Stability, antioxidant activity, in vivo safety and efficacy of creams with standardized wild apple fruit extract: a comparison of conventional and biodegradable emulsifiers

Objective The aim of the study was in vitro and in vivo characterization of cosmetic cream with 6% of standardized wild apple fruit extract, stabilized by conventional non‐ionic emulsifier‐CEW, in order to determine the influence of emulsifiers (conventional vs. biodegradable) on the characteristics of creams and their effects on the skin. Methods Organoleptic and physico‐chemical (pH values and electrical conductivity) analysis was performed, determination of fruit acids‐FAs content (using HPLC analysis) and estimation of its antioxidant activity‐AA (using DPPH test) during 180 days. In vivo study included following examinations: screening of safety profile (after creams application under occlusion during 24 h at human skin); skin moisturizing potential, transepidermal water loss‐TEWL, skin pH after 28 days of cream application and hypopigmentation efficacy 7 days of cream application at artificially induced skin hyperpigmentation. Results Investigated cosmetic cream‐CEW showed satisfactory organoleptic, physico‐chemical characteristics, stability, FAs content (0.13%) and AA (19.25 ± 0.67 %RSC) after preparation, which remained unchanged over the study period. In vivo investigation revealed absence of skin irritation after CEW's application under occlusion. An increase of skin moisturization (after 14 days ΔEC was 18.52 ± 11.51 and after 28 days of applications 16.52 ± 9.36) during 28 day‐study, with unchanged TEWL and skin pH values was shown. Decrease of melanin index was revealed, too (after 7 days ΔMI was −31.40 ± 16.50). Conclusion Cosmetic cream stabilized by conventional emulsifier showed better antioxidant potential and weaker moisturizing and hypopigmentation effects related to the cream with same composition but stabilized by biodegradable emulsifiers. Based on all mentioned above, investigated cosmetic cream might be considered for potential use as modern, stable, safe and efficient cosmetic product in the prevention and/or treatment of oxidative stress‐related skin changes and/or damages, for moisturization of dry, even irritated skin as well as for lightening of hyperpigmented skin. Résumé OBJECTIF Le but de l’étude était la caractérisation in vitro et in vivo d'une crème cosmétique contenant 6 % d'extrait normalisé de pomme sauvage, stabilisée par un émulsifiant non ionique conventionnel‐CEW, afin de déterminer l'influence des émulsifiants (conventionnels vs biodégradables) sur les caractéristiques des crèmes et les effets sur la peau.MÉTHODES Des analyses organoleptiques et physico‐chimiques (pH et conductivité électrique) ont été effectuées, la détermination de la teneur en acides de fruits et en acides gras polyinsaturés (par CLHP), et l'estimation de sa teneur en activité antioxydante (AA) (à l'aide du test DPPH) pendant 180 jours. L’étude in vivo comprenait les examens suivants : dépistage du profil d'innocuité (après application de crèmes sous occlusion pendant 24 h sur la peau humaine); potentiel d'hydratation de la peau, perte d'eau transépidermique (PETE), pH de la peau après 28 jours d'application de la crème et efficacité de l'hypopigmentation après 7 jours d'application de la crème sur une hyperpigmentation de la peau induite artificiellement. RÉSULTATS La crème cosmétique‐CEW étudiée a montré des caractéristiques organoleptiques, physico‐chimiques, une stabilité, une teneur en AG (0,13 %) et en AA (19,25 ± 0,67 % RSC) satisfaisantes après préparation, qui sont demeurées inchangées au cours de la période de l’étude. L’étude in vivo a révélé l'absence d'irritation cutanée après l'application de CEW sous occlusion. Une augmentation de l'hydratation de la peau (après 14 jours de DEC était de 18,52 ± 11,51 et après 28 jours d'applications de 16,52 ± 9,36) pendant l’étude de 28 jours, avec une PETE et des valeurs de pH cutané inchangées, a été démontrée. Une diminution de l'indice de mélanine a été mise en évidence également (après 7 jours, ΔMI était de 31,40 ± 16,50). CONCLUSION La crème cosmétique stabilisée par un émulsifiant conventionnel a montré un meilleur potentiel antioxydant et des effets d'hydratation et d'hypopigmentation plus faibles par rapport à la crème de même composition mais stabilisée par des émulsifiants biodégradables. D'après les données précédentes, la crème cosmétique étudiée pourrait être considérée comme un produit cosmétique moderne, stable, sûr et efficace dans la prévention et/ou le traitement des changements et/ou dommages cutanés liés au stress oxydatif, pour l'hydratation de la peau sèche, voire irritée, ainsi que pour éclaircir la peau hyperpigmentée.