TECNOLOGIA INDUSTRIAL APLICADA À FABRICAÇÃO DE CREME HIDRATANTE
|
ALUNOS:Aline Antônia da Silva, Ana Paula Ferreira Nicolau, Cleidiane Diene de Oliveira, Daiane Rodrigues Soares, Gullyt Eduardo Marques Oliveira, Juliana Resende de Almeida, Marcelo Vasconcelos Parreira. |
1- DEFINIÇÃO DO PRODUTO E INTRODUÇÃODesde os primórdios da cultura humana são utilizados óleos e cremes em rituais sagrados e para o tratamento do corpo. Sabe-se pôr meio das descobertas em pirâmides, passagens da bíblia e posteriormente dos gregos e romanos que o uso de produtos pro dutos cosméticos era muito difundido.As preparações farmacêuticas designadas por cremes são emulsões semi sólidas contendo co ntendo substâncias medicamentosas dissolvidas ou suspensas na sua fase aquosa ou oleosa. A maioria dos cremes são emulsões do tipo óleo em água, embora se preparem numerosos cremes do tipo A/O.Possuem penetração média (dérmica), são hidratantes, não retendo secreções e evitando inflamações. São preparados a partir de substâncias hidrossolúveis e lipossolúveis que conseguem formar uma dispersão homogênea devido à adição de uma substância emulsificante.Os cremes hidratantes são uma das formas mais usadas em dermatologia. Eles apresentam características como a facilidade com que se espalham sobre a área a ser aplicada, fácil remoção, geralmente não mancham as roupas e possuem a vantagem da fácil incorporação de ativos como vitaminas, ácidos e agentes hidratantes. |
2- FÓRMULA GERAL PARA ESTE TIPO DE PRODUTOA maioria das emulsões cosméticas é do tipo o/a, porque esse tipo permite uma melhor espalhabilidade sobre a pele e evita resultados finais com oleosidade excessiva. Componente | Função Farmacotécnica | Exemplos: | Fase interna | Meio Meio de dissolução e ou incorporação de adjuvantes que tenha tenha afinidade por esta fase. | - Emulsão o/a: fase interna oleosa, constituída por óleos fixos e ceras e outros componentes lipossolúveis.- Emulsão a/o: fase interna aquosa, constituída por água purificada e outros componentes hidrossolúveis. | Fase externa | Meio de dispersão da fase interna, é o veículo da formulação. | - Emulsão Emulsão o/a: fase externa aquosa (água purificada).- Emulsão a/o: fase externa oleosa (óleos fixos e ceras). | Emulsionantes | Agente tensoativo que reduz a tensão superficial entre óleo e água, facilitando a formação do sistema disperso, promovendo a sua estabilização e retardando a separação das fases. | Emulsionantes naturais:- Saponinas: agentes emulsivos do tipo O/A, podendo ser usados sob a forma de tinturas.- Ceras: agentes emulsivos do tipo A/O, devido ao palmitato e cerotinato de cetilo ou de micirilo de que é constituído.Agentes emulsivos sintéticos (iônicos):- Sabões: bons agentes emulsivos; originam emulsões do tipo O/A ou A/O, conforme a sua constituição.Compostos sulfatados e sulfonados: obtidos por ação do ácido
sulfúrico sobre certos óleos ou alguns álcoois gordos.- Óleos sulfatados: agentes emulsivos do tipo O/A. - Álcoois gordos sulfatados: originam emulsões do tipo O/A.- Compostos sulfonados: são raramente utilizados como agentes emulsionantes.- Sais de amônio quaternário: são solúveis em água, originando soluções neutras ou ligeiramente alcalinas ao tornassol, espumando por agitação; são agentes emulsivos do tipo O/A.Agentes emulsivos sintéticos (Não Iônicos):- Monoestearato de glicerila: é o mais simples dos compostos não iônicos; é um mal agente emulsivo, sendo utilizado como agente auxiliar, aumentando a consistência da fase oleosa.- Monoestearato de glicerila auto-emulsionante: éster do anterior, adicionado de sabão alcalino ou de sulfato de laurilo e sódio. Origina emulsões O/A.- Spans e tweens: ótimos agentes emulsivos derivados do sorbitano. Spans: compostos predominantemente lipofílicos, que originam emulsões A/O, dependendo do tamanho da cadeia carbonada do ácido esterificante e do grau de esterificação. São designados por: Span 20, Span 40, Span 60, etc. Tweens: derivam dos Spans por introdução, nas respectivas moléculas, de radicais tipicamente hidrófilos, originando emulsões O/A. Designados também por polissorbatos, aparecendo no mercado sob a marca Crills.- Mirj e Brij: compostos não iônicos contendo cadeias de polioxietileno; Mirj são ésteres e Birj são éteres; são hidrófilos, originando emulsões O/A; possuem excelentes propriedades emulgentes. | |
