BR112020013593A2

BR112020013593A2 - preparação de barreira da pele e método para a mesma

Info

Publication number: BR112020013593A2
Application number: BR112020013593-3A
Authority: BR
Inventors: Jalil Bensaci; Thierry Oddos; Georgios N. Stamatas
Original assignee: Johnson & Johnson Consumer Inc.
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-12-01
Also published as: JP2021509954A; EP3735701A1; US11744905B2; CA3086684A1; CN111602207B; CN111566754A; AU2018399218A1; JP7314148B2; BR112020013544A2; RU2020125674A3; AU2018399218B2; AU2018399217B2; RU2020125673A3; RU2020125673A; MX2020007069A; CN111602207A; WO2019135129A1; JP2021510199A; KR102697021B1; ZA202004823B

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para selecionar um sistema de barreira de pele adequado para bebês e crianças pequenas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PREPA- RAÇÃO DE BARREIRA DA PELE E MÉTODO PARA A MESMA".

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao desenvolvimento de sis- temas de barreira da pele, particularmente para bebês ou crianças pe- quenas, avaliando, ao mesmo tempo, o nível de proteção da pele atra- vés de análises de testes de pele adulta. A invenção permite a avalia- ção do nível de proteção de um sistema de barreira da pele com dados objetivos, evitando, ao mesmo tempo, a necessidade de testar em cri- anças pequenas ou bebês.

ANTECEDENTES

[002] Os cremes para limpeza da pele contêm tensoativos que podem comprometer a integridade da barreira da pele à penetração de agressores externos, resultando em irritação da pele. A avaliação da suavidade do creme de limpeza sobre a pele é tipicamente feita por meio de avaliação clínica e medição de alterações na perda transepi- dérmica de água (PTEA) após teste de emplastro ou protocolos de tes- te de lavagem exagerados. Esses métodos são parcialmente subjeti- vos e frequentemente apresentam resultados variáveis.

[003] A suavidade do produto de tratamento de pele (particular- mente para produtos de limpeza que contêm sistemas tensoativos potencialmente irritantes) é tipicamente avaliada in vivo em adultos usando testes de uso normal, testes de uso exagerado (repetido) ou testes de emplastro. Mesmo para produtos para bebês, a avaliação é primeiramente feita em adultos e, mediante aprovação, é seguida de testes de uso normal em bebês. A suavidade é avaliada como falta de irritação [tipicamente eritema da pele (vermelhidão)]. Os efeitos sobre a barreira da pele são tipicamente avaliados instrumentalmente por medições da perda de água epidérmica (PTEA). Os efeitos dos produtos sobre a barreira da pele podem também ser estudados ex vivo com o uso das células de Franz e medição de impedância da pele.

[004] No entanto, os métodos anteriores sofrem de um número de defeitos e preocupações. Por exemplo, testes de uso normal tipi- camente exigem tamanhos grandes de painel para diferenciar entre os vários níveis de suavidade, o que pode ser dispendioso e demora- do. Em testes de emplastro, os tensoativos podem responder diferen- temente sob condições de uso obstruídas versus normais. Os resul- tados dos testes de imersão de braço podem ser dependentes do clima. Em testes de lavagem com água, o local de pele testado pode não ser representativo de outras áreas do corpo.

[005] Além disso, cada um dos itens acima é avaliado subjetiva- mente (observação clínica), o que pode introduzir variabilidades. Por úl- timo, a maioria desses testes é voltada para a pele adulta sem correlação adequada à pele de um bebê, ou esses estudos são realizados em be- bês/crianças pequenas, e estudos clínicos em bebês levantam questões éticas e técnicas. Conforme observado, a validade da transferência direta de dados coletados em adultos para o caso de pele de bebê tem sido questionada. Por exemplo, a pele de um bebê não é tipicamente usada em células de Franz e a transferência desses dados para a pele de bebê é questionável. Esses métodos são sempre usados envolvendo uma margem de fator de segurança (de tipicamente 10 vezes) que reflete a incerteza.

[006] Seria útil desenvolver um método que possa avaliar o im- pacto de um sistema tensoativo na barreira da pele de bebês e/ou de criança pequena avaliando-se objetivamente o perfil de concentração de um marcador (como cafeína) que penetrou na pele de indivíduos adultos. A presente invenção busca avaliar o impacto através do uso de teste de biomarcador na pele adulta, com o uso de um modelo computacional para avaliar o impacto na pele de bebê/jovem e desen-

volver um sistema tensoativo como resultado desses testes e análises.

[007] Umectantes são misturas de agentes químicos especial- mente concebidos para deixar as camadas externas da pele ou dos cabelos mais macias. Composições para cuidados pessoais que têm propriedades umectantes são conhecidas. Os consumidores esperam que tais composições satisfaçam a uma faixa de requisitos. Além dos efeitos nos cuidados da pele/capilares que determinam a aplicação pretendida, valoriza-se parâmetros tão diversos quanto compatibilida- de dermatológica, aparência, impressão sensorial, estabilidade no ar- mazenamento e facilidade de uso. Um outro benefício fornecido por muitos umectantes é a proteção da pele a partir da exposição ao am- biente e a agentes externos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[008] A presente invenção se refere a um processo para avaliar a suavidade de um produto para tratamento de pele sobre a pele do bebê e, especificamente, o efeito da aplicação tópica de uma subs- tância e/ou formulação sobre a barreira da pele de bebês e preparar e/ou usar um sistema tensoativo com base nessa avaliação. Para uso na presente invenção, o termo "pele do bebê" se refere à pele de cri- anças humanas recém-nascidas, mas se refere também e inclui a pe- le de crianças com até 12 meses de idade. O termo "criança peque- na" ou "crianças pequenas" se refere a bebês, mas também inclui cri- anças entre 12 e 36 meses de idade.

