Qualquer pessoa que passou pelo estresse e desconforto do estado bruto, a pele irritada conhece o alívio que vem com a aplicação de uma loção cremosa. Cremes tópicos geralmente contêm alguns ingredientes padrão, mas os fabricantes sabem pouco sobre como esses componentes interagem para influenciar o desempenho do produto. Agora, pesquisadores relatam o primeiro vislumbre direto de como um creme ou loção é estruturado em escala molecular, e não é bem o que eles esperavam.

Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Exposição Nacional do Outono de 2019 da American Chemical Society (ACS).

"A estabilidade a longo prazo e as propriedades clínicas de um creme são determinadas por sua estrutura fundamental, "diz Delaram Ahmadi, o aluno de pós-graduação que realizou o estudo. "Se pudermos entender a microestrutura química do creme e relacioná-la com a estrutura da pele, então talvez possamos reparar melhor a barreira da pele comprometida. "

Um dos consultores de pesquisa de Ahmadi, David Barlow, Ph.D., adiciona, "Queríamos melhorar a ciência em torno da formulação de creme para que as empresas pudessem formulá-los de forma mais racional para obter exatamente o que desejam. A coisa mais significativa que descobrimos é que a imagem de livro da estrutura de um creme é muito ingênua."

Os formuladores inferiram principalmente a estrutura dessas emulsões com base em medições indiretas, Barlow explica. Mas seu grupo fez uma abordagem direta, com Ahmadi analisando o creme usando técnicas de espalhamento de nêutrons e raios-X para determinar como os ingredientes foram dispersos. Ahmadi e Barlow estão no King's College London, e seu co-investigador, Jayne Lawrence, Ph.D., está na Manchester University.

O creme é geralmente considerado como pilhas de lamelas, ou membranas, composto por surfactantes e co-surfactantes que mantêm as gotículas de óleo dispersas na água (ou vice-versa). Para revelar a verdadeira estrutura de um creme, os pesquisadores começaram com uma formulação de creme aquoso da Farmacopeia Britânica que contém dois co-surfactantes e um surfactante de dodecil sulfato de sódio (SDS). Eles também incorporaram um diol conhecido por atuar como conservante. Um por um, O Ahmadi substituiu cada ingrediente por versões isotópicas mais pesadas. Os pesquisadores então espalharam raios-X e nêutrons das amostras marcadas com isótopos seletivos e, a partir dos padrões de dispersão resultantes, determinou a localização de cada ingrediente e o agregado que se formou dentro do creme.

Os resultados foram surpreendentes. Embora tenham observado co-surfactantes nas camadas lamelares conforme previsto, o surfactante não estava lá. "O perfil do pico do surfactante sugeriu que a molécula formou micelas no creme, "Ahmadi diz. Além disso, o conservante não foi encontrado na camada aquosa, onde os cientistas sempre presumiram que seria. Era, na verdade, residindo nas lamelas. Os conservantes têm um efeito antimicrobiano, prolongando assim a vida útil. Os formuladores presumiram que, para ser um antimicrobiano eficaz, o conservante teve que ser dissolvido na camada de água. Então, Ahmadi diz que essa descoberta pode significar que os cremes são essencialmente autopreservantes.

A equipe está atualmente realizando experimentos em computador para modelar o comportamento dos conservantes em um sistema de duas camadas, como um creme, para entender por que eles estão na camada da membrana. E eles querem entender melhor a estrutura das micelas do surfactante dispersas nas camadas. "Eu não acho que ninguém mais considerou que haveria essas micelas no sistema, "Barlow diz." Isso é novo, e precisamos pensar sobre onde eles estão na estrutura e o que estão fazendo. "

Eles também querem estudar diferentes cremes. Ahmadi diz que a fórmula da Farmacopeia Britânica é bastante básica, com apenas cinco ingredientes. Além disso, empresas de cuidados pessoais eliminaram o SDS como surfactante, portanto, os pesquisadores planejam analisar variações sem SDS no futuro.