Cualquiera que haya pasado por el estrés y la incomodidad de raw, la piel irritada conoce el alivio que se obtiene al untarse una loción cremosa. Las cremas tópicas generalmente contienen algunos ingredientes estándar, pero los fabricantes saben poco sobre cómo interactúan estos componentes para influir en el rendimiento del producto. Ahora, los investigadores informan del primer vistazo directo de cómo se estructura una crema o loción a escala molecular, y no es exactamente lo que esperaban.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Nacional de Otoño de 2019 de la American Chemical Society (ACS).

"La estabilidad a largo plazo y las propiedades clínicas de una crema están determinadas por su estructura fundamental, "dice Delaram Ahmadi, el estudiante de posgrado que realizó el estudio. "Si podemos entender la microestructura química de la crema y relacionarla con la estructura de la piel, entonces quizás podamos reparar mejor la barrera cutánea comprometida ".

Uno de los asesores de investigación de Ahmadi, David Barlow, Doctor., agrega, "Queríamos mejorar la ciencia en torno a la formulación de las cremas para que las empresas pudieran formularlas de manera más racional para obtener exactamente lo que quieren. Lo más significativo que encontramos es que la imagen de libro de texto de la estructura de una crema es muy ingenua".

Los formuladores han inferido principalmente la estructura de estas emulsiones basándose en mediciones indirectas, Barlow explica. Pero su grupo adoptó un enfoque directo, con Ahmadi analizando la crema usando técnicas de dispersión de rayos X y neutrones para determinar cómo se dispersaron los ingredientes. Ahmadi y Barlow están en King's College London, y su co-investigador, Jayne Lawrence, Doctor., está en la Universidad de Manchester.

Por lo general, se piensa en la crema como pilas de laminillas, o membranas, compuesto de tensioactivos y cotensioactivos que mantienen las gotas de aceite dispersas en el agua (o viceversa). Para revelar la verdadera estructura de una crema, Los investigadores comenzaron con una formulación de crema acuosa de la Farmacopea Británica que contiene dos co-tensioactivos y un tensioactivo de dodecilsulfato de sodio (SDS). También incorporaron un diol conocido por actuar como conservante. Uno a uno, Ahmadi reemplazó cada ingrediente con versiones isotópicas más pesadas. Luego, los investigadores dispersaron los rayos X y los neutrones de las muestras marcadas selectivamente con isótopos y, de los patrones de dispersión resultantes, determinó la ubicación de cada ingrediente y el agregado que se formó dentro de la crema.

Los resultados fueron sorprendentes. Aunque observaron co-tensioactivos en las capas laminares como se predijo, el tensioactivo no estaba allí. "El perfil de pico de tensioactivo sugirió que la molécula formó micelas en la crema, "Ahmadi dice. Además, el conservante no se encontró en la capa acuosa, donde los científicos siempre han supuesto que estaría. Era, De hecho, residiendo en las laminillas. Los conservantes tienen un efecto antimicrobiano, prolongando así la vida útil. Los formuladores habían asumido que para ser un antimicrobiano eficaz, el conservante tuvo que disolverse en la capa de agua. Entonces, Ahmadi dice que este hallazgo podría significar que las cremas son esencialmente autoconservantes.

Actualmente, el equipo está realizando experimentos informáticos para modelar el comportamiento de los conservantes en un sistema bicapa como una crema para comprender por qué están en la capa de la membrana. Y quieren comprender mejor la estructura de las micelas tensioactivas dispersas en las capas. "No creo que nadie más haya considerado que habría estas micelas en el sistema en absoluto, "Dice Barlow." Esto es nuevo, y tenemos que pensar en dónde se encuentran en la estructura y qué están haciendo ".

También quieren estudiar diferentes cremas. Ahmadi dice que la fórmula de la Farmacopea Británica es bastante básica, con solo cinco ingredientes. Además, las empresas de cuidado personal han eliminado el SDS como tensioactivo, por lo que los investigadores planean analizar variaciones sin SDS en el futuro.