Uma Defesa Ofensiva

 

     A International Cooperation on Cosmetics Regulation (ICCR) e a International Associations Collaboration (IAC) iniciaram um projeto de defesa de conservantes para abordar a contínua redução do número de sistemas de conservação e preservação usados em cosméticos.¹

     Por exemplo, diversos fabricantes têm usado a metil-iso-tiazolinona (MIT). Isso provavelmente causou rápida elevação do número de casos de alergias de contato, fazendo com que a União Europeia (UE) proibisse seu uso em produtos que não são eliminados pelo banho.^2-4 Os especialistas da Associação Japonesa das Indústrias de Cosméticos (JCIA, sigla para a denominação em inglês, Japan Cosmetic Industry Association) também vêm discutindo os desafios dos conservantes usados em cosméticos.

     Por isso, é importante desenvolver formulações com a máxima proteção contra micróbios usando a quantidade mínima de conservantes. Pelo fato de buscar ativamente o mínimo uso de conservantes, a indústria está defendendo as soluções de conservantes atualmente disponíveis, para proteger-se contra maiores restrições e para evitar a piora de sua reputação.

     Por isso, essa estratégia é referida como uma “defesa ofensiva”. Sobre esse tema, é importante que os fabricantes entendam as estratégias que devem ser usadas para desenvolver sistemas adequados de conservantes, saibam quando o seu uso está sendo agressivo e sejam didáticos na estruturação do projeto de defesa dos conservantes.

     Desde meados do século 20, os cosméticos foram reconhecidos como susceptíveis a contaminações por microrganismos, por exemplo, pelas bactérias gram-negativas. Nessa época, produtos para uso na região ao redor dos olhos, contaminados pela bactéria Pseudomonas aeruginosa, causaram perda da visão.^7-10 Isso chamou a atenção para a necessidade de iniciar uma ação urgente para combater o problema e, a partir de então, foram tomadas inúmeras providências nesse sentido.

     Os cosméticos são usados repetidamente vezes por longos períodos, fato que os diferencia dos alimentos, que em geral são consumidos rapidamente, antes que se deteriorem. Por esse motivo, conservantes são adicionados aos cosméticos como prevenção contra o desenvolvimento microbiológico e para assegurar a qualidade desses produtos e a segurança de seus consumidores. Os conservantes só não são adicionados a cosméticos que são inerentemente microbicidas ou microbiostáticos.

     Como vimos, os países regulamentam os tipos de conservante e seus limites superiores. Porém, esses regulamentos não garantem, necessariamente, o uso seguro desses ingredientes. O exemplo clássico de que não há essa garantia é a rápida elevação do número de casos associados com a sensibilização por MIT.3

     Na UE, a regulação de cosméticos tinha permitido um limite máximo de MIT de 0,01% em produtos leave-on e rinse-off, e a concentração de 100 ppm MIT passou ser facilmente encontrada em muitos de seus países. Portanto, um número crescente de fabricantes usava esse limite máximo, o que, provavelmente, deu motivo a um surto de alergias de contato. A UE imediatamente proibiu o uso de MIT em produtos leave-on e limitou o uso de MIT em 0,0015% nos produtos rinse-off.

     Como vemos na Figura 1, até o momento, não foi desenvolvido nenhum conservante adequado a cosméticos que seja efetivo contra todos os tipos de microrganismo. Portanto, para controlar microrganismos que deterioram a qualidade dos cosméticos, é importante conhecer as características do conservante usado em cada formulação e dar a indicação dos tipos e concentrações adequadas, em vez de estabelecer limites superiores para cada conservante.

     Nem todos os produtos cosméticos necessitam de conservantes com eficácias semelhantes e a escolha destes vai depender de diferentes fatores, como: categoria do produto, uso, embalagem, volume e região de venda. Além disso, o efeito dos conservantes ou compostos antimicrobianos pode variar em diferentes formulações. Por exemplo, algumas matérias-primas, como ésteres, podem reduzir a efetividade de conservantes. Como vimos, a segurança dos sistemas de prevenção deve ser cuidadosamente examinada.

 Parabenos

     Seus atributos incluem:

     • São efetivos em pH entre 3 e 8; hidrolisados em pH ≥ 8.

     •. Os parabenos de cadeia mais longas são mais efetivos que os de cadeia curta: metil

     •. É preciso levar em consideração a precipitação dos parabenos.

     •. Os parabenos de cadeias curtas podem ser mais efetivos quando combinados do que quando usados individualmente.

