Cremas Hcremas Final

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  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    1

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

    FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

    ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

    FORMULACION Y EVALUCIONES DE CREMAS CON ACEITE

    ESENCIAL DE NARANJA

    TESIS PRESENTADA POR:

    Chuta Tintaya Frescia Massiel

    Hillpa Zapata Betzaida

    Manchego Rivas Daniel Ernesto

    Melgar Almirn Carlos Enrique

    Ramos Menedez Carla Giussephy

    Torres Ochoa Melina

    GRUPO DE INVESTIGACION: G-16

    AREQUIPA-PERU

    2012

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    I. TTULO

    Formulacin Y Evaluacin de una crema con aceite esencial

    de naranja (AEN)

    II. Autor (o autores) y Direccin Institucional Chuta Tintaya Frescia Massiel

    Hillpa Zapata Betzaida

    Manchego Rivas Daniel Ernesto

    Melgar Almirn Carlos Enrique

    Ramos Menedez Carla Giussephy

    Torres Ochoa Melina

    III. Asesor (o asesores), si los hay, y Direccin

    Institucional. Ing. Esperanza Medina de Miranda Laboratorio de Investigacin y Seminario de Tesis Facultad de Procesos, Escuela de Ing. Qumica, Universidad Nacional de San Agustn (UNSA) Av. Independencia S/N, Arequipa Per 2012

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    IV. Miembros del Jurado

    Docentes: Ing. Qumicos de la UNSA AREAS DE CONTROL

    Esperanza Medina Lezama

    Operaciones unitarias.

    Diseo y Evaluacin de Procesos.

    Control Automtico de Procesos.

    Gestin de la produccin.

    Felipe Miranda Zanardi

    Evaluacin y Diseo de Procesos.

    Procesos Unitarios.

    Modelamiento y Simulacin.

    Gestin de Produccin.

    Reologia.

    Mtodos de Investigacin

    Armando Robles Fernandez

    Anlisis Instrumental.

    Evaluacin Nutricional y Sensorial de Alimentos-

    Anlisis de Alimentos

    Anlisis de Aguas.

    Mtodos de Investigacin.

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    AGRADECIMIENTO

    A Dios y a la Virgen por haber iluminado nuestro

    camino por ayudarnos a sobrellevar las dificultades,

    sobre todo por ser refugio, consuelo y abrir las puertas

    que parecan cerradas.

    A nuestra querida asesora Ing. Esperanza Medina

    Lezama

    Vera por creer en nosotros, por sus consejos,

    confianza y su gran apoyo que nos impulso a seguir

    adelante a pesar de las dificultades.

    A nuestros queridos Docentes Ing . Felipe Miranda y

    Ing . Armando Robles por sus enseanzas, en especial

    a los que nos brindaron su amistad, cario y nos

    dieron aliento para seguir adelante.

    A todas las personas que colaboraron con nosotros en

    la realizacin de nuestro estudio de investigacin.

    Carlos, Carla, Frescia,

    Betzaida, Daniel y Melina

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    DEDICATORIA

    A Dios y a la Virgen por ayudarnos en los momentos

    difciles,por darnos fuerzas para seguir adelante y

    culminar con xito nuestras metas.

    A nuestros padres y amistades por su compresin,

    apoyo y confianza.

    A nuestro grandes Maestros dueos de una gran

    sabidura y experiencia, que nos motivaron y nos

    impulsaron a alcanzar nuestras metas con xito.

    Gracias por su apoyo y por ser nuestro motor.

    Carlos, Carla, Frescia,

    Betzaida, Daniel y Melina

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    TABLA DE CONTENIDO

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    LISTA DE TABLAS

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    LISTA DE IMGENES

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    LISTA DE GRAFICAS

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    INTRODUCCIN

    Los aceites esenciales (AEs) son usados principalmente como antispticos, pero cada uno de

    ellos tienen propiedades nicas, por ejemplo analgsicos, fungicidas, diurticos,

    anticancergenos, etc. El uso directo de los AEs es txico debido a su alta concentracin; y para

    poder usar estas propiedades los AEs son agregados como aditivos a productos como

    perfumes, cremas, alimentos e insecticidas. En la actualidad el hombre busca la manera de

    poder usar las propiedades medicinales de los AEs en productos de fcil aplicacin como son

    las cremas.

    Las cremas son emulsiones O/W, en donde la fase oleosa est distribuida en pequeas gotas

    rodeadas por una pelcula; a travs de la cual limitan con la fase acuosa. Las emulsiones son

    termodinmicamente inestables y para su fabricacin se necesita controlar diferentes

    variables como la temperatura de mezcla, la velocidad de agitacin, el tipo de agitador, tiempo

    de agitacin; as tambin como la composicin de la crema % de fase acuosa y % de fase

    oleosa (cantidad de surfactante, cantidad de estabilizante, etc). Adems se debe controlar la

    estabilidad de la crema (tamao de gota, velocidad de sedimentacin), viscosidad,

    propiedades organolpticas.

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    CAPITULO I

    FUNDAMENTACIN DEL PROYECTO

    1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    1.1.1. Enunciado del Problema

    Se desconoce la formulacin de una crema que contenga como aditivo principal el aceite

    esencial de naranja (AEN), del cual se conoce sus propiedades germicidas, antioxidantes y

    sobre todo anticancergenas; ayudando a la eliminacin de exceso de fluidos y toxinas de la

    piel.

    En el presente proyecto se evaluara la formulacin adecuada y los parmetros apropiados para

    la elaboracin de cremas con aceite esencial de naranja (AEN).

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    1.1.2. Importancia del Problema

    .

    La formulacin de la crema con aceite esencial (AE) de naranja es de gran importancia en la

    industria cosmtica y farmacolgica, debido a que el principal constituyente de la AE de

    naranja dulce (Citrus sinensis, Rutaceae) es el d-limoneno.

    Los limonenos y su derivado, el alcohol perlico, pueden bloquear tanto la promocin como la

    progresin de tumores cancergenos inhibiendo oncogenes especficos. Adems el AEN

    presenta propiedades germicidas y antioxidantes, ayudando a desintoxicar la piel

    congestionada limpindola de las toxinas.

    1.1.3. Criterios para evaluar la Importancia

    Originalidad: La crema es innovadora, se le aade Aceite Esencial de Naranja, para

    darle propiedades anticancergenas, antioxidantes, antimicrobiana, antimictica y

    antiviral.

    Conveniencia: Es conveniente la elaboracin de la crema con aceite esencial de

    naranja, ya que se podr utilizar como una crema hidratante para piel seca, para

    eliminar el acn, y tambin para problemas de la piel.

    Relevancia social: La poblacin se ver beneficiada con las propiedades

    farmacolgicas y cosmticas de la crema con aceite esencia de naranja.

    Implicaciones prcticas: Con esta crema se contribuir en los problemas de

    resequedad de la piel y problemas cancergenos.

    1.2. TIPO DE INVESTIGACION

    La presente investigacin es del tipo Aplicada debido a que busca cubrir las necesidades

    fisiolgicas del consumidor. Esta investigacin tambin es Tecnolgica debido a que el valor

    agregado es el Aceite Esencial de Naranja como agente Anticancerigeno.

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    1.3. SITIO

    El lugar de la experimentacin es en la Universidad Nacional de San Agustn en el rea de

    Ingeniera Qumica en las Instalaciones del Laboratorio de Operaciones Unitarias a cargo de la

    Ingeniera Esperanza Medina de Miranda.

    Fig 1: Mapa de localizacin de la UNSA.

    Fig 2: Mapa de la localizacin de la escuela de Ingeniera Qumica.

    Universidad

    Nacional de

    San Agustn

    Escuela

    Profesional de

    Ingeniera

    Qumica

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    Fig 3: Mapa de localizacin del laboratorio de operaciones unitarias.

    1.4. OBJETIVOS

    1.4.1. Objetivo general

    Determinar la formulacin adecuada y los parmetros apropiados para la

    elaboracin de cremas con aceite esencial de naranja (AEN).

    1.4.2. Objetivo especfico

    Determinar los valores ideales para las variables involucradas en el proceso de

    elaboracin de cremas con aceite esencial de naranja tales como pH estabilidad,

    temperatura, viscosidad.

    Comparar formulaciones de cremas slidas con lquidas, destacando sus ventajas y

    desventajas.

    Evaluar la influencia del CMC en la estabilidad de la crema, el % de fase oleosa, el

    tiempo de agitacin, la viscosidad, el tamao de gota, test de centrifugacin y pH.

    1 piso: Laboratorio

    de Operaciones

    Unitarias a cargo de

    la Ingeniera

    Esperanza Medina

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    1.5. SUJETOS U OBJETOS DE LA INVESTIGACIN

    El sujeto de investigacin para encaminarnos en el estudio de formulacin y evaluacin de

    cremas son las necesidades de la poblacin como objetivo abstracto y apartir de este

    sentimiento se genera la innovacin de un valor agregado que es el Aceite Esencial de Naranja

    como agente anticancergena. El objetivo de la misma es la formulacin de una crema

    humectante que este a condiciones favorables y aceptables para el uso humano, que la

    estabilidad del agregado (AEN) sea tan saludable como valorado y consumido por la

    poblacin, a consecuencia de este proyecto de investigacin que satisface directamente al

    cliente tambin provoca efectos favorables en los rubros de trabajo.

    1.6. JUSTIFICACIN

    El proyecto de elaboracin de cremas con aceite esencial de naranja, es planteado como una

    alternativa para dar solucin a diferentes problemas de la piel.

    1.6.1. Justificacin Tcnica

    Para la elaboracin de cremas con aceite esencial de naranja, su posterior envasado y

    almacenamiento, se usara una tecnologa a pequea escala, usando equipos como son el

    tanque de agitacin-mezclado, viscosmetro de brookfield, microscopio ptico para hallar el

    tamao de las partculas.

    1.6.2. Justificacin Social

    La poblacin se ver beneficiada con las propiedades farmacolgicas y cosmticas de la crema

    con aceite esencia de naranja, la que ayudara en la reduccin de los casos de acn, de piel

    seca.

    1.7. ANLISIS DE SISTEMAS, PROCESOS Y VARIABLES SISTEMA: Crema con aceites esencial de naranja (AEN).

    PROCESOS:

    Emulsificacion.

    Estabilizacin por Agentes Surfactantes o Tensioactivos.

    Tratamiento de la materia prima a temperatura promedio.

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    Almacenamiento.

    VARIABLES:

    INDEPENDIENTES

    -Temperatura de calentamiento de la fase acuosa , oleosa y de la

    emulsin.

