Rede SIBRATEC de Centros de Inovação em Nanocosméticos. Sílvia Stanisçuaski Guterres Universidade Federal do Rio Grande do Sul Brazil

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1 Rede SIBRATEC de Centros de Inovação em Nanocosméticos Sílvia Stanisçuaski Guterres Universidade Federal do Rio Grande do Sul Brazil

2 NANOTECNHOLOGY IN HEALTH Therapeutics Diagnosis Theranostics Personal care Nanomedicines Nanocosmetics

3 Brazil The cosmetics and toiletries sector has shown an average growth of 10% annually over the past 18 years, moving from R$ 4.9 billion in 1996 to R$ 38 billion in Brazil is a 41.7 billion dollars/year market for cosmetics and personal care products, which places the country as the 3rd largest market in the world.

4 Evolution of the Brazilian cosmetic market by category in R$ (billions) Category Total Children's products Soaps Makeup Deodorants and antiperspirants Depilatory products Perfumes Hair products Male cosmetics Oral hygiene products Skin care products

5 Factors contributing to the impressive growth of the sector: Increase of the population's income, with the new members of the middle class beginning to consume products with higher added value Increase of the participation of women, who for 20 years represented 20% of income in the country and who now represent nearly half Increased use of new technologies and industrial productivity Intense and frequent launches of new products Increase in life expectancy, with increased demand for anti-aging products

6 Companies investing in Nanotechnology in Brazil (2014) 6% 3% 7% 1% 8% 2% 22% 5% 46% Health Environment Nanomaterials Oil and Gas Energy/Eletronics Aeronautical/Aerospace Agribusiness and Food Textile Others Healthcare companies investing in Nanotechnology in Brazil (2014) 23% 24% Cosmetics Pharmaceutics Odontology 9% Personal care Source: Ministry of Science, Technology and Innovation. 3% 10% 31% Nanomedicines Others

7 The global market for cosmetics: $155.8 million in 2012.[ eticsbeyondskindeep.pdf] Widespread use of nanoscale materials in cosmetics is due to the fact that these nanoparticles obtain newer properties which differ from the large-scale particles RANKING OF TOP 10 BEAUTY COMPANIES IN TERMS OF NUMBER OF NANO-RELATED PATENTS J Pharm Bioallied Sci Jul-Sep; 4(3): doi: /

8 1990 Evolution of published articles Nano* versus Skin Number of Articles Year Web of Science, 2013

9 NANOTECHNOLOGY IN COSMETICS Good tool for developing Sciencebased solutions for innovative cosmetics Essential for marketing-oriented companies Enhancing well-being Addressing anti-aging issues

10 NANOTECH IN COSMETICS As an ingredient (nanomaterial) As product As a product To be added in cosmetic formulations Final products: suspensions, aerosols, etc

11 The role of a nanoparticle-based delivery system To ensure that a chemical Right concentration Right site Correct period of time

12 Nanoparticles and the skin To control the drug skin penetration To prolong the drug release To increase the interaction drug/skin To increase the drug residence time To prevent irritant effects Formulations safer, more efficient, stable and with excellent sensory properties De Rosa et al., 2003; Karande et al., 2004; Barry, 2004; Cevc, 2004; Lopes et al., 2005; Sadhale e Shah, 1999; Sandri et al., 2004

13 Brazil Today Nanotech in cosmetics: Opportunities Brazilian natural raw materials Diversity Susncreens Market

14 Formulating nanoparticles with Brazilian natural raw materials

15 Cupuaçu butter Cupuaçu (Theobroma grandiflorum) One of the most popular Amazon fruit Components Unsaturated fatty acids Vitamins Amino Acids Phytosterols (water absorption capacity) Cosmetic uses Deep sink hydration Anti-oxidant properties Horn layer lipid reposition

16 Theospheres a novel lipid nanoparticle Particle Size (nm) PCS analysis 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 PDI 0 T10-0 unloaded T10-0 IDB T5-5 unloaded T5-5 IDB 0 Size PDI 100 In vitro drug release (dialysis membrane) 1,2E+12 1E+12 Deformability (turbidimetric analysis in release medium) IDB (%) IDB 20 T10-0 T Time (h) Number of particles/ml 8E+11 6E+11 4E+11 T10-0 IDB T10-0 unloaded 2E+11 T5-5 IDB T5-5 unloaded Time (h)

17 50 * Teosfera IDB Quantidade de IDB (ug/cm²) * NCL IDB Solução IDB theospheres nanocapsules solution 0 Amount permeated: SC Epiderme Derme Compartimento aceptor 35,1 µg/cm² 2,8 x 28,5 µg/cm² 2,3 x Oclusive effect Interections skin vs lipidids *p<0,05 12,4 µg/cm² Affinity polymer-skin

18 Nanotechnology in Sunscreen Formulations

19 NANOTECHNOLOGY IN SUNSCREENS Formulations are more transparent and less oily Increases the sunscreen retention time in the skin due to an increase of bioadhesion Reduce the skin penetration of the filters Provide a controlled release of the filters Reduce the sensitization of chemical filters

20 A SUCCESSFUL EXAMPLE OF NANOPRODUCT ON THE MARKET Nanocapsules Biodegradable polymeric wall Vegetal oils Organic sunscreens

21 Nanocapsules: Scanning Electron Microscopy AUMENTO AUMENTO

22 Nanoencapsulated UV filters UV-blocking ability UV blocking mechanism (scattering + absorbing) obtained with nanoencapsulated UV filters. Nanoencapsulated sunscreens have higher SPF values than the free sunscreen and the unloaded polymeric and lipid nanocarriers.

