Formulações

DESENVOLVIMENTO DE FORMULAÇOES COSMÉTICAS
ANTIOXIDANTES CONTENDO NANOCÁPSULAS DE ÁCIDO LIPÓICO
Irene Clemes Külkamp*
Sílvia Stanisçuaski Guterres**
Resumo
Foram preparadas nanocápsulas de ácido lipóico tendo em vista as propriedades
antioxidantes deste fármaco e potencialidade das nanocápsulas na estabilização do
mesmo e em aplicações cosméticas. As suspensões de nanocápsulas apresentaram
características compatíveis para aplicação cosmética: pH ácido, teor e taxa de
encapsulação aceitáveis, tamanho inferior a 350nm com polidispersão razoável e
potencial zeta negativo. A partir das nanocápsulas foram preparadas três formulações
cosméticas para aplicação cutânea, as quais foram submetidas a ensaio de estabilidade
preliminar constituído de seis ciclos de aquecimento e congelamento. Todas as
formulações apresentaram pH e teor estáveis, bem como resistência a centrifugação
antes e após os ciclos de estresse. A caracterização reológica mostrou que as
formulações apresentaram fluxo plástico ou pseudoplástico, no entanto apenas duas
formulações mantiveram o mesmo modelo de fluxo após serem submetidas ao teste de
estabilidade preliminar, sendo a formulação pseudoplástica selecionada para estudos
posteriores.
Palavras-chave: Ácido lipóico. Nanocápsulas. Estabilidade.
* Professora Mestre do Curso de farmácia, Universidade do Sul de Santa Catarina, Av.
José Acácio Moreira, 787, 88704-375 Tubarão-SC
* * Professora Doutora da Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande
do Sul, Av. Ipiranga 2752, 90610-000 Porto Alegre - RS
1. INTRODUÇÃO
O ácido lipóico é um antioxidante que merece destaque, por apresentar a
propriedade de reprimir radicais livres tanto em meio lipídico quanto aquoso, o que o
diferencia dos demais antioxidantes. As propriedades do ácido lipóico incluem:
capacidade de quelar metais, capacidade de reter espécies reativas ao oxigênio,
capacidade de regenerar antioxidantes endógenos (como vitamina C e glutationa) e
participação no reparo de sistemas (Packer et al., 1995, Biewenga et al., 1997). O ácido
lipóico tem sido proposto como antioxidante para uso cosmético para prevenção do
envelhecimento cutâneo (Beitner, 2003; Rona et al., 2004).
Apesar de todo seu potencial, a aplicação do ácido lipóico em produtos
cosméticos apresenta limitações inerentes a sua instabilidade química (Ames, 2004,
Segall, 2004, Souto et al., 2005), o que dificulta a obtenção de formulações
farmacêuticas adequadas para administração tópica. Uma possível alternativa para a
estabilização do ácido lipóico é o emprego de nanocápsulas poliméricas.
O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar nanocápsulas de ácido
lipóico, e a partir destas desenvolver formulações cosméticas para aplicação cutânea
realizando estudo de estabilidade preliminar.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
A suspensão de nanocápsulas, denominada NCAL foi preparada pela técnica de
precipitação de polímeros pré-formados (Fessi, et al., 1989), contendo ácido lipóico na
concentrações de 5 mg/mL. Como controles, também foram preparadas triplicatas de
formulações contendo apenas acido lipóico na concentração de 5 mg/mL e butilhidroxi-tolueno (BHT) (0,01 g), dissolvidos em acetona (26,7 mL). A caracterização
físico-química foi feita imediatamente após a preparação, avaliando-se aspectos
macroscópicos, pH, teor, taxa de encapsulação, tamanho, polidispersão, potencial zeta e
morfologia.
As
formulações
foram
avaliadas
com
relação
aos
aspectos
macroscópicos: cor, odor, presença de precipitados ou separação de fases.
O doseamento das amostras foi realizado em cromatógrafo líquido de alta
eficiência Perkin Elmer, com detector UV em 332 nm. O método foi validado
apresentando especificidade, linearidade (r2= 0,9914), precisão (repetibilidade, DPR =
2,13%) e exatidão (97,20% + 4,56).