[009] O objetivo da presente invenção é conseguir avaliar a segu- rança dos produtos, suavidade, etc. sobre a pele de bebês e/ou crian- ças pequenas mediante a segurança do produto sobre a pele adulta. O processo envolve aplicar a substância sobre a pele adulta, coletar da- dos de penetração de um marcador sobre a pele adulta tratada, trans- ferir as informações para um modelo computacional de pele adulta, extrair parâmetros de penetração a partir desse modelo, transferir os parâmetros para um modelo computacional de pele de bebê e visuali- zar a penetração do marcador em modelo de pele de bebê e obter conclusões sobre os efeitos do produto de uso tópico sobre a pele de um bebê. Por fim, o processo inclui a preparação de um sistema ten- soativo como resultado dessa avaliação e/ou com o uso de um siste- ma tensoativo com base nessa avaliação e preparação final do siste- ma.

[0010] O pedido publicado US n° 20150285787 concedido a Labora- toires Expanscience descreve um método para identificar ao menos um marcador biológico da pele de crianças que compreende: a) medir o nível de expressão de um candidato marcador biológico em pelo menos uma amostra de células da pele (A), a dita amostra sendo obtida partir de um doador com menos de 16 anos de idade, b) medir o nível de expressão do dito candidato a marcador biológico em pelo menos uma amostra de controle (b) de células da pele, c) calcular a razão entre o nível de ex- pressão da etapa a) e o nível de expressão da etapa b) e d) determinar se o candidato a marcador é um marcador biológico da pele de criança.

[0011] WO2015150426 E WO2017103195 da Laboratoires Expan- science descrevem métodos para avaliação de formulações in vivo que compreendem a) colocar um agente ativo ou uma formulação em contato com um modelo de pele reconstruída, o dito modelo sendo ob- tido a partir de uma amostra de pele de uma criança; b) colocar o mo- delo de pele reconstruída após a etapa a) em contato com urina; e c) medir o nível de expressão de ao menos um dentre uma lista de mar- cadores biológicos especificados no modelo cutâneo após a etapa b.

[0012] O pedido publicado US n° 20180185255 concedido a Proc- ter & Gamble descreve um método de triagem de suavidade de cre- mes de limpeza, compreendendo: a) medir o teor de uma ou mais ce- ramidas sobre uma área de pele antes da aplicação de um creme de limpeza; b) aplicar o creme de limpeza à área da pele durante ao me-

nos 7 dias; e c) medir o nível de uma ou mais ceramidas após a apli- cação do produto de pelo menos 7 dias na área de pele; sendo que o creme de limpeza é suave se o teor de uma ou mais ceramidas for de pelo menos 10% em comparação com o controle sem tratamento.

[0013] A patente US n° 10.036.741 concedida à Procter & Gam- ble descreve um método para avaliar a influência de uma irregulari- dade na homeostase da pele e formular uma composição para trata- mento de pele que compreende a irregularidade que compreende fa- zer com que um processador de computador consulte uma arquitetu- ra de dados de instâncias de dados armazenados associados a uma irregularidade com uma assinatura de expressão gênica de pele não saudável, sendo que a consulta compreende comparar a assinatura de expressão genética da pele não saudável a cada instância de pele armazenada e assinar o escore de conectividade a cada instância.

[0014] EP 1248830A1 da Procter & Gamble descreve o uso de um teste para aplicação controlada no antebraço para avaliar a suavidade de um tensoativo.

[0015] Saadatmand et al., Skin hydration analysis by experiment and computer simulations and its implications for diapered skin, Skin Res. Technol., 2017: 1 a 14, descreve um modelo de hidratação re- versível do estrato córneo que simula a perda de água por evapora- ção e a espessura do estrato córneo como uma função dos cenários de exposição, umidade relativa dependente do tempo, temperatura do ar, temperatura da pele e velocidade do vento.

[0016] Maxwell et al., Application of a systems biology approach for skin allergy risk assessment, Proc. 6th World Congress on Alternati- ves & Animal Use in Life Sciences, pp. 381 a 388 (2007) descreve um modelo in silico de indução de sensibilização da pele para caracterizar e quantificar a contribuição de cada etapa do processo biológico geral.

[0017] Strube et al., The flex wash test: a method for evaluating the mildness of personal washing products, J. Soc. Cosmet. Chem., 40: 297 a 306 (1989), descreve o uso de uma lavagem de 60 segun- dos, três vezes ao dia, de flexão do braço para avaliar a potencial irri- tação de produtos de lavagem.

[0018] Keswick et al., Comparison of exaggerated and normal use techniques for accessing the mildness of personal cleansers, J. Soc. Cosmet. Chem., 43: 187 a 193 (1992) descreve a comparação do teste do antebraço e do teste de lavagem como água para uso doméstico para determinar se os testes de aproximam do uso improvisado.

[0019] Frosch et al., Journal of the American Academy of Derma- tology, Volume 1, Issue 1, 35 a 41 (1979), descrevem um teste de câmera para avaliar a irritabilidade de sabões que envolve exposi- ções de cinco dias a soluções a 8% com leituras de formação de es- camas e vermelhidão.

