Estudos recentes têm demonstrado o efeito das isoflavonas da soja, em especial da genisteína (GEN), aplicada topicamente, na prevenção do envelhecimento cutâneo. Esse efeito tem sido relacionado com as suas atividades inibidora de tirosina quinase, antioxidante e estrogênica. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver nanoemulsões de uso tópico contendo GEN. Em uma primeira etapa, foi validada metodologia para a quantificação da GEN por CLAE, utilizando um sistema isocrático com detecção no UV em 327 ou 270 nm. Na segunda etapa, nanoemulsões constituídas de GEN, lecitina de gema de ovo, triglicerídeos de cadeia média (TCMGEN) ou octildodecanol (ODDGEN) e água foram preparadas por emulsificação espontânea. Esse procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro de gotícula de 263 e 282 nm, viscosidade de 1,5 e 1,8 cP e potencial zeta de -44 e -42 mV, para TCMGEN e ODDGEN, respectivamente. A quantidade de GEN associada com ambas as formulações foi próxima de 100 % (para 1 mg/mL). A reduzida solubilidade da GEN no TCM e ODD (230 e 138 μg/g, respectivamente) sugere o efeito da lecitina na sua associação com as nanoemulsões. Considerando que os estudos de DSC demonstraram a interação da GEN com TCM, ODD e lecitina, a GEN parece estar localizada tanto no núcleo oleoso como na interface das nanoemulsões. Em uma última etapa, foi realizado o estudo de permeação cutânea da GEN a partir das formulações utilizando células de difusão de Franz. Foi demonstrada a reduzida permeação da GEN (~ 7,5 μg.cm-2.h-1). Existe uma redução significativa da permeabilidade da GEN a partir dos núcleos óleos (~ 3,5 – 5 μg.cm-2.h-1) ou nanoemulsões (~ 3 – 3,5 μg.cm-2.h-1), indicando a afinidade da GEN pelos veículos utilizados. O conjunto dos resultados obtidos demonstra a influência dos componentes das formulações sobre as propriedades físico-químicas das nanoemulsões, bem como no perfil de permeação cutâneo da GEN. / Recent studies have shown the effect of soy isoflavones, especially genistein (GEN), topically administrated, in preventing skin aging. This effect has been related to tyrosine kinase inhibition, antioxidant and estrogenic activities. In this context, the aim of the present work was the development of topic nanoemulsions containing GEN. First, it has been validated an isocratic method to quantify GEN by HPLC with UV detection at 327 and 270 nm. In a second step, nanoemulsions composed by GEN, egg lecithin, medium chain triglycerides (TCMGEN) or octyldodecanol (ODDGEN) and water were prepared by spontaneous emulsification. This procedure yielded monodisperse emulsions with a typical mean droplet size of 263 and 282 nm, viscosity of 1.5 and 1.8 cP and ζ-potential -44 and -42 mV, for TCMGEN and ODDGEN, respectively. The amount of GEN associated with both formulations was close to 100 % (to 1 mg/mL). The low solubility of GEN in TCM and ODD (230 and 138 μg/g, respectively) suggests the role of lecithin on their association with nanoemulsions. Since DSC experiments have demonstrated GEN interactions with TCM, ODD and lecithin, GEN molecules seem to be located in to the oil core and at the interface of nanoemulsions. In a last step, the permeation of GEN from formulations using ear pigskin mounted in Franz diffusion cells was performed. It was shown that GEN permeation was low (~ 7.5 μg.cm-2.h-1). There was a significant reduction of the GEN permeability from oils (~ 3.5 - 5 μg.cm-2.h-1) or nanoemulsions (~ 3 – 3.5 μg.cm-2.h-1), showing the affinity of GEN to the vehicles. In conclusion, the overall results show the effect of the nanoemulsion components on both physicochemical properties of the nanoemulsions and GEN skin permeation profile.