     •. Há restrições ao uso de parabenos de cadeia ramificada, aromática e mais longa, porque podem causar disrupção endócrina.

 Fenoxietanol

       Seus atributos incluem:

     • O fenoxietanol é útil em vários produtos por causa de sua solubilidade em água.

     •. É efetivo em amplas faixas de pH.

     •. É menos efetivo do que os parabenos, especialmente para mofos.

     • O fenoxietanol é um material volátil e por isso demanda cautela.

     •. Tem algum odor.

 Conservantes à base de ácido

     Seus atributos incluem:

     • São efetivos em condições ácidas, mas enfraquecem em faixas de pH neutro, pois sua forma não dissociada é ativa (Figura 2).

     • Sua faixa efetiva de pH varia conforme o tipo de produto.

 Ácido benzoico e seu sal sódico 

      Seus atributos incluem:

     • São efetivos em meio ácido e perdem a efetividade em pH neutro.

     •. Seus efeitos são reduzidos pela formação de complexos com componentes catiônicos.

     • Muitas vezes, são usados em shampoos relativamente ácidos.

 Ácido di-hidroacético e seu sal sódico

     Seus atributos incluem:

     • São efetivos em condições ácidas e em pH neutro.

     • São usados muitas vezes em máscaras e delineadores, por causa de sua baixa absorção por materiais formadores de películas e escovas.

     •. Seus efeitos são reduzidos pela formação de complexos com componentes catiônicos.

     •. Podem causar descoloração pela reação com sais metálicos.

 Ácido salicílico e seu sal sódico

      Seus atributos incluem:

     • São efetivos em condições ácidas e menos efetivos do que o ácido benzoico em pH neutro.

     •. Seus efeitos são reduzidos pela formação de complexos com componentes catiônicos.

     • São usados como amaciantes do estrato córneo e para o controle da acne.

     •. Legalmente, os limites superiores permitidos de uso dos ácidos e dos sais em cosméticos diferem em alguns países.

 Sais quaternários de amônia

     Seus atributos incluem:

     • São efetivos em ampla faixa de pH.

     •. Têm efeitos fortes em baixas concentrações; o cloreto de benzalcônio é efetivo em <100ppm.

     •. Seus efeitos são reduzidos quando combinados com ânions, devido às suas propriedades catiônicas.

     •. Precisam ser combinados com outros conservantes, pois certos microrganismos podem adaptar-se estes conservantes e desenvolver resistência.

 3-(p-Clorofenoxi)-propano-1,2-diol (Chlorphenesin)

     Seus atributos incluem:

     •. É usada em produtos à base de água, pós e produtos sólidos, como pós para maquiagem e sombras para os olhos, devido à sua atividade antimicrobiana de amplo espectro, semelhante à dos parabenos.

     • A absorção da clorfenesina pelo náilon e por outros tecidos é menor do que a dos parabenos.

 Mistura de MIT/metil-cloro-isotiazolinona

     Seus atributos incluem:

     •. É altamente efetiva em baixa concentração (da ordem de apenas algumas ppm).

     •. Essa mistura é usada principalmente em formulações de produtos para banho, podendo imergir na água durante o uso.

     •. É instável em pH alcalino e degrada-se em temperaturas elevadas.

 Etanol e álcool isopropílico

     Seus atributos incluem:

     • São considerados de baixo risco (ISO 29621)16 em concentração ≥ 20%.

     •. Os tensoativos aumentam seus efeitos.

     • A resistência bacterina não se desenvolve rapidamente aos compostos alcoólicos.

     •. Têm natureza volátil, exigindo assim cautela com a temperatura e a embalagem.

 Álcool benzílico  

       Seus atributos incluem:

     •. Apresenta alta versatilidade em produtos aquosos, pois tem, relativamente, elevada solubilidade em água.

     •. É efetivo contra vários microrganismos em ampla faixa de pH.

     •. Seu odor peculiar pode ser desagradável.

1,2-Pentanediol, 1,2-hexanediol, caprilil glicol (1,2-octanediol)

      Seus atributos incluem:

     •. Agem como umectantes com efeitos antimicrobianos.

     • São usados muitas vezes em produtos que são anunciados como livres de parabenos e livres de conservantes, uma vez que, legalmente, eles não são considerados conservantes.

     • Dióis de cadeias mais longas exercem efeitos mais fortes do que os de cadeias menores, ou seja, o caprilil glicol é efetivo em <1% e o 1,2-pentanediol, geralmente, é usado em 1% a 5%.