3- EXEMPLOS DE FORMULAÇÕES PARA ESTE TIPO DE PRODUTO - Creme UniversalPROPYLENE GLYCOL, CAPRYLIC / CAPRICTRICLYCERIDE, GLYCERYLSTEARATE, PARAFFINUM LIQUIDUM, CETEARYL ALCHOHOL, PETROLATUM, SORBIC ACID, SOLUM DIATOMEA, POLYSORBATE 40, SODIUM HYDROXIDE, AQUA.- CETAPHIL Hidratante CremeÉter dicaprílico, dimeticona / dimeticonol, álcool benzílico, PEG-5 gliceril estearato, carbômero 1342, edetato dissódico, glicerol, álcool cetílico, parafina líquida, alfatocoferol, acetato de alfatocoferol, poliglicerilmetacrilato / propilenoglicol, óleo de amêndoas doces e água purificada.- FISIOGEL AIAqua (água), olea europaea oil (óleo de oliva), glycerin (glicerina), pentylene glycol (pentileno glicol), palm glycerides (glicerídios de palma), vegetable oil (óleo vegetal), hydrogenated lecithin (lecitina hidrogenada), squalane (esqualano), betaine (betaína), palmitamide MEA (palmitamida MEA), acetamide MEA (acetamida MEA), sarcosine (sarcosina), hydroxyethylcellulose (hidroxietilcelulose), sodium carbomer (carbômero sódico), carbomer (carbômero), xanthan gum (goma xantana).- CREME NIVEA(LATA)Water (Triple Purified), Mineral Oil (Paraffinum Liquidum), Petrolatum, Glycerin, Isohexadecane, Microcrystalline Wax , Lanolin Alcohol, Beeswax (Apis Mellifera), Panthenol, Magnesium Sulfate, Decyl Oleate, Octyldodecanol, Aluminum Stearate, Fragrance (Parfum), Methylchloroisothiazolinone, Methylisothiazolinone, Citric Acid, Magnesium Stearate. |
4- ETAPAS DE FABRICAÇÃOAs emulsões podem ser preparadas por vários métodos, dependendo da natureza de seus componentes e dos equipamentos disponíveis. De maneira sucinta, está descrito abaixo as etapas de fabricação: Pesagem e medida das matérias-primas: É a operação que consiste na determinação da massa de um determinado corpo. A massa de um corpo é definida como sendo a quantidade de matéria contida no mesmo. A unidade
fundamental da massa é o quilograma (kg). Medida de volume de matérias-primas líquidas (estas podem ser pesadas também). Observação: na indústria farmacêutica, é muito comum pesar inclusive os líquidos por questão de padronização do processo produtivo em termos de massa ou peso.B- Preparo das Fases Aquosa e Oleosa(FA e FO): identificação, separação, distribuição e preparo de cada uma das fases que compõem a emulsão, ou seja, preparo de cada fase separadamente (FA = fase aquosa e FO = fase oleosa), adicionando-se os ingredientes correspondentes a cada uma delas, os quais devem ser divididos em 2 grupos (inclusive os emulsionantes): Ingredientes Hidrofílicos adição em FA (fase aquosa) Ingredientes Lipofílicos adição em FO (fase oleosa) Esta etapa de preparo das fases pode envolver processos tais como solubilização, aquecimento, fusão (de componentes sólidos da fase oleosa, mudando seu estado de sólido para líquido), etc.Para reduzir a fase interna em pequenas gotículas é necessária a aplicação de energia na forma de calor, agitação mecânica, vibração ultra-sônica ou elétrica.CALOR: A vaporização é uma forma importante de quebrar a maioria das ligações entre moléculas de um líquido. A emulsificação é conseguida pelo calor, ou melhor, por diversas formas de alteração da temperatura. As interações são complexas sendo praticamente impossível prever se um aumento da temperatura irá favorecer a emulsificação ou a coalescência.C- Ajuste de Temperatura Das Fases (FA e FO): etapa anterior à mistura / agitação. Para garantir o sucesso da emulsificação e a estabilidade da formulação, é necessário ajustar as temperaturas das duas fases antes de adicionar uma à outra, fazendo com que as temperaturas da FA e da FO sejam iguais ou, no máximo, bem próximas uma da outra, ou seja: T (ºC) da FA = T (ºC) da