Estudos recentes têm demonstrado o efeito das isoflavonas da soja, em especial da genisteína (GEN), aplicada topicamente, na prevenção do envelhecimento cutâneo. Esse efeito tem sido relacionado com as suas atividades inibidora de tirosina quinase, antioxidante e estrogênica. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver nanoemulsões de uso tópico contendo GEN. Em uma primeira etapa, foi validada metodologia para a quantificação da GEN por CLAE, utilizando um sistema isocrático com detecção no UV em 327 ou 270 nm. Na segunda etapa, nanoemulsões constituídas de GEN, lecitina de gema de ovo, triglicerídeos de cadeia média (TCMGEN) ou octildodecanol (ODDGEN) e água foram preparadas por emulsificação espontânea. Esse procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro de gotícula de 263 e 282 nm, viscosidade de 1,5 e 1,8 cP e potencial zeta de -44 e -42 mV, para TCMGEN e ODDGEN, respectivamente. A quantidade de GEN associada com ambas as formulações foi próxima de 100 % (para 1 mg/mL). A reduzida solubilidade da GEN no TCM e ODD (230 e 138 μg/g, respectivamente) sugere o efeito da lecitina na sua associação com as nanoemulsões. Considerando que os estudos de DSC demonstraram a interação da GEN com TCM, ODD e lecitina, a GEN parece estar localizada tanto no núcleo oleoso como na interface das nanoemulsões. Em uma última etapa, foi realizado o estudo de permeação cutânea da GEN a partir das formulações utilizando células de difusão de Franz. Foi demonstrada a reduzida permeação da GEN (~ 7,5 μg.cm-2.h-1). Existe uma redução significativa da permeabilidade da GEN a partir dos núcleos óleos (~ 3,5 – 5 μg.cm-2.h-1) ou nanoemulsões (~ 3 – 3,5 μg.cm-2.h-1), indicando a afinidade da GEN pelos veículos utilizados. O conjunto dos resultados obtidos demonstra a influência dos componentes das formulações sobre as propriedades físico-químicas das nanoemulsões, bem como no perfil de permeação cutâneo da GEN. / Recent studies have shown the effect of soy isoflavones, especially genistein (GEN), topically administrated, in preventing skin aging. This effect has been related to tyrosine kinase inhibition, antioxidant and estrogenic activities. In this context, the aim of the present work was the development of topic nanoemulsions containing GEN. First, it has been validated an isocratic method to quantify GEN by HPLC with UV detection at 327 and 270 nm. In a second step, nanoemulsions composed by GEN, egg lecithin, medium chain triglycerides (TCMGEN) or octyldodecanol (ODDGEN) and water were prepared by spontaneous emulsification. This procedure yielded monodisperse emulsions with a typical mean droplet size of 263 and 282 nm, viscosity of 1.5 and 1.8 cP and ζ-potential -44 and -42 mV, for TCMGEN and ODDGEN, respectively. The amount of GEN associated with both formulations was close to 100 % (to 1 mg/mL). The low solubility of GEN in TCM and ODD (230 and 138 μg/g, respectively) suggests the role of lecithin on their association with nanoemulsions. Since DSC experiments have demonstrated GEN interactions with TCM, ODD and lecithin, GEN molecules seem to be located in to the oil core and at the interface of nanoemulsions. In a last step, the permeation of GEN from formulations using ear pigskin mounted in Franz diffusion cells was performed. It was shown that GEN permeation was low (~ 7.5 μg.cm-2.h-1). There was a significant reduction of the GEN permeability from oils (~ 3.5 - 5 μg.cm-2.h-1) or nanoemulsions (~ 3 – 3.5 μg.cm-2.h-1), showing the affinity of GEN to the vehicles. In conclusion, the overall results show the effect of the nanoemulsion components on both physicochemical properties of the nanoemulsions and GEN skin permeation profile.

Estudos recentes têm demonstrado o efeito das isoflavonas da soja, em especial da genisteína (GEN), aplicada topicamente, na prevenção do envelhecimento cutâneo. Esse efeito tem sido relacionado com as suas atividades inibidora de tirosina quinase, antioxidante e estrogênica. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver nanoemulsões de uso tópico contendo GEN. Em uma primeira etapa, foi validada metodologia para a quantificação da GEN por CLAE, utilizando um sistema isocrático com detecção no UV em 327 ou 270 nm. Na segunda etapa, nanoemulsões constituídas de GEN, lecitina de gema de ovo, triglicerídeos de cadeia média (TCMGEN) ou octildodecanol (ODDGEN) e água foram preparadas por emulsificação espontânea. Esse procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro de gotícula de 263 e 282 nm, viscosidade de 1,5 e 1,8 cP e potencial zeta de -44 e -42 mV, para TCMGEN e ODDGEN, respectivamente. A quantidade de GEN associada com ambas as formulações foi próxima de 100 % (para 1 mg/mL). A reduzida solubilidade da GEN no TCM e ODD (230 e 138 μg/g, respectivamente) sugere o efeito da lecitina na sua associação com as nanoemulsões. Considerando que os estudos de DSC demonstraram a interação da GEN com TCM, ODD e lecitina, a GEN parece estar localizada tanto no núcleo oleoso como na interface das nanoemulsões. Em uma última etapa, foi realizado o estudo de permeação cutânea da GEN a partir das formulações utilizando células de difusão de Franz. Foi demonstrada a reduzida permeação da GEN (~ 7,5 μg.cm-2.h-1). Existe uma redução significativa da permeabilidade da GEN a partir dos núcleos óleos (~ 3,5 – 5 μg.cm-2.h-1) ou nanoemulsões (~ 3 – 3,5 μg.cm-2.h-1), indicando a afinidade da GEN pelos veículos utilizados. O conjunto dos resultados obtidos demonstra a influência dos componentes das formulações sobre as propriedades físico-químicas das nanoemulsões, bem como no perfil de permeação cutâneo da GEN. / Recent studies have shown the effect of soy isoflavones, especially genistein (GEN), topically administrated, in preventing skin aging. This effect has been related to tyrosine kinase inhibition, antioxidant and estrogenic activities. In this context, the aim of the present work was the development of topic nanoemulsions containing GEN. First, it has been validated an isocratic method to quantify GEN by HPLC with UV detection at 327 and 270 nm. In a second step, nanoemulsions composed by GEN, egg lecithin, medium chain triglycerides (TCMGEN) or octyldodecanol (ODDGEN) and water were prepared by spontaneous emulsification. This procedure yielded monodisperse emulsions with a typical mean droplet size of 263 and 282 nm, viscosity of 1.5 and 1.8 cP and ζ-potential -44 and -42 mV, for TCMGEN and ODDGEN, respectively. The amount of GEN associated with both formulations was close to 100 % (to 1 mg/mL). The low solubility of GEN in TCM and ODD (230 and 138 μg/g, respectively) suggests the role of lecithin on their association with nanoemulsions. Since DSC experiments have demonstrated GEN interactions with TCM, ODD and lecithin, GEN molecules seem to be located in to the oil core and at the interface of nanoemulsions. In a last step, the permeation of GEN from formulations using ear pigskin mounted in Franz diffusion cells was performed. It was shown that GEN permeation was low (~ 7.5 μg.cm-2.h-1). There was a significant reduction of the GEN permeability from oils (~ 3.5 - 5 μg.cm-2.h-1) or nanoemulsions (~ 3 – 3.5 μg.cm-2.h-1), showing the affinity of GEN to the vehicles. In conclusion, the overall results show the effect of the nanoemulsion components on both physicochemical properties of the nanoemulsions and GEN skin permeation profile.