     • Ésteres oleosos reduzem os efeitos do caprilil glicol por que este tem baixa solubilidade em água.

1,3-Butileno glicol, 1,3-propanediol, dipropileno glicol

     Seus atributos incluem:

     • Combinações de conservantes com altos percentuais desses glicóis exercem efeitos sinérgicos e podem reduzir a quantidade necessária de conservantes em cosméticos (Figura 3).¹³

Etil-hexil-glicerina

    Seus atributos incluem:

     •. Essa molécula foi desenvolvida para atuar como agente antimicrobiano que evita a osmidrose.

     •. É efetiva em <1%, dependendo da formulação; por exemplo, ésteres oleosos reduzem sua efetividade.

Agentes quelantes

     Por exemplo, um agente quelante é o ácido etileno-diamino-tetra-acético (EDTA), cujos atributos incluem:

     •. Quando usado individualmente, o EDTA é efetivo contra bactérias gram-negativas, pois pode quelar íons metálicos das membranas de micróbios.

     •. Pode inibir a resistência ou a adaptação microbiana ou ambas para conservantes e/ou com outros compostos antimicrobianos.

     • A faixa de concentração efetiva depende da formulação.

     Embora alguns produtos tenham propriedades que habilitam seu uso sem a adição de compostos antimicrobianos, como consta da norma ISO 29621,16 outros não as têm. Portanto, para certificar-se do sucesso da estratégia da defesa ofensiva, é importante que formuladores levem em conta muitos outros fatores e interações que podem interferir na conservação de determinadas formulações. São eles:

 pH

     Os níveis de pH aproximadamente ótimos para o desenvolvimento de micróbios são os seguintes:

     • bactérias: pH entre 6 e 8;

     • fungos: pH entre 4 e 6;

     • leveduras: pH entre 5 e 7.

     As exigências de preservação serão menores em produtos com faixas de pH diferentes das que acabam de ser citadas, pois estas não são faixas ótimas para o desenvolvimento desses microrganismos. Para assegurar baixo risco dos efeitos do pH, a norma ISO 29621 é muito útil.¹⁶

 Atividade da água

     A atividade da água (Aw, na sigla em inglês) refere-se à quantidade de água usada pelos microrganismos e não ao conteúdo de água da formulação. Se a Aw for baixa, por exemplo, de <0,75, o risco de desenvolvimento microbiano será baixo (ver ISSO 29621).¹⁶ Todavia, uma Aw baixa não mata ativamente os microrganismos. Por isso, a prevenção da contaminação microbiana durante a fabricação e a otimização do projeto da formulação de conservantes são importantes. Destaque-se que também é necessário prevenir a Aw aumentada em produtos que absorvem água.

 Extratos

     Alguns extratos têm efeitos antimicrobianos adicionados. Porém, outros componentes dos extratos (como aminoácidos, dissacarídeos e minerais) podem aumentar a tolerância microbiana aos conservantes. Nesse caso, é necessário estabelecer maior eficácia de preservação, com o uso de conservantes alternativos, de boosters de conservantes ou de qualquer combinação desses conservantes e boosters.

 Fragrâncias

     Os formuladores devem levar em consideração que muitas fragrâncias também apresentam efeitos antimicrobianos.

 Materiais pulverizados

     Certos pós, como o óxido de zinco, também exercem efeito antimicrobiano. Ao contrário, outros materiais em pó, como o náilon, tendem a absorver os conservantes e a inibir sua efetividade. Quando esses materiais são utilizados, podem ser usados conservantes não absorvíveis, ou os níveis dos sistemas de preservação precisam ser elevados para compensar a absorção esperada.

 Distribuição óleo/água

     Outro ponto fundamental da estratégia de defesa ofensiva é a escolha de uma embalagem ou aplicador que possa prevenir e reduzir a contaminação do produto. Dispensadores, bombas e tubos de liberação de uso único podem evitar a contaminação durante o uso. Com o uso desses aplicadores e tipos de embalagem é possível reduzir a necessidade de conservantes.

     Por outro lado, a eficácia do conservante é reduzida pela absorção do parabeno pelas escovas de náilon e pela borracha nitrílica de algumas escovas. A desativação ou a decomposição dos conservantes também pode ocorrer pela exposição à UV, dependendo da transparência, em relação à UV, do recipiente do produto. Por conseguinte, tanto a embalagem quanto o aplicador devem ser compostos de material que não se ligue aos conservantes, nem os desative, nem os decomponha.

