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方法文章

利用本土新热带稀树草原植物绿色合成镁纳米颗粒用于可扩展的纳米植物化妆品制剂

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DOI:

10.3791/70521

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2026年5月29日

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* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本研究描述了一种利用原产于南美热带稀树草原的Stryphnodendron adstringens植物提取物绿色合成镁纳米颗粒的实验方案,并进一步将其掺入化妆品精华液配方中进行评价。

摘要

本研究描述了一种利用新热带稀树草原特有植物Stryphnodendron adstringens的乙醇提取物进行镁基纳米颗粒绿色合成的实验方案,并将其应用于纳米植物化妆品制剂中的方法。该流程包括植物材料的采集与制备,随后进行乙醇提取,其中植物化学成分作为镁离子的还原剂和稳定剂发挥作用。在控制条件下,使用氯化镁和植物提取物合成纳米颗粒,实现无需有毒还原剂的环境友好型制备过程。采用动态光散射和原子力显微镜对纳米颗粒的性质进行表征,以评估其粒径分布、形貌及胶体行为。该方案进一步阐述了将所合成的纳米颗粒整合至化妆品精华液配方中的步骤。通过监测感官特性、pH值和黏度,在受控储存条件下评估制剂的稳定性。本方法为制备植物介导的镁基纳米颗粒及其在化妆品配方中的应用提供了一种可重复且可持续的技术路径。

引言

塞拉多植物地理区是南美洲面积最大的新热带稀树草原群落,也是全球生物多样性最丰富的热带稀树草原区域。该生态系统拥有数千种植物,富含类黄酮、多酚、萜类和酚酸等次生代谢产物,其中许多成分已被证实具有抗氧化、抗炎和光保护活性,受到化妆品和制药行业的广泛关注1,2,3,4。这些植物化学物质被广泛用作功能性化妆品配方中的高价值活性成分。除了生物活性外,许多多酚和类黄酮分子中含有的羟基和羰基官能团使其能够在溶液中充当金属离子的天然还原剂和稳定剂5,6。这一化学特性在绿色纳米技术中正被日益用于金属纳米颗粒的合成,为开发源自新热带生物多样性的可持续化妆品配方提供了极具前景 yet 尚未充分探索的机遇2,3,4,5,6。

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方案

1. 植物材料

  1. 选择与记录
    1. 选择生长在自然环境中代表性区域的健康S. adstringens植株,用于树皮采集。记录采样地点、采集日期、使用GPS设备获取的地理坐标以及采集时的当地环境条件。
    2. 利用新热带稀树草原物种的专业分类学文献进行植物学鉴定。通过咨询合格的分类学家确认鉴定结果17。
    3. 采集并分离具有代表性的植物材料用于标本馆存档,包括营养和繁殖结构(如叶片、花朵、果实和小枝)。
      注意:用于实验操作的树皮应与标本馆材料分别采集。采用标准标本馆技术压平并干燥植物材料,制作凭证标本,并将其保存于公认的标本馆中,以确保可追溯性。
  2. 树皮采集
    1. 在S. adstringens树木的BBCH(Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt, and Chemische Industrie)阶段31–39期间,从树干上采集树皮,该阶段对应于前期物候学研究中描述的营养生长期16,17。
      注意:将采集的材料储存于避光袋中,以防止....

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结果

植物树皮的干燥过程是保存其生物活性化合物并确保其在食品、制药和化妆品工业中适用性的关键步骤。相反,干燥不当可能导致过度变暗、香气丧失、微生物污染以及生物活性化合物的降解,从而影响原料树皮的质量。表1总结了用于区分干燥适当与干燥不当植物材料的标准。

综上所述,这些因素强调,充分干燥不仅是一种保存技术,更是维持富含酚类化合物植物的功能性和工业价值的关键因素,尤其对于具有潜在化妆品应用价值的植物而言。适当的干燥可将水分含量降至安全水平,抑制微生物生长,并保持酚类化合物、单宁和黄酮类物质的完整性,而这些成分与抗氧化能力直接相关23,24,25。对植物提取物抗氧化活性的评估,有助于确定其生物潜力及可能的工业应用价值。理想的提取物应呈现剂量依赖性反应以及较低的IC₅₀值,表明其在低浓度下即具有效果(图1A)。相反,在.......

