Introdução
Os ingredientes de preservação representam uma mudança significativa na indústria de beleza e cuidados pessoais, impulsionada pela percepção do consumidor quanto à segurança dos ingredientes. Os consumidores estão mais informados e opinam sobre os ingredientes em seus produtos e têm defendido mudanças como o movimento sem parabenos, o movimento de beleza limpa e uma multidão de outras ondas de reivindicações "livres de ".
Embora isto represente uma oportunidade desafiadora para os cientistas, o que os consumidores querem é simples:
- Produtos que são seguros para seus corpos
- Produtos que proporcionam eficácia sem excesso
- Produtos feitos de ingredientes simples, naturais e sustentáveis
A preservação é um tema particularmente importante porque a preservação efetiva não é opcional. Os sistemas conservadores são necessários para manter a segurança de uma formulação, mantendo-a livre de contaminação microbiana. Na Inolex, abraçamos o desafio de uma paisagem de preservação em transformação com opções alternativas de preservação seguras e eficazes. Nossas opções tecnológicas se concentram em torno da abordagem da Hurdle Technology para preservação.
O que é Tecnologia Hurdle?
A Hurdle Technology foi popularizada pela primeira vez como uma abordagem de preservação na indústria alimentícia. É uma combinação inteligente de diferentes fatores ou técnicas de conservação ("obstáculos") para alcançar efeitos de conservação de amplo espectro, suaves e confiáveis. Nas formulações de beleza e cuidados pessoais, combinamos múltiplas técnicas para criar um ambiente inóspito ao crescimento microbiano. As múltiplas técnicas incluem vários benefícios dos ingredientes, bem como procedimentos de processamento:
- As funções comuns dos ingredientes que criam obstáculos incluem a ruptura da membrana e a quelação do ferro.
- Os obstáculos de formulação incluem baixo pH e emprego dos princípios das Boas Práticas de Fabricação (BPF).

Desruptores de Membrana: Dióis terminais de corrente média
Os dióis terminais de cadeia média (MCTDs) são uma classe importante de ingredientes multifuncionais conhecidos por controlar o crescimento microbiano em formulações cosméticas. Caprylyl Glycol(Lexgard® O) e Etilhexylglycerin(Lexgard® E) são MCTDs comumente usados. Mais recentemente, surgiram opções 100% baseadas em plantas como o Gliceril Caprylate(Lexgard® GMCY MB) e a Metil-heptilglicerina(Lexgard® MHG Natural MB).
Os MCTDs são componentes de preservação eficazes porque são desintegradores de membrana. Os MCTDs interagem com os lipídios da membrana celular, levando à ruptura da membrana celular. Isto permite que outros ingredientes entrem nas células e água vaze para fora das células, levando a um eventual colapso celular. Os MCTDs comuns contêm uma cadeia alquílica curta (C6- C10) e grupos hidroxil terminais para uma ruptura ideal da membrana. Só os dióis terminais de cadeia média são muito eficazes contra bactérias e têm baixa ou nenhuma eficácia contra leveduras ou mofo.
Quelação do ferro: Ácidos orgânicos
Os ácidos orgânicos são um componente da abordagem da tecnologia de obstáculos que tem sido estudada desde os anos 1900. Eles são freqüentemente empregados em combinação com MCTDs para proporcionar maior eficácia contra leveduras e mofo.
O ácido capril-hidroxâmico (CHA) é um ácido orgânico biostático que pode ser um componente crucial de um sistema de preservação eficaz de amplo espectro devido aos seus múltiplos mecanismos de ação. A quelação de íons metálicos, particularmente a quelação de ferro, é um mecanismo essencial para o controle do crescimento microbiano, especialmente o crescimento de leveduras e fungos. O ferro é um nutriente importante para esses microrganismos, e os microrganismos que são privados de ferro por quelação não podem se proliferar ou sobreviver. A maioria dos ácidos orgânicos usados como obstáculos nos sistemas de preservação, inclusive o ácido capril-hidroxâmico, também tem cadeias alquílicas curtas (C6 - C10) que proporcionam efeitos de ruptura de membrana semelhantes aos dos MCTDs.
O Efeito do pH sobre a Eficácia do Ácido Orgânico
A formulação do pH tem um efeito significativo sobre a eficácia dos ácidos orgânicos como ingredientes de preservação. Para ser eficaz na conservação, os ácidos orgânicos devem estar na forma não-dissociada (ou ácida). Essencialmente, todos os ácidos orgânicos que são eficazes contra micróbios são ácidos fracos. Isto significa que quando dissolvidos em solução aquosa, eles se dissociam parcialmente à sua forma ionizada (ou salgada). Como o pH da formulação é diminuído com ácido adicional, o equilíbrio das moléculas muda para uma maior concentração de moléculas na forma não-dissociada.
O efeito do pH na eficácia da preservação de ácidos orgânicos pode representar um desafio para a formulação de produtos com ingredientes de preservação favoráveis ao consumidor. Isto porque a maioria dos ácidos orgânicos começa a se dissociar em pH > 4. O % de ácido não dissociado pode ser calculado com base no valor pKa desse ácido. Por exemplo, em uma formulação com pH 4, apenas 50% do ácido não dissociado está presente para um ácido orgânico com um pKa de 4. Em outras palavras, apenas 50% da concentração desse ingrediente está proporcionando um benefício de preservação na formulação. A concentração daquele ingrediente que está proporcionando um benefício de preservação continuará a diminuir à medida que o pH da formulação for aumentando.