Foram preparados produtos cosméticos semi-sólidos para aplicação cutânea a
partir das suspensões de nanocápsulas de ácido lipóico. A partir de cada réplica das
suspensões, foram preparadas as formulações F1, F2 e F3, conforme composição
apresentada na Tabela 1. As amostras foram preparadas em triplicata.
Tabela 1: Composição das formulações semi-sólidas:
___________________________________________________________________________
Concentração
Composição
F1
F2
F3
____________________________________________________________________________
* Co-Polímero do Ácido Sulfônico
0,5
0,5
Acriloildimetiltaurato e
Vinilpirrolidona Neutralizado
* Poliacrilato de sódio (e) Dimeticone (e)
4
4
Ciclopentasiloxano (e) Tridecete-6 (e)
PEG/PPG- 18/18 Dimeticone
* Farnesol, Linalool
0,5
0,5
0,5
* NCAL
qsp 100%
qsp 100%
qsp 100%
____________________________________________________________________________
Após a preparação das amostras, as mesmas foram submetidas a teste de
estabilidade preliminar, de acordo com as diretrizes da Agência Nacional de Vigilância
Sanitária. As amostras foram submetidas a seis ciclos de aquecimento-congelamento.
Cada ciclo consistiu de 24 horas câmara climática modelo 420/CLD (Nova Ética ) a
temperatura de 40 °C e umidade relativa de 75%, e 24 horas no congelador a - 4º C.
Foram analisados os parâmetros de resistência a centrifugação, determinação de pH,
teor de ácido lipóico e caracterização reológica de cada uma das amostras antes e após
serem submetidas aos ciclos de aquecimento/congelamento. Os dados experimentais
foram analisados estatisticamente através da análise de variância (ANOVA),
considerando-se o nível de significância de 0,05. A comparação entre as médias foi feita
através do teste T de Students.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a preparação, as suspensões de nanocápsulas (NCAL) apresentaram
aparência macroscópica homogênea, aspecto leitoso, branco e opalescente. As
suspensões apresentaram reflexo azulado resultante do movimento browniano das
nanopartículas em suspensão, comforme descrito na literatura para diferentes sistemas
de nanocápsulas (Cruz, et al., 2006, Schaffazick, et al., 2006). Os resultados obtidos na
caracterização físico química das suspensões estão apresentados na tabela 2.
Tabela 2: Caracterização físico química da formulação NCAL
____________________________________________________________________________
pH
Teor
Taxa encapsulação
Tamanho Polidispersão Potencial zeta
(%)
(%)
(nm)
(mV)
____________________________________________________________________________
4,16 + 0,01 88,71+ 5,33
89,70
319,90 + 3,63 0,337 + 0,003
-5,43 + 0,46
____________________________________________________________________________
A formulação apresentou pH ácido devido as características de seus
componentes, principalmente o ácido lipóico. A presença do polímero também contribui
para a obtenção de suspensões de caráter ácido (Michalowski, et al., 2004, Cruz et
al.,2006). Durante o preparo de formulações, pode ocorrer redução do teor de ácido
lipóico em virtude da exposição ao ar, água e luz inerentes ao processo de produção.
Observou-se o efeito protetor da nanoencapsulação sobre o ácido lipóico, visto que a
formulação NCAL (88,81 + 5,33) apresentou teor significativamente superior a
formulação contendo ácido lipóico livre (22,60 + 11,37).
As suspensões apresentaram partículas com diâmetro submicrométrico
adequado, inferior a 350 nm, determinado por espalhamento de luz dinâmico a partir da
medida do coeficiente de difusão das nanocápsulas caracterizado pelo movimento
Browniano das moléculas, o qual pode ser relacionado com o diametro hidrodinâmico
das nanocápsulas a partir da lei de Stokes-Einstein (Couvreur et al.,2002). Os diâmetros
médios obtidos estão em concordância com os dados reportados na literatura para
nanocápsulas formadas pelo método de deposição interfacial (Couvreur et al.,2002,
Michalowski et al., 2004). O índice de polidispersão obtido indica homogeneidade
relativa dos sistemas (Cruz et al., 2006).