FOA influência mais importante que a temperatura tem sobre uma emulsão é provavelmente sobre a sua inversão. A temperatura em que ocorre a inversão depende da concentração do emulgente e é conhecida como temperatura de inversão das fases (TIF). Este fenômeno pode ocorrer durante a formação de emulsões, uma vez que estas são normalmente preparadas a temperaturas relativamente elevadas e, em seguida, arrefecidas à temperatura ambiente. A temperatura de inversão das fases é considerada, normalmente, como a temperatura à qual as propriedades hidrofílicas e lipofílicas do emulgente se equilibram, sendo também conhecida como a temperatura de EHL.D- Mistura / Agitação Até o Total Arrefecimento: Refere-se ao movimento induzido de um material em forma determinada, geralmente circulatória, dentro de um recipiente. Homogeneização através de mistura ou agitação mecânica e ou automatizada em tanques agitadores, geralmente com hélices de formato apropriado (para reduzir a incorporação excessiva de ar) e sob alta rotação. A mistura / agitação tem que ser feita até o total arrefecimento da mistura (até que atinja idealmente a temperatura de 25 ºC / ambiente). É nesta etapa que ocorre o processo de emulsificação propriamente dito. A duração de agitação tal como a variação da temperatura, tem uma influencia profunda e complexa sobre o processo de emulsificação. Durante o período de agitação inicial requerida para a emulsificação formam-se gotículas. No entanto, à medida que a agitação continua, a probabilidade de colisão entra as gotículas aumenta e a coalescência pode ocorrer. É, normalmente, aconselhável que se evitem períodos excessivos de agitação durante e após a formação de uma emulsão. Por outro lado, é impossível especificar o tempo necessário para a emulsificação, o qual é geralmente determinado empiricamente. E- Homogeneização / Afinagem ou Refinamento: processo de apuração da textura e aspecto da emulsão. Serve para garantir a homogeneidade da massa de produto misturada. Afinagem é um termo mais comum em indústrias de cosméticos, enquanto homogeneização é um termo mais técnico.
Pode ser executada através de homogeneizadores especiais (que misturam e desaeram ao mesmo tempo) ou por moinhos coloidais. F- Desaeração: etapa de repouso ou de remoção forçada (sob vácuo, por exemplo) para remoção de partículas de ar da emulsão recémfabricada. O ar pode desencadear processos oxidativos posteriores. No caos de desaeração forçada, esta pode ser feita por um aparelho específico (custo em torno de R$15 mil a R$ 20 mil), composto basicamente por várias câmaras de dimensões gradativa e sucessivamente menores, em que o produto é impulsionado por uma espécie de êmbolo (a desaeração se faz por pressurização gradativa do sistema) G- Envase / Acondicionamento: distribuição ou envase da emulsão nas embalagens finais (frascos, potes, etc). H- Rotulagem: aplicação dos rótulos nas embalagens primárias (frascos, potes, etc), incluindo a marcação do número do lote e das datas de fabricação e validade. |
5- FLUXOGRAMA DE PRODUÇÃO
|
6- RELAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ENVOLVIDOS NA FABRICAÇÃO DESTE PRODUTOAgitação mecânicaMisturadores e agitadores elétricos:- Agitadores em formato de hélice: | | | | | Tipo de agitador relativamente pequeno, porém, bastante efetivo em grandes tanques. Cortam e cisalham as substâncias dos produtos.- Misturador batedor em forma de Z:Este tipo de misturador pode ser dotado de camisa, onde funciona como resfriador ou também com injeção de vapor na camisa para o aquecimento do produto, enquanto é efetuada a mistura.Moinho coloidal:O princípio dessa operação consiste na passagem de uma emulsão bruta em uma superfície esta cionária e uma superfície rotativa separadas por um pequeno e ajustável espaço livre. Ao passar entre essas superfícies o líquido é submetido a corte por turbulência se dispersando na fase interna.Moinho coloidal de alta velocidade. IN, entrada; RS, rotor; S, estator; WS, superfície de trabalho; VO, voluta (saída); AR, anel de ajuste; LD, dispositivo de bloqueio; P, polia (roldana ou moitão); PC, pedestal (suporte) fundição.Diagrama da parte de alimentação superior do moinho coloidal. RS, rotor; S, estator; Ws, superfície de trabalho; VO, voluta (saída); AR, anel de ajuste.