[0020] Muitos testes in vivo não são aceitáveis para uso experi- mental em pele de bebê. As referências citadas não descrevem nem sugerem a avaliação da pele adulta e o uso de modelos computacio- nais para correlacionar como um ingrediente afetaria a pele do bebê. Dessa forma, a invenção evita a necessidade de realizar um teste in vivo sobre a pele do bebê.

[0021] Exceto onde definido em contrário, todos os termos técni- cos e científicos usados na presente invenção têm o mesmo signifi- cado que o comumente compreendido pelo versado na técnica à qual a invenção pertence. Todas as publicações, pedidos de patentes, pa- tentes e outras referências mencionadas na presente invenção estão aqui incorporadas em sua totalidade a título de referência. Como usado aqui, todas as porcentagens são em peso, a menos que espe- cificado de outro modo. Além disso, todas as faixas aqui apresenta- das se destinam a incluir quaisquer combinações de valores entre os dois pontos finais, inclusive.

[0022] Na presente invenção, o método pode ser usado para discri- minar entre diferentes formulações de cremes de limpeza de acordo com seu efeito sobre a barreira cutânea a penetração externa. A presente in- venção apresenta um método de análise da formulação que avalia objeti- vamente os efeitos de cremes de limpeza de uso tópico sobre a barreira da pele para a penetração de agressores externos e pode ser usado para avaliar a suavidade do creme de limpeza. Podemos avaliar os resultados desta análise e fornecer ou preparar uma formulação adequada que é considerada suave para a pele de um bebê e/ou de uma criança.

[0023] A presente invenção está relacionada a um método prediti- vo para avaliar a suavidade de uma substância de uso tópico em rela- ção à pele de um indivíduo, de preferência, um bebê. Ela está também relacionada a um método preditivo para avaliar a penetração de um composto (marcador) através da pele de bebês. A presente invenção se refere também a um método preditivo para avaliar a influência de uma substância aplicada topicamente na penetração de um composto (marcador) através da pele de bebê. Além disso, a presente invenção pode fornecer um método para medir e/ou prever o efeito da intensifi- cação da barreira da(s) substância(s) de uso tópico.

[0024] Em um aspecto, a presente invenção pode incluir várias etapas de processo. Ela pode incluir uma fase 1 (in vivo) e uma fase 2 (in silico), com uma fase 3 opcional (processo intelectual) e finalmente o processo é concluído com a preparação de um sistema tensoativo adequado que foi analisado para passar pelos testes anteriormente mencionados ou o processo é concluído com a aplicação de um sis- tema tensoativo sobre a pele de um bebê e/ou de uma criança peque- na. Fase I, in vivo A. Aplicar uma substância de uso tópico sobre a pele adulta, como através de aplicação direta ou aplicação em um emplastro ou outro sistema de liberação. B. Aplicar topicamente um marcador sobre a pele adulta e coletar dados de penetração do dito marcador na pele adulta tratada com a substância. Essa etapa inclui aplicar o marcador e após seu perfil de concentração através da pele, por exemplo, com o uso de espec- troscopia micro-Raman confocal (CRM). Fase II, in silico C. Transferir as informações (dados de penetração) para um modelo computacional de pele adulta e extrair parâmetros de penetração desse modelo. Essa etapa pode também ser descrita como o uso de um modelo computacional de penetração na pele adulta para visualizar a penetração do marcador mediante a otimização dos parâmetros de penetração (por exemplo, concentração e coeficientes de permeabili- dade da superfície local) de modo que os perfis de penetração do mo- delo correspondam aos dados experimentais. D. Transferir os parâmetros de penetração (seguindo transformações adequadas) para um modelo computacional da pele de bebê e visualizar a penetração do marcador no modelo de pele de bebê. Fase III (opcional), processo intelectual E. Extrair conclusões sobre a suavidade (efeitos) do pro- duto de uso tópico sobre a pele do bebê, com base na quantidade de marcador que penetrou no modelo de pele para bebê.

[0025] Uma vez que as etapas de processo supracitadas foram concluídas e as conclusões na etapa E forem feitas, o sistema tenso- ativo pode ser preparado, aplicado ou distribuído pelo usuário. Substância de uso tópico

[0026] A invenção inclui uma ou mais substâncias de uso tópico a serem avaliadas, sendo que é desejado que a substância de uso tópico seja usada no sistema tensoativo final. A substância de uso tópico é qualquer tipo de substância aplicada sobre a pele que tem um efeito sobre a permeabilidade do estrato córneo. A substância modificará a permeação do marcador através da pele. Mediante a medição da per- meação do marcador, o efeito da substância de uso tópico pode ser avaliado. Tipicamente, para o teste descrito acima, a substância de uso tópico é impregnada em um emplastro que é mantido em contato com a pele durante 30 minutos antes de o marcador ser aplicado. O emplastro pode incluir uma ou mais substâncias de uso tópico para aplicação dos testes.