    -Tamao de gota de la crema.

    -Tiempo de emulsin.

    -Velocidad de agitacin en el tanque emulsificador con rodete

    (agitador de palas planas y de palas cruzadas).

    -Concentracin de Surfactante.

    -Velocidad de deformacin.

    DEPENDIENTES

    -p H (ACIDO O BASE) de la crema.

    -Viscosidad de la crema.

    -Densidad de la crema.

    -Esfuerzo Cortante de la crema.

    -Velocidad de Sedimentacin de la crema.

    -Conductividad de la crema.

    MANIPULABLES

    -Resistencia elctrica.

    -Agente Neutralizante.

    -Tiempo de agitacin.

    -Velocidad de agitacin.

    -Tipo de Rodete o Agitador.

    CONTROLABLES

    -Temperatura.

    -p H de la crema.

    -Tamao de gota.

    -Potencia de agitacin.

    -Intensidad de agitacin.

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    ALGORITMOS( Relacin

    entre variables)

    1. Concentracin del Surfactante.

    2. Viscosidad o Consistencia.

    3. Estabilidad.

    4. Pseudoplastico.

    5. Elasticidad.

    Fig 4: Algoritmo

    1.8. ANTECEDENTES DE PROYECTO

    Artculo de Investigacin de Productores Arequipeos publicado en el Diario la Noticia el

    mircoles 31 de octubre del 2012:

    3

    1

    2

    4

    5

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    Datos

    En Arequipa habra entre 200 y 300

    productores de uva si lograran unirse para

    comercializar las pepas y producir los

    diferentes productos, sera un xito en

    opinin de Marco Antonio Zrate de Majes

    Tradicin.

    Pepa de la uva utilizan para hacer

    cosmeticos

    La pepa de la uva no ser ms desechada por los

    productores de vino y pisco, porque a partir de la

    fecha estas ingresarn al mercado en productos

    cosmticos como cremas exfoliantes, humectantes,

    jabones exfoliantes, gracias a su rico contenido de

    aceites con omega 3, 6 y 9.

    Las empresas Via Vtor y Majes Tradicin, acaban de

    concluir el proyecto de investigacin denominado

    Desarrollo de Tecnologa para aprovechar el aceite de pepa de uva, en las industritas

    vitivincolas de la Regin Arequipa, con el cual buscan producir y comercializar aceite para la

    industria alimentaria, gastronmica, farmacutica y cosmtica.

    El coordinador del proyecto, Marco Garca Gutirrez, inform que el trabajo de investigacin

    fue financiado por el Programa de Ciencia y Tecnologa (FINC y T) con los fondos del Banco

    Interamericano de Desarrollo (BID) por S/. 200 mil aproximadamente.

    Luego de dos aos de trabajo, se logr cremas corporales, humectantes, aceite gourmet para

    ensaladas y frituras, que son favorables para el autocuidado y la salud porque cuentan con

    efectos antiinflamatorios, control de los niveles de colesterol y otros beneficios.

    Ahora falta tramitar el registro sanitario y procesos administrativos que se requieren para el

    ingreso de estos nuevos productos al mercado arequipeo y nacional.

    Produccin

    El gerente de produccin de Majes Tradicin,

    Marco Antonio Ziga, explic que cada kilo

    de uva contiene 5% de peso en pepas. Dijo

    que en Arequipa hay ms de 633 hectreas

    de uva, de este nmero por lo menos 400

    son para la produccin de vinos, si todos los

    productores juntaran las pepas, en Arequipa

    Nelly Hancco Conza

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    procesaran al ao productos cosmticos o farmacuticos de 40 toneladas de pepas

    aproximadamente. De un kilogramo de pepas se producira 1 litro de aceite.

    1.9. RESTRICCIONES

    Solo se formular la crema facial evaluando variables y parmetros del proceso tales como pH

    estabilidad, temperatura, viscosidad; ms no haremos pruebas con aquellas personas que

    presenten cualquier tipo de cncer, puesto que lo que se busca es formular y evaluar una

    crema con aceite esencial de naranja (AEN).

    1.10. HIPOTESIS

    Las cremas son emulsiones dermocosmticas, formado por dos lquidos no miscibles; en el que

    uno de ellos se encuentra disperso dentro del otro en forma de pequeas gotas.

    Al mezclar estas emulsiones con el aceite esencial de naranja u otro aceite, se busca obtener

    una mezcla ptima, la cual proporcionara un buen producto acabado.

    Es necesario dar estabilidad a las cremas por lo que se deber evitar los mecanismos de

    desestabilizacin como la sedimentacin y floculacin; dichos mecanismos sern evaluados

    mediante pruebas de centrifugacin a determinados tiempos.

    Asumimos que la crema lquida es un fluido no newtoniano de tipo Pseudoplastico, de acuerdo

    a la investigacin bibliogrfica, es que proponemos el siguiente modelo matemtico para

    evaluar dicho fluido. Este modelo matemtico obedece a la ley de la potencia y se conoce

    como Ley de Ostwald

    nk )(

    Donde:

    : Esfuerzo de corte

    K : coeficiente de consistencia

    : velocidad de deformacin

    n : ndice de fluencia

    : viscosidad aparente

    El valor de n, define el comportamiento del sistema; aplicando logaritmos a la ecuacin

    anterior nos queda en funcin del ndice de fluencia, el cual nos dar el comportamiento de la

    crema y ste debe ser cercano a la unidad para fluidos pseudoplsticos

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    La viscosidad de la emulsin puede ser relacionada mediante el siguiente modelo matematico:

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    CAPITULO II

    MARCO CONCEPTUAL

    2.1. MAPA DEL MARCO CONCEPTUAL

    Cremas Humectantes

    Emulsion de las Cremas Reologia de las Cremas Reometria Equipos de

    Emulsificacion

    Aceite Esencial de Naranja

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    Esquema 1: Estructura General del Marco Conceptual

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    Esquema 2: Mapa descriptivo del Marco Conceptual

    CremasCremas.

    Formulacion General de Cremas de Belleza.

    Control de Calidad.

    Componentes esenciales para emulsiones democosmeticas

    AEN

    Propiedades de los aceites esenciales.

    Toxicidad de los aceites esenciales.

    Calidad.

    Ventajas y Desventajas de los aceites esenciales.

    Aceites Esenciales de Naranja.

    Emulsion

    Caracteristicas de las emulsiones y sus propiedades.

    Estabilidad de Emulsiones.

    Vicosidad.

    Surfactante/Agentes Tensioactivos.

    ReologiaPropiedades Reologicas.

    Variables Reoligicas.

    Tipos de Fluidos.

    Equipos

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    2.2. MATERIALES E INSUMOS

    N NOMBRE

    1 Propilparabeno

    2 Acido Esterico

    3 Alcohol Cetilico

    4 Vitamina E (alfa-Tocoferol)

    5 AEN

    6 CMC (Carboximetilcelulosa)

    7 Bicarbonato de Sodio

    8 glicerina(29*)

    9 Metilparabeno Sodico / Sal sodica de Nipagin E-219

    10 Agua Desionizada

    Tabla 1: Materiales e Insumos para la elaboracin del producto.

    2.3. PROCESOS

    Emulsificacion.

    Estabilizacin por Agentes Surfactantes o Tensioactivos.

    Tratamiento de la materia prima a temperatura promedio.

    Almacenamiento.

    2.4. FENMENOS

    Fenmenos de transferencia de Masa. Fenmenos de Transferencia de Calor. Fenmenos de Nucleacion.

    2.5. MODELOS MATEMTICOS

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    En la siguiente tabla veremos tres principales modelos matemticos que describen fluidos no

    newtonianos pseuplasticos.1

    Tabla 2: Principales Modelos Matemticos

    The power-law or Ostwald de Waele model2

    (6)

    Donde:

    Coeficiente de consistencia (m), (k): Variable que hace referencia a la viscosidad del

    sistema.

    ndice de fluencia (n): hace relacin a la dependencia del comportamiento de flujo con la

    velocidad de deformacin.

    Adems una expresin que relaciona viscosidad aparente ser:

    (7)

    Para: n < 1, the fluid exhibits shear-thinnering properties

    n = 1, the fluid shows Newtonian behaviour

    n> 1, the fluid shows shear-thickening behaviour

    Aunque el modelo de ley de potencia ofrece la representacin ms simple del

    comportamiento shear-thinning, tiene una serie de deficiencias. Generalmente, se aplica

    slo sobre una gama limitada de velocidades de deformacin y por lo tanto los valores

    ajustados de m y n depender de la gama de velocidades de deformacin considerados.

    1Alejandro Regalado Pagina 37

    2R.P. Chhabra, J.F. Richardson Pginas9-10

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    26

    Adems, no predice las viscosidades de deformacin cero e infinito, como se muestra por

    puntos

    lneas de la Grfica 3. Por ltimo, hay que sealar que las dimensiones del flujo

    coeficiente de consistencia m, depender del valor numrico de n, y por lo tanto

    los valores de m no debe ser comparado cuando los n valores difieren. Por el otro

    lado, el valor de m se puede ver como el valor de la viscosidad aparente a la

    velocidad de cizallamiento de la unidad y por lo tanto, depender de la unidad de tiempo

    (por ejemplo s, minutos o horas) empleado. A pesar de estas limitaciones, este es quizs el

    ms ampliamente modelo utilizado en la literatura referente a las aplicaciones de

    ingeniera de procesos.

    The Carreau viscosity equation3

    Cuando son significantes las desviaciones del modelo de la ley de potencia a muy altas y

    muy bajas velocidades de deformacin como se muestra en la Grfica 4, es necesario usar

    un modelo que tome en consideracin de los valores limites de viscosidades 0 y .

    Con base en las consideraciones de la red molecular, Carreau [1972] presentada el modelo

    de viscosidad siguiente que incorpora tanto las viscosidades limitantes 0 y :

    (8)

    Donde n(

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    27

    Las tres constantes del Ellis model estn ilustradas de forma inversa. En deformacin

    simple, la viscosidad aparente de un Ellis model fluid esta dado por:

    (9)

    En esta ecuacin, 0 es la viscosidad cero de deformacin y las dos constantes restantes

    (>1) y 1/2 son parmetros ajustables. Mientras el ndice es una medida del grado del

    comportamiento shear-thinning (cuanto mayor sea el valor de , mayor es el grado de

    shear-thinning), 1/2 representa el valor de esfuerzo cortante en el que la viscosidad

    aparente se ha reducido a la mitad de su valor de deformacin cero. La ecuacin anterior

    predice el comportamiento de fluido Newtoniano en el lmite de 1/2-> . Esta forma de la

    ecuacin tiene ventajas que permite un clculo fcil de perfiles de velocidad a partir de

    una distribucin de tensiones conocido, pero hace que la operacin inversa sea tediosa y

    engorrosa.

