a calorimetria exploratória
diferencial (DSC) e espectroscopia infravermelho. Estas técnicas eram anteriormente
usadas para estudos de transição de lipídeos e proteínas em uma variedade de sistemas
biológicos e sintéticos, fornecendo informações independentes, porém complementares,
sobre a estrutura das cadeias de hidrocarboneto dos lipídeos.
Já Moghimi, Williams & Barry (1996), estudaram um modelo de matriz lamelar para os
lipídeos do estrato córneo, caracterizando-o e comparando-o com a estrutura intercelular
do estrato córneo humano, propondo que este modelo fosse utilizado para estudos de
interação entre promotores, fármacos e os lipídeos intercelulares.
A técnica DSC tem sido utilizada para estudar as transições térmicas em estrato
córneo de mamíferos. Tipicamente, as transições térmicas (Tpico) ocorrem a 35-42 C, 6077 C, 70-90 C e 95-120 C e referem-se a T1, T2, T3 e T4, respectivamente (AL-SAIDAN,
BARRY & WILLIAMS, 1998). T1, T2 e T3 são atribuídas a mudanças de fase nas
bicamadas lipídicas intercelulares, estando, por sua vez, a T4 associada à desnaturação de
proteínas. No estrato córneo humano, uma quinta transição, a 51-55 C, foi encontrada e
atribuída à ligação covalente de lipídeos ao envelope de queratinócitos (CORNWELL et al.,
1996).
As transições no perfil térmico obtido com o DSC refletem a fusão dos domínios
estruturais que resultam em mudanças na capacidade de calor e fornecem informações a
nível macroscópico. Utilizando esse método, quando a amostra é submetida a
aquecimento, a taxa de calor que flui por ela é proporcional à sua capacidade de calor.
Esse gráfico fornece dois dados importantes: a temperatura de pico (Tpico) e a entalpia. A
Tpico corresponde à máxima taxa de evolução do aquecimento detectado; não
representando, porém, a taxa máxima de mudança, nem o fim do processo endotérmico
(DODD & TONGE, 1987). A entalpia representa a quantidade de calor necessária para que
haja a evaporação da água presente na amostra e/ou a fusão da sua estrutura cristalina.
127
Pode-se dizer que quanto maior a entalpia, mais elevada era quantidade de água presente
na amostra.
Segundo Caspers (2003), o estrato córneo é uma barreira que separa as células
viáveis da epiderme do meio externo. Esta camada é recoberta por uma camada de células
mais interna do estrato córneo, que contém aproximadamente 75% de água. As células
mais externas do estrato córneo ficam em contato com o meio ambiente e são menos
hidratadas, dependendo amplamente da umidade ambiente. Assim, há um visível gradiente
hídrico no estrato córneo. Pode-se sugerir que quanto mais elevada a Tpico, mais profunda é
a camada da pele em que a água se encontra.
Durante a varredura DSC, notam-se duas transições térmicas. A transição térmica da
primeira corrida deve-se, principalmente, à evaporação da água presente na membrana,
enquanto a que ocorre na segunda corrida é devida, principalmente, à fusão da estrutura
cristalina do estrato córneo. Tanto as amostras tratadas com as soluções, como as que
ficaram em contato com os géis, apresentaram curvas DSC semelhantes às apresentadas
nas Figuras 83, 84, 85 e 86. A transição térmica (Tpico) e a entalpia observadas durante a
primeira corrida são apresentadas nas Tabelas 32 e 33.
Figura 83. Curva DSC da primeira corrida da Solução A (controle)
128
Figura 84. Curva DSC da segunda corrida da Solução A (controle)
Tabela 32 – Entalpia e temperaturas de pico das soluções a 4%
Entalpia (J/g) Tpico (ºC)
Sol. A
193,2
74,45
Sol. B
225,2
71,71
Sol. E
241,3
83,05
Sol. C
160,2
77,09
Sol. G
207,7
68,31
Sol. D
191,7
71,83
Sol. A – solução controle; Sol. B – solução de uréia; Sol. E – solução de silício orgânico; Sol. C – solução de extrato
vegetal; Sol. G – solução de derivado de açúcar; Sol. D – solução de componentes do FMN
129
Figura 85. Curva DSC da primeira corrida do Gel A (controle)
Figura 86. Curva DSC da segunda corrida do Gel A (controle)
130
Tabela 33 – Entalpia e temperaturas de pico dos géis a 4%
Entalpia
(J/g)
Tpico (ºC)
Gel A
246,7
87,26
Gel B
261,4
83,75
Gel E
144
79,13
Gel C
162,8
68,09
Gel G
205,3
66,96
Gel D
195,3
70,69
Considerando que medidas termodinâmicas estão sujeitas a um erro de 10%, pode-se
sugerir que em todas as amostras, tratadas com solução ou gel, a água encontra-se numa
camada com profundidade semelhante, já que as Tpico variaram numa mesma faixa.