[0027] Diferentes tipos de substância de uso tópico podem ser avaliados no escopo da presente invenção, por exemplo, a substância de uso tópico pode ser uma substância agressiva que pode diminuir as propriedades de barreira da pele e aumentar a permeação do marca- dor. Nesse caso, a presente invenção pode possibilitar que se crie uma classificação de suavidade da(s) substância(s) e ajudar a optar por uma solução mais suaves ao projetar uma nova composição de produto de pele, sem testes in vivo ou in vitro. Em outros aspectos, a substância de uso tópico pode incluir uma ou mais substâncias de bar- reira que são projetadas para ajudar a proteger a pele e aumentar sua propriedade de barreira, reduzindo, assim, a permeação de marcador através da pele. Conforme observado acima, a presente invenção po- de ajudar a selecionar a solução mais eficaz sem ter que realizar tes- tes in vitro ou in vivo na pele de um bebê. Marcador

[0028] A presente invenção usa um ou mais marcadores ou bio- marcadores no método de avaliação. Qualquer tipo de marcador é adequado, contanto que haja um método para rastrear o marcador e gerar um perfil de concentração (por exemplo, dados de penetração). No exemplo do uso de espectroscopia micro-Raman confocal, o mar-

cador deve ter um sinal rastreável no espectro Raman. Em um outro exemplo, um marcador fluorescente pode ser traçado com o uso de microscopia de fluorescência confocal. A cinética de penetração do marcador ideal deveria ser tal que um estado de equilíbrio do perfil de concentração seja atingido dentro de um tempo razoável (por exemplo, em até uma hora).

[0029] O marcador pode ser hidrofílico, lipofílico ou anfotérico, o que definirá que tipo de efeito de barreira o avaliador está analisando. Por exemplo, um marcador adequado é cafeína. No caso da cafeína, a análise examina a barreira para substâncias hidrofílicas.

[0030] Um marcador, de acordo com a presente invenção, pode incluir qualquer molécula que é toxicológica e dermatologicamente segura, tem cinética de penetração razoável e é rastreável pela análi- se confocal. - Segurança; alguns marcadores usados no passado não são aceitáveis devido a razões de toxicidade (o cloreto de Dansyl (proposto em Paye et al. "Dansyl chloride labelling of stratum corneum: its rapid extraction from skin can predict skin irritation due to surfac- tants and cleansing products" Contact Dermatitis 30(2), 91 a 96, 1994) foi interrompido devido ao risco de sensibilização e corrosão cutânea durante o contato com a pele). - Cinética de penetração; uma molécula que penetra na pe- le, por exemplo, é suficientemente rápida, mas não muito rápida. Por exemplo, uma molécula que tem um coeficiente de permeabilidade próxima à cafeína pode ser usada: kp = 1,16 x 10-4 cm/h relatada em Dias M et al. "Topical delivery of caffeine from some commercial formu- lations" Int J Pharm 1999182(1):41-7 - Análises confocais são não invasivas e fornecem dados so- bre a profundidade de penetração de marcadores. Em contraste, por exemplo, a remoção de fita é invasiva e destrói a barreira; isso não é aceitável na presente invenção. Dados de penetração

[0031] A presente invenção analisa dados de penetração. Os dados de penetração são um perfil da concentração; isso significa a concentra- ção do marcador como uma função da profundidade através da pele. A presente invenção pode usar qualquer método analítico desejado ade- quado para medir o perfil de concentração de um marcador como função de profundidade na pele, mais precisamente na epiderme e particular- mente no estrato córneo. Quaisquer métodos desejados podem ser usa- dos, enquanto métodos não invasivos são preferenciais. Técnicas confo- cais são preferenciais porque são não invasivas e fornecem resolução razoável, por exemplo, de 3 a 5 µm de resolução na direção perpendicu- lar à superfície da pele, até 200 µm de profundidade. Um desses méto- dos inclui espectrometria micro-Raman confocal, mas outros métodos, incluindo microscopia de fluorescência confocal, podem ser usados. Modelo computacional de peles de adulto/bebê

[0032] A presente invenção usa modelos computacionais para avali- ar os componentes do sistema tensoativo testado. Qualquer modelo que possa resultar em um perfil de concentração de um marcador através da pele pode ser usado. O usuário pode escolher qualquer tipo de modelo de computação de penetração na pele que, dados os parâmetros de pe- netração, podem resultar em um perfil de concentração de um marcador através da pele. O uso de modelos tanto na pele adulta e na pele requer que os modelos levem em consideração a estrutura da arquitetura da pele e as diferenças que existem entre ambas.

[0033] Por exemplo, pode-se usar o modelo fisiológico publicado em Sutterlin et al., "A 3D self-organizing multicellular epidermis model of barrier formation and hydration with realistic cell morphology based on EPISIM", Scientific Reports, volume 7, article 43472, 2017; com modificação para integrar a difusão de substâncias (por exemplo, o marcador) através das camadas de pele. Sutterlin et al. descreve um modelo comportamental de célula ("CBM" - cell behavioural model) que abrange circuitos de retroalimentação regulamentar entre a barrei- ra epidérmica, perda de água para o ambiente e água e fluxo de cálcio no interior do tecido. A plataforma EPISIM consiste em duas ferramen- tas de software prontas para usar: (i) modelo EPISIM (sistema gráfico de modelização) e (ii) simulador EPISIM (ambiente de simulação ba- seado em agente). Cada modelo baseado em EPISIM é composto de pelo menos um modelo comportamental de célula (CBM) e um modelo biomecânico ("BM" - biomechanical model). A BM abrange todas as propriedades espaciais e biofísicas celulares. Os CBMs são modelos de decisões celulares. Uma versão 2D ou 3D do modelo pode ser usada de acordo com a invenção (uma versão do modelo 2D, mas sem o componente do estrato córneo, é descrita em: Suetterlin et al. "Modeling multi-cellular behavior in epidermal tissue homeostasis via finite state machines in multi-agent systems", Bioinformatics, 25(16), 2057-2063, 2009.

