Ed nº 06/2010

CARBOMEROS

       CARBOMEROS são polímeros derivados do ácido acrílico, de alto peso molecular e dispersíveis em água.


Figura 01 –Estrutura química do carbômero

Caracterização

       Os CARBOMEROS são eficientes modificadores reológicos utilizados na indústria  cosmética, farmacêutica (humana e veterinária) e domissanitária:

            ACRYPOL 934: géis opacos, de alta viscosidade, cremes, loções e gel-creme.
            ACRYPOL 934 P: géis, emulsões de uso oral ou tópico e comprimidos para a   indústria farmacêutica.
            ACRYPOL 940 / 980: géis aquosos ou hidroalcóolicos de alta viscosidade e transparência; loções e creme.
            ACRYPOL 941: géis transparentes de baixa viscosidade.
            ACRYPOL 950: géis de alta viscosidade
            ACRYPOL 956: géis hidroalcóolicos com maior poder de transparência
            ACRYPOL 996: géis aquosos ou hidroalcóolicos de alta viscosidade (15% maior do   que o ACRYPOL 940/980)
            e transparência; creme, loções e géis-creme.

.

Denominação Comercial

Descrição Química

INCI Name

No CAS

No CAS

ACRYPOL 934, 934 P, 940. 980, 941, 950, 956 e 996

Carbômero

Carbomer

9003-01-4

-




Fabricantes e Origem

       A Corel Pharma Chem é uma empresa de origem indiana, engajada na pesquisa, fabricação e comercialização de polímeros ecologicamente corretos desde 1990. A Corel Pharma Chem tem emergido como uma das principais empresas da especialidade de polímeros com fabricação na Índia.  Corel Pharma Chem possui sua sede e laboratório de pesquisas no centro de Ahmedabad, um dos centros industriais mais importantes na parte ocidental da Índia e com fábrica em Kadi, que fica a 50 Km de Ahmedabad. O centro de pesquisa e desenvolvimento busca desenvolver novas formas de polímeros que promovam liberação controlada de ativos em comprimidos, ingredientes que mascaram gosto amargo em remédios, tecnologia de revestimento, encapsulação e  nanotecnologia.

     Todos os polímeros são fabricados em uma unidade de reação de sistema automático. Operações totalmente automatizadas asseguram que o material nunca entre em contato com as mãos, desde as matérias-primas à fase de produto acabado. A circulação do ar toma o cuidado de manter poluição zero, enquanto garante pleno controle do ar e da poeira. A planta é operada por engenheiros, químicos e operadores altamente qualificados e experientes. O laboratório de controle de qualidade da Corel Pharma Chem é equipado com instrumentos científicos de alta tecnologia.

 

 



Informações Adicionais

       Os géis hidrofílicos têm sido empregados em produtos cosméticos e como base dermatológica, pois apresentam fácil espalhabilidade, não são oleosos e podem veicular princípios ativos hidrossolúveis, lipossolúveis (em associação com agentes solubilizantes) e lipossomas. A necessidade de desenvolvimento de produtos tópicos hidratantes, foto-protetores, antienvelhecimento e anti-acne, destinados a pele oleosa, e portanto, isentos de sensorial oleoso, é perfeitamente atendida pelas formulações gel.

       Os CARBOMEROS apresentam determinados grupamentos ácidos em sua estrutura, que quando neutralizados com substâncias orgânicas (trietanolamina, amino metil propanol, etc) ou inorgânicas (hidróxido de sódio), têm a capacidade de espessar e adquirir transparência. A neutralização converte os grupos ácidos da cadeia polimérica em sua forma de sal, formando a estrutura estendida com aumento da viscosidade. Por outro lado, pode ocorrer redução da viscosidade e perda da transparência quando ativos ácidos são adicionados a esses géis.

       Os géis formados pelos  CARBOMEROS possuem comportamento reológico do tipo pseudoplástico e tixotrópico, ou seja, deformam-se durante a aplicação tornando-se mais fluídos, facilitando sua espalhabilidade e recuperam sua viscosidade inicial no momento em que se encerra a aplicação; isso evita que o produto escorra. Os produtos tixotrópicos tendem a ter um maior prazo de validade, pois durante o armazenamento (período no qual o produto permanece em repouso), este apresenta viscosidade constante, o que dificulta a separação dos componentes da formulação.      A durabilidade  de um produto à base de CARBOMEROS pode ser afetada pela perda de atividade do sistema conservante, permitindo o desenvolvimento de microrganismos e afetando consequentemente, a segurança do produto.

       Sinais demonstrativos de algumas incompatibilidades como, turbidez, precipitação,  alteração de cor, alteração de odor e variação da viscosidade, podem ser identificados na fase inicial de desenvolvimento:


  • Turbidez: géis hidrofílicos podem se tornar turvos quando fragrâncias ou ativos lipofílicos são adicionados ao sistema sem solubilização adequada em agentes solubilizantes etoxilados e / ou propoxilados. A alteração do valor de pH e a contaminação microbiana podem diminuir a limpidez do gel;
  • Precipitação: é um estágio mais avançado de turbidez que pode ser corrigida pela adição de solubilizantes  etoxilados e / ou propoxilados ou pelo aquecimento;
  • Alteração da cor: quando são utilizados corantes ou ativos que alterem a cor do gel, principalmente em embalagens transparentes, devem ser utilizados filtros UV hidrossolúveis, tal como a benzofenona-4, para evitar alterações na cor do produto;
  • Alteração de odor: na maioria dos casos, essas alterações são decorrentes da contaminação microbiológica;
  • Variação da viscosidade: o aumento da viscosidade ocorre com maior frequência durante o armazenamento do produto, pois a concentração reduzida ou o tipo de umectante podem promover a perda de água da formulação para o ambiente, conduzindo ao ressecamento do produto e consequente elevação da viscosidade; o contrário é observado de imediato,  na presença de metais bivalentes e em longo prazo na presença de metais trivalentes. Após a neutralização, se houver redução de pH para menos que 5.0, também há redução na viscosidade.

Aplicações e Efeitos.   

Denominação Comercial

ACRYPOL 934
ACRYPOL 934 P
ACRYPOL 940 / 980
ACRYPOL 941
ACRYPOL 950
ACRYPOL 956
ACRYPOL 996

Características de Fluidez / Escoamento

Baixo
Baixo
Baixo
Alto
Baixo
Baixo
Baixo
Viscosidade Relativa
Alta
Alta
Alta
Baixa
Alta
Alta*
Alta
Capacidade de Suspensão  (Yeld Value)
Alta
Alta
Alta
Alta
Alta
Alta
Alta
Limpidez
Baixa
Baixa
Alta
Alta
Média
Alta
Alta
Tolerância Relativa a Íons
Baixa
Baixa
Média
Média
Média
Média
Média
Tolerância Relativa ao Cisalhamento
Alta
Alta
Alta
Baixa
Alta
Alta
Alta

       Os  géis à base CARBOMEROS devem ser dispersos em água, sob agitação entre 800e 1300rpm, todavia, há uma tendência à formação de grumos durante o processo de produção, podendo também ser deixado em repouso por no mínimo 12 horas para umectar. Seus componentes devem ser adicionados, preferencialmente, antes da neutralização; isto facilita a homogenização dos componentes e obtenção do valor de pH correto. Excepcionalmente, o PVP (polivinilpirrolidona), utilizado como agente fixador em géis capilares, deve ser incorporado após a neutralização, caso contrário, irá precipitar na formulação.

       ACRYPOL 934: modificador reológico, espessante, estabilizante de emulsões. Pode ser aplicado em formulações de géis opacos, cremes, loções e foto-protetores. Aplicável a indústria cosmética, farmacêutica, veterinária e domissanitária.
       ACRYPOL 934 P: modificador reológico, espessante, estabilizantedeemulsões para a indústria farmacêutica. Pode ser aplicado em comprimidos de liberação gradativa, emulsões via oral, aplicações tópicas e higiene oral.
       ACRYPOL 940 / 980: géis límpidos, géis hidroalcoolicos, loções e cremes. Pode ser aplicado em formulações de géis translúcidos, cremes, loções e foto-protetores. Aplicável às indústrias cosmética, farmacêutica e veterinária.
       ACRYPOL 941: géis límpidos, spray fixador, géis hidroalcoolicos e loções.
       ACRYPOL 950: géis de alta viscosidade. Pode ser aplicado em formulações de géis e emulsões para as áreas industrial e domissanitária.
       ACRYPOL 956: géis hidroalcóolicos com melhor transparência. Pode ser aplicado em formulações de géis, gel dental, protetor solar, cremes e loções. Aplicável às indústrias cosmética, farmacêutica e veterinária.
       ACRYPOL 996: géis limpidos, géis hidroalcoolicos, loções e cremes. Pode ser aplicado em formulações de géis translúcidos, cremes, loções e foto-protetores; pode ser utilizado também para estabilizar e suspender a base perolada em shampoo e sabonete líquido na concentração de 0,05%Aplicável às indústrias cosmética, farmacêutica e veterinária.

Propriedades Físico-Químicas

Ítem Analítico

ACRYPOL 934
ACRYPOL 934 P
ACRYPOL  940
ACRYPOL 980
ACRYPOL 941
ACRYPOL 950
ACRYPOL 956
ACRYPOL 996

Aspecto, 25 °C

Pó fino branco
Pó fino branco
Pó fino branco
Pó fino branco
Pó fino branco
Pó fino branco
Pó fino branco
Pó fino branco
Solubilidade
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Quando neutralizado com álcali, é solúvel em água, álcool e glicerina
Viscosidade, cps (Sol. 0,5%)
30,500 – 39,400
29,400 – 39,400
40,000 – 60,000
40,000 – 60,000
4,000 – 11,000
45,000 – 65,000
20,000 – 41,000
60,000 – 100,000
Teor de Benzeno, ppm
Máx. 5,0
Máx. 0,01
Máx. 0,5
Máx. 0,5
Máx. 0,5
-
Máx. 0,5
Máx. 0,5
Perda por Secagem, %
Máx. 2,0
Máx. 2,0
Máx. 2,0
Máx. 2,0
Máx. 2,0

Máx.

3,0
Máx. 2,0
Máx. 2,0
Metais Pesados, %
Máx. 0,002
Máx. 0,002
Máx. 0,002
Máx. 0,002
Máx. 0,002
-
Máx. 0,002
Máx. 0,002
Teor de Ácido Carboxilico, %
56,0 – 68,0
56,0 – 68,0
56,0 – 68,0
56,0 – 68,0
56,0 – 68,0
-
56,0 – 68,0
-

Solvente Residual
Ciclohexano, %Etil Acetato, %

-
-
-

Máx. 0,3

Máx. 0,5
-
-
-
-
Limpidez, %
-
-
-
-
-
-
-
Min. 75,0




Concentração de Uso

       ACRYPOL 934, 934 P, 940. 980, 941, 950 e 956: 0,1 à 1,0%
       ACRYPOL 996: 0,08 à 0,8%



Formulas Sugestivas



GEL COLA (NO-FIBER)                                                                              FO 111

(Cabelos Fracos, Danificados e Sem Vida)

Fase
Denominação Comercial
INCI name
% (m/m)
Função
A
Água Deionizada
Aqua
q.s.p. 100,00
Veículo
EDTA Dissódico
Dissodium EDTA
0,10
Sequestrante de íons
Acrypol 996
Carbomer
2,00
Espessante
B
Acryset P-30
Acrylates polymer
0,30
Fixador
C
TEA  99W
Triethanolamine
3,20
Neutralizante
D
Água Deionizada
Aqua
5,00
Solvente
Microcare CM
Methylchloroisothiazolinone (and) Methylisothiazolinone
0,05
Conservante
Glicerina Vegetal USP
Glycerin
0,50
Umectante
E
Fragrância
Parfum
0,20
Perfume
Kotilen V/17956
Polysorbate 20
0,80
Solubilizante
       Obs.: todos estes materiais são comercializados pela Volp, exceto o componente água.

Procedimento:

  1. Dispersar o carbômero na água e adicionar o EDTA (fase A);
  2. Adicionar o Acryset P-30, com agitação até dispersar(fase B);
  3. Neutralizar (pH=7,0) o sistema da fase A com a fase C;
  4. Homogeneizar os componentes da fase D e incorporar na fase A;
  5. Incorporar o sistema da fase E no sistema da fase A e homogeneizar.


GEL BRILHO MOLHADO                                                                                 FO 104


Fase
Denominação Comercial
INCI name
% (m/m)
Função
A
Água Deionizada
Aqua
q.s.p. 100,00
Veículo
EDTA Dissódico
Dissodium EDTA
0,20
Sequestrante de íons, auxília na preservação microbiológica
Microcare CM
Methylchloroisothiazolinone (and) Methylisothiazolinone
0,05
Conservante
B
Acrypol 940
Carbomer
0,70
Espessante
C
VPQ 108 GL
Triethanolamine (and) Nonoxynol (and) Aqua
1,062
Neutralizante
D
Propilenoglicol USP
Propylene Glycol
5,00
Umectante, efeito brilho molhado
Fragrância Hidrossolúvel
Parfum
0,20
Perfume
       Obs.: todos estes materiais são comercializados pela Volp, exceto o componente água

Procedimento:

  1. Homogeneizar os componentes da fase A;
  2. Pulverizar a fase B sobre a A e deixar umectar;
  3. Homogeneizar o sistema da fase A;
  4. Neutralizar o sistema da fase A com a fase C;
  5. Homogeneizar os componentes da fase D e incorporar no sistema da fase A.



BASE PARA GEL-CREME                                                                                 FO 302


Fase
Denominação Comercial
INCI name
% (m/m)
Função
A

Água Deionizada

Aqua
q.s.p. 100,00
Veículo
EDTA Dissódico
Dissodium EDTA
0,10
Sequestrante de íons, auxília na preservação microbiológica
Propilenoglicol USP
Propylene Glycol
2,00
Umectante
B
Acrypol 980
Carbomer
0,45
Espessante
C
Brij CS 20
Ceteareth-20
1,50
Emulsionante
Crodamol GTC-C
Caprylic/Capric Triglyceride
2,00
Emoliente, forma película não-oclusiva sobre a pele
Álcool Cetoestearílico
Cetearyl Alcohol
6,00
Agente de consistência
Butilhidroxitolueno
BHT
0,10
Antioxidante
D
VPQ 108 GL
Triethanolamine (and) Nonoxynol (and) Aqua
0,60
Neutralizante
E
Microcare PM5
Phenoxyethanol (and) Methylparaben (and) Ethylparaben (and) Propylparaben (and) Butylparaben  (and) Isobutilparaben
0,50
Conservante
Fragrância
Parfum
0,50
Perfume
       Obs.: todos estes materiais são comercializados pela Volp, exceto o componente água, 1, 2,3 e 4.

Procedimento:

  1. Homogeneizar os componentes da fase A;
  2. Pulverizar a fase B sobre a A e deixar umectar;
  3. Homogeneizar o sistema da fase A;
  4. Aquecer, separadamente, as fases A e C, a aproximadamente 80 °C;
  5. Verter a fase C sobre a fase A com agitação vigorosa. Manter agitação e temperatura por 5 minutos;
  6. Resfriar com agitação lenta até que a temperatura atinja 45 °C;
  7. Neutralizar com a fase D (pH 6,5 – 7,0);
  8. Adicionar a fase E e homogeneizar.


GEL MODELADOR PARA CABELOS                                                                FO 100

(Proteção Térmica)

Fase
Denominação Comercial
INCI name
% (m/m)
Função
A

Água Deionizada

Aqua
q.s.p. 100,00
Veículo
EDTA Dissódico
Dissodium EDTA
0,10
Sequestrante de íons, auxília na preservação microbiológica
Microcare CM
Methylchloroisothiazolinone (and) Methylisothiazolinone
0,05
Conservante
B
Acrypol 980
Carbomer
0,60
Espessante
C
VPQ 108 GL
Triethanolamine (and) Nonoxynol (and) Aqua
1,062
Neutralizante
D
Glicerina Vegetal USP
Glycerin
3,00
Umectante
Mirustyle X-HP
Aqua / Sodium Laneth-40 Maleate / Styrene Sulfonate Copolymer
2,00
Fixador, modelador e protetor térmico
Mackpro KLP
Quaternium-79 Hydrolyzed Keratin
1,00
Hidratante e reestruturante, formador de filme
E
Procetyl AWS
PPG-5 Ceteth-20
1,00
Solubilizante
Fragrância
Parfum
0,50
Perfume
       Obs.: todos estes materiais são comercializados pela Volp, exceto o componente água.

 

Procedimento:

  1. Homogeneizar os componentes da fase A;
  1. Pulverizar a fase B sobre a A e deixar umectar;
  1. Homogeneizar o sistema da fase A;
  2. Neutralizar o sistema da fase A com a fase C;
  3. Adicionar, um a um, os componentes da fase D no sistema da fase A e homogeneizar lentamente, para evitar a incorporação de ar;
  4. Homogeneizar os componentes da fase E e incorporar no sistema da fase A.


GEL ANTISSÉPTICO HIDRATANTE                                                                FO 903

(Proteção & Hidratação)


Fase
Denominação Comercial
INCI name
% (m/m)
Função
A

Água Deionizada

Aqua
q.s.p. 100,00
Solvente
Microcare PHG
Caprilyl Glycol (and) Phenoxiethanol
0,25
Conservante
B
Acrypol 956
Carbomer
0,50
Agente Gelificante, promove alta transparencia
C
AMP Ultra PC 200
Aminomethyl Propanol
0,20
Alcalinizante
D
Álcool Neutro 96 0GL
Alcohol
73,00
Veículo
E
Crodalan AWS
Polysorbate 80 (and) Cetyl Acetate (and) Acetylated Lanolin Alcohol
2,00
Emoliente, hidratante e solubilizante
Glicerox HE
PEG-7 Glyceryl Cocoate
1,00
Emoliente, reduz a pegajosidade
Extrato Vegetal de Aloe Vera
Aloe barbadensis Leaf Extract
1,00
Hidratante
       Obs.: todos estes materiais são comercializados pela Volp, exceto o componente água.

 

Procedimento:

  1. Homogeneizar os componentes da fase A;
  2. Pulverizar a fase B sobra a fase A com agitação intensa até total umectação do polímero. Caso não disponha de um agitador de alta potência, deixar o produto umectando por 24 horas;
  3. Adicionar a fase C no sistema da fase A;
  4. Adicionar a fase D, aos poucos com agitação até homogeneizar;
  5. Incorporar, os componentes da fase D e homogeneizar.




Embalagens disponíveis


       Os CARBOMEROS estão disponíveis em caixas de 20 kg e 5 kg.




Manuseio e Armazenagem

       Deve ser armazenado em local seco, fresco, sob o abrigo da luz, longe de fontes de ignição e de calor. Este produto é altamente higroscópico, o qual deve ser armazenado em embalagens bem fechadas e protegido de umidade. O produto tolera até no máximo 104ºC, acima desta temperatura o produto pode se plastificar e perder suas características. Ao manusear este produto puro, é imperativo o uso de Equipamento de Proteção Individual (EPI) completo. Para maiores informações vide FISPQ deste produto.




Validade  

       Os CARBOMEROS possuem 5 anos de validade, desde que mantidas as condições adequadas de manuseio e armazenagem.



Bibliografia

       

       COREL PHARMA CHEM. Literaturas: Acrypol 934, 934P, 940, 941, 950, 956, 980 e 996.

        ZAGUE, Viviane. Manipulação de Géis Hidrofílicos. Encarte técnico. Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo.


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