    Fig. 5: Flujo de corte durante aplicacin de crema en la piel

    2.6. MARCO CONCEPTUAL

    2.6.1. FORMULACIONES COSMETICAS

    Las formulaciones cosmticas son dispersiones multifsicas que consisten en mezclar dos o

    ms ingredientes que no son miscibles entre s.

    Debido a que estos sistemas no son termodinmicamente estables con el tiempo tienden a

    separarse dando como resultado partculas suspendidas que se aglomeran y se sedimentan.

    Una manera de retardar esta tendencia natural de separacin de las fases consiste en

    adicionar molculas tensioactivas, stas molculas presentan actividad superficial o interfacial

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    28

    que actan como agentes surfactantes, que puedan ubicarse en la interface aceite/agua (O/W)

    para evitar la coalescencia.

    2.6.1.1. Cremas

    Son preparaciones lquidas o semislidas que contienen principios activos y aditivos necesarios

    para obtener una emulsin generalmente de aceite en agua con un contenido de agua

    superior al 20% de volumen. Las cremas cosmticas principales son las siguientes5

    a) Cremas limpiadoras

    Las cremas limpiadoras son emulsiones de alto contenido de fase interna oleosa en una

    fase externa hidroglicrica y no inica, con la propiedad de remover las impurezas grasas.

    b) Cremas protectoras

    Las cremas protectoras usualmente son emulsiones de fase interna oleosa, pero tambin

    pueden ser de fase interna acuosa. Suelen contener factores de proteccin especficos.

    Presentan sustancias derivadas de las siliconas, que le conceden al producto resistencia al

    agua y al sudor. La gama puede comprender desde cremas evanescentes hasta cremas

    barrera, en funcin de la oclusividad y/o consistencia. Tienen un contenido lipoflico

    medio que puede llegar a ser bajo.

    c) Cremas nutritivas, humectantes, emolientes y reparadoras

    Este tipo de cremas pueden ser de pH neutro, semigraso y poco untuoso. Indicadas para

    pieles secas y personas de edad avanzada. Son empleadas para permanecer un tiempo

    relativamente largo sobre la zona a tratar, es decir, se utilizan preferentemente por la

    noche, que es cuando las clulas de la epidermis se dividen y por tanto necesitan ms

    aporte de energa; son especficas para el rostro y manos (tratamiento anti arrugas, entre

    otros).

    d) Cremas Cosmticas De Accin Especfica

    Son formulaciones que contienen componentes de accin cosmetolgicamente concreta,

    por ejemplo: antiestras, anticelulitis, reductoras, contra la flacidez, despigmentadoras,

    cicatrizantes, entre otras.

    5Anglica Mara Villareal Carbajal-pg 27-28

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    2.6.1.2. FORMULACIN GENERAL DE CREMAS DE BELLEZA

    Segn el Proyecto De Investigacin de los estudiantes de la Universidad EAFIT, especifican el

    rango de proporciones de cada componente para la formulacin general de las cremas de

    belleza en % en volumen (TABLA1):

    TABLA 3: Formula General de una Crema de Belleza en % en peso.2

    2.6.1.3. CONTROL DE CALIDAD:

    Segn las Pruebas Fisicoqumicas y Organolpticas (TABLA 2) realizadas por los estudiantes de

    la Universidad de EAFIT, trabajaron a partir de valores ptimos para la estabilizacin de

    cremas, la tabla es la siguiente:

    PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS VALORES OPTIMOS

    Aspecto Visual

    Olor Olfato

    Color Visual

    Textura Aplicada en la piel

    Fsicas

    Densidad Relativa Picnmetro/>1

    PH pH metro/Entre 5 y 6

    Viscosidad viscosmetro(60rpm,aguja5)Entre 3,300cP y 3,400cP

    TABLA 4: Control de calidad para Cremas. 3

    2.6.1.4. COMPONENTES ESENCIALES PARA EMULSIONES DERMOCOSMTICAS

    A. Compuestos Oleosos

    Los compuestos oleosos son los materiales apolares, grasas, esteres, aceites y alcoholes

    que son miscibles entre s y conforman la fase oleosa de la emulsin.

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    30

    Alcohol Cetlico (C16H34O)

    Alcohol graso derivado de aceites vegetales. Es un agente estabilizador, opacificante,

    surfactante, espumante e incrementador de viscosidad. Forma emulsiones de tipo O/W.

    cido Esterico (C18H36O2)

    Es un cido graso saturado proveniente de aceites y grasas animales y vegetales. Es un

    slido parecido a la cera. Es un cido emulsificante de cadena lineal. Es un tensoactivo por

    lo que presenta propiedades de surfactante y agente limpiador en las emulsiones. Este

    cido graso es ampliamente utilizado en cosmtica porque sus saturaciones no permiten

    la fcil oxidacin del producto.6

    Manteca Vegetal

    Esta grasa slida se funde a la temperatura corporal, por la que es fcil extender sobre la

    piel los productos elaborados con ella. Es emoliente, protectora, cicatrizante e hidratante

    en piel y cabellos. Algunos expertos comentan que proporciona una cierta proteccin

    solar, siendo muy utilizada en la preparacin de cremas, lociones limpiadoras y barras de

    labios.

    B. Compuestos Acuosos

    Son compuestos polares, afines al agua. En las emulsiones cosmticas, usualmente estos

    compuestos acuosos tienen propiedades de humectacin.

    Glicerina (C2H5NO2)

    Es un alcohol con tres grupos hidroxilos. Su funcin principal es como

    desnaturalizante, humectante, acondicionador y decrementador de viscosidad.7

    Agua Desionizada

    Es una materia prima fundamental en la realizacin de emulsiones y acta como

    disolvente de sustancias hidrosolubles. Participa de la hidratacin de la piel,

    aumentndose sta por la presencia de glicerina en la formulacin con un proporcin

    en emulsiones O/W de 70% a 90% peso /peso.

    2L aura Acosta Duque,Eliana Jaramillo Osorio - 2006 - Sec2:54. 3Laura Acosta Duque,Eliana Jaramillo Osorio - 2006 - Sec2:58. 4Lucy Margarita Palencia Juarez - 2008 pgina 37-38. 5A. del Pozo,J.Juve y A. Viscasillas2007 pgina 3. 6David Antonio VasquezLopez - 2008 pgina 45.

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    31

    C. Principios Activos

    Los principios activos son elementos esenciales del producto, que penetran y ejercen los

    efectos locales. La eleccin de uno u otro es importante, al igual que la cantidad que se

    incluya. Pueden ser de origen: humano, animal, vegetal, mineral, microbiolgico, qumico o

    afines.

    TABLA 5: Principios Activos-Accin-Efectos8

    7David Antonio VasquezLopez - 2008 pagina 43.

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    32

    Aceites Esenciales: En general, son antispticos, aromticos y cicatrizantes.

    Propiedades especficas segn el aceite esencial escogido. Ejemplo: Aceite esencial de

    naranja que acta como revitalizante cutneo, astringente, relajante.

    USOS: Ingrediente lipdico, enriquecedor en todo tipo de preparaciones.

    Especialmente tiles como conservadores y aromatizantes naturales.

    PRECAUCIN: Su gran concentracin requiere de prudencia. Pueden generar

    irritacin en la piel y mucosas, intoxicacin y reacciones de hipersensibilidad. Valorar

    de forma aislada.

    D. Agente Conservante

    Dentro de los productos cosmticos, las cremas son un medio propicio para la proliferacin de

    bacterias, influido por dos factores, el oxgeno y el calor; por esta razn, es necesario el uso de

    conservadores que permitan protegerlos eficazmente contra el crecimiento de

    microorganismos y contaminaciones accidentales, lo que garantiza una vida estable del

    producto, por lo menos dos aos, incluso durante su consumo.

    Estos agentes conservadores pueden ser de tres tipos:

    Antioxidantes, que retardan o impiden su enranciamiento.

    Bactericidas, que luchan contra el desarrollo de bacterias

    Fungicidas, que evita el crecimiento de hongos.

    Los agentes de conservacin ms usados en productos del cuidado personal son: los

    parabenos (preservativos sintticos), incluyen la mezcla de varios steres del cido p-

    hidroxibenzico (metilo, etilo, propilo y butilo). (11)Son efectivos a un pH entre 4-8. La

    concentracin de parabenos en una formulacin tpica, es de 0,02-0,3% metilparabeno y de

    0,01-0,6% propilparabeno cada uno, pero en total, la frmula no excede el 0,8%.

    E. Agentes Viscosantes

    Los agentes viscosantes tales como: avicel, carboximetil celulosa sdica(CMC-Na), metil

    celulosa (MC), carbopoles, alginatos, gomas naturales, entre otros; particularmente en

    emulsiones de fase interna oleosa (O/W) estabiliza la emulsin, evitando la coalescencia, por

    lo que actan como estabilizadores. No obstante, hoy en da, los emulgentes derivados de las

    siliconas, permiten conseguir emulsiones fluidas, incluso lquidas, de muy buena estabilidad.

    Las caractersticas de los factores de consistencia son:

    - Incrementan la viscosidad de la emulsin.

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    33

    - Brindan estabilidad

    - Beneficia las caractersticas organolpticas, como lo son la suavidad y la sensacin

    de cuidado.

    F. Agentes Humectantes

    Se consideran agentes humectantes a la glicerina, el propilenglicol, el sorbitol, entre otros, por

    las siguientes funciones:

    Impiden por su higroscopicidad, que las emulsiones (O/W) se espesen, por

    evaporacin durante los intervalos sucesivos de apertura del envase, lo que

    desvirta en parte sus propiedades como vehculo.

    Depositan una capa que atrae la humedad del medio ambiente hacia la zona

    tratada de la piel, retardando de este modo la prdida de humedad endgena por

    transpiracin. (11) )(10)

    Facilitan la solubilizacin de determinados principios activos en la fase acuosa.

    Son responsables del pasaje transdrmico (propilenglicol).9

    G. Agentes Blanqueadores y neutralizante

    Bicarbonato de Sodio:

    Agente limpiador, utilizado en la formulacin de jabones en polvo, productos para el

    lavado y pre-lavado. Usado para remover grasa, suavizar y neutralizar.