Orientador: Marcos Antônio Correa / Resumo: A busca por ativos naturais que apresentem mais de uma função em uma única formulação é pautada em um novo conceito de praticidade e economia, estando em acordo com a visão crítica do consumidor moderno. Neste contexto, a presença dos compostos fenólicos em plantas tem sido estudada por estes apresentarem diversas atividades farmacológicas e cosméticas. Os ácidos hidroxibenzoicos fazem parte desse grupo de compostos orgânicos, sendo o ácido gálico um de seus representantes, conhecido principalmente por sua atividade antioxidante. Um grande número de formulações tópicas contendo antioxidantes tem sido lançado nos últimos anos. O objetivo deste trabalho foi estudar a eficácia do ácido gálico para uso cosmético. Para escolha dos solventes utilizados no estudo levou-se em consideração o desenvolvimento sustentável da pesquisa, ou seja a utilização de solventes verdes. Para a avaliação da atividade antioxidante foram utilizados dois métodos diferentes o DPPH e o ABTS. Também foi realizada a avaliação das atividades despigmentantes, antimicrobiana, citotóxica, bem como estudos da formulação desenvolvida, como: estabilidade, liberação, permeação e retenção, através de experimentos in vitro. Os resultados demonstram que o ácido gálico é um potente antioxidante, suas ações despigmentante e antimicrobiana também foram comprovadas. Pelos estudos de citotoxidade in vitro pode-se constatar que a porcentagem de ácido gálico utilizada na emulsão desenvolvida é segura. A validação da metodol... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for natural assets that present more than one function in a single formulation is based on a new concept of practicality and economy, being in agreement with the critical view of the modern consumer. In this context, the presence of phenolic compounds in plants has been studied because they present several pharmacological and cosmetic activities. Hydroxybenzoic acids are part of this group of organic compounds, and gallic acid is one of its representatives, known mainly for its antioxidant activity. A large number of topical formulations containing antioxidants have been launched in recent years. The objective of this work was to study the efficacy of gallic acid for cosmetic use. To choose the solvents used in the study took into consideration the sustainable development of the research, ie the use of green solvents. For the evaluation of the antioxidant activity, two different methods were used: DPPH and ABTS. The evaluation of depigmenting activities, antimicrobial, cytotoxic, as well as studies of the developed formulation, such as: stability, release, permeation and retention, were carried out through in vitro experiments. The results demonstrate that gallic acid is a potent antioxidant, its depigmenting and antimicrobial actions have also been proven. By in vitro cytotoxicity studies it can be verified that the percentage of gallic acid used in the developed emulsion is safe. The validation of the methodology by HPLC ensured all parameters necessary for the s... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Os cuidados com a pele abrangem gama de ações: cuidados com a exposição solar, alimentação balanceada, não tabagismo e alcoolismo e aplicação de produtos cosméticos, dentre outras. Sabe-se que subtâncias antioxidantes, endógenas e exógenas, auxiliam na manutenção do aspecto saudável e jovial da pele. A rutina, flavonoide pertencente à classe dos flavonóis, apresenta intensa atividade antioxidante, sendo empregada na indústria alimentícia, na prevenção ou tratamento da insuficiência venosa ou linfática e na prevenção aos danos causados pela radiação ultravioleta, por exemplo. Porém, a rutina possui taxa reduzida de permeação cutânea. O presente trabalho destinou-se a incorporar a rutina em etossomas, avaliando a segurança in vitro e in vivo, e a eficácia in vitro e ex vivo. As vesículas foram analisadas quanto ao tamanho de partícula, potencial zeta, taxa de encapsulação da rutina, atividade antirradicalar e potencial de irritação in vitro. As formulações foram avaliadas quanto ao valor de pH, características organolépticas, atividade antioxidante in vitro e ex vivo e permeação cutânea ex vivo. Os etossomas, com e sem rutina, foram obtidos por meio técnica de dispersão mecânica seguida de nova hidratação de filme, com partículas em dimensão nanométrica (369,5 e 247,0 nm, respectivamente). O potencial zeta para os etossomas sem rutina correspondeu à -39,3, enquanto que para aqueles com rutina foi -19,6. A rutina associada ao sistema etossomal foi igual a 80,1%. A rutina nas vesículas etossomais foi capaz de manter o potencial antirradicalar do flavonoide, verificado em ensaio in vitro. Os etossomas com rutina demonstraram-se seguros por meio dos ensaios in vitro e in vivo, sendo aplicados em ensaio posterior de permeação cutânea ex vivo, em voluntários. Foi observada taxa de permeação cutânea superior da rutina em etossomas em comparação com a rutina livre, assim, etossomas contendo rutina tornam-se um possível ingrediente ativo para adição em dermocosméticos destinados para uso contra o envelhecimento precoce. / Skin care covers a range of actions: limited sun exposure, a balanced diet, non smoking and non-alcoholism, and application of cosmetics. It is known that antioxidants, both endogenous and exogenous substances, assist in maintaining a healthy and youthful appearance of the skin. Rutin, a flavonoid belonging to the class of flavonols, has intense antioxidant activity and it is used in the food industry, in the prevention or treatment of venous or lymphatic insufficiency, and to