As nanopartículas poliméricas de acido
lipóico apresentaram uma distribuição mais estreita de tamanho, do que as
nanopartículas lipídicas de ácido lipóico desenvolvidas por Souto e colaboradores
(2005). O potencial zeta, relacionado à carga da superfície das partículas, apresentou
valor negativo, semelhante com o reportado na literatura para nanocápsulas de poli (ξcaprolactona). A microscopia eletrônica de transmissão mostra que ocorre a formação
de partículas vesiculares contendo o fármaco com forma esférica e distribuição de
tamanho homogênea, em torno de 300nm, corroborando com as medidas de tamanho
obtidas por espectroscopia de correlação de fótons.
Todas as formulações cosméticas preparadas apresentaram aparência de loção
semi-sólida, branca, compatível com o aspecto de formulações cosméticas para uso na
pele. No ensaio de centrifugação, não foi observada presença de cremação ou separação
de fases em nenhuma das amostras analisadas, tanto antes quanto após serem
submetidas aos seis ciclos de aquecimento/congelamento, sendo todas as amostras
consideradas aprovadas neste teste (Segall et al.,2004)
Pode-se observar que não ocorre alteração significativa no pH no teor das
formulações semi-sólidas após os ciclos de aquecimento/congelamento, mostrando que
as formulações não sofrem degradação físico-química significativa mediante as
condições de estresse às quais foram submetidas. Na caracterização reológica das
formulações as mesmas apresentaram fluxo pseudoplástico. Observou-se que em todas
as formulações ocorreu um aumento na tensão de cisalhamento após serem submetidas
aos seis ciclos, o que corresponde a um aumento na viscosidade causada pelos ciclos de
aquecimento/congelamento.
4. CONCLUSÃO
Os resultados obtidos com este estudo demonstram
que a preparação de
nanocápsulas de ácido lipóico a partir da técnica de deposição interfacial de poli (ξcaprolactona) estabiliza o fármaco e proporciona características compatíveis com
nanocápsulas descritas na literatura, conforme demonstrado pela caracterização físicoquímica e morfológica, podendo ser utilizadas para
a preparação de formulações
cosméticas para aplicação cutânea. No estudo de estabilidade preliminar, o pH, teor e
resistência a centrifugação demonstraram estabilidade
físico-química de todas as
formulações cosméticas desenvolvidas após a exposição a ciclos de estresse envolvendo
aquecimento/congelamento.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMES, B.N. United States Patent Application 20040044046. March 4, 2004.
ANVISA, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Guia de Estabilidade de Produtos
Cosméticos / Agência Nacional de Vigilância Sanitária. 1. ed. Brasília, ANVISA, 2004.
BEITNER H. British Journal of Dermatology 149: 841–849, 2003.
BIEWENGA GP, Haenen GRMM , Bast A. Gen. Pharmac. Vol. 29, No. 3, pp. 315-331,
1997.
COUVREUR, P.; Barratt, G.; Fattal, E.; Legrand, P.; Vauthier, C.; Critical Reviews in
Therapeutic Drug Carrier Systems, 19, 99, 2002.
CRUZ, L.; Soares, L. U.; Dalla-Costa, T.; Mezzalira, G.; Silveira, N. P.; Guterres , S.
S.; Pohlmann, A. R.; Int. J. Pharm., 313, 198, 2006.
MICHALOWSKI, C. B.; Guterres, S. S.; Dalla-Costa, T.; J. Pharm. Biomed. Anal. 35,
1093, 2004.
PACKER L, Witf Eh, Tritschler HJ. Free Radical Biology & Medicine. Vol. 19, No. 2,
Pp. 227-250, 1995.
RONA C, Vailati F, Berardesca E. Journal of Cosmetic Dermatology 3:26–34, 2004.
SEGALL, A.; Sosa, M.; Alami, A.; Enero, C.; Hormaechea, F.; Pizzorno, M. T.; Bregni,
C.; J Cosmet Sci., 55, 449, 2004.
SOUTO EB, Muller RH, Gohla S. Journal of Microencapsulation, 22(6): 581–592,
2005.
SCHAFFAZICK, S. R.; Pohlmann, A. R.; Mezzalira. G.; Guterres, S. S.; J. Braz. Chem.
Soc. 17, 562, 2006.