Portanto, não ocorrem alterações na muda de pele de cobra, após a aplicação dos ativos,
permitindo maior hidratação cutânea.
Comparando as entalpias das soluções a 4%, as amostras da Solução B (solução de
uréia), Solução E (solução de silício orgânico) e Solução G (solução de derivado de açúcar)
apresentaram maior conteúdo de água em relação ao controle, após a aplicação das
respectivas soluções. A membrana da Solução C (solução de extrato vegetal) teve seu
conteúdo de água reduzido e a amostra da Solução D (solução de componentes do FMN)
apresentou, aproximadamente, o mesmo conteúdo hídrico do controle. Neste caso, podese sugerir que a solução de silício orgânico apresenta melhor poder hidratante.
Comparando as entalpias dos géis a 4%, somente a amostra do Gel B (gel de uréia)
aumentou o conteúdo hídrico da membrana. Todos os outros géis utilizados diminuíram a
quantidade de água presente na amostra. Sugere-se que esta redução pode ser devida à
maior afinidade dos princípios ativos com componentes da formulação do gel base do que
com a estrutura da membrana e devido à natureza higroscópica destes compostos.
De acordo com o desenvolvimento do trabalho experimental apresentado, ressaltamse as principais considerações:
131
a) No estudo da estabilidade, os resultados sugerem que os aumentos da
temperatura e do tempo de armazenamento influenciam nas características
organolépticas das formulações com maior intensidade no aspecto e cor. O aumento
de temperatura e a exposição à luz influenciaram na diminuição da viscosidade em
todas as formulações testadas. Os testes de estabilidade acelerada realizados nos
géis sugerem que os produtos podem manter-se estáveis durante um período de
armazenamento de três meses, desde que ajustado o valor de pH entre 5,5 e 6,5 e
mantido ao abrigo do calor e da luz. O gel formulado com uréia, foi a formulação que
mais sofreu alteração.Quando armazenado em temperatura elevada e na presença
da luz, o valor do pH foi alterado de forma acentuada. Observa-se que na medida em
que o valor de pH aumenta, devido à decomposição da uréia em amônia, a
viscosidade diminui e a densidade pouco altera.
b) Quanto à utilização dos diferentes equipamentos para análise in vivo, em
relação à hidratação, o maior valor médio de capacitância elétrica foi com o Gel B
(uréia). Como esperado, o controle apresentou menor média, com relação à medida
da hidratação realizada com o Corneometer® e com o Moisturemeter®.
c) Com relação às medidas de perda de água pela pele realizadas com dois
aparelhos, a análise estatística mostrou que o Gel A, independentemente do
equipamento utilizado, foi diferente do controle. Esses aparelhos mostraram erro de
768,710 para o Vapometer® e 170,0 para Tewlmeter.
d) Quanto ao estudo das alterações no estrato córneo, as bandas encontradas
nos espectros FT-Raman das amostras de muda de pele sugerem que os ativos
hidratantes estudados são seguros, visto que não provocaram alterações na
estrutura conformacional do estrato córneo. Com a Calorimetria exploratória
diferencial (DSC), somente a amostra gel de uréia aumentou o conteúdo hídrico da
membrana. Todos os outros géis utilizados diminuíram a quantidade de água
presente na amostra. Sugere-se que esta redução pode ser devida à maior afinidade
dos princípios ativos com componentes da formulação do gel base do que com a
estrutura da membrana e devido à natureza higroscópica destes compostos.
132
6. Conclusões
- Os géis contendo 4% (p/p) de uréia e de 4% (p/p) de derivado de açúcar
apresentaram melhor eficácia hidratante in vivo, capacitância elétrica quando
analisados por Corneometer® e Moisturemeter®.
- Em relação à perda de água transepidérmica, o Gel A (base sem ativo)
obteve o melhor resultado tanto no Vapometer® quanto no Tewlmeter®.
- As formulações estudadas podem manter-se estáveis durante um período de
armazenamento de três meses, desde que ajustado o valor de pH entre 5,5 e
6,5 e mantido ao abrigo do calor e da luz.
- Com relação às medidas de capacitância, o Corneometer® e Moisturemeter®
apresentaram a mesma precisão.
- Comparando-se às medidas de perda de água transepidérmica, a análise
estatística indicou que o Vapometer® tem uma precisão menor do que o
Tewlmeter®.
- A avaliação do comportamento in vitro das substâncias e misturas hidratantes
estudadas sugere, em primeira análise, que estas podem ser seguras, já que
não provocaram alterações na estrutura conformacional do estrato córneo.
133
7. Referências bibliográficas
AGNER, T.; HELD, E.; WEST, W. GRAY, J. Evaluation of an experimental patch test
model for the detection of irritant skin reactions to moisturisers. Skin Res. Tech., v.6,
n.4, p.250–254, 2000.
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