23 UVA - 90 W Photoprotection Absorption Photoprot (with nanocapsules) Photoprot (whitout nanocapsules)

24 Photoprotection Photostability

25 Rede de Centros de Inovação em Nanocosméticos SIBRATEC Sistema Brasileiro de Tecnologia

26 Rede de Centros de Inovação em Nanocosméticos (CIN) ª rede a ser constituída - BOM DESEMPENHO - Demanda Sibratec/MCT

27 Rede de CIN: Objetivos Apoiar projetos cooperativos de inovação tecnológica em parceria com empresas, visando proporcionar um impulso ao desenvolvimento tecnológico e econômico do setor empresarial de nanocosméticos (NC); Executar projetos de desenvolvimento tecnológico em produtos e processos para a obtenção de NC em associação com empresas; Responder às demandas do setor industrial de NC para inovação em produtos e processos desde a obtenção de insumos até a produção do produto acabado; Viabilizar o desenvolvimento de novos produtos cosméticos de base nanotecnológica a partir das demandas do setor empresarial. UNIFRA, UFRGS, UFG, IPT, LNLS, UFPE, UFRN R$ 10 milhões

28 Núcleo de Coordenação UNIFRA Solange Binotto Fagan (coordenadora) UFRGS Silvia Stanisçuaski Guterres UFG Eliana Martins Lima ABTLuS/LNBIO Antônio José Roque da Silva IPT Maria Filomena de Andrade Rodrigues ICTs Participantes: UNIFRA, UFRGS, UFG, ABTLuS, IPT, UFRN, UFPE

29 Formação de Recursos Humanos Programa de Pós Graduação em Nanotecnologia Farmacêutica da Associação em Rede (UFG/UFRGS/UFSM/UFSC/USP- RP/UNESP-Ar/UFOP/UFMG/UFRN/UFPE) Pós-graduação em Nanociências: Mestrado e Doutorado UNIFRA Programas de Pós-graduação em Química e Ciências Farmacêuticas (UFRGS, UFG, UFPE, UFRN,...) Rede de Nanocosméticos CNPq/CAPES (experiência)

30 Rede Brasileira de Nanotecnologia Farmacêutica Coordenação: Sílvia Stanisçuaski Guterres UFRGS

31 PRODUÇÃO CIENTÍFICA (PERIÓDICOS) Docentes do Núcleo Permanente (total de artigos sem dupla contagem PRODUÇÃO TOTAL) 2010 No % 2011 No % 2012 No % Total No. Total % A A % B B B B B Total

32 PRODUÇÃO TÉCNICA (Patentes) Docentes do Núcleo Permanente 2010 No No No. Total No. Total No./NP Aprovada pelo NIT 1 1 0,08 Depositada no INPI ,5 Concedida pelo INPI Depositadas no exterior Licenciada no País ,6 4 (em andamento) 4 0,3 Total ,5

33 Modelo de Gestão da Rede CIN Chamada pública de projetos via site Apoio ABIHPEC Associação Brasileira de Indústrias de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos Apoio na elaboração dos projetos pelos pesquisadores dos ICTs e bolsista Avaliação dos projetos pelo Núcleo de Coordenação com retorno às empresas Apoio administrativo para finalização e encaminhamento de projetos aprovados, pelo núcleo de coordenação, para a FINEP (secretária da Rede Valdirene) - Fundamental Apoio administrativo na gestão financeira dos projetos (Valdirene) - Fundamental

34 Founded in 2006 by ABIHPEC MISSION The ITEHPEC's mission is to foster innovation in the personal healthcare, perfumery and cosmetics industry, targeting the competitiveness of companies in the sector and sustainable development of them.

35 Projetos Cooperativos Nome Empresa ICT Situação do Projeto Recursos Finep (R$) Desenvolvimento de formulações nanoparticuladas com atividade cosmética nos anexos cutâneos INVENTIVA UNIFRA Em desenvolvimento ,00 Nanocosméticos Inovadores a Partir de Bioativos do Cerrado Brasileiro Nanopartículas inteligentes para nanocosméticos antissinais Artesanal UFG Em desenvolvimento ,00 O Boticário UFG Em desenvolvimento ,00 Nanocosméticos para tratamento dermatológico Viemed UNIFRA Em elaboração do FAP ,00

36 Status atual Rede CIN prorrogada até dez/2014 com duas prestações de conta parciais já aprovadas; Acompanhamento dos projetos em execução (2012/13/14) Proposta de nova chamada de projetos para agosto de 2014.

37 Desafios Gestão da rede pré-definida inicialmente para dois anos (repasse institucional, bolsistas, técnicos) e redes sendo renovadas até quatro anos sem apoio técnico. Reduzido número de ICTs na Rede CIN dadas as demandas das empresas. Conhecimento do tema por parte das empresas demandantes. Valor mínimo dos projetos.

38 Informações Fone: UNIFRA, Santa Maria - RS