     Produtos refiláveis também representam maior risco de contaminação microbiana do que produtos de uso único. Se os produtos forem refiláveis, é importante que o consumidor receba instruções claras sobre os riscos que eles podem trazer. Por exemplo, frascos laváveis devem ser muito bem secados.

     Finalmente, o modo de usar o produto também é uma variável importante. Por exemplo, produtos usados no banho são facilmente contaminados pela água, o que pode reduzir a eficácia do conservante. Esse é um risco a ser considerado na compra desses produtos.

     Os sistemas de conservação e prevenção dependem do projeto da formulação. Assim, as eficácias desses sistemas diferem em cada formulação. Os vários pontos descritos neste estudo precisam ser seguidos à risca, caso contrário, a eficácia da formulação não atingirá as expectativas. A falta de aplicação desse conhecimento levará o formulador a usar conservantes em excesso, utilizando-os em seus limites máximos permitidos, o que será uma condição indesejável.

     É fundamental que os pesquisadores tenham esse conhecimento básico e as habilidades técnicas. A aplicação desse conhecimento vai aperfeiçoar a eficácia dos dados acumulados e a proficiência de cada fabricante, o que, por sua vez, vai gerar fórmulas seguras e efetivas. Portanto, a cooperação entre formuladores e microbiologistas é indispensável. Essa cooperação deverá elevar o nível de qualidade dos projetos de sistemas de preservação e manter a diversidade do leque de conservantes.

1. European Commission. On-line. Disponível em: https://ec.europa.eu/docsroom/documents/17203/attachments/1/translations/en/renditions/native. Acesso em: 2/2/2018

2. R Urwin, K Warburton, M Carder, S Turner, R Agius, SM Wilkinson.Methylchloroisothiazolinone and methylisothiazolinone contact allergy: An occupational perspective, Contact Dermatitis 72(6):381-386, 2015. Doi: 10.1111/cod.12379

3. MD Lundov, C Zachariae, JD Johansen. Methylisothiazolinone contact allergy and dose-response relationships, Contact Dermatitis 64(6):330-336, 2011. Doi: 10.1111/j.1600-0536.2011.01901.x

4. EUR-Lex. Commission Regulation (EU) 2016/1198 of 22 July 2016 amending Annex V to Regulation (EC) No 1223/2009 of the European Parliament and of the Council on cosmetic products. On-line. Disponível em: http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv:OJ.L_.2016.198.01.0010.01.ENG&toc=OJ:L:2016:198:TOC. Acesso em: 1/8/2017

5. ES Abrutyn. Optimizing formula preservation, Cosm & Toil 125(3):22-28, 2010

6. SP Denyer, RM Baird, Antimicrobial preservatives and their properties, Guide to Microbiological Control in Pharmaceuticals and Medical Devices, second edition, CRC Press, Boca Raton, 2006

7. C Ishizeki, H Kurata. Problem on the microbiological control for cosmetics, Frag J 41:12-18, 1980

8. WH Spencer. Pseudomonas aeruginosa infections of the eye, Calif Med 79(6):438-443, 1953

9. FR Reid, TO Wood. Pseudomonas corneal ulcer. The causative role of contaminated eye cosmetics, Arch Ophthalmol 97(9):1640-1641, 1979. Doi:10.1001/ archopht.1979.01020020208002

10. LA Wilson, JW Kuehne, SW Hall, DG Ahearn. Microbial contamination in ocular cosmetics, Am J Ophthalmol 71(6):1298-1302, 1971

11. ISO. Standards. On-line. Disponível em: www.iso.org/standards.html. Acesso em: 1/7/2017

12. EU Open Data Portal. Cosmetic ingredient database (Cosing) - List

of preservatives allowed in cosmetic products. On-line. https://data.europa.eu/euodp/en/data/dataset/ cosmetic-ingredient-database-list-of-preservatives-allowedin-cosmetic-products. Acesso em: 1/11/2016

13. Cosmetic Ingredient Review. Abou CIR. On-line. www.cir-safety.org/ingredients. Acesso em: 1/11/2016

14. Original: Japanese Provisional Translation. Standards for Cosmetics. On-line. www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou11120000-Iyakushokuhinkyoku/0000032704.pdf. Acesso em: 1/11/2016

15. M Ookawa, et al. Em preparação

16. ISO 29621:2010. Cosmetics-Microbiology-Guidelines for the risk assessment and identification of microbiologically low-risk products. On-line. Disponível em: iso.org/standard/45592.html. Acesso em: 29/1/2018

Publicado originalmente em inglês, Cosmetics & Toiletries 133(3):64-78, 2018