prevent the damage caused by UV radiation. However, rutin has low skin permeation rate. This study was designed to incorporate rutin in ethosomes, evaluating their safety in vitro and in vivo, and efficacy in vitro and ex vivo, in order to assess the improvement of the skin permeation of the flavonoid. The ethosomes with and without rutin were obtained by a mechanical dispersion technique followed by a new lipid film hydration. The ethosomes were analyzed for particle size, zeta potential, encapsulation rate of rutin, antiradical activity and in vitro irritation potential. The formulations were evaluated for pH, organoleptic characteristics, antioxidant activity in vitro and ex vivo and ex vivo skin permeation. The association of rutin with ethosomal vesicles was able to mantain the antiradical potential of flavonoid. The ethosomes with rutin have shown to be safe through in vitro and in vivo safety assays, being applied in subsequent ex vivo tests to evaluate the skin permeation of rutin in human volunteers. A higher skin permeation rate was observed for rutin in ethosomes compared to the free rutin, thus rutin loaded ethosomes have potential as a compound in dermocosmetic formulations for premature aging.

A exposição à radiação ultravioleta (RUV) pode levar a um desequilíbrio no balanço oxidante/antioxidante da pele causando prejuízos à sua integridade e levando a diversas alterações, entre as quais o envelhecimento precoce e o câncer de pele. Na tentativa de diminuir os efeitos biológicos mediados pelos radicais livres gerados pela RUV na pele, tem sido proposto a fotoquimioproteção com a utilização de antioxidantes tópicos. Dentre a gama de compostos disponíveis para serem empregados na fotoquimioproteção, a própolis, por sua pronunciada atividade antioxidante, entre suas inúmeras atividades biológicas, é uma matéria-prima com promissora ação tópica. Desta forma, extratos de própolis alcoólico e glicólico (EPA e EPG) foram caracterizados quanto à sua composição polifenólica e quanto à sua capacidade antioxidante frente a diversos radicais livres. Formulações adicionadas destes extratos foram desenvolvidas e submetidas a estudos de estabilidade física e funcional, estudos de liberação, permeação e retenção cutânea in vitro, bem como estudos preliminares de eficácia in vivo. Os resultados demonstraram que os extratos de própolis são capazes de seqüestrar eficientemente diversos radicais livres, principalmente radicais superóxido. Quando estes extratos foram adicionados em formulações de produtos para uso tópico, a atividade antioxidante foi mantida. Nos estudos prévios de estabilidade física foi observado que as formulações mais estáveis foram desenvolvidas com Hostacerin® SAF (menor conteúdo graxo) e Polawax® (maior conteúdo graxo). No entanto, somente a formulação desenvolvida com Polawax® apresentou estabilidade satisfatória por 1 ano quando armazenada à temperatura ambiente e a 40º.C 2º.C/70%UR 5%. Nos estudos de liberação, permeação e retenção cutânea foi observado a influência do conteúdo graxo na performance das formulações. A cinética de liberação das formulações tanto do ácido p-cumárico (utilizado como marcador), como dos compostos equivalentes ao extrato de própolis (EEP) demonstraram seguir o modelo de Higuchi. A formulação desenvolvida com Polawax® apresentou a melhor retenção cutânea, com retenção de 0,013 e 0,030 µL de EEP.cm-2 para as peles de camundongo e de porco, respectivamente. Em adição, esta formulação apresentou baixos níveis de permeação cutânea, sendo adequada para aplicação tópica fotoquimioprotetora. Nos estudos in vivo, esta formulação adicionada de EPA, foi capaz de diminuir o eritema, inibir o edema e aumentar a cicatrização de camundongos sem pêlo expostos à radiação UVB. Além disso, também foi observado a proteção da depleção da glutationa endógena (GSH). Os resultados preliminares de eficácia in vivo sugerem que formulações contendo o extrato de própolis apresentam boas perspectivas para serem utilizadas para prevenir e tratar os danos causados na pele pela radiação UV. / The ultraviolet radiation (UVR) exposition may lead to the skin oxidant/antioxidant imbalance injuring its integrity and leading to several disorders, such as ageing and skin cancer. In order to improve the biological effects caused by free radicals generated by UVR in skin, it has been suggested the photochemoprotection by using topical antioxidants. Among the available compounds to be employed in hotochemoprotection, propolis, due to its important antioxidant activity, among its innumerous biological activities, is a promising topical raw-material. Next, ethanolic and glycolic propolis extracts (EPE, GPE) were characterized in relation to their polyphenolic composition, and in relation to their antioxidant activity against several free-radicals. Formulations added with these extracts were developed and undergone to physical and functional stability studies, in vitro release and skin permeation and retention studies, as well as in vivo preliminary efficacy studies. The results showed that the propolis extracts are able to scavenge several free radicals efficiently, mainly superoxide radicals. When these extracts were added to formulations of topical products, their antioxidant activity were maintained. In the physical stability studies, it was observed that the most stable formulations were developed with Hostacerin® SAF (lower fat content) and Polawax® (higher fat content). However, only the formulation developed with Polawax® showed satisfactory stability for 1 year stored at room temperature and at 40º.C 2º.C/70%UR 5%UR. In the release, permeation and retention studies, it