    2.6.2. ACEITE ESENCIAL (AE)

    Los aceites esenciales son sustancias orgnicas constituidas por terpenos, sesquiterpenos y

    compuestos aromticos, que se localizan en determinados rganos de la planta como flores,

    hojas y frutos.

    Los terpenos ms comunes son el limoneno y el pineno. Estos terpenos se oxidan

    naturalmente, por lo que muchas veces es necesario separarlos, obteniendo un producto de

    mayor valor que se conoce como aceite esencial diterpenada.10

    La obtencin del AE se efecta generalmente por mtodos mecnicos como presin en fro

    de la cscara"; sin embargo tambin se realiza el proceso de extraccin del aceite por medio

    *

    8AngelicaMaria Villareal Carbajal - 2004 - pag 28-29.*

    9David Antonio VasquezLopez - 2008 - pgina 40.

    *10

    AngelicaMaria Villareal Carbajal - 2004 -pagina 46. 10 Licda. Heidy Linares- Pg. 2

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    34

    de hidrodestilacin (HD), destilacin con vapor (VD), hidrodestilacin asistida por microondas

    (MWHD), extraccin con solvente (SE) y extraccin con fluidos supercrticos (CO2) (SFE).11

    a) Propiedades de los aceites esenciales:

    Existen sustancias naturales que pueden ser utilizadas en enfermedades de la piel. Dentro de

    stas hallamos a los AEs que, por las propiedades que se les atribuyen, ejercen accin

    antioxidante, antiviral, antimictica, repelente, antitumoral y antimicrobiana.

    Actividades antivirales: los AEs son capaces de suprimir los virus de diferentes

    maneras; stos pueden inhibir su replicacin o pueden evitar su propagacin de clula

    a clula.

    Actividad antiflogstico: algunos AEs poseen actividad anti-inflamatoria y analgsica;

    un ejemplo de ste es el aceite de madera (Pinaceae Cedros deodara)

    Mejora de penetracin: La mejora de la penetracin se puede lograr por la interaccin

    de los AEs con los lpidos de la piel.12

    Actividad antimicrobiana: se ha demostrado que las llamadas superbacterias -

    microorganismos patgenos resistentes a los antibiticos no pueden sobrevivir en la

    presencia de AEs, su sistema gentico no parece ser capaz de desarrollar mutacin

    defensiva frente a muchos terpenos naturales antibacterianos.

    Tambin se sabe que los AEs son ms activos contra los hongos que las bacterias. Los

    monoterpenos actan sobre los microorganismos a travs de los siguientes

    mecanismos:

    - La inhibicin de la respiracin de las membranas

    - Aumento de la permeabilidad de las membranas

    - Prdida de control quimiosmtico que conduce a la muerte de la clula de

    bacteria o levadura

    b) Toxicidad de los aceites esenciales 13

    Si bien su aplicacin teraputica es cada vez ms amplia, no hay que omitir que existen aceites

    cuyo uso inadecuado puede resultar txico para el organismo, la toxicidad de los AEs puede

    variar en funcin de su quimiotipo; es decir vara segn su clasificacin desde un punto de

    vista botnico y bioqumico.

    Dosis muy altas de AEs pueden ocasionar cuadros de depresin generalizada en el sistema

    nervioso central (SNC), as mismo, efectos narcticos y estupefacientes.

    11 Ivonne Cern Salazar Pg. 68 12 Gerhard Buchbauer pgina 235 13 Por Sociedad Floressence Nature, Pg. 1

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    35

    Los AEs pueden provocar los siguientes efectos en el cuerpo:

    Alergias

    Hepato-toxicidad: los fenoles tomados a dosis importante y en un largo periodo

    pueden alterar los hepatocitos. Las dosis elevadas no superaran los 10 das de

    tratamiento. El carvacol es el ms toxico de los fenoles

    Nefro-toxicidad, algunos de los AEs como el enebro, el sndalo, pueden

    estimular fuertemente la actividad de los nefrones y puede producirse una

    inflamacin de los riones.

    Dermocustico, los fenoles, los aldehdos y algunos esteres pueden irritar las

    pieles sensibles.

    Fotosensibilizacin, Los AEs de la familia de los ctricos como el limn, el

    pomelo, la naranja dulce y la mandarina, contienen un componente llamado

    bergapteno que puede desproteger la piel ante los rayos ultravioletas (UV), lo

    que lleva a la aparicin de manchas de diferentes pigmentacin. Si se utilizara

    alguna mezcla que contenga alguno de esos aceites, es necesario prevenir a la

    persona que reciba el masaje de que evite el contacto directo con el sol durante

    las doce horas posteriores a la aplicacin.

    c) Calidad14

    La calidad del aceite depende de factores que influyen sobre la composicin como:

    Las condiciones geobotnicas del medio (clima, altitud, tipo de suelo, cantidad de

    lluvias, etc.), edad de la planta y estado fenolgico.

    Mtodo de cultivo (uso de fertilizantes, abono, pesticidas, otros qumicos, etc.)

    poca de recoleccin, modo de manejo y almacenamiento del material vegetal

    (fresco, seco, fermentado, etc.)

    Mtodo de obtencin del aceite (destilacin, maceracin, prensado, extraccin con

    solventes, extraccin con fluidos supercrticos, etc.)

    d) Ventajas y Desventajas de los aceites esenciales 15

    d.1) Ventajas:

    Higinicos, exentos de bacterias

    Sabor suficientemente fuerte

    Calidad del sabor conforme con la materia prima

    14 Ivonne Cern Salazar Pg. 68 15 Licda. Heidy Linares- Pg. 2

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    36

    No colorea el producto

    Es exento de enzimas y taninos

    d.2) Desventajas:

    Se oxidan fcilmente

    No contienen antioxidantes naturales

    Se alteran fcilmente

    Muy concentrados, por lo tanto son difciles de dosificar

    No se dispersan con facilidad, sobre todo en productos secos.

    e) Aceite esencial de naranja (AEN)

    El aceite esencial de naranja es un antidepresivo, sedante, los aromas terapeutas creen que

    este aroma ayuda a mejorar la comunicacin y es muy efectivo en contra de la celulitis, porque

    ayuda a activar la circulacin. Se utiliza en la industria de frmacos y como cosmticos porque

    limpia y revive la piel opaca, ayudando la eliminacin de excesos de fluidos y toxinas, tambin

    es usado por sus propiedades germicidas, antioxidantes y anticancergenas en la produccin

    de frmacos.16

    e.1) Informacin general:17

    Obtencin Por expresin mecnica de las cortezas frescas del fruto de

    naranja dulce, Citrus aurantium var. sinensis o Citrus sinensis.

    Composicin

    qumica

    El principal componente es el d- limoneno (90%), aldehdos y

    alcoholes terpnicos como son el a-pineno, sabineno, mirceno,

    linalol, citronela, neral y geranial

    Aspecto Lquido aceitoso de color amarillo anaranjado, con olor y sabor

    caractersticos.

    Densidad relativa 0,835 0,845 g/ml

    pH 5

    Temperatura

    ebullicin:

    aprox. 174C

    Solubilidad: Fcilmente soluble en alcohol (90 %), miscible con alcohol

    absoluto y carbono disulfuro.

    Tabla 6: Informacin general del AEN 16 Ivonne Cern Salazar Pg. 67 17 Fagron Iberica, Pg.1

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    37

    e.2) Actividad anticancergena

    Uno de los compuestos ms destacados es el d-limoneno, el principal constituyente de la AE

    de naranja dulce (Citrus sinensis, Rutaceae).

    Los limonenos actan protegiendo al organismo de varios tipos de cncer. Pruebas estadsticas

    realizadas durante ms de una dcada han demostrado la correlacin entre el consumo de

    frutas ctricas y la baja incidencia del cncer escamoso de piel.

    Los aceites esenciales de las frutas ctricas contienen limonenos, que estimulan la fase

    primaria nmero 2 de la desintoxicacin heptica.

    Los limonenos y su derivado, el alcohol perlico, pueden bloquear tanto la promocin como la

    progresin de tumores cancergenos inhibiendo oncogenes especficos.

    La Glutationa S-Transferasa (GST) es una enzima que elimina carcingenos. Los LIMONENOS

    parecen promover el sistema GST del hgado y los intestinos atenuando el efecto daino de los

    carcingenos. El aceite esencial de limn (rico en terpenos) tiene efectos antitumorales

    mediante los mecanismos preventivos del cncer que se listan enseguida:

    1. Induccin de la Detoxificacin de carcingenos hepticos.

    2. Induccin de la apoptosis (muerte celular programada) natural.

    3. Inhibicin del crecimiento de clulas cancerosas.

    4. Actividad antitumoral en cncer pancretico.

    Muchas investigaciones recientes han demostrado que todo lo que ayuda a ganar la batalla

    contra el cncer de mama es efectivo para el cncer de prstata, probablemente porque

    ambos provienen de las mismas clulas madre. Estudios en animales han demostrado que el

    limoneno en la dieta reduce el crecimiento tumoral en mamferos.18

    e.3) Uso de AEs en cremas o lociones 19

    Cuando se utiliza el AEN en forma de crema o locin, este ayuda al sistema linftico, ayudando

    a desintoxicar la piel congestionada y aunque es un buen tnico general de la piel, es ideal

    para una piel ms vieja ms madura, que se trata de dermatitis, as como el acn y calmar una

    irritacin de la piel seca. La accin tnica general parece tener su origen en la actuacin que

    tiene en el apoyo a la formacin de colgeno en la piel, que es necesario para una vida sana,

    joven-mirando la piel.

    En un estudio de la UNMSM en el ao 2010 se ensayaron diferentes tipos de formulaciones a

    base de diferentes gelificantes, como carboximetilcelulosa sdica, carbmeros y mezclas de

    18 Gerhard Buchbauer, Pgina 236-237 19 Jos R. Jurez, Amrico Pgina 10

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    38

    ambos con otros agentes, como las gomas; as como para la locin y colutorio, quedando

    definidas las siguientes formulaciones:

    Tabla 7: Formulaciones farmaceticas

    Estas formulaciones gel, locin y colutorio se sometieron a pruebas de tolerancia e

    irritabilidad, dichas formulaciones fueron sometidas a pruebas, tanto en voluntarios sanos o

    con alguna patologa, en piel y cavidad bucal; demostrndose que en ambos casos toleran las

    formulaciones sin producirse ningn tipo de efecto no deseado.

