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Il dominio fitogeografico del Cerrado, che comprende la più grande formazione di savana neotropicale del Sud America, rappresenta la regione della savana tropicale più biodiversa al mondo. Questo ecosistema ospita migliaia di specie vegetali ricche di metaboliti secondari come flavonoidi, polifenoli, terpeni e acidi fenolici, molti dei quali mostrano attività documentate di antiossidanti, antinfiammatori e fotoprotettivi di interesse per le industrie cosmetiche e farmaceutiche 1,2,3,4 . Questi fitochimici sono ampiamente incorporati come principi attivi di alto valore nelle formulazioni cosmetiche funzionali. Oltre alla loro attività biologica, i gruppi funzionali idrossile e carbonilico presenti in molti polifenoli e flavonoidi permettono loro di agire come agenti naturali riducenti e stabilizzanti per gli ioni metallici insoluzione 5,6. Questa proprietà chimica è stata sempre più esplorata nella nanotecnologia verde per la sintesi di nanoparticelle metalliche, rappresentando un'opportunità promettente e poco esplorata per sviluppare formulazioni cosmetiche sostenibili derivate dalla biodiversitàneotropicale 2,3,4,5,6.
Tradizionalmente, le nanoparticelle (NP) sono state prodotte tramite approcci top-down, in cui i materiali sfusi vengono scomposti in particelle nanodimensionate utilizzando metodi