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讨论

本文所述方案介绍了一种利用S. adstringens提取物绿色合成MgNPs并将其整合至纳米植物化妆品精华液配方中的可重复工作流程。多个步骤对于确保结果的可靠性至关重要。首先,植物材料的采集与记录必须进行严格标准化,包括准确记录地理坐标、环境条件及物候期,因为植物生理状态和次生代谢产物含量的差异会直接影响提取物的组成,从而影响纳米颗粒的还原效率与稳定性16,17。

水分含量是一个基本参数,因为植物材料中水分过多会促进化合物的化学和微生物降解,影响所获得提取物的标准化和稳定性23。因此,在加工过程中监测水分含量对于确保实验可重复性至关重要,因为植物材料的水分含量通常在60%至80%之间。此外,干燥条件需要严格控制,因为过高的温度可能导致热敏性次生代谢产物(尤其是挥发性成分)降解,从而影响提取物的组成及其生物活性24,

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披露

作者声明不存在利益冲突。资助方在研究设计、数据收集、分析、解释以及发表决定过程中均未发挥作用。

致谢

作者感谢天主教多姆博斯科大学和巴西天主教大学在本研究构建过程中提供的支持。本研究还得到了国家研究委员会(CNPq)、高等教育人员进修协调办公室(CAPES)、联邦区研究支持基金会(FAPDF)、研究与项目融资基金会(FINEP)以及南马托格罗索州研究支持基金会(FUNDECT)的资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
96孔板Sigma-AldrichM0812细胞检测
苯甲醇 &和二乙酰乙酸Sigma-Aldrich1,09,626防腐剂
离心管(15 mL / 50 mL)Falcon(康宁)430766样品处理
柠檬酸Sigma-AldrichC0759pH 调节
CO2 培养箱赛默飞世尔科技3110CO2 用于细胞培养的培养箱
棉质滤材本地供应商LH R/260过滤
干燥器默克 BAF424002141干燥
DPPH(2,2-二苯基-1-苦基肼)Sigma-AldrichD9132抗氧化能力测定
干燥箱NovaÉtica400/5NDR用于植物材料干燥的烘箱
简易烤箱SolidSteelSSE-85L用于化妆品稳定性测试的烘箱
1000 mL 锥形瓶VIDROLABOR76200B01000提取
乙醇(98%)当代化学动力学P.10.0051.015.36提取溶剂
胎牛血清(FBS)Gibco(Thermo Fisher)ES-009-C补充剂
冷冻机GeloparGTPC-575用于稳定性检测的冷冻机
甘油植物学酒馆TBV084.003904.086保湿剂
透明质酸(低分子量)植物学酒馆J201220136水合剂
盐酸(HCl)Sigma-Aldrich1,00,317MTT溶解
羟乙基纤维素(HEC)植物学酒馆AH230641697增稠剂
异丙醇Sigma-Aldrich100995 MTT溶解
刀式研磨仪7LAB920Willye 4×4片刀片研磨叶片、根、种子和块茎
氯化镁(MgCl2)Sigma-Aldrich1,01,872纳米颗粒合成
磁力搅拌器–加热板IKA5030000混合
甲醇Sigma-Aldrich900641DPPH 测定
云母片赛默飞世尔科技NC9655733原子力显微镜样品制备
酶标仪赛默飞世尔科技Multiskan GO 1510-03581酶标仪
MTT试剂Sigma-AldrichCT01-5细胞活力检测
NHDF 细胞BCRJ0089人真皮成纤维细胞
烟酰胺植物学酒馆211847活性成分
烘箱赛默飞世尔科技PR305225M干燥
青霉素–链霉素Gibco (Thermo Fisher)15140122抗生素
pH计DigimedDM-220用于稳定性检测中pH值的监测
移液器和吸头 Eppendorf30078551液体处理
纯化水/蒸馏水默克(Milli-Q)ZIX7010T0C常规使用
冰箱MetalfrioVB40W 用于稳定性试验的冰箱
旋转粘度计诺沃测试VISC-5SA用于稳定性检测中黏度的测定
RPMI-1640 培养基Gibco(Thermo Fisher) 11875093细胞培养
比例尺BEL 工程公司HPBG-2285称量材料用天平
扫描探针显微镜SHIMADZUSPM-9700HT原子力显微镜,扫描探针显微镜
氢氧化钠(NaOH)当代化学动力学P.10.0594.024.00pH 调节
分光光度计ThermoFisher ScientificA51119700C吸光度
维生素C(抗坏血酸)Sigma-AldrichPHR1008阳性对照
Zetasizer Pro马尔文帕纳科Zetasizer Pro动态光散射与泽塔粒径分析

参考文献

  1. Overbeck, G. E., et al. Placing Brazil’s grasslands and savannas on the map of science and conservation. Perspect Plant Ecol Evol Syst. 56, 125687 (2022).
  2. Carvalho, H. J. M., et al.

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