    2.6.3. EMULSIONES

    Las emulsiones son formadas por gotas de un lquido disperso en otro lquido inmiscible. Por

    diferencia en fases de la microemulsin, las emulsiones no son estados termodinmicos. En

    cambio, las emulsiones son dispersiones meta estables; la energa de corte externa es usada

    para romper gotas grandes en otras ms pequeas durante la emulsificacin. Los tensioactivas

    que estabilizan la interfase de repulsin son usados tpicamente para inhibir la coalescencia de

    las gotitas. Si los lquidos son altamente inmiscibles, las molculas de la fase dispersa no se

    pueden intercambiar entre las gotas, por lo que el engrosamiento de la distribucin del

    tamao de gota debido a la maduracin de Ostwald es insignificante. Cuando la coalescencia y

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    39

    la maduracin son suprimidas, la emulsin puede permanecer estable durante aos, incluso

    cuando son osmticamente comprimidos para formar una espuma bilquida.20

    Las emulsiones son usadas como cremas y lociones tpicas. Las cremas son slidos blandos o

    lquidos espesos diseados para uso externo que poseen medicamentos disueltos o

    suspendidos en sistemas removibles con agua (cremas evanescentes) o bases emolientes y

    adems son opacas.

    Controlando el volumen de fraccin de las gotas, una emulsin se puede cambiar de un simple

    lquido viscoso a un slido elstico como se muestra en la Fig. 1.

    Fig. 6: Diagrama de la estructura de las gotas en funcin a su fraccin de volumen. Current

    Opinion in Colloid & Interface ScienceT.G.Mason 1999

    2.6.3.1. Caractersticas de las emulsiones y sus propiedades

    Las emulsiones tienen distintas propiedades; por ejemplo conductividad, tamao de gota,

    estabilidad, viscosidad. Aqu veremos cmo estimarlas o realizar su medicin apropiadamente.

    A. Tipo de emulsin 21

    Posiblemente la propiedad ms importante que se debe determinar es el tipo de emulsin,

    ejemplo: Agua en aceite (W/O) o aceite en agua (O/W). Esto es equivalente a determinar cual

    corresponde a la fase externa de la emulsin.

    Existen diferentes mtodos para hacer esto. Por ejemplo, una de emulsin O / W se extendera

    sobre un sustrato hidrfilico como una placa de vidrio limpio o un papel de filtro, mientras que

    una W / O no lo hara. Si una pequea cantidad de una emulsin O /W se vierte en un medio

    acuoso su fase externase disuelve en la fase acuosa y sus gotas de aceite se dispersan. Por el

    contrario, una emulsin W / O no lo hara.

    20.Mason pag. 1 21

    Nilleoud Pag 74-76

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    40

    B. Tamao de Gota 22

    La mejor descripcin de una emulsin es a travs de la distribucin del tamao de gota que da un inventario estadstico de la fragmentacin fase dispersa. Esta informacin es extremadamente valiosa en la prctica, debido a que tanto la estabilidad y la viscosidad depende de la distribucin del tamao de gota. El tamao de la gota puede ser medido por turbidimetria, la mxima turbidez se llega cuando el tamao de la gota esta en 2-5um. El mtodo Orifice obscuration ha sido recin usado hace 2 dcadas como un mtodo automatizado. En este mtodo la emulsin es diluida y forzada a fluir por un orificio de baja capilaridad, por un gradiente de presin. Cuando una gota pasa por el orificio un conductor es alterado; debido a la obstruccin por la gota. Puede ser conductividad elctrica entre 2 conductores, o transmisin de luz desde el orificio a un fotodetector. En ambos casos el corte de la seal es convertido en el tamao de gota por un dispositivo que analiza la seal. Despus de contar unas 500 gotas se puede hacer el anlisis estadstico respectivo y graficar la frecuencia con respecto al dimetro. Fig. 4

    Fig7: Diferentes tipos de distribuciones encontradas en emulsiones.

    Pharmaceutical Emulsions and Suspensions Chapter 3 Francoise Nilleoud

    2.6.3.2. Estabilidad de Emulsiones23

    Se dice que una emulsin es estable cuando no cambia su aspecto en tres aos o menos, y que

    es inestable si se ha separado completamente despus de unos minutos. Cualquier cosa entre

    estos extremos requiere una medicin cuantitativa de la evolucin emulsin con el tiempo.

    En muchos casos, el concepto de estabilidad de la emulsin est relacionado con un cambio en

    la apariencia visual o tacto, es decir, porque una parte de una o las dos fases se separan de la

    emulsin, o porque alguna otra propiedad crucial tales como viscosidad se altera

    significativamente. Si la emulsin no es muy estable esto puede ser una buena forma de dar

    22 Nilleoud Pag 76-80 23

    Nilleoud Pag 80-92

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    41

    seguimiento al deterioro. Si se tarda demasiado tiempo en obtener cambios medibles, se

    aconseja usar alguna tcnica para acelerar el proceso.

    La Figura 5 indica la variacin tpica de aceite o volumen de agua separado de la emulsin a medida que transcurre el tiempo. El volumen Vc separado puede venir de las gotas de la fase interna que se han unido o podran ser de la fase externa donde han sido removidas de las gotas.V es el valor del volumen en la misma etapa a un tiempo infinito, despus de completada la sedimentacin, entonces Vc/V varia de 0 a 1.

    Fig.8: Variacin de la etapa de separacin Volumen vs tiempo

    El proceso de ruptura de las emulsiones puede ocurrir mediante cuatro mecanismos de inestabilidad diferentes:

    A. Creaming/sedimentacin . Se trata de un proceso causado por la accin de la gravedad y produce un gradiente vertical de concentracin de las gotas sin variar la distribucin del tamao de las mismas. Para las emulsiones o/w que, las gotas de aceite son menos densas que la fase continua y acuosa y por lo tanto principalmente ocurre el creaming. Para una gota de emulsin aislada, la velocidad de creaming/sedimentacin (v) es definida por:24

    (2)

    B. Coalescencia : Es la fusin de gotas para crear unas gotas ms grandes con la eliminacin de parte de la interfase lquido/lquido. Este cambio irreversible requerira un aporte extra de energa para restablecer la distribucin de tamao de partcula original. A pesar de que el proceso de inestabilidad debido a la coalescencia no se comprende en su totalidad, se cree que est relacionado con la curvatura preferida y con la rigidez de la capa de tensioactivo que estabiliza la emulsin5.

    24

    Arranberi Pag 1

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    42

    C. Engrosamiento de gotas (Ostwaldripening). Se debe al crecimiento de las gotas ms grandes a costa de las ms pequeas hasta que stas ltimas prcticamente desaparecen.

    Un mejor diagnstico podra ser cuando la estabilidad se toma como el tiempo t necesario para un ajuste determinado, e.g., Vc/V = 1/3, 1/2 o 2/3representado grficamente frente formulacin como en la Figura6.25

    Fig. 9 : La variacin de la estabilidad de los sistemas emulsionados, como el tiempo

    requerido para separar un volumen relativo dado de la fase acuosa.

    2.6.3.3. Viscosidad26 La viscosidad de la emulsin depende de diferentes variables fsicas. En general se escribe como proporcional a la viscosidad de la fase externa:

    (3)

    Donde el subndice "em" y "ext" se refieren respectivamente a la emulsin y a su fase externa, y donde f () representa las otras variables. La relacin de la viscosidad de la emulsin a la viscosidad de la fase externase llama a menudo la velocidad relativa, y se denota nr en lugar de f(-).

    (4) La Figura 7 indica una variacin tpica de la viscosidad con contenido de fase interna. Se ve que el aumento de la viscosidad con la proporcin de fase interna comienza lentamente luego se vuelve ms y ms rpido, hasta que una variacin casi vertical est registrada cerca del valor f emulsin de inversin, aqu aproximadamente a 82% de fase interna.

    25

    Nilleoud Pag 80-92

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    43

    Fig. 10: variacin tpica de la viscosidad de una emulsin O / W frente a la cantidad de fase

    interna. La viscosidad mnima situado en la formulacin ptima es fcil de detectar, pero difciles de medir ya que las emulsiones correspondientes son extremadamente inestables. Se cree que esta baja viscosidad est relacionada con la aparicin de la tensin interfacial extremadamente baja, lo que permite que las gotas se alarguen muy fcilmente a lo largo de las lneas de flujo. Figura 8 derecha indica un anlisis similar, pero esta vez con un aceite parafnico, que es mucho ms viscoso que el agua. Como era de esperarse a partir de la relacin de proporcionalidad entre la viscosidad de la emulsin y su viscosidad de la fase externa, las emulsiones W / O son mucho ms viscosas que sus homlogos O/W.

    Fig.11: La variacin de la viscosidad de la emulsin a lo largo del anlisis de una formulacin. Aceite de baja viscosidad (izquierda) y aceite de alta viscosidad (derecha)

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    44

    2.6.3.4. Surfacatante/agentes tensioactivos Estas molculas estn caracterizadas por la posesin de dos partes de naturaleza opuesta, una polar y otra apolar. La parte polar o hidrfila de la molcula puede llevar una carga positiva o negativa, y es esta parte la que define al agente tensioactivo como catinico o aninico respectivamente. Otros agentes tensioactivos en cambio, no muestran carga inica (no-inicos). La parte apolar o hidrfoba de la molcula generalmente suele ser una cadena longitudinal de hidrocarbonos.

    Fig. 12: La parte polar o hidrfila y hidrofoba de la molcula

    Debido a la baja solubilidad de las cadenas de los hidrocarburos en el agua, los agentes tensioactivos tienden a minimizar la interfase o la superficie de contacto agua-hidrocarburo en la disolucin acuosa. A bajas concentraciones de agente tensioactivo, las molculas se acumulan en la interfase agua-aire, de manera que la parte hidrfoba pueda escapar del medio acuoso mientras que la parte hidrfila se mantiene inmersa en el agua. Sin embargo, por encima de cierta concentracin, conocida como la concentracin crtica micelar (CMC), la interfase se ocupa completamente de molculas de agentes tensioactivos y stas se asocian formando agregados. La interaccin entre las cadenas de hidrocarburo y el agua de la disolucin se minimiza gracias a la formacin de estas estructuras tridimensionales, en las cuales las cadenas apolares se direccionan hacia el centro del agregado y las cabezas polares hacia la disolucin (Estos agregados son denominados micelas).

    a) Aninicos: Se trata de los agentes tensioactivos que presentan la cabeza hidrfila

    con carga negativa. Los cuales presentan un contra ion positivo. b) Catinicos: Los agentes tensioactivos presentan una cabeza positiva y contra iones

    negativos. c) Zwitterinicos: Estos agentes contienen cargas positivas y negativas en la misma

    molcula, convirtindola en neutra sin contra-iones. d) No inicos: Estos carecen de grupos polares cargados, pero poseen grupos como

    los etoxilatos, -(O CH2-CH2) OH, que muestran gran afinidad haca las molculas de agua debido a las fuerte interacciones dipolo-dipolo en los enlaces de hidrgeno. Son buenos detergentes, humectantes y emulsionantes, utilizados en la elaboracin de cosmticos.