[0034] Em um método, o processo começa com o usuário deixando a simulação atingir um estado de equilíbrio correspondente à homeos- tase epidérmica. Então, em um dado momento correspondente à aplica- ção tópica do marcador, o avaliador introduz uma variável definida pelo usuário que corresponde à concentração da superfície da pele (Csuperfície) do marcador. O valor deste parâmetro é definido a partir do perfil de con- centração obtido experimentalmente e corresponde à concentração do marcador na profundidade 0 (superfície da pele). Uma variável de célula é introduzida no modelo que define a concentração do marcador na célu- la (Ccélula). Em cada instante, esse parâmetro é modificado com base na lei de difusão de Fick, à medida que o marcador é difundido a partir de cada célula para seus vizinhos imediatos. Para aplicar a lei de Fick, um parâmetro de coeficiente de permeabilidade (P) é introduzido no modelo.

Esse parâmetro de coeficiente de permeabilidade leva em consideração inerentemente o coeficiente de difusão, a resistência à difusão devido a um coeficiente de partição e a resistência à difusão devido à distância da trajetória percorrida pela substância de uma célula para a próxima. O co- eficiente de permeabilidade é diferente para o estrato córneo (PSC) em comparação com a epiderme viável (PVE). Se a substância atingir a parte inferior da epiderme, ela pode difundir-se com o compartimento dérmico que é modelado como uma "pia" de penetração.

[0035] Essas modificações se aplicam tanto para o modelo de pele adulta quanto para o modelo de pele de bebê.

[0036] O modelo de pele de bebê é criado por meio da modificação dos parâmetros do modelo de adultos para refletir a maior taxa de rotati- vidade (proliferação e descamação) na pele de bebê. Parâmetros de penetração

[0037] Os parâmetros de penetração caracterizam a cinética de penetração são, a facilidade com a qual uma substância atravessa a superfície para se aprofundar na pele. Pode ser, por exemplo, o coefi- ciente de partição, o coeficiente de difusão e/ou o coeficiente de per- meabilidade. Índice de suavidade

[0038] No estado estacionário, o perfil de concentração do mar- cador no modelo de pele adulta é comparado ao perfil de concentra- ção experimental. Se os perfis não coincidirem, os parâmetros de pe- netração (Csuperfície, PSC e PVE) são ajustados e a simulação é repeti- da. Se os dois perfis correspondem, os parâmetros são usados para calcular os parâmetros correspondentes para a penetração do mar- cador no modelo de pele de bebê. Devido à maior capacidade hidrofí- lica da pele de bebê, o parâmetro Csuperfície é mais alto (tipicamente duas vezes ao da pele de adultos*), enquanto os outros parâmetros de penetração permanecem iguais entre os dois modelos.

[0039] *Consulte, por exemplo, Nikolovski al., Barrier function and water-holding and transport properties of infant stratum comeum are different from adult and continue to develop through the first year of life, Journal of Investigative Dermatology (2008), Vol. 128, que usam ferramentas como perda transepidérmica de água (PTEA), capacitân- cia da pele, absorção-dessorção e espectroscopia Raman confocal para demonstrar que as propriedades de armazenamento de água e transporte de água do estrato córneo de bebês são diferente das de adultos.

Em particular, a referência descreve a observação da absor- ção de água aplicada exogenamente através de espectroscopia mi- cro-Raman confocal 10 após aplicação de água à pele do braço ven- tral inferior.

A Figura 5A nela (e reproduzida abaixo) mostra que uma quantidade significativa de absorção de água foi encontrada no estra- to córneo de bebês com menos de 12 meses de idade.

A Figura 5b na mesma (e reproduzida abaixo) mostra que, em contraste, nenhu- ma absorção de água significativa foi encontrada na pele de adultos após a aplicação de água.

Espera-se que a permeação da cafeína, que é altamente hidrofílica, se comporte similarmente à permeação de água.

[0040] Então, a penetração do marcador pode alcançar o estado de equilíbrio no modelo de pele de bebê (cerca de 1.000 etapas com cada etapa correspondendo a um tempo de fisiologia de 30 min). No estado estacionário, o perfil de concentração médio do marcador é calculado (concentração média como uma função de profundidade). A área sob a curva ("AUC" - area under the curve, integral) é calcula- da para o perfil de concentração até uma profundidade definida (co- mo 20 µm).

[0041] Uma escala de índice de suavidade pode ser definida a partir dos valores de AUC correspondentes aos tratamentos com pro- dutos diferentes. Esta é uma escala arbitrária usada para classificar a suavidade das substâncias de uso tópico.

[0042] Este valor de índice de suavidade permite que o avaliador compare a suavidade da substância de uso tópico testada em relação a duas substâncias de referência; a água (suave) e lauril sulfato de sódio (LSS) 0,1% (áspero). Tendo água e 0,1% de LSS como os dois pontos de referência, é possível construir uma escala para medir a suavidade de outras substâncias de uso tópico.

[0043] Deve-se notar que esse indicador de suavidade é opcional, e pode-se omitir o indicador a de suavidade e comparar diretamente a suavidade relativa de diferentes substâncias de uso tópico uma com a outra, com base na integração das curvas de penetração preditiva (isto é, os valores calculados da AUC). Exemplos 1- Comparação entre o experimento (adulto), modelo (adulto) e previ- são (bebê) Objetivos: ○ Mostrar o efeito preditivo na pele do bebê de duas solu- ções de uso tópico extremas, uma agressiva (0,1% contendo LSS) e uma suave (água). ○ Mostrar que o modelo adulto se encaixa com os dados ex- perimentais. ○ Mostrar que substâncias de uso tópico não têm o mesmo efeito sobre a pele de adultos e bebês, sendo a pele de bebê mais per- meável ao marcador. Gráfico 1: Comparação entre o experimento, modelo e previsão para água e LSS em pele de adultos e de bebê.