was observed the fat content influence in the formulation performance. The release profile of p-coumaric acid (used as marker compound) and the compounds equivalent to propolis extract (EPE) followed the Higuchi model. The formulation developed with Polawax® showed the best skin retention, retaining 0,013 and 0,030 L EPE.cm-2 in hairless mouse skin and in pig skin, respectively. In addition, this formulation presented low permeation, which is desired for photochemoprotective topical employment. In the in vivo studies, this formulation added with EPE was able to diminish erithema, inhibit oedema and increase cicatrisation in hairless mice exposed to UVB radiation. In addition, it was also observed the protection of the endogenous glutathione (GSH) depletion. The in vivo preliminary efficacy results suggest that formulations added with propolis extract present good perspectives to be employed to prevent and treat the injuries caused in skin by UV radiation.

Com o crescente aumento do mercado cosmético e com o consequente aumento da exposição da população às diversas moléculas que os compõem, se faz fundamental os cuidados no desenvolvimento e na avaliação da segurança de produtos cosméticos. Diferentes ferramentas estão disponíveis para compor a estratégia de avaliação de segurança, sendo uma delas a avaliação da retenção e permeação cutânea in vitro, técnica que não apenas fornece dados para a avaliação da eficácia de princípios ativos, como também permite um aprofundamento na avaliação toxicológica dos ingredientes e produtos cosméticos. Assim como cresce o interesse da população por produtos cosméticos, observa-se também um aumento considerável na procura por produtos contendo ingredientes botânicos, o que torna ainda mais desafiadora a avaliação de segurança. Sendo as isoflavonas de soja bastante consumidas na alimentação e, em alguns casos, aplicadas a cosméticos, e tendo elas propriedades dérmicas interessantes, este trabalho teve como objetivo estudar o perfil de retenção e permeação cutânea in vitro da daidzeína, umas das mais importantes isoflavonas já descritas e estudadas. Para tal, desenvolveu-se uma nanoemulsão cosmética e aplicou-se um extrato botânico de soja rico em daidzeína. Desenvolveu-se e validou-se um método analítico por cromatografia líquida acoplada a detector de arranjo de diodos, e ainda procedeu-se a caracterização da nanoemulsão, a avaliação teórica de segurança de todos os seus ingredientes, além dos estudos de retenção e permeação cutânea in vitro, foco central deste trabalho. Como resultados, teve-se que a técnica de emulsificação à quente seguida de sonicação adotada para o preparo da nanoemulsão foi eficiente, possibilitando a obtenção de uma nanoemulsão pouco polidispersa e com tamanho de partícula médio abaixo de 200 nm. A retenção e permeação cutânea foram dependentes do tempo de aplicação, sendo que a nanoemulsão proporcionou uma maior retenção e menor permeação cutâneas da daidzeína comparado com solução controle no tempo de 6 h. A nanoemulsão desenvolvida mostrou-se adequada para a liberação tópica da daidzeína presente em extrato vegetal. Os testes in vitro de retenção e permeação cutânea são cruciais para esta etapa de desenvolvimento das formulações, quando os aspectos liberação tópica e possível toxicidade sistêmica são avaliados. / With the continuous growth of the cosmetic market, and so the increase in the exposure of the population to the different molecules present on these products, the care in the development and the safety assessment of cosmetics plays an important role. Different tools are available to compose the safety assessment strategy, one of which is the dermal absorption in vitro assay. This technique does not only give information regarding the efficacy of active ingredients, but also allow a deep toxicological evaluation of cosmetic ingredients and products. As the interest of the population on cosmetic products grows, also grows people\'s search for products containing botanical ingredients, fact that turns the safety assessment more challenger. As the soy isoflavones are part of the diet and sometimes used in cosmetic products, and as they present interesting dermal properties, this work aimed to study the profile of skin retention and dermal absorption of the daidzein, one of the most important isoflavones ever described and studied. For that, a cosmetic nanoemulsion was developed, in which a soy botanical extract rich in daidzein was added. An analytical method was developed and validated, based in liquid chromatography coupled with a diode array detector. Besides the in vitro studies of skin retention and dermal absorption, main focus of this project, the characterization of the nanoemulsion and the theoretical safety assessment of all of its ingredients were also performed. Regarding the results, the technique of hot emulsification followed by sonication used for the preparation of the nanoemulsion could be considered efficient based on the fact that it was less polidisperse and with a medium particle size below 200 nm. The skin retention and permeation were dependent on the time of application, and, it was observed that the nanoemulsion has led to greater retention and lesser skin permeation of daidzein incorporated into the nanoemulsion when compared to the control solution after 6 h of application. The nanoemulsion developed showed to be adequate to topical delivery of daidzein that is present in plant extract. In vitro skin retention and skin permeation are critical for this stage of development of the formulations, considering that aspects of topical delivery and systemic toxicity are evaluated.

