UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

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 1 o. examinador 2 o. examinador 3 o. examinador 4 o. 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 4 2.1.1. Estrutura e Funções da Pele 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 (TEWL- Transepidermal Water Loss) 33 2.4 Estudos de estabilidade de produtos cosméticos 35 2.4.1. Teste de estabilidade acelerada (TEA) 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 44 4.2.2.1. Estudo da Estabilidade Preliminar ou Acelerada 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 47 4.2.3.1 Preparação da muda de pele da cobra 47 4.2.3.2 Espectroscopia Raman com transformada de Fourier (FT-Raman) 48 4.2.3.3 Calorimetria exploratória diferencial (DSC) 48 4.2.4. Avaliação da Eficácia das Formulações in vivo 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 52 4.2.4.5. Avaliação da Perda de Água transepidérmica 53 4.2.5 Planejamento Experimental 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 m 2 (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; MAC- MARY 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