Eixo vertical: Concentração de cafeína, em mmol/g de queratina. Eixo horizontal: Profundidade, em µm Linhas referências: ○ linha transversal vertical (+): Experimento (in vivo), pele de adulto, água. ○ linha de triângulo (Δ): Modelo (in silico), pele de adulto, água. ○ linha transversal diagonal (x): Modelo (in silico), pele de be- bê, água. ○ linha de círculo (○): Experimento (in vivo), pele de adulto, LSS. ○ linha de losango (◊): Modelo (in silico), pele de adulto, LSS. ○ linha de quadrado (□): Modelo (in silico), pele de bebê, LSS.

[0044] O Gráfico 1 mostra a profundidade (em µm) da penetração de cafeína (marcador) expressa em mmol por grama de queratina, obtida por experimento in vivo sobre a pele adulta (linhas + e ○) ou modelo preditivo in silico (linhas de Δ, x, □ e ◊).

[0045] O efeito de 2 soluções de uso tópico sobre a penetração da cafeína é exibido no Gráfico: água e 0,1% de LSS. Os dados de modelo calculados para adultos são representados por linhas de Δ e ◊; para água e LSS, respectivamente. Os dados de previsão para be- bê são representados por linhas × e □, para a água e LSS, respecti- vamente.

[0046] Os dados experimentais in vivo são coletados da pele de adultos e então transferidos em um modelo de pele de adultos para simular a profundidade da cafeína de penetração em uma pele adulta. A previsão da penetração de cafeína na pele de um bebê proposta pe- lo modelo da presente invenção é representada em linha transversal diagonal (×) quando a pele é tratada com um emplastro de água antes da aplicação de cafeína e por uma linha de quadrados (□) quando a pele é tratada com um 0,1% de LSS de emplastro antes da aplicação de cafeína.

[0047] A área sob a curva de 0 a 20 µm de profundidade da pele fornece uma indicação do nível de suavidade da substância de uso tópico.

Quanto menor, mais suave para a pele.

A área sob a curva é um parâmetro essencial para a comparação com um tratamento dife- rente. 2- Comparação entre várias formulações de tensoativo.

Objetivo: • Criar uma classificação de formulação de tensoativo predi- tiva com base em sua suavidade para a pele do bebê.

Etapa 2.1: Dados experimentais, penetração da cafeína na pele de adul- tos, in vivo Gráfico 2: Penetração da cafeína em pele de adultos, in vivo

Eixo vertical: Concentração de cafeína, em mmol/g de queratina.

Eixo horizontal: Profundidade, em µm Formulações testadas: ○ Água: Linha de losangos (◊); referência para suavidade. ○ Formulação 1: Linha de quadrados (□); Lauril sulfato de só- dio a 0,1%

○ Formulação 2: Linha de triângulos (Δ); PEG 80 laurato de sorbitano a 4,45%, cocamido propil betaína a 8,41%, tridecet sul- fato de sódio a 3,7%; 50% de diluição ○ Formulação 3: Linha transversal diagonal (x); 0,75% (po- loxâmero 184; BHT); 50% de diluição ○ Formulação 4: Linha de estrelas (*); 6% (Cocoamido pro- pil betaína; Água; Cloreto de sódio), 1% (Água; Coco glicosídeo; Ácido cítrico; Citrato de glicerídeos de palma hidrogenada; Tocofero; Palmi- tato de ascorbila; Lecitina; Oleato de glicerila), 0,6% (Acrilatos/C10-30 Polímero cruzado de acrilato de alquila), 16% (Água; Coco-glicosídeo; 50% de diluição ○ Formulação 5: Linha de círculos (○); Dodecenilsuccinato de amido de batata sódico hidrolisado a 5% 50% de diluição

[0048] O protocolo Experimental é conforme apresentado no ma- terial e método do artigo Stamatas et al., Development of a non- invasive optical method for assessment of skin barrier to external pe- netration, Biomedical Optics and 3D Imaging OSA (2012). Stamatas et al. descrevem o uso do espectro de Raman característico da cafeí- na para rastrear a penetração da cafeína através da pele adulta para demonstrar o impacto de (1) lauril sulfato de sódio (2) e creme de bar- reira na função de barreira do estrato córneo. Etapa 2.2: Modelagem de dados experimentais no modelo epidérmico adulto, in silico Gráfico 3: Modelo de penetração de cafeína em pele de adultos, in sili- co

Eixo vertical: Concentração de cafeína, em mmol/g de queratina. Eixo horizontal: Profundidade, em µm Linhas referências: ○ Água: Linha de losangos (◊) ○ Formulação 1: Linha de quadrados (□) ○ Formulação 2: Linha de triângulos (Δ) ○ Formulação 3: Linha transversal diagonal (x) ○ Formulação 4: Linha de estrelas (*) ○ Formulação 5: Linha de círculos (○)

[0049] Dados experimentais de penetração de cafeína coletados na Etapa 2.1 são transferidos para um modelo computacional de pele de adultos. A simulação de penetração na pele é feita para cada subs- tância de uso tópico; uma única simulação por substância pode ser suficiente. Os parâmetros de penetração da cafeína (concentração da superfície local e coeficientes de permeabilidade) são extraídos. Etapa 2.3: Curvas de permeação de cafeína preditiva após tratamento com tensoativo