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    45

    Tabla 8: Tipos de surfactantes comnmente usados en emulsiones cosmticas26

    A. Caractersticas de un agente emulsionante : Las caractersticas que debe presentar un agente emulsionante, son las siguientes: Producir una baja tensin interfacial en el sistema especfico, en el cual va a ser

    utilizado.

    Tener una alta tendencia a migrar hacia la interfase y adsorberse rpidamente

    alrededor de las gotas dispersas, formando una pelcula condensada, que evite la

    coalescencia.

    Debe ser relativamente ms soluble en la fase continua, lo cual favorece la adsorcin

    alrededor de las gotas dispersas.

    26

    Villareal pag.23

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    46

    Una pequea cantidad de emulsionante, debe ser suficiente para obtener la emulsin

    deseada.

    Debe ser relativamente econmico.

    No debe ser txico e irritante.

    B. Formulacin en sistemas surfactante agua-aceite al equilibrio

    El equilibrio fsico-qumico depende de un gran nmero de variables susceptibles de

    alterar el balance hidroflico-lipoflico del sistema.

    a) Variables fsico-qumicas.

    El estudio de la influencia de las variables fsico-qumicas sobre el comportamiento de

    fase de los sistemas surfactante/agua/aceite; se han clasificado estas variables en tres

    grupos:

    - Variables de formulacin o de naturaleza: se refieren a la naturaleza qumica de

    los componentes bsicos de los sistemas estudiados:

    Fase acuosa

    Fase oleosa

    Surfactante: Influye por su tipo, su estructura molecular y peso molecular.

    Alcohol: Influye en el balance hidroflico-lipoflico (HLB) del surfactante.

    - Variables externas o fsicas: estn representadas por la temperatura y la presin.

    Temperatura: Los surfactantes no inicos, tienden a disminuir su carcter

    hidroflico con el aumento de temperatura.

    Presin: En condiciones normales de experimentacin, la presin no influye en

    la fsico-qumica de los sistemas.

    - Variables de composicin: sirven para ubicar sobre el diagrama ternario la posicin

    de un punto representativo del sistema. Se pueden considerar como tales: la

    relacin agua/aceite y la concentracin del surfactante.

    C. Formulacin ptima

    La formulacin ptima puede ser descrita como un conjunto de variables fsico-

    qumicas que proporcionan un mnimo de tensin interfacial, comportamiento

    trifsico, alta solubilidad de agua y aceite en la fase intermedia (microemulsin) y un

    coeficiente de reparto del surfactante aproximadamente igual a la unidad (R=1).

    Salager y colaboradores 1979(14), propusieron una tcnica experimental conocida

    como barrido unidimensional para conseguir la formulacin ptima, analizar el

    comportamiento de fase (transicin del sistema).

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    47

    Figura 13: Barrido unidimensional 27

    La tcnica consiste en preparar los sistemas agua-aceite-surfactante en una serie de

    tubos de ensayo, manteniendo una composicin idntica en todos los sistemas y

    modificando una de las variables de formulacin, que puede ser la salinidad de la fase

    acuosa en el caso de surfactantes inicos o el nmero de grupos xido de etileno (EON)

    en sistemas no inicos conteniendo surfactantes etoxilados. La variable de formulacin

    puede ser tambin el nmero HLB, donde la formulacin ptima (HLB ptimo) es el

    valor la variable que corresponde a la zona trifsica mejor centrada.

    27

    Villarreal pag.54

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    48

    2.6.4. REOLOGA

    El trmino reologa fue inventado por Bingham of Lafayette College, Easton, PA que quiere

    decir: The Study Of The Deformation And Flow Of Matter: El estudio de la deformacin y el

    flujo de materia, esta definicin fue aceptada cuando la American Society of Rheology fue

    fundada en 1929.28

    En 1678, Robert Hooke desarrollo "True Theory of Elasticity" el propuso que "the power of

    any spring is in the same proportion with the tension thereof" el poder de alguna cuerda est

    en la misma proporcin de la tensin de esta. If you double the tension you double the

    extension. Esta forma es la premisa bsica detrs de la teora clsica (tensin infinitesimal)

    elasticidad.29

    Isaac Newton public en Philosophiae Naturalis Principia Mathematica una hiptesis

    asociada al estado simple de cizalladura (o corte): La resistencia derivada de la falta de

    deslizamiento de las partes de un lquido es proporcional a la velocidad con que se separan

    unas de otras dentro de l. La falta de deslizamiento se llama Viscosidad, sinnimo de

    friccin interna. Dicha viscosidad es una medida de la resistencia a fluir.

    La fuerza por unidad de rea que se requiere para el movimiento de un fluido se define como

    F/A y se denota como (tensin o esfuerzo de cizalla). Segn Newton la tensin de cizalla o

    esfuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad denominado como D. Si se duplica

    la fuerza, se duplica el gradiente de velocidad:

    Dnde:

    = Esfuerzo cortante (mPa/s)

    = viscosidad (mPa)

    D = Velocidad de deformacin (s-1)

    Porqu la reologa es importante, debido a que en cremas, stas necesitan ser lo

    suficientemente consistentes para verter en la mano, sin que fluya afuera de las mismas.30

    28

    H.A. Barnes, J.E Hutton, K. Walters F. R. S. Pgina 9 29

    H.A. Barnes, J.E Hutton, K. Walters F. R. S. Pgina 9 30

    HOWARD A. BARNES, PAGINA 2,

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    49

    Fig.14: muestra dos planos paralelos, cada rea A, a y = 0 e y = d, el espacio entre planos

    est siendo llenado con el liquido desplazado. El plano superior se mueve con una velocidad

    relativa U, la longitud de las flechas entre los planos son proporcionales a la velocidad local

    Ux en el liquido.31

    2.6.4.1. Propiedades Reolgicas32

    a) Viscosidad: Medida de la resistencia a la deformacin de un fluido.

    Existen 3 tipos de viscosidad:

    Viscosidad dinmica: Si se representa la curva de fluidez (esfuerzo cortante frente a velocidad

    de deformacin) se define tambin como la pendiente en cada punto de dicha curva.

    Viscosidad aparente: Se define como el cociente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de

    deformacin.

    Viscosidad cinemtica: Relaciona la viscosidad dinmica con la densidad del fluido utilizado.

    (6)

    Dnde:

    v: Viscosidad cinemtica.

    : Viscosidad dinmica.

    : Densidad del fluido.

    31

    H.A. Barnes, J.E Hutton, K. Walters F. R. S. Pgina2 32

    Profesor Alejandro Carretto, Pgina 3

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    50

    Fig 15: Viscosidad aparente y viscosidad dinmica33

    b) Elasticidad: Propiedad de cambiar de forma cuando acta una fuerza de deformacin sobre un

    objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformacin.

    2.6.4.2. Variables Reolgicas

    a) Velocidad de deformacin34

    El gradiente de la velocidad en la direccin perpendicular al flujo es llamado Shear rate

    (algunas veces llamado gradiente de velocidad o tasa de deformacin).

    Shear Rate: Cambio del esfuerzo de deformacin por unidad de tiempo.

    Smbolo:

    Unidades: [1/s] = s-1(SI)

    b) Esfuerzo cortante35

    La fuerza por unidad de rea creada o producida por el flujo es llamado Shear stress (esfuerzo

    cortante).

    Shear Stress: Fuerza

    Smbolo: ,

    Unidades: Pa (SI)

    33

    Profesor Alejandro Carretto Pgina 4 34

    HOWARD A. BARNES, Pgina 6 35

    HOWARD A. BARNES, Pgina 6

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    51

    Fig. 16: El resultado de la aplicacin de un esfuerzo cortante a un bloque slido Hookeano

    Rango de velocidades de deformacin36

    c) Rango de velocidades de deformacin37

    Tabla 9: Rango de velocidades de deformacion

    2.6.4.3. Tipos de fluidos

    Dentro de los fluidos en general podemos clasificarlos en:

    Newtonianos, No Newtonianos y Viscoelsticos.

    36

    H.A. Barnes, J.E Hutton, K. Walters F. R. S. Pgina 2 37

    H.A. Barnes, J.E Hutton, K. Walters F. R. S. Pgina 22

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    52

    Fig 17: Clasificacin de fluidos(Newtonianos, no Newtonianos y Viscoelsticos)38

    Podemos apreciar en la siguiente grafica los tipos de fluidos segn su comportamiento

    reolgico.

    Fig. 18: Esfuerzo cortante versus Velocidad de corte (Velocidad de deformacin), para

    diferentes tipos de fluidos.39

    38

    Profesor Alejandro Carretto, Pgina 5 39

    R.P. Chhabra, J.F. Richardson Pgina 7

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    53

    Shear-thinning de lquidos no Newtonianos (Pseudoplsticos)40

    Caracterizado por una viscosidad aparente la cual decrece con un incremento de velocidad de

    deformacin. Ambos a muy bajas y muy altas velocidades de deformacin, soluciones de

    polmeros exhiben comportamiento Newtoniano, es decir ploteos de esfuerzo cortante-

    velocidad de deformacin se convierten en lneas rectas, como se muestra esquemticamente

    en la Grafica 3.

    Fig. 19: Representacin esquemtica del comportamiento Shear-thinning

    Los valores resultantes de la viscosidad aparente a velocidades de deformacin muy bajas y

    altas son conocidas como la viscosidad cero de corte 0 y la viscosidad infinitesimal de corte

    respectivamente. As, la viscosidad aparente de un fluido shear-thinning decrece desde 0

    hasta con incremento de la velocidad de deformacin.

    Informacin que abarca un amplio intervalo de velocidades de deformacin para ilustrar este

    espectro completo de comportamiento pseudoplstico son difciles de obtener y son escasos.

    40

    R.P. Chhabra, J.F. Richardson Pginas 6-9

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    54

    Un solo instrumento no tendr toda la sensibilidad requerida en la regin de bajas velocidades

    de deformacin y la robustez a altas velocidades de deformacin, as que varios instrumentos

    son requeridos a menudo para lograr este objetivo.