O ácido capril-hidroxâmico é uma solução para a preservação eficaz com a tecnologia hurdle porque permanece indissociado até o pH 8. Cerca de 99% da concentração na formulação, de pH 3 a 8, está presente e proporciona efeitos de preservação. Isso permite uma ampla variedade de formulações que podem ser preservadas com essa abordagem. Para facilitar a formulação, é usada a forma de sal de potássio do CHA, o capril-hidroxamato de hidrogênio de potássio, e quando o pH da formulação é ajustado para pH 3 - 8, o ácido é formado, proporcionando proteção contra o crescimento microbiano.
Benefícios exclusivos do Ácido Caprylhydroxamic
- Agente quelante eficaz: Aglutinação e seqüestro de metais é um mecanismo de barreira para a eficácia contra microorganismos. É o principal mecanismo de ação do ácido caprilidroxâmico, que demonstrou ser um forte agente quelante para o Ferro III.
- Semelhanças com os MCTDs: O ácido caprilidroxâmico tem uma cadeia C8 e um hidroxâmico acid moiety, que também é um grupo polar. Sua estrutura química tem muitas semelhanças com os dióis terminais de cadeia média, com um grau semelhante de hidrofobicidade. Como resultado, ele tem uma capacidade comparável de romper as membranas celulares.
- Ácido hidroxâmico: Sendo um ácido hidroxâmico, em oposição a um ácido carboxílico como a maioria dos ácidos orgânicos, CHA tem um pKa muito mais alto. Este atributo único significa que ele é ~99% não-dissociado na formulação mesmo com pH 7. A quantidade de CHA "ativo" é significativamente maior que outros ácidos orgânicos comuns, como o ácido benzóico.
- CHA + MCTDs: A combinação de CHA com MCTDs( produtosSpectrastat™ ) cria uma combinação de ingredientes de tecnologia de obstáculo altamente eficaz que pode fornecer proteção de amplo espectro contra o crescimento microbiano em pH neutro.
- Origem natural: O ácido caprilidroxâmico é 100% natural, com um componente derivado do óleo de coco e o outro derivado do nitrogênio e hidrogênio atmosféricos.
Combinações de Ácido Caprylhydroxamic e MCTD
Os produtos combinados de CHA e MCTDs permitem aos formuladores adicionar facilmente apenas um ingrediente a uma formulação e ter uma eficácia de preservação de amplo espectro utilizando a abordagem de tecnologia de barreira.
Há vários critérios de teste contra os quais a eficácia de preservação de um sistema pode ser medida. Os quatro mais populares atualmente são os critérios EP-A, os critérios EP-B, os critérios CTFA (PCPC), e os critérios ISO11930. As combinações CHA-MCTD da Inolex foram avaliadas em diversos tipos de formulação e demonstraram passar nos 4 critérios de teste. Os níveis de uso recomendados para cada ingrediente são baseados nestes dados do teste de eficácia de conservante (PET).

Em resumo, o portfólio de Preservação Segura da Inolex oferece uma ampla inovação na área de alternativas de preservação, centrada em torno da aplicação da abordagem de tecnologia de barreira com novas combinações de ingredientes.
A tecnologia proprietária de ácido caprilidroxâmico 100% natural oferece aos formuladores opções de preservação eficazes em uma ampla gama de níveis de pH que estão alinhados com as opiniões dos consumidores sobre a segurança dos ingredientes.
A combinação de CHA com Dióis de Terminol de cadeia média como Caprylyl Glycol, Glyceryl Caprylate, ou Metilheptylglycerin cria sistemas completos de ingredientes que permitem a preservação de formulações de amplo espectro. Estas combinações são otimizadas para uso em uma variedade de tipos de formulação, atendendo a um projeto de formulação e critérios de produção específicos, incluindo combinações 100% naturais, alta solubilidade em água, processabilidade a frio, e uma variedade de outros parâmetros.
Sistemas de Tecnologia Hurdle em Destaque
Spectrastat™
Versátil Sistema de Preservação de amplo espectro- Protege contra bactérias, leveduras e mofo
- Passa nos testes padrão do setor em uma ampla faixa de pH
- Alternativa aos conservantes tradicionais
- Amplamente utilizado no mercado
Spectrastat™ MHG Natural MB
Conservante inovador multifuncional derivado vegetal- Eficácia amplo espectro com aprovação em critérios industriais de Challenge Test
- Preserva o microbioma da pele
- Processo a Frio
- 100% natural e aprovado pela NATRUE
Spectrastat™ G2 Natural MB
Sistema Conservantes de Espectro Amplo 100% Natural- Sistema Conservante derivado natural
- NATRUE e 100% base biológica
- Eficácia amplo espectro
- Aprovação em critérios industriais de Challenge Test
Referências
- Kabara, J.J. e Orth, D.S., eds., Preservative-Free and Self-Preserving Cosmetics and Drugs., Marcel Dekker, Inc., 1997.
- Leistner, L. (2000). Aspectos básicos da conservação de alimentos através da tecnologia de barreiras. International Journal of Food Microbiology, 55, 181-186. Doi.10.1016/s0168-1605(00)00161-6.
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