O cumestrol é um isoflavonóide presente em diferentes leguminosas como a alfafa, soja e trevo vermelho. Estudos demonstraram uma relevante atividade antioxidante e estrogênica deste composto. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver nanoemulsões contendo cumestrol visando a sua aplicação tópica. Na primeira fase, nanoemulsões foram obtidas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas, confirmado por microscopia eletrônica de transmissão. A viscosidade das formulações permaneceu similar, enquanto que o potencial zeta foi influenciado pela presença dos tensoativos. Após espessamento, as formulações demonstraram um comportamento não-Newtoniano pseudoplástico. Na segunda etapa, o teor de cumestrol nas formulações foi determinado por CLAE. O método foi específico, linear, preciso e exato para quantificação de cumestrol nas formulações desenvolvidas. Os perfis de liberação do cumestrol, através de membrana artificial, demonstraram uma liberação imediata para todas as formulações. Por fim, estudos de permeação/retenção do cumestrol através de pele de orelha suína foram realizados utilizando-se células de difusão de Franz. Os resultados obtidos demonstram um fluxo lento do cumestrol através da pele. O conjunto de resultados obtidos demonstra o efeito da composição sobre as propriedades das formulações e distribuição do cumestrol através das camadas da pele. / Coumestrol is an isoflavonoid present in various legumes such as alfalfa, soybeans, and red clovers. Studies have shown significant estrogenic and antioxidant activities for this compound. With this in mind, the main purpose of this study was to develop nanoemulsion containing coumestrol for topic application. In the first phase, nanoemulsions were obtained by spontaneous emulsification. This procedure yielded monodisperse nanoemulsions, confirmed by transmission electron microscopy. The viscosity of the formulations remained similar, while the zeta potential was influenced by the surfactants. After thickening, the formulations showed a pseudplastic non-Newtonian behavior. In the second step, the coumestrol content in the formulations was determined by HPLC. The method was specific, linear, precise, and accurate for coumestrol quantification in the developed formulations. The coumestrol release profile through artificial membrane showed immediate release for all formulations. Finally, studies of coumestrol permeation/retention through porcine ear skin were performed using Franz diffusion cells. The results showed a slow flow of coumestrol through the skin. The overall results show the effect of the composition on the properties of the formulations and coumestrol distribution through the layers of the skin.

A formononetina e a biochanina A são as isoflavonas majoritárias nas partes aéreas de Trifolium pratense L. (trevo-vermelho) relacionadas com as principais atividades farmacológicas da planta. São chamadas de fitoestrógenos, pois possuem estrutura similar ao do 17-β-estradiol, e são capazes de se ligar aos receptores estrogênicos (ERβ e ERα). As isoflavonas agliconas são moléculas de baixa hidrossolubilidade, o que pode limitar sua aplicação em produtos para pele e a expressão de sua atividade biológica. O presente trabalho tem como objetivo obter uma fração enriquecida em isoflavonas de T. pratense e avaliar a permeação cutânea das agliconas formononetina e biochanina A individualmente e associadas. Adicionalmente, o efeito de promoção da permeação cutânea em pele de orelha suina também foi objeto do estudo. A fração foi preparada por maceração e após precipitação das isoflavonas agliconas por evaporação do etanol, o precipitado foi separado por filtração e purificado por cromatografia em coluna de poliamida. O produto foi seco e apresentou concentração de isoflavonas de 2,8 mg/g de formononetina e 2,7 mg/g de biochanina A. No entanto, essa concentração ainda não foi suficiente para posterior incorporação em uma formulação visando testes de permeação cutanea. Neste contexto, os estudos de permeação em pele de orelha de suíno (Franz cells) foram realizados com as isoflavonas majoritárias de referência incorporadas à hidrogéis de hidroxipropilmetilcellulose (HPMC). Para avaliar o teor de isoflavonas nas formulações e nas diferentes camadas da pele foi desenvolvido método bioanalítico utilizando cromatografia líquida de alta eficiência, o qual mostrou-se linear, específico, exato, preciso e robusto. Os hidrogéis foram desenvolvidos utilizando como polímero HPMC (3,5%, m/v) e as isoflavonas (0,1%) foram incorporadas à essa base, individualmente ou associadas, em presença ou ausência de hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPβCD) ou metil-β-ciclodextrina (MβCD). Os resultados obtidos na avaliação da permeação cutânea revelaram que as isoflavonas permearam mais quando incorporadas individualmente na base especialmente a formononetina. A biochanina A apresentou maior capacidade de permeação do que a formononetina, alcançando concentrações na epiderme de 0,5 ug/cm2 e na derme de 1,5 μg/cm2, representando cerca de 2,7 vezes mais comparando com a concentração de formononetina (respectivamente, 0,2 μg/cm2 e 0,4 μg/cm2). uso de ciclodextrinas