    La siguiente figura:

    Fig. 20: Demostracin de viscosidades cero e infinitesimal de corte para una solucin shear-

    thinning

    Muestra el comportamiento de la velocidad de deformacin y viscosidad aparente de una

    solucin acuosa de polyacrylamide a 293 K durante casi 7 dcadas de velocidad de

    deformacin. La viscosidad aparente de esta solucin baja de 1400 mPa.s a4.2 mPa.s , por lo

    que no sera justificable asignar un solo valor promedio de viscosidad de un fluido!41

    Los valores de velocidades de deformacin que marcan el inicio de las viscosidades superiores

    e inferiores limitantes dependen de varios factores, tales como el tipo y la concentracin, su

    distribucin de peso molecular y la naturaleza del disolvente, etc.

    Por lo tanto, es difcil sugerir generalizaciones vlidas para muchos materiales que exhiben sus

    viscosidades limitando a velocidades de deformacin por debajo de 10-2 s-1 y por encima de

    105 s-1 respectivamente. Generalmente, el intervalo de velocidad de deformacin sobre las

    que la viscosidad aparente es constante (en la regin de cero de deformacin) aumenta a

    medida que el peso molecular del polmero cae, como su distribucin de peso molecular se

    hace ms estrecho y como la concentracin del polmero (en solucin) cae. Similarmente, el

    intervalo de decrecimiento de la viscosidad aparente con la velocidad de deformacin adems

    41

    R.P. Chhabra, J.F. Richardson Pginas7-8

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    55

    varia de un material a otro, como se puede ver en la Grfica 5 para tres soluciones acuosas de

    diferentes compuestos qumicos.

    Fig. 20: Ploteo representativo para Esfuerzo cortante y viscosidad aparente para tres

    soluciones de polmeros pseudoplsticos.

    2.6.5. EQUIPOS

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    56

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    57

    2.7. DISCUSIN Y CONCLUSION DEL MARCO CONCEPTUAL

    2.7.1. Discusin Se analiz los diferentes artculos presentados en el marco conceptual de los cuales los puntos

    ms resaltantes son:

    La mayora de cremas cosmticas (Ponds, Hinds, Nivea, Palmolive, Steves y Jhonson)

    estn constituidas generalmente por glicerina, parafina, dimeticona, aceites minerales

    (dentro de ellas aceites esenciales) y petrolato. Segn la OFFARM, en las emulsiones

    tipo O/W, la fase oleosa debe estar en un porcentaje de 10-30 % y la fase acuosa de un

    70-90%.

    Para la formulacin de cremas, segn el proyecto de investigacin de la Universidad

    EAFIT, se tiene en cuenta la proporcin en porcentaje volumen de cada excipiente:

    grasas 20%, emulsificantes 5 %, factor de consistencia 4-7%, hidratante 5 %,

    conservante 0.1-1%, perfume 0-0.2%, agua csp100 (base: cantidad suficiente). Segn la

    Oficina Espaola de Patentes y Marcas el % p/p de antioxidantes est en un 0.1% y el

    de un antimicrobiano en un 0.2% p/p

    En las emulsiones cosmticas segn la universidad de San Carlos de Guatemala que se

    aplican a la epidermis deben de mantener el pH ligeramente cido; es decir deben

    estar en un rango de 56 debido a que actan como barrera antimicrobiana ante los

    bacteriostticos y tambin permite sintetizar lpidos epidrmicos; la viscosidad debe

    estar entre 3300 -3400 cP y la densidad relativa debe ser mayor que la unidad, esto

    para cremas lquidas.

    Con lo que respecta al aceite esencial de naranja (AEN), se confirm el poder

    anticancergeno del AEN, debido a que en la composicin qumica contiene d-limoneno

    como ingrediente principal en un 90%; el cual se puede biotransformar en alcohol

    perlico resultando ser 3 veces ms fuerte que el d-limoneno en la inhibicin de la

    farnesil transferasa, esto fue confirmado en un estudio que se hizo con ratones en los

    cuales el alcohol perlico administrado mostr una reduccin del 22% en la incidencia

    de tumores y una reduccin del 58% en el nmero de tumores; sin embargo no hay

    pruebas realizadas tanto en animales como en personas que certifiquen que puede

    curar el cncer; pero s que se puede usar para prevenirlo.

    Para la formulacin de cremas se deber definir el tipo de crema que se elaborar

    debido a que para cremas corporales se usar el 2% v/v de AEN, en cambio para

    cremas faciales solo se usar el 1% v/v de AEN. Si se usa ms de estos porcentajes la

    crema sera txica, pudiendo causar cuadros de depresin en el sistema nervioso

    central (SNC); ya que el AEN mejorar la penetracin de las cremas en la piel, es decir

    los componentes de la crema sern absorbidos con mayor facilidad. Tambin se tendr

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    58

    en cuenta la fotosensibilizacin del AEN puesto que contiene un componente llamado

    bergapteno que puede desproteger la piel ante los rayos ultravioletas (UV), lo que lleva

    a la aparicin de manchas de diferente pigmentacin, por lo cual nuestra crema ser de

    uso nocturno para evitar cualquier contacto con los rayos UV.

    El estudio se considera innovador, debido a que en el mercado no se conocen cremas

    de este tipo a base de AEN.

    Actualmente se ha realizado nuevas formulaciones farmacuticas en gel, locin y

    colutorio; dichas formulaciones se hicieron en un estudio de la Universidad Nacional

    Mayor de San Marcos (UNMSM) en el ao 2010, donde se ensayaron diferentes tipos

    de formulaciones a base de diferentes gelificantes, como carboximetilcelulosa sdica,

    carbmeros y mezclas de ambos con otros agentes, los cuales se sometieron a pruebas

    de tolerancia e irritabilidad en voluntarios sanos o con alguna patologa, en piel y

    cavidad bucal; demostrndose que en ambos casos se toleran las formulaciones sin

    producirse ningn tipo de efecto no deseado.

    Las cremas al ser emulsiones pueden ser del tipo O/W o W/O, lo cual define la fase externa de

    la emulsin.

    Una emulsin es estable si es capaz de durar 3 aos o menos, y es inestable si se separa

    completamente en minutos.

    Los factores que afectan la estabilidad de la crema son:

    La viscosidad: por que determina la frecuencia de choque entre las gotas, lo cual a

    mayor viscosidad se puede disminuir la coalescencia

    Tamao de gota: Las emulsiones son ms estables cuanto menor es el tamao de gota

    y ms estrecha la distribucin de dichos tamaos.

    Temperatura: Se puede decir, que los cambios de temperatura afectan

    considerablemente la estabilidad de las emulsiones, a travs de su influencia sobre la

    tensin interfacial, naturaleza, viscosidad del film interfacial, coeficiente de reparto del

    surfactante, viscosidad de las fases y agitacin trmica de las partculas dispersadas.

    En nuestro caso una crema debe ser lo suficientemente lquida como para fluir en la palma de

    los dedos, pero lo suficientemente viscosa como para no desparramarse de los mismos,

    entonces la crema a elaborar es un fluido no newtoniano pseudoplstico, es decir que requiere

    mnimos valores de esfuerzo cortante, para que se empiece a deformar.

    La relacin de esfuerzo cortante y velocidad de deformacin, se resume en la ley de la

    potencia para fluidos no newtonianos y una grfica de carcter exponencial.

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    59

    El ndice de fluencia (n) y el coeficiente de consistencia (K), son valores empricos; es decir se

    obtendrn mediante la experimentacin para fluidos pseudoplsticos, donde n debe ser

    menor a la unidad. De esta manera se comprobara el tipo de fluido a estudio

    El viscosmetro a utilizar ser rotacional (viscosmetro Brookfield) que es ideal para fluidos no

    newtonianos, stos viscosmetros constan de dos partes, una de las cuales es un cuerpo mvil

    y la otra esttica, el movimiento de una de estas partes es la que provoca la velocidad de

    deformacin.

    Con estos equipos se logra determinar el esfuerzo cortante, la velocidad de deformacin, la

    velocidad angular y la viscosidad verdadera del fluido.

    Para la elaboracin de cremas se tendr que seguir de acuerdo a normas o reglamentos

    establecidos, as como se detallan a continuacin:

    Para el buen envasado, preparacin del personal durante el proceso de elaboracin y

    almacenamiento del producto final.Que se da en el REGLAMENTO APLICABLE A LA

    ELABORACIN DE PREPARADOS FARMACUTICOS EN RECETARIOS DE FARMACIA.

    Control de calidad qumica y microbiolgica, como la prevencin que se debe tener en

    la elaboracin de la crema para no causar alguna patologa en su uso que se da en la

    NTP 166: DERMATOSIS POR AGENTES QUMICOS: PREVENCIN (ESPAA).

    Control bacteriano, que es la deteccin de bacterias que se encuentran en los

    cosmticos est dada en la NTP ISO 21150:2009 COSMTICOS. Microbiologa. Deteccin

    de Escherichiacoli.

    2.7.2. Conclusin La emulsin es del tipo O/W,po lo tanto la fase oleosa debe estar en un porcentaje de

    10-30 % y la fase acuosa de un 70-90%.

    Para cremas lquidas el pH de 5-6, viscosidad entre 3300 -3400 cP y la densidad relativa

    debe ser mayor que la unidad.

    El AEN deber agregarse en el 1% v/v para la crema de lo contrario ser txica

    Los factores ms importantes que afectan a la estabilidad de las emulsiones son la

    viscosidad y el tamao de gota las cuales estn relacionados con el % de aceite a usar

    en la crema.

    Para que la crema este en el tipo de fluidos pseudoplasticos el ndice de fluencia (n)

    debe ser menor a uno.

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    60

    El viscosmetro a usar ser el de Brookfield debido a que ste puede medir viscosidades

    a esfuerzos cortantes y velocidades pequeas.

    CAPITULO III ESTRATEGIA EXPERIMENTAL

    3.1. METAS DE LA EXPERIMENTACIN

    La meta principal de este proyecto de investigacin es obtener una crema

    homognea que presente mejores condiciones de estabilidad.

    Como segunda meta tenemos la caracterizacin de la crema mediante pruebas

    reolgicas, tales como estabilidad, viscosidad y tamao de gota.

