Objective: Development of cosmetic formulations to provide a controlled release of hydrophilic active compounds from mineral medicinal waters constitutes an attractive challenge. The objective of this study was the development and the characterization of a dermocosmetic gel formulation with Cró thermal water, from Beira Interior of Portugal, as a major functional ingredient.
Methods: Concentrations of mineral chemical elements of Cró thermal water were previously determined by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry or mass spectrometry and cytotoxicity assays using thermal water were carried out on normal human dermal fibroblasts (NHDF) cells. Then, the Cró thermal water was included (more than 90%) in a developed gel formulation that was characterized through rheological and texture analysis and submitted to stability assays during 30 days. The effects on the skin volunteers, namely skin pH, the degree of hydration, transepidermal water loss and skin relief, were evaluated through non-invasive biometric techniques. A gel formulation including purified water was used as a control.
Results: Cró thermal water is rich on several chemical elements in particular sodium, silica, potassium and calcium besides some trace elements, with important functions for the skin. NHDF cells adhered and proliferated in the presence of thermal water confirming the biocompatibility of the major component of the gel formulation. The developed gel formulation based on thermal water resulted in an improvement of textural parameters, comparing with the purified water-based one. Significant improvements in the cutaneous biometric parameters (degree of hydration, transepidermal water loss and skin relief) of volunteers were also registered for the gel formulation containing thermal water.
Conclusion: This study demonstrated for the first time the potential benefits of Cró thermal water in a gel formulation to be used in cosmetic and dermatological applications.
Objectif: Le développement de formulations cosmétiques permettant une libération contrôlée des substances actives hydrophiles à partir d'eaux médicinales minérales constitue un défi attractif. L'objectif de cette étude était le développement et la caractérisation d'une formulation de gel dermocosmétique avec l'eau thermale de Cró, de Beira Interior au Portugal, comme ingrédient fonctionnel majeur. MÉTHODES: Les concentrations en éléments chimiques minéraux de l'eau thermale de Cró ont étés préalablement déterminées par spectrométrie d'émission optique avec plasma couplé par induction ou spectrométrie de masse et des essais de cytotoxicité utilisant de l'eau thermale ont été réalisés sur des cellules de fibroblastes dermiques humains normaux (NHDF). Ensuite, l'eau thermale de Cró a été incluse (plus de 90%) dans une formulation de gel développée qui a été caractérisée par analyse rhéologique et texture et soumise à des tests de stabilité pendant 30 jours. Les effets sur la la peau des volontaires, à savoir le pH de la peau, le degré d'hydratation, la perte d'eau transépidermique et le relief cutané, ont été évalués à l'aide de techniques biométriques non invasives. Une formulation de gel comprenant de l'eau purifiée a été utilisée comme témoin. RÉSULTATS: L'eau thermale de Cró est riche en plusieurs éléments chimiques, en particulier le sodium, la silice, le potassium et le calcium, en plus de certains oligo-éléments, avec des fonctions importantes pour la peau. Les cellules NHDF ont adhéré et ont proliféré en présence d'eau thermale, confirmant la biocompatibilité du composant principal de la formulation du gel. La formulation de gel développée à base d’eau thermale a permis une amélioration des paramètres de texture comparée à celle à base d’eau purifiée. Des améliorations significatives des paramètres biométriques cutanés (degré d'hydratation, perte en eau transépidermique et relief cutané) des volontaires ont également été enregistrées avec la formulation en gel contenant de l'eau thermale.
Conclusion: Cette étude a démontré pour la première fois les avantages potentiels de l'eau thermale de Cró dans une formulation de gel destinée aux applications cosmétiques et dermatologiques.
Keywords: Portuguese Cró Thermal water; cell culture; dermocosmetic; formulation; skin barrier; stability.
© 2019 Society of Cosmetic Scientists and the Société Française de Cosmétologie.