Gráfico 4: Previsão da penetração de cafeína na pele de bebê, in silico Eixo vertical: Concentração de cafeína, em mmol/g de queratina. Eixo horizontal: Profundidade, em µm Linhas referências: ○ Água: Linha de losangos (◊) ○ Formulação 1: Linha de quadrados (□) ○ Formulação 2: Linha de triângulos (Δ) ○ Formulação 3: Linha transversal diagonal (x) ○ Formulação 4: Linha de estrelas (*) ○ Formulação 5: Linha de círculos (○)

[0050] Os parâmetros de penetração de cafeína obtidos a partir do modelo de pele de adultos nas etapas 2.2 são transferidos para um modelo computacional da pele de bebê. A simulação de penetração na pele de bebê é feita para cada substância de uso tópico. Resultados preditivos de penetração de cafeína são extraídos e exibidos no Gráfi- co 4 acima. Etapa 2.4: Quantidade preditiva absorvida no estrato córneo de be-

bês, Área sob a curva para 0 a 10 µm de profundidade (mmol cafeí- na/g queratina) Gráfico 5: Quantidade preditiva de cafeína absorvida no estrato córneo de bebês

[0051] As curvas preditivas para cada agente tópico exibido no gráfi- co 4 na etapa 2.3 são integradas para obter, para cada agente tópico, uma quantidade preditiva da cafeína absorvida no estrato córneo do be- bê. Esses valores são exibidos no gráfico de barras acima (Gráfico 5).

[0052] Em outras palavras, esse gráfico preditivo mostra quanto da cafeína penetrará nos primeiros 10 µm (não mm) de SC. Quanto mais cafeína houver, mais agressiva é a substância de uso tópico. Resultados

[0053] Surpreendentemente, pode-se prever, a partir deste gráfico, que o agente tópico não terá um valor de índice de suavidade em relação à pele de um bebê sempre refletida pelos valores experimentais obtidos sobre a pele de adultos: • A formulação 3 será mais suave do que a formulação 5.

• A formulação 4 será mais suave do que a formulação 2.

[0054] Como resultado desse experimento, uma composição que inclui a formulação nas formulações 3 e/ou 4 pode ser preparada e apli- cada à pele de bebê e/ou pele jovem conforme preferido para as formu- lações 5 e 2 de modo correspondente.

[0055] Na próxima modalidade, a invenção se refere ao desen- volvimento de sistemas de barreira, particularmente, para bebês ou crianças pequenas, avaliando, ao mesmo tempo o nível do efeito da barreira através de análises de testes de pele adulta.

[0056] A invenção permite a avaliação do nível de proteção de um sistema de barreira com dados objetivos, evitando, ao mesmo tempo, a necessidade de testar em crianças pequenas ou bebês. Método

[0057] As etapas I e II reveladas acima permanecem iguais. Dados preditivos sobre a penetração na pele de bebê de um marcador são gerados.

[0058] A etapa III difere no sentido de que os dados se referem ao uso de baixa penetração e difusão do marcador através da pele para prever o efeito de barreira que a substância de uso tópico aplicada na etapa I A teria sobre uma pele infantil ou de bebê.

[0059] Os produtos sem enxágue (por exemplo, cre- mes/umectantes) podem ser avaliados com o uso desta metodologia Experimentos Exemplo 3 Materiais e métodos

[0060] Os dados sobre a pele adulta foram coletados em voluntá- rios saudáveis, com pele normal, que concordaram em não usar qual- quer outro tratamento de pele nos antebraços durante pelo menos 24 horas antes do estudo e durante o estudo. Instrumento utilizado:

Espectrofotômetro micro-Raman confocal in vivo (analisador de composi- ção da pele modelo 3510, River Diagnostics, Rotterdam, Países-Baixos) Emplastro de cafeína: 180 mg de cafeína em 10 ml de água desminerali- zada, 1,8% Exemplo 4 Simulação de creme de barreira

[0061] Os dados experimentais foram coletados em 5 voluntárias do sexo feminino, com idades entre 20 e 35 anos. Substância de uso tópico testada: Creme de barreira: Fluido cremoso Desitin® (creme para bro- toeja de fralda) Lista INCI dos EUA 10% de óxido de zinco, ingredientes inativos (suco de folha de aloe barbadensis), ciclometicona, dimetico- na, fragrância, metilparabeno, cera microcristalina, óleo mineral, propi- lparabeno, água purificada, borato de sódio, sesquioleato de sorbitano, vitamina E, petrolato branco, cera branca. Protocolo: 1- Aclimatação de 5 minutos em uma sala com temperatu- ra e umidade controladas 2- Aplicação da substância de uso tópico no antebraço 3- Aclimatação de 30 minutos em uma sala com tempera- tura e umidade controladas 4- Aplicação do emplastro de cafeína no antebraço (mesmo local) durante 30 minutos 5- Medição na região de impressão digital Raman Resultados

1. Dados experimentais sobre a pele adulta

[0062] Dados de peles tratadas com Desitin (quadrado) são com- parados aos dados de referência (círculo) de pele não tratada (isto é, nenhuma substância de uso tópico aplicada na etapa 2 do protocolo).

Eixo vertical: Concentração de cafeína, em mmol/g de queratina. Eixo horizontal: Profundidade da pele, em µm

[0063] Os dados de penetração são extraídos dos resultados ex- perimentais e transferidos no modelo computacional da pele de adul- tos. 2- Modelização da pele de adultos

[0064] O próximo passo é definir os parâmetros de permeação da pele no modelo de computador da pele de adultos de modo que possa simular com precisão os dados experimentais apresentados acima.