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    61

    3.2. SISTEMAS, PROCESOS Y VARIABLES A EVALUAR

    Tabla 10: Sistemas,Procesis y Variables a Evaluar

    3.3. RESTRICCIONES DE LA EXPERIMENTACIN

    Solo se formular la crema facial evaluando variables y parmetros del proceso tales como

    pH estabilidad, temperatura, viscosidad; ms no haremos pruebas con aquellas personas

    que presenten cualquier tipo de cncer, puesto que lo que se busca es formular y evaluar

    una crema con aceite esencial de naranja (AEN).

    3.4. MTODOS PARA EVALUAR LAS VARIABLES Se opt por 3 mtodos los cuales evaluaran viscosidad, estabilidad y tamao de gota, a

    continuacin se describen los mtodos:

    3.4.1. Anlisis de viscosidad

    Viscosmetro de Brookfield HADVII+Pro

    Pasos a seguir:

    a) Montaje y calibracin

    a.1) Se arma el viscosmetro Brookfield con sus correspondientes accesorios (Fig. 1).

    a.2) Se estabiliza el equipo auxilindose de los soportes hasta lograr que la burbuja de

    nivel se site en el centro del visor superior.

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    62

    Fig. 21 : Descripcin del Equipo del Viscosimetro de Brookfield

    Fig 22: Controlador de Temperatura de Brookfield

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    63

    Fig. 23: Sala de Experimentacin de la viscosidad de 8 muestras.

    Fig. 24: Colocacin de la muestra a medir y preparacin del equipo VISCOSIMETRO

    BROOKFIELD

  • PLAN DE TESIS- FORMULACIN Y EVALUACIN DE CREMAS CON AEN

    64

    b) Insercin del spindle

    b.1) Se reconocen los spindles acorde al nmero de identificacin registrado en su eje

    y se recomienda una gradual utilizacin.

    b.2) Al encender el viscosmetro mostrar la siguiente leyenda Remove any

    spindle/Pressanykey. Obedecer la leyenda.

    b.3) Una vez realizado lo sealado en B2, el equipo realiza el procedimiento

    Autozeroing. Es conveniente llevarlo a cabo cada vez que se encienda el equipo o

    se cambie de spindle.

    b.4) Finalmente se solicitar la reinsercin del spindle al viscosmetro.

    c) Inmersin a la muestra

    c.1) Se introduce el spindle hasta cubrir la ranura que el eje del mismo posee como

    indicador de nivel auxilindonos de la perilla que ajusta la altura del viscosmetro de

    Brookfield. Se recomienda realizarlo lentamente con el fin de evitar la formacin de

    una capa de aire alrededor del spindle, la cual puede interferir con las mediciones.

    c.2) Verificar que la ubicacin del spindle y el guardleg sean al centro de la muestra.

    Esta consideracin evita ejercer presin con el contenedor, salvaguardando as la

    integridad del viscosmetro.

    c.3) Se confirma que la burbuja de nivel se mantenga en el centro del visor.

    d) Programacin de prueba

    d.1) Registrar la temperatura de la muestra y verificar que coincida con la del

    laboratorio. En este instante, el resto de las variables de la pantalla deben ser cero,

    indicando que el motor an no est en marcha.

    d.2) Se presiona la tecla options y con las flechas de desplazamiento localizamos el

    modo Time de stop y se presiona Enter. Asignamos el tiempo de duracin de la

    prueba.

    d.3) Realizando D2, seleccionamos la velocidad angular inmediatamente. La gama

    disponible va desde 0 a 100 RPM y se recomienda al igual que con los spindles,

    una seleccin que permita ir aumentando gradualmente en la subsecuentes

    pruebas.

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    65

    Fig 25: Programa Rheocalc V2.7

    e) Registro de datos

    e.1) Para visualizar la informacin disponible de , T, SS,SR, %, , t, basta presionar la

    tecla SelectDisplay repetidamente durante la ejecucin de la prueba.

    e.2) Se recomienda la elaboracin de una tabla que incluya las variables sealadas para

    el registro de sus valores a lo largo de la prueba.

    e.3) Realizar el primer registro de los datos despus de transcurrido un tiempo que

    permita descartar influencias sobre el equilibrio trmico y la homogeneidad en la

    agitacin de la muestra.

    e.4) El registro de los datos posteriores debe realizarse a intervalos de tiempos iguales,

    obteniendo as, un comportamiento promedio reolgico de la muestra.

    e.5) Al finalizar la prueba, con la tecla ESC nos remontaremos a la pantalla inicial

    desplegada en E1.

    e.6) Se programa una siguiente prueba de misma duracin a una superior velocidad

    angular.

    e.7) Al finalizar con el compendio de velocidades seleccionadas procedemos a apagar el

    equipo para retirar el spindle hasta ahora utilizado.

    e.8) Proseguir del mismo modo desarrollado hasta ahora con el resto de spindles.

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    66

    La necesidad de realizar as este procedimiento parte de que se desconocen las propiedades

    reolgicas de la muestra. Por lo tanto, se recurre al mtodo de prueba y error con respecto a

    los spindles para una posterior disertacin de los resultados obtenidos con cada uno.

    3.4.2. Anlisis del Tamao de Gota

    3.4.3. Anlisis de Centrifuga

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    67

    3.5. SUSTENTACIN DE LA ESTRATEGIA EXPERIMENTAL De acuerdo a la investigacin realizada por A. del Pozo, J.Juve y A. Viscasillas sobre Emulsiones en dermofarmacia : conceptos generales y elementos para su formulacin, la estrategia experimental general es:

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    68

    3.6. MATRIZ DEL DISEO EXPERIMENTAL

    3.7. PROTOCOLO DE LOS EXPERIMENTOS

    Antes de preparar la emulsin, se disuelve independientemente la fase acuosa (en un vaso de

    precipitados) y la oleosa (en el tanque) a la temperatura de 75C con una velocidad de

    agitacin de 400 RPM por 15 minutos.

    Posteriormente se agrega la fase acuosa sobre la oleosa, manteniendo la temperatura de

    75C. Se aumenta la velocidad de agitacin, se us 800, 900, 1200 RPM; se deja agitar por 30

    min a 1 hora para recin echar el CMC, el % de CMC usado en cada prueba vari entre 0.1875,

    0.5, 0.05 % p/p.

    Manteniendo la agitacin constante se deja enfriar hasta llegar a 40C para recin agregar la

    Vitamina E y el AEN (0.16, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 %p/p).

    Despus de su preparacin la emulsin se enfri hasta llegar a temperatura ambiente; para

    luego ser almacenada a una temperatura de 4C.

    Componente

    Fase Oleosa % p/p

    Propilparabeno 0.1

    Acido Esterico 4

    Grasa Vegetal 8

    Alcohol Cetlico 5

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    Fase Acuosa % p/p

    glicerina 5

    Metilparabeno 0.1

    Agua Desionizada c.s.p. 100

    Otros % p/p

    CMC 0.05

    Bicarbonato de

    Sodio

    0.1

    AEN 0.16, 0.5, 1.0,

    1.5, 2.0

    Vitamina E 0.1

    Tabla 1 Formulacin base de la crema

    Se prepararon cremas con volmenes de 400 y de 800ml, el nmero total de cremas

    preparadas fue 8.

    Tabla 2 Composicin de cada una de las cremas de las 8 pruebas que se realiz

    %

    CMC

    %

    AEN

    %

    Fase

    Acuosa

    %

    Fase

    Oleosa

    Tiempo

    min RPM

    Volumen

    ml

    Crema 1 - 72.03 27.67 30 700-780 800

    Crema 2 - 72.03 27.67 30 1100-1130 800

    Crema 3 0.1875 - 67.51 32.49 60 800-900 800

    Crema 4 0.5 0.05 72.03 27.67 90 750-780 800

    Crema 5 0.05 0.16 82.6 17.4 60 800-900 400

    Crema 6 0.05 1.5 82.6 17.2 60 900-970 400

    Crema 7 0.05 2 82.6 17.2 90 900-1100 400

    Crema 8 0.05 1 82.6 17.2 90 900-1101 400

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    3.7.1. Estudio de Estabilidad

    La estabilidad de las emulsiones se determin por centrifugacin, se tom una muestra de 10

    ml de cada crema y se las meti a centrifugacin (3200 RPM), por un tiempo de 15min, 30

    min, 45 min, 60min.

    3.7.2. Determinacin de la viscosidad

    Se determin con el viscosmetro de Brookfield HADVII+ Pro utilizando el husillo SC4-21 sobre

    8ml de la emulsin a las temperaturas de 25C y 37C.

    3.7.3. Determinacin del tamao de gota

    Para la distribucin del tamao de gota se us el microscopio UNICO serie H600, la distribucin

    del tamao de gota fue de forma emprica, pues no se us un mtodo estadstico para tal fin.

    Solo se observ que las gotas fueran uniformes.

    3.7.4. Determinacin del pH

    Se us el pHmetro digital ORION 3-Star Plus, para las cremas que eran muy viscosas se us

    papel pH

    3.8. RECURSOS NECESARIOS 3.8.1. Recursos Humanos

    Nombre Funcin Dedicacion

    Semanal

    Carlos Melgar Almiron Coordinador 17hr

    Frescia Chuta Tintaya Secretaria 17hr

    Carla Ramos Menendez Tesorera 17hr

    Betzaida Hillpa Zapata Seguridad 17hr

    Melina Torres Ochoa 17hr

    Daniel Manchego Rivas 17hr

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    3.8.2. Recursos Materiales a) Materiales de Investigacin

    Rubro Costo Costo (Soles S/.)

    Impresiones 30.00

    Transportes 10.00

    Material de escritorio y comunicaciones 10.00

    b) Materiales para la elaboracin de la Crema

    Materiales e Insumos Cantidad Costo

    Propilparabeno

    Acido Esterico Alcohol Cetilico

    Manteca Vegetal

    Glicerina Metilparabeno

    Agua Desionizada

    AEN CMC

    Bicarbonato de Sodio

    Vitamina E

    3.9. ORGANIZACIN DEL EQUIPO DE TRABAJO Nombres rea de Actividad Carlos Melgar Almirn Inspeccin del correcto desarrollo del proceso de

    elaboracin de cremas y Medicin de la viscosidad (Viscosmetro de Brookfield).

    Frescia Chuta Tintaya Recepcin de datos experimentales y Control de estabilidad de la emulsion.

    Carla Ramos Menendez Preparacin y Control de parmetros de fase acuosa.

    Betzaida Hillpa Zapata Manipulacin y Inspeccin del funcionamiento de los equipos del laboratorio.

    Melina Torres Ochoa Preparacin y Control de parmetros de fase oleosa.

    Daniel Manchego Rivas Control de estabilidad de la emulsi