aumentou significativamente a permeação da formononetina, tanto na epiderme quanto na derme. Para a biochanina A, apenas a retenção na epiderme foi aumentada com a presença de ciclodextrinas. A HPβCD foi a ciclodextrina que apresentou os melhores resultados de promoção da permeação da formononetina na derme e epiderme, proporcionando um aumento de 113%. Para a biochanina A, as duas ciclodextrinas aumentaram a sua concentração na epiderme na mesma proporção (37%). Quando as duas isoflavonas foram incorporadas em misturas 1:1 no hidrogel, a formononetina apresentou menor retenção, tanto na epiderme (0,1 μg/cm2) quanto na derme (0,4 μg/cm2). Contrariamente, a biochanina A apresentou retenção semelhante àquela apresentada quando foi incorporada isoladamente no hidrogel, caracterizando-se como uma molécula mais permeável e não sofrendo interferência da formononetina na sua permeação e retenção. Não foi observado efeito significativo da presença das ciclodextrinas na promoção da permeação cutânea das isoflavonas nas misturas, exceto para a formononetina, na epiderme. O conjunto dos resultados demonstrou que a formononetina e biochanina A são capazes de permear a pele sendo majoritariamente retidas na epiderme e na derme, revelando o seu potencial uso em preparações cosméticas destinadas à prevenção do envelhecimento cutâneo. As ciclodextrinas apresentaram acentuado efeito promotor da permeação cutânea apenas para a formononetina, que apresenta menor permeabilidade. / The main isoflavones present Trifolium pratense L. (red clover) aereal parts are the isoflavones formononetin and biochanin A, related to its pharmacological activities. These compounds are known as phytoestrogens due to its similarity to the structure of 17-β-estradiol, being able to bind to the estrogen receptor (ERβ and ERα). Aglicones of isoflavones display low water solubility limiting its incorporation in products for the skin and expression of its biological activity. The present work aims to develop a isoflavones-enriched fraction of T. pratense and to evaluate the skin permeation of the aglicones formononetin and biochanin A individually, and in association. Moreover the promoter effect of cyclodextrins on their skin permeation will also be evaluated. The enriched-fraction was prepared by maceration in ethanol 40% (v/v). The ethanol was evaporated and the dispersion was filtered. The supernatant was purified using a column chromatography packet with polyamide. The final product was dried and presented a concentration of 2.8 mg/g of formononetin and 2.7 mg/g of biochanin A. However, these amounts of isoflavones were not enough for subsequent incorporation into a formulation to proceed the cutaneous permeation tests. In this context, the permeation studies were performed using the chemical reference formononetin and biochanin A, incorporated into the hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) hydrogels for the permeation studies on porcine ear skin (Franz cells). To evaluate the isoflavone concentration in the formulations and in the different skin layers, a bioanalytical method was validated using high performance liquid chromatography (HPLC), which showed linearity, specificity, accuracy, precision and robusteness. Hydrogels were developed using HPMC (Methocel® K4M) polymer (3.5%, m/v) and the isoflavones were incorporated into this base individually or in combination, in the presence or absence of hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) or methyl-β-cyclodextrin (MβCD). The results obtained in the cutaneous permeation tests showed higher permeation values when the isoflavones were individually incorporated into the formulations especially for formononetin. Biochanin A showed higher permeation capacity when compared to formononetin, reaching 0.5 μg/cm2 in the epidermis and 1.5 μg/cm2 in the dermis, representing about 2.7 times the concentration of formononetin (0.2 μg/cm2 and 0.4 μg/cm2). The use of cyclodextrins increased significantly the permeation values of formononetin, both in the epidermis and in the dermis. For biochanin A only the retention in the epidermis was increased. HPβCD was the cyclodextrin that showed the best results for formononetin as permeation promoter, providing an increasing in the epidermis and dermis of 113%. Both cyclodextrins improved the biochanin A permeation in the same proportion in the epidermis (37%). When the isoflavones were incorporated into hydrogels together (1:1 ratio), formononetin showed less retention in both skin layers (0.1 μg/cm2 in the epidermis and 0.4 μg/cm2 in the dermis) and biochanin A remained with similar performance when added alone. In the presence of cyclodextrins, no significant effect was observed in the promotion of skin permeation of isoflavones in mixtures, except for formononetin, in the epidermis. Taken together, the results indicated that formononetin and biochanin A present skin permeation being mostly retained in the epidermis and dermis, revealing its potential use in cosmetic products preparations for preventing skin aging. Cyclodextrins presented a marked skin permeation promoting effect only on formononetin, which molecule presents lower permeability.

