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06/08/2012 1 Composição de Produtos Cosméticos DISCIPLINA: Cosmetologia I Profa. M.Sc. JESSICA MENDES NADAL Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética A grande dificuldade encontrada em classificar e estudar os diversos itens que compõem as preparações cosméticas sob variadas formas de apresentação, nos impulsiona a agrupar as matérias-primas utilizadas e a partir destes grupos, discutir as diversas possibilidades de composição que estas preparações estão sujeitas. As matérias-primas são utilizadas nas formulações de acordo com suas propriedades funcionais e físico- químicas. Estas propriedades são derivadas de suas respectivas estruturas químicas. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética As substâncias que compõem uma formulação cosmética são chamadas matérias-primas e podem ser: • orgânicas (extraídas dos reinos animal e vegetal): naturais (in natura) ou semi-sintéticas (aperfeiçoadas para o uso); • inorgânicas (extraídas do reino mineral): naturais (in natura) ou sintéticas (processadas quimicamente). Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética As matérias-primas são classificadas: Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética Exemplo de uma formulação: Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética VEÍCULOS É o componente que geralmente aparece em maior quantidade na fórmula e que tem a função de receber os outros componentes, isto é, nele são incorporadas estas outras substâncias. Devem ter grande capacidade de solubilização ou de dispersão, conforme o caso. A escolha do tipo de veículo deve se basear na compatibilidade com os outros componentes e também no tipo de pele a que se destina o produto. Podem ser: água, álcool, mistura hidroalcoólica, óleo, glicerina, loções base, cremes base. 06/08/2012 2 Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética ÁGUA Ingrediente fundamental das formulações cosméticas e deve passar por uma série de tratamentos para tornar-se adequada ao processo fabril. • Filtros de areia: retêm sólidos presentes na água. • Filtros de carvão: filtram e retêm cloro e matéria orgânica presente na água. • Desmineralização: elimina íons presentes na água através da troca iônica. A água utilizada para a fabricação de cosméticos deve ser colhida na rede pública e passar por um processo de desmineralização, no qual se retiram os cátions (+) e os ânions (-). Em seguida, deve ser preservada a fim de evitar a proliferação de microorganismos. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética UMECTANTES São substâncias higroscópicas, capazes de absorver água do ambiente, “molhando” a superfície da pele. Adicionados às preparações cosméticas, principalmente cremes e géis. Objetivo: reduzir a dessecação superficial pelo contato com o ar (das fórmulas) e sobre a pele forma uma película que permanece sobre esta após a aplicação do produto favorecendo a hidratação. Estes reduzem a velocidade da perda da água, porém este efeito pode ser reforçado com adequado nível de vedação dado pelas tampas das embalagens. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética UMECTANTES Têm a propriedade de reter água na massa do creme, diminuindo a perda nos produtos acabados. Evitando o ressecamento e formação de crostas. Atuam também favorecendo o espalhamento das emulsões e conservação da umidade na camada córnea. São considerados fatores de hidratação pois impedem a perda de água pela pele. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética UMECTANTES Os agentes umectantes mais utilizados são propilenoglicol, glicerina, polietilenoglicol, sorbitol, lactatos, álcool etílico, PVC (policloreto de vinila) entre outros. Depois da água, os umectantes são os solventes mais utilizados em produtos farmacêuticos e cosméticos. Misturam-se à água em qualquer proporção e dissolvem muitas substâncias hidrófobas (não solúveis em água). Também possuem propriedades anti-sépticas. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética UMECTANTES Podem ser: - Polióis (glicois): álcoois contendo mais de um grupo OH, solúveis em água, possuem toque untuoso (pegajoso). Ex.: propilenoglicol, glicerina, sorbitol - Poliglicois: São solúveis e água, seu estado físico depende do grau de etoxilação (PM). Ex.: polietilenoglicol - Carboidratos: aldeídos ou cetonas que são ao mesmo tempo polióis. Ex.: Açucares (glicose, frutose), amido, celulose. - Derivados do ácido carboxílico: reagem com bases e formam sais orgânicos com capacidade de hidratação. Ex.: Lactato de Sódio (ac. Lático + NaOH), Glicolato de Sódio. EXEMPLOS Glicerina: (2-10%) é pegajosa em altas concentrações Propilenoglicol: é o mais utilizado e aumenta a solubilidade dos parabenos Dipropilenoglicol Sorbitol: menos volátil que a glicerina e o propilenoglicol, no entanto é pegajoso Extratos vegetais Colágeno Sacarídeos e polissacarídeos: - Umectan® - Henrifarma. Concentração: 2 – 10% 06/08/2012 3 Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética EMOLIENTE São substâncias que têm a propriedade de tornar a pele macia e suave, evitando e atenuando seu ressecamento. São responsáveis pelo espalhamento e lubrificação da pele e cabelo, que juntamente com os umectantes serão responsáveis pela hidratação da pele e cabelo. São responsáveis nas formulações por consistência e aparência. Nos cremes e loções, são responsáveis por propriedades como espalhamento, absorção, viscosidade, sensação na pele e outras. São matérias-primas de grande importância e quimicamente pertencem a grupos diversos, citados a seguir. Emolientes São componentes da fase oleosa Os emolientes variam as características sensoriais das emulsões: Espalhamento Absorção Sensação na pele Viscosidade Solubilização de ativos Interfere diretamente na espalhabilidade e consistência Classificação Parafinicos Isoparafinicos Nao polares Glicerides cadeia linear ramificados insaturados esteres alcoois eteres Polares emolientes Emolientes não polares Parafinas: Óleo mineral, vaselina. Isoparafinas São pegajosos, pesados, hidrófobos, em geral são comedogênicos Glicérides Triglicerídeo caprilico/caprico (crodamol GTCC-C®). Óleos e gorduras vegetais. Emolientes Polares Óleos Vegetais São compostos por ácidos graxos com cadeias carbônicas de diferentes comprimentos e saturações que conferem propriedades especiais. Ácido esteárico, ácido Palmítico, óleico, linolênico.... Estudiosos afirmam que quanto maior a cadeia menos irritante é o ácido graxo. 06/08/2012 4 Manteigas São sólidas à temperatura ambiente, devido à composição graxa. Exemplos: Manteiga de Manga / Manteiga de Cupuaçu / Manteiga de Karité Álcoois graxos Normalmente são considerados álcoois graxos aqueles que possuem 12 a 18 átomos de Carbono. Exemplos: Álcool laurílico, oleílico Éteres graxos Possuem excelente capacidade de espalhamento e resistência a hidrólise, tanto em meio ácido como alcalino. Exemplos: perfluor polimetil isopropil éter (Fomblin) Ésteres Constituem o principal grupo de emolientes, pois apresentam as melhores respostas quanto ao espalhamento, sensação não oleosa e absorção na pele. Ésteres de cadeia linear Miristato de miristila (crodamol MM®) Estearato de Octila (crodamol OS®) Ésteres de cadeia ramificada Miristato de isopropila (crodamol IPM®) Palmitato de isopropila Isoestearato de isopropila Palmitato de isoestearila Ésteres insaturados Oleato de butila Oleato de decila (Cetiol V®) Oleato de isodecila Ésteres 06/08/2012 5 Componentes Básicos de uma Formulação CosméticaESPESSANTES/VISCOSANTES Substâncias responsáveis por aumentar a viscosidade das formulações. Podem ser orgânicos e inorgânicos. Agentes orgânicos - dividem-se em 2 classes: (1) De fase oleosa (agentes de consistência graxos) São espessantes de fase oleosa, que são insolúveis em água e solúveis em óleo. São empregados em cremes, loções e condicionadores. Exemplos: Álcoois graxos (Álcool cetílico, Álcool cetoestearílico); Mono e diestearato de glicerila; Ésteres de álcoois e ácidos graxos; Ceras naturais e minerais, óleos e gorduras. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética ESPESSANTES/VISCOSANTES Agentes orgânicos (2) De fase aquosa (polímeros) Conferem viscosidade à fase aquosa. São normalmente insolúveis na fase oleosa. Exemplos: CMC – carboximetilcelulose; HEC - hidroxietilcelulose – natrosol; Polímeros de carboxivinil - Carbômeros, PVP, álcool polivinílico; Polissacarídeos: amido, agar-agar, gomas e alginatos. Agentes Inorgânicos (eletrólitos) Cloreto de sódio Citrato de sódio Fosfato de sódio ou amônio Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética TENSOATIVOS São substâncias que por possuírem em sua estrutura grupos hidrofílicos e lipofílicos tem a capacidade de alterar a tensão superficial ou interficial do sistema, gerando as seguintes propriedades: - Detergência: se difere dos demais tensoativos pela habilidade que o grupo polar possui para sujidades de uma superfície. - Espuma: nem todos detergentes eficientes fazem espuma. - Emulsificação: formação de emulsões. Os tensoativos apresentam a propriedade de reduzir a tensão superficial da água e de outros líquidos. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética TENSOATIVOS Os tensoativos classificam-se em: • aniônicos: lauril sulfato de sódio (ou de trietanolamina); lauril éter sulfato de sódio; lauril éter sulfato succinato de sódio; mono e diestearato de etilenoglicol (agente perolizante). Exemplos: produtos de limpeza, sabonetes, xampus. • catiônicos: cloreto de cetil trimetil amônio (CETAC) ou brometo de cetil trimetil amônio (CETAB). Exemplos: antimicrobianos; condicionadores, produtos leave-on (sem enxágüe). • não-iônicos: monoetanolamidas e dietanolamidas de ácidos graxos de coco. Exemplos: xampus, sabonetes líquidos. • anfóteros: betaína de coco, cocoamidopropilbetaína, coco carboxianfoglicinato de sódio. Exemplos: xampus suaves (infantis). Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética HIDRATANTE São matérias-primas higroscópicas intracelulares, ou seja, substâncias que intervem no processo de reposição do teor de água da pele de maneira ativa. Por isso, diferenciam-se dos umectantes, que são um processo passivo. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética ALCALINIZANTES, ACIDIFICANTES E NEUTRALIZANTES São usados em cosméticos para conferir alcalinidade às soluções, para neutralizar ácidos graxos e obter sabões, umectantes, géis de carbomeros e corrigir pH. Podem ser de origem inorgânica e orgânica. Exemplos: TEA - trietanolamina e NaOH. Os ácidos mais usados em cosméticos são os orgânicos. São usados para obtenção de sabões e umectantes e correção de pH. Exemplos: Ácido cítrico e Ácido fosfórico. 06/08/2012 6 CORRETORES DE pH Solução de substâncias que diminuem ou aumentam o pH da formulação. Diminuir o pH Aumentar o pH Ácido cítrico sol. 10% NaOH sol. 10 a 40% Ácido fosfórico sol 10% Neutrol TE Ácido lático sol 10% AMP 95 Trietanolamina (TEA) Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CONSERVANTES As preparações cosméticas estão sujeitas a contaminação microbiológica, seja ela por bactérias ou fungos. Estes são transmitidos por diversas fontes, tais como: água, insetos, matérias-primas, vidrarias, equipamentos, tanques de armazenagem, embalagens, manipuladores e usuários. Na verdade, quando em pequenas quantidades estas são aceitáveis, porém ao extrapolar os limites pré-determinados já são considerados como contaminação e, portanto devem ser evitadas. Substâncias que adicionadas aos produtos tem como finalidade preservá-los de danos causados por microorganismos durante a estocagem, ou mesmo de contaminações acidentais produzidas pelos consumidores durante o uso. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CONSERVANTES Para cada tipo de agente conservante e dependendo da formulação existe uma concentração máxima permitida que deve ser seguida rigorosamente. Os contaminantes se dividem entre bactérias e fungos e algumas características destes estão descritas a seguir: Bactérias: Encontram-se bastantes difundidas (ar, água e terra) pH ótimo para crescimento de 6 a 8 - Temperatura ideal: 35-40 °C Utilizam como substrato: proteínas, vitaminas, sais, dentre outros. Principais: Pseudomonas, Enterobacter, Klebsiella, Staphylococcus Fungos (bolores e leveduras): Utilizam como substrato: sais minerais, celulose, ácidos orgânicos, amido, açúcares,... pH varia com a espécie Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CONSERVANTES A presença de água e de vários componentes orgânicos nas formulações é que favorecem a proliferação dos microorganismos. Quando a contaminação acontece, alguns fatores que envolvem produto, produtor e consumidor devem ser considerados: Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CONSERVANTES – Características ideais: • Boa solubilidade em água; • Boa estabilidade; • Ser inodoro e incolor; • Ser economicamente viável; • Ser atóxico; • Ser efetivo a baixas concentrações; • Ter amplo espectro de ação; • Ser estável e efetivo em extensa faixa de pH.; • Não afetar as características físicas do produto (cor, odor, sabor); • Ter adequado coeficiente de partição; • Inativar rapidamente os contaminantes; • Ser compatível com a formulação. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CONSERVANTES Mecanismo de ação: 1- alteração da permeabilidade da membrana citoplasmática; 2- inibição de sistemas enzimáticos essenciais; 3- destruição da estrutura protéica da parede celular; 4- oxidação dos componentes celulares. Os conservantes não podem ser empregados como substitutos das Boas Práticas de Fabricação. 06/08/2012 7 Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CONSERVANTES A seleção do agente conservante ideal deve ser baseada nos critérios abaixo: • Conhecer os componentes da fórmula e avalia a compatibilidade; • Conhecer os fatores que influenciam a concentração efetiva do conservante (pH, qualidade da água); • Aspectos legais; • Sua eficácia. Podem ser utilizados individualmente ou em associações, o que assegura maior espectro de atividade, sinergismo e cada um poderá estar em menor quantidade gerando possivelmente menos efeitos tóxicos. TIPOS DE CONSERVANTES Nome Comercial Composição química Uso Kathon CG misturas de isotiazolinonas xampus, condicionadores Phenobem fenoxietanol e parabenos cremes, loções, xampus Germal imidazolidinil uréia cremes, loções, xampus Phenonip fenoxietanol e parabenos cremes, loções, xampus Glydant DMDM Hidantoína xampu e condicionador Merguard 1200 Metilbromo glutaronitrila emulsões, géis e xampus sem amida Metilparabeno (Nipagin): efetivo contra bactérias gram positivas, bolores e leveduras - faixa de pH: 3,0 – 8,0. Concentração de uso: 0,015 - 0,2% - solubilidade: etanol, propilenoglicol, glicerina. Temperatura até 80°C - incompatibilidade: polissorbato 80, gelatina, sais de ferro e álcalis Propilparabeno (Nipazol) -concentração de uso: 0,01 - 0,2% Imidazolidiniluréia (Germal 115): bactericida (não exerce ação antifúngica) - tem efeito sinérgicocom parabenos - faixa de pH de 3,0 a 9,0. Concentração de uso: 0,03 a 0,5% - Incompatível com dihidroxiacetona, avobenzona e outros preservantes como ácido sórbico e compostos de amônio quaternário. - temperatura até 60ºC Phenonip (PharmaSpecial®): - Concentração de uso: - Shampoos, Sabonetes: 0,25 a 0,65%; - Produtos com alto teor de proteínas: 0,5 a 1%; - Sistemas emulsificados: 0,4 a 0,7%; - atua contra Gram+ , Gram -, fungos e leveduras - baixo potencial de irritação / toxicidade - temperatura até 80°C - pH entre 3,0 e 8,0 Diazolidinil uréia e iodopropil-butil-carbamato – Germall Plus: - faixa de concentração de 0,15 a 0,5% - apresentando melhor atuação do que a imizolidiniluréia quando em emulsões para uso tópico (pele) - ação contra fungos e leveduras mutantes. ASSOCIAÇÃO SINÉRGICA: Imidazolidiniluréia 0,3% / Metilparabeno 0,2% / Propilparabeno 0,1% / EDTA 0,1% Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética SEQÜESTRANTES – QUELANTES Substâncias que inibem ou bloqueiam o processo de oxidação dos componentes orgânicos (óleos vegetais, gorduras vegetais ou animais, óleos essenciais e vitaminas). Estes processos de oxidação podem se manifestar principalmente por modificações do odor e da cor podendo até provocar irritações no tecido cutâneo. Os componentes mais propensos a sofrerem oxidação são as fragrâncias, os corantes, alguns ativos e os óleos (emolientes). Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética SEQÜESTRANTES – QUELANTES Fazem sinergismo com os conservantes e os antioxidantes, pois têm a função de sequestrar íons metálicos necessários para o metabolismo dos microorganismos; complexam íons metálicos, eliminando os catalisadores das reações de oxidação de óleos e gorduras. Os seqüestrantes mais utilizados são: • EDTA (ácido edético): EDTA dissódico (para pH ácido), trissódico, EDTA tretassódico (para pH alcalino) – e seus sais. Concentração de uso: 0,05 – 0,1% • ácido fosfórico e derivados • ácido cítrico e derivados 06/08/2012 8 Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética ANTIOXIDANTES Protegem os cosméticos da oxidação atmosférica, que altera principalmente óleos e gorduras (processo catalisado pela luz, calor e presença de metais). Os mais usados são tocoferois (vitaminas E e derivados); BHT (butil hidroxitotueno); BHA (butil hidroxianisol); ácido ascórbico (vitamina C); bissulfito de sódio. • BHT: auxilia na estabilização da vitamina E; tem sinergia com o BHA 1:1; com o ácido cítrico; aumenta a estabilização da vitamina A e derivados. Conc.: 0,03 a 0,1%. • BHA: concentração de uso: 0,02 a 0,15%. • Metabissulfito de Sódio: formulações com hidroquinona, sempre na concentração de 10% da quantidade de hidroquinona. Possui odor forte, notadamente em pH baixo. • Oxynex: combinações de antioxidantes sinérgicos. Conc.: 0,05 a 0,2%. • Vitamina C: não estável em temperaturas elevadas. Conc.: 0,1 a 1%. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética FRAGRÂNCIAS a) Substâncias que geram odores agradáveis aos produtos; b) Sua escolha deve ser baseada em um consenso entre os corantes, a finalidade e o tipo do produto. Deve estar harmonizada com atributos do produto e expectativas do consumidor; c) A constituição de uma fragrância é identificada através das notas (odor): notas de cabeça ou saída, notas de corpo, notas de fundo. A fragrância é uma sucessão de impressões olfativas e não um conjunto homogêneo de todas elas; d) Cada tipo de fragrância é uma mistura de diferentes funções químicas e estas matérias primas podem ser de origem natural (animal ou vegetal) e sintética. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética FRAGRÂNCIAS Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CORANTES Substância responsável por conferir cor a um produto. De acordo com sua solubilidade podem ser nomeados de corantes ou pigmentos. a. Corantes: substâncias que desenvolvem seu poder de colorir quando são dissolvidas no meio em que são utilizadas. b. Pigmentos: substâncias que desenvolvem seu poder de colorir quando são dispersas no meio em que são utilizadas. Estes produtos são classificados segundo 2 modos, um europeu (Colour Index) e um norte americano (D&C, FD&C, External D&C). Para a escolha do colorante deve ser consultada a lista da ANVISA que os classifica através do Colour Index, indica quais são permitidos em diversas situações e suas limitações. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CORANTES Segundo sua utilização, classificam-se em: • hidrossolúveis: sintéticos ou vegetais, moléculas geralmente sob a forma de sais (usados em xampus, loções,aha sabonetes, emulsões etc.). • lipossolúveis: também chamados corantes “gordurosos”, sobretudo de origem sintética (usados em óleo, perfume, protetor, batom etc.). • pigmentos: corantes totalmente insolúveis em óleo e água, de origem sintética ou mineral (óxido de ferro, óxido de dicromo, dióxido de titânio, óxido de zinco). Usados para maquilagem e, no caso do TiO2 e ZnO, em bloqueadores solares. 06/08/2012 9 Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CORANTES Segundo sua aplicação, classificam-se em quatro níveis: 1. Substâncias corantes permitidas para todos os tipos de produtos. 2. Substâncias corantes permitidas para todos os tipos de produtos, exceto aqueles aplicados na área dos olhos. 3. Substâncias corantes permitidas exclusivamente em produtos que não entram em contato com mucosas. 4. Substâncias corantes permitidas exclusivamente em produtos que tenham breve tempo de contato com a pele e cabelos. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética CORANTES Solução base para diluição de corantes Corante ..........................0,1 a 10% Propilenoglicol...........................3% Metilparabeno.......................0,15% Propilparabeno......................0,05% Álcool etílico.............................10% Água purificada.....q.s.p...........100 mL SILICONES É o nome genérico utilizado para muitas classes de compostos organo-silicone, representado pelo siloxano(Si-O) como cadeia principal, ligados por grupamentos orgânicos (metila...) Os silicones são permeáveis ao vapor da água, produzindo filmes não oclusivos. Os silicones de alto peso molecular (dimeticones, ciclometicones e dimeticonol), formam um filme resistente à água, e prolongam a durabilidade dos produtos cosméticos (efeito long lasting). Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética SILICONES Propriedades fornecidas aos produtos cosméticos: Ação antiespumante; Doador de brilho; Antipegajosidade; Lubrificante; Protetor da pele; Veículo em aplicações especiais; Modificador de sensorial. Componentes Básicos de uma Formulação Cosmética Variedades de Silicones Ciclometicones ou silicones voláteis Dimeticones ou óleos de silicone Blends de silicones (dimeticone, ciclometicone...) Fenildimeticones Elastômeros de silicones Dimeticones copolióis Emulsões de silicones Ésteres de silicone