- Homogeneizadores:Equipamento dotado de bomba de pistões de alta pressão com válvulas especiais denominadas válvulas homogeneizadoras. O produto entra na sede da válvula, cuja saída é fechada por um êmbolo e pelo aberto de uma mola ou pistão hidráulico.Pela pressão do produto, este êmbolo recua uma fração de milímetro e o produto sai por essa folga a uma velocidade extremamente elevada (até 300m/s) colidindo contra um anel de impacto disposto em volta da válvula. Pela queda brusca de pressão e o impacto, as partículas de sólidos ou líquidos suspensas no produto se fracionam em partículas extremamente pequenas, na faixa de 0,1 a 10 micras de acordo com as condições de operação.- Ultra-sônica: A dispersão é forçada a passar através de um orifício sob pressão moderada levando ao seu impacto sobre uma lâmina. A gama de pressões usada varia entra 150 e 350 psi, conseguida pela vibração rápida de uma lâmina (vibração ultra-sônica). Quando o sistema atinge uma fase estacionaria entra em cavitação perto da extremidade da lâmina de tal forma que as flutuações da pressão de 60 ton.psi podem ser atingidas num equipamento comercial. |
7- PRINCIPAIS MATERIAIS DE EMBALAGEM USADOS NO ACONDICIONAMENTO DO PRODUTORecipientes de plásticoA utilização de plásticos em embalagens é vantajosa por um número variado de razões, incluindo a facilidade com que podem ser fabricados, a sua elevada qualidade e variedade de apresentações. Os recipientes de plásticos são extremamente resistentes à quebra, conferindo assim, segurança aos consumidores, paralelamente com a redução de perdas por quebra a todos os níveis da distribuição e uso.Os recipientes de plásticos consistem em um ou mais polímeros juntamente com alguns aditivos. Aqueles destinados à utilização farmacêutica tem que se apresentar isentos de substancias que possam ser cedidas em quantidades significativas ao produto neles contidos, assim o risco de toxicidade ou instabilidade física ou química são evitados. A quantidade e a natureza dos aditivos são determinados pela natureza do polímero. O processo usado para converter o plástico em recipientes e a utilização esperada do recipiente. Nos recipientes de plástico em geral, os aditivos podem ser anti-oxidantes, agentes anti-estáticos, corantes, modificadores de impacto, lubrificantes, plastificantes e estabilizantes. Agentes que facilitam a desmoldagem não são geralmente usados a menos que sejam necessários para um fim específico. Saches: Aspecto mais higiênico do que o frasco exposto na prateleira, econômico, não agride tanto o meio ambiente, aberto somente no momento do uso.Bisnagas: Trata-se de um tubo com uma das extremidades fechada por mordente e, outra com uma tampa, possuem corpo relativamente flexível facilitando o uso, sendo mais higiênica.Potes: Aproveita-se seu conteúdo ao máximo, devido seu formato em frascos de boca larga.Frasco: Higiênico, mais não há aproveitamento completo do produto devido ao formato de boca estreita.Tabela de frascos de plástico Propriedades | Multipolímero acrílico | Polímero de nitrilo | Polietileno Baixa densidade | Polietileno Alta densidade | Polipropileno | |
|
|
|
Densidade da Resina | 1.09- 1.14 0.91 |
|
|
| 1.10-1.17
| 0.91- 0.925
| 0.95- 0.96
| 0.98-
Transparência | Transparente | Transparente | Pouco transparente | Pouco translúcido | Transparente | Absorção de água
| Modera
Permeabilidade a vapor de água reduzida | Muito reduzida
| Moderada a reduzida | Baixa | Baixa | Baixa | | Elevada |
Oxigênio | Reduzida | Muito reduzida | Moderada a elevada | CO2 | Moderada Moderada a elevada
| Muito reduzida |
| Moderada
| Reduzida
| Elevada
| Moderada a elevada
| Elevada
| Muito
| Moderada a elevada |
Resistência aos ácidos | Reduzida a adequada | Reduzida a adequada | Suficiente a muito adequada | Suficiente a muito adequada | Suficiente a muito adequada |
Álcool | Suficiente
| Suficiente
| Adequada
Bases | Reduzida a adequada | Adequada adequada | Parafina liquida | Suficiente Solventes |
| Adequada |
| Reduzida
| Adequada
| Adequada
| Muito adequada
| Suficiente
| Adequada
| Adequada
|
| Adequada
| Muito
| Reduzida
| Suficiente
| Adequada
| Adequada
Calor | Adequada
| Suficiente
| Reduzida
| Suficiente
| Adequada
Frio
| Reduzida
| Excelente
| Excelente
| Reduzida a suficiente
| Reduzida |
Radiação solar | Adequada | Humidade elevada Excelente | Rigidez
| Adequada
| Suficiente
| Suficiente
| Excelente
| Suficiente
| Excelente
Resistência ao impacto | Reduzida a adequada | Adequada | Reduzida a adequada | Custo por unidade Reduzido |
| Moderado
| Elevado
| Adequada
| Reduzido
| Suficiente
| Excelente
| Moderada a elevada | Moderada a elevada | Reduzida | Moderada a elevada |
|
|
| Moderada
| Excelente
| Reduzido
|
|
8- EXEMPLOS DE EMPRESAS FABRICANTES DESTE TIPO DE PRODUTO- Natura (Erva doce, Vitta, Todo dia- Nivea (Visage, Milk, Happy Time, Rice & Flower, Angel Star)- Avon (Basics, Naturals, Care, Erva doce)- O Boticário (Nativa SPA, Cuide-se)- Chanel (Veludo n° 5, Le Blanc)- Racco (Silicium, Regeneratrice, Chocotentação)- Victoria’s Secret (Love Spell, Berry Kiss, Pure Seduction) |
9- ANEXOS E ILUSTRAÇÕESVocê sabia que...... na Indústria CosméticaNa última década, o mercado mundial de produtos cosméticos cresceu cerca de 4%, particularmente o mercado brasileiro vem crescendo com números superiores a 10%?Atualmente, o Brasil é o terceiro maior mercado mundial atrás apenas dos Estados Unidos e do Japão, mas à frente do Reino Unido e da França, considerada o berço da beleza mundial?De acordo com os dados da ABIHPEC (Associação Brasileira das Indústrias de Higiene Pessoal, Cosméticos e Perfumes), o faturamento anual líquido em 2008 foi de aproximadamente U$ 22,23 bilhões e que nos
Estados Unidos o faturamento líquido foi de U$ 51,33 bilhões, sendo que o mercado mundial gira em torno de U$ 290,96 bilhões?Soma-se a estes dados o fator de crescimento na capacidade destas empresas de gerar emprego, que está em torno de aproximadamente 8% nos últimos 10 anos; já neste período de crise econômica mundial, sinaliza um crescimento de 6% em empregos e 8% em faturamento líquido?Neste cenário destaca-se o caráter estratégico desta cadeia produtiva para a soberania de um país como o Brasil. Embora os produtos cosméticos e seus insumos possam ser importados de empresas produtoras de diversos países, principalmente dos Estados Unidos, França, Japão, Índia e China, a sua relevância para a saúde e o bem-estar da população e sua dinâmica inovadora e científica recomendam que o país, sem fechar suas fronteiras à importação, invista no desenvolvimento de um parque produtivo autônomo e competitivo e no estabelecimento de um eficiente sistema de ciência, tecnologia e inovação, visando a alcançar condições mínimas de concorrência com as maiores empresas multinacionais?|
10- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASPRISTA, L. Nogueira et al. Tecnologia Farmacêutica: II Volume. 6.ª ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2008.PRISTA, L. Nogueira et al. Tecnologia Farmacêutica: I Volume. 6.ª ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2003.Formas Cosméticas. Disponível em: www.ebah.com.br. Acesso em: 06 mai 2012.Emulsões múltiplas: formulação, caracterização, estabilidade e aplicações. Disponível em: http://bdigital.ufp.pt/bitstream/10284/2465/3/TM_16427.pdf. Acesso em: 08 mai 2012.Emulsões. Disponível em: www.iqm.unicamp.br/~wloh/offline/qp433/seminarios/2002/chislane.pdf. Acessado em: 08 mai 2012.CORRADI, F.I Apostila de FORMAS FARMACÊUTICAS OU PREPARAÇÕES LÍQUIDAS PARA USO ORAL. Itaúna: UIT, 2012. P.11, 15.LACHMAN, Leon; LIEBERMAN, Herbert A.; KANIG, Joseph L. Teoria e Pratica na Indústria Farmacêutica. Trad. João F. Pinto. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2001. |