A exposição à radiação ultravioleta (RUV) pode levar a um desequilíbrio no balanço oxidante/antioxidante da pele causando prejuízos à sua integridade e levando a diversas alterações, entre as quais o envelhecimento precoce e o câncer de pele. Na tentativa de diminuir os efeitos biológicos mediados pelos radicais livres gerados pela RUV na pele, tem sido proposto a fotoquimioproteção com a utilização de antioxidantes tópicos. Dentre a gama de compostos disponíveis para serem empregados na fotoquimioproteção, a própolis, por sua pronunciada atividade antioxidante, entre suas inúmeras atividades biológicas, é uma matéria-prima com promissora ação tópica. Desta forma, extratos de própolis alcoólico e glicólico (EPA e EPG) foram caracterizados quanto à sua composição polifenólica e quanto à sua capacidade antioxidante frente a diversos radicais livres. Formulações adicionadas destes extratos foram desenvolvidas e submetidas a estudos de estabilidade física e funcional, estudos de liberação, permeação e retenção cutânea in vitro, bem como estudos preliminares de eficácia in vivo. Os resultados demonstraram que os extratos de própolis são capazes de seqüestrar eficientemente diversos radicais livres, principalmente radicais superóxido. Quando estes extratos foram adicionados em formulações de produtos para uso tópico, a atividade antioxidante foi mantida. Nos estudos prévios de estabilidade física foi observado que as formulações mais estáveis foram desenvolvidas com Hostacerin® SAF (menor conteúdo graxo) e Polawax® (maior conteúdo graxo). No entanto, somente a formulação desenvolvida com Polawax® apresentou estabilidade satisfatória por 1 ano quando armazenada à temperatura ambiente e a 40º.C 2º.C/70%UR 5%. Nos estudos de liberação, permeação e retenção cutânea foi observado a influência do conteúdo graxo na performance das formulações. A cinética de liberação das formulações tanto do ácido p-cumárico (utilizado como marcador), como dos compostos equivalentes ao extrato de própolis (EEP) demonstraram seguir o modelo de Higuchi. A formulação desenvolvida com Polawax® apresentou a melhor retenção cutânea, com retenção de 0,013 e 0,030 µL de EEP.cm-2 para as peles de camundongo e de porco, respectivamente. Em adição, esta formulação apresentou baixos níveis de permeação cutânea, sendo adequada para aplicação tópica fotoquimioprotetora. Nos estudos in vivo, esta formulação adicionada de EPA, foi capaz de diminuir o eritema, inibir o edema e aumentar a cicatrização de camundongos sem pêlo expostos à radiação UVB. Além disso, também foi observado a proteção da depleção da glutationa endógena (GSH). Os resultados preliminares de eficácia in vivo sugerem que formulações contendo o extrato de própolis apresentam boas perspectivas para serem utilizadas para prevenir e tratar os danos causados na pele pela radiação UV. / The ultraviolet radiation (UVR) exposition may lead to the skin oxidant/antioxidant imbalance injuring its integrity and leading to several disorders, such as ageing and skin cancer. In order to improve the biological effects caused by free radicals generated by UVR in skin, it has been suggested the photochemoprotection by using topical antioxidants. Among the available compounds to be employed in hotochemoprotection, propolis, due to its important antioxidant activity, among its innumerous biological activities, is a promising topical raw-material. Next, ethanolic and glycolic propolis extracts (EPE, GPE) were characterized in relation to their polyphenolic composition, and in relation to their antioxidant activity against several free-radicals. Formulations added with these extracts were developed and undergone to physical and functional stability studies, in vitro release and skin permeation and retention studies, as well as in vivo preliminary efficacy studies. The results showed that the propolis extracts are able to scavenge several free radicals efficiently, mainly superoxide radicals. When these extracts were added to formulations of topical products, their antioxidant activity were maintained. In the physical stability studies, it was observed that the most stable formulations were developed with Hostacerin® SAF (lower fat content) and Polawax® (higher fat content). However, only the formulation developed with Polawax® showed satisfactory stability for 1 year stored at room temperature and at 40º.C 2º.C/70%UR 5%UR. In the release, permeation and retention studies, it was observed the fat content influence in the formulation performance. The release profile of p-coumaric acid (used as marker compound) and the compounds equivalent to propolis extract (EPE) followed the Higuchi model. The formulation developed with Polawax® showed the best skin retention, retaining 0,013 and 0,030 L EPE.cm-2 in hairless mouse skin and in pig skin, respectively. In addition, this formulation presented low permeation, which is desired for photochemoprotective topical employment. In the in vivo studies, this formulation added with EPE was able to diminish erithema, inhibit oedema and increase cicatrisation in hairless mice exposed to UVB radiation. In addition, it was also observed the protection of the endogenous glutathione (GSH) depletion. The in vivo preliminary efficacy results suggest that formulations added with propolis extract present good perspectives to be employed to prevent and treat the injuries caused in skin by UV radiation.