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• W2024072034 abstract "The use of bioadhesive hydrogels for skin care presents important advantages such as long residence times on the application site and reduced product administration frequency. The aim of the present work was to develop bioadhesive hydrogels for skin application, using caffeine as a model active ingredient. Eight hydrogels were formulated using binary combinations of a primary polymer (carbomer homopolymer type C (Carbopol® 980) or kappa carrageenan potassium salt (Gelcarin® GP-812 NF)) and a secondary polymer (carbomer copolymer type B (Pemulen™ TR-1), xanthan gum or guar gum). Hydrogels were characterized by means of physico-chemical (dynamic rheological measurements, spreadability and adhesion measurements) and sensory methods (projective mapping in combination with a check-all-that-apply (CATA) question). Caffeine hydrogels were formulated using two of the most promising formulations regarding adhesion properties and sensory characteristics. In vitro active ingredient release studies were carried out. Hydrogel formulations showed a prevalently elastic rheological behaviour. Complex viscosity of carbomer homopolymer type C hydrogels was higher than that of the kappa carrageenan hydrogels. Besides, complex viscosity values were dependent on the secondary polymer present in the formulation. Significant differences among hydrogels were found in detachment force, work of adhesion and spreading diameter results. Association of projective mapping with CATA allowed to determine similarities and dissimilarities among samples. Cluster analysis associated the samples in two groups. Two hydrogels were selected to study the release of caffeine. Both hydrogels presented similar release profiles which were well described by the Higuchi model. Caffeine release was exclusively controlled by a diffusive process. Physico-chemical and sensory techniques enabled the identification of bioadhesive hydrogel formulations with positive characteristics for cosmetic applications. Formulations which combined carbomer homopolymer type C with xanthan gum or with carbomer copolymer type B were the most promising for bioadhesive skin products. Caffeine release profiles of selected formulations were not statistically different. Both hydrogels gradually released the active ingredient, reaching approximately 80% within the first 5 h, and their profiles were well described by the Higuchi model. In this context, it could be concluded that the selected hydrogels are suitable bioadhesive hydrogel formulations for cosmetic application on the skin. L'utilisation d'hydrogels bioadhésifs pour les soins de la peau présente des avantages importants tels que des temps de contacts longs sur le site d'application et la réduction de la fréquence de l'administration du produit. L'objectif de ce travail était de développer des hydrogels bioadhésifs pour l'application à la peau, en utilisant la caféine comme ingrédient actif de modèle. Huit hydrogels ont été formulés en utilisant des combinaisons binaires d'un polymère primaire (carbomère type homopolymère de C (Carbopol® 980) ou sel kappa carraghénane de potassium (Gelcarin® GP-812 NF)) et un polymère secondaire (carbomère type copolymère B (PEMULEN™ TR -1), la gomme xanthane ou la gomme guar). Les hydrogels ont été caractérisés par des moyens physico-chimique (mesures rhéologiques dynamiques, étalement et mesures d'adhérence), des méthodes sensorielles (cartographie projective en combinaison avec un questionnaire du type (CATA) check-all-that-apply, i.e. cochez-tout-ce-qui-est-pertinent). Des hydrogels de caféine ont été formulés en utilisant deux des formulations les plus prometteuses en ce qui concerne les propriétés d'adhérence et les caractéristiques sensorielles. Des études in vitro de la libération de l'ingrédient actif ont été réalisées. Les formulations d'hydrogel ont montré un comportement rhéologique à prédominance élastique. La viscosité complexe des hydrogels du type carbomère homopolymère C était supérieure à celle des hydrogels de carraghénane kappa. En outre, des valeurs de viscosité complexe dépendaient du polymère secondaire présent dans la formulation. Des différences significatives entre les hydrogels ont été trouvées quant à la force de détachement, au travail d'adhésion et au diamètre d’étalement. L'association des cartographies projectives avec CATA a permis de déterminer les similitudes et les différences entre les échantillons. L'analyse typologique associe les échantillons en deux groupes. Deux hydrogels ont été choisis pour étudier la libération de la caféine. Les deux hydrogels présentent des profils de libération similaires qui ont été bien décrits par le modèle Higuchi. La libération de la caféine a été exclusivement contrôlée par un processus de diffusion. Les techniques physico-chimiques et sensorielles ont permis l'identification des préparations d'hydrogels bioadhésifs avec des caractéristiques positives pour les applications cosmétiques. Les formulations qui combinent le carbomère type homopolymère C avec la gomme de xanthane ou de carbomère type copolymère B étaient les plus prometteuses pour les produits bioadhésifs de la peau. Les profils de libération de la caféine des formulations choisies n’étaient pas statistiquement différents. Les deux hydrogels libéraient progressivement l'ingrédient actif, atteignant environ 80% dans les cinq premières heures, et leurs profils ont été bien décrits par le modèle Higuchi. Dans ce contexte, on pourrait conclure que les hydrogels sélectionnés, sont des formulations hydrogels bioadhésifs appropriés pour application cosmétique sur la peau." @default.
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