[0065] Esses parâmetros são calculados a partir do coeficiente angu- lar do perfil de penetração da cafeína.

[0066] Os resultados do modelo de adultos são mostrados abaixo.

[0067] Pele tratada com creme de barreira (quadrado) é comparada a uma pele não tratada de referência (círculo).

[0068] Os parâmetros de penetração são extraídos do modelo de computador em adultos. 3- Resultados preditivos em pele de um bebê

[0069] A última etapa compreende a transferência dos parâmetros de penetração da cafeína com transformações adequadas ao modelo de computador da pele de bebê para simular a penetração de cafeína pre- vista na pele de um bebê.

[0070] Resultados preditivos para a penetração da cafeína em uma pele tratada com creme de barreira (quadrado) e uma pele de referência não tratada (círculo) são mostrados abaixo.

[0071] Por último, a partir da razão mostrada abaixo envolvendo a área sob a curva (AUC) para a pele não tratada e a AUC para a pele tratada com creme de barreira, podemos calcular a % predita de pro- teção do creme de barreira: % de proteção = 100 x (AUC (não tratada) - AUC (produto))/AUC (não tratada) = 89,18% Exemplos 5 Simulação de umectante

[0072] Os dados experimentais foram coletados em 6 voluntários, com idades entre 18 e 40 anos. Substância de uso tópico testada: - Umectante A: Emulsão que compreende: Glicerina (12%), petrolato (4%), cloreto de diestearil dimônio, água - Umectante B: Emulsão estruturada que compreende: Pe- trolato (40%), glicerina (12%), cloreto de diestearil dimônio, água Protocolo: 1- Aclimatação de 5 minutos em uma sala com temperatura e umidade controladas

2- Aplicação da substância de uso tópico no antebraço duran- te 30 minutos 3- Aplicação do emplastro de cafeína no antebraço (mesmo local) durante 30 minutos 4- Medição na região de impressão digital Resultados 1- Dados experimentais sobre a pele adulta

[0073] Dados de peles tratadas com Umectante A (quadrado) são comparados aos dados de peles tratadas com Umectante B (triângulo) e peles não tratadas de referência (isto é, nenhuma substância de uso tópico aplicada na etapa 2 do protocolo).

[0074] Os dados de penetração são extraídos dos resultados ex- perimentais e transferidos no modelo computacional da pele de adul- tos. 2- Modelização da pele de adultos

[0075] O próximo passo é definir os parâmetros de permeação da pele no modelo de computador da pele de adultos de modo que possa simular com precisão os dados experimentais apresentados acima.

[0076] Esses parâmetros são calculados a partir do coeficiente angu- lar do perfil de penetração da cafeína.

[0077] Os resultados do modelo de adultos são mostrados abaixo.

[0078] Pele tratada com Umectante A (quadrado) é comparada à pele tratada com Umectante B (triângulo) e a uma pele não tratada de referência (círculo).

[0079] Os parâmetros de penetração são extraídos do modelo de computador em adultos. 3- Resultados preditivos em pele de um bebê

[0080] A última etapa compreende a transferência dos parâmetros de penetração da cafeína com transformações adequadas ao modelo de computador da pele de bebê para simular a penetração de cafeína pre- vista na pele de um bebê.

[0081] Resultados preditivos para penetração de cafeína em uma pele tratada com Umectante A (quadrado), uma pele tratada com Umectante B (triângulo) e uma pele não tratada de referência (círculo) são mostrados abaixo.

[0082] Por último, a partir da razão mostrada abaixo envolvendo a área sob a curva (AUC) para a pele não tratada e a AUC para a pele tratada com umectante, nós podemos calcular a % predita de proteção do umectante: Para o Umectante A % de proteção: não aplicável

[0083] A área sob A curva para o umectante A é superior à área sob a curva para a referência não tratada. A simulação não prevê ne- nhum efeito de proteção sobre a pele de um bebê. Para o Umectante B % de proteção = 100 x (AUC (não tratada) - AUC (produto))/AUC (não tratada) = 17,72 %.

[0084] Será entendido que, ao mesmo tempo em que vários aspec-

tos da presente revelação foram ilustrados e descritos a título de exem- plo, a invenção aqui reivindicada não se limita aos mesmos, mas pode ser de outro modo incorporada de modo variado de acordo com o escopo das reivindicações apresentadas neste e/ou em qualquer pedido de pa- tente derivado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para avaliar um possível impacto de um sistema de barreira sobre a pele de um bebê, caracterizado por compreender: a) aplicar topicamente o dito sistema de barreira à pele de um adulto; b) aplicar topicamente um marcador à dita pele de adulto tratada com um sistema de barreira; c) medir a penetração do dito marcador na dita pele de adulto tratada com um sistema de barreira; d) usar um modelo de computador da penetração na pele de um adulto para visualizar a penetração do marcador mediante a otimização dos parâmetros de penetração, de modo que o modelo dos perfis de penetração na pele de um adulto corresponda aos dados ex- perimentais; e) transferir os parâmetros de penetração otimizados para um modelo de computador da pele de bebê; e f) determinar a penetração do marcador no modelo de computador de pele de bebê.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o marcador ser cafeína.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por EPISIM ser usado como modelo de computador de penetração na pele de um adulto.

4. Sistema de barreira, caracterizado por ser selecionado pelo método, como definido na reivindicação 1.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o modelo de computador da penetração na pele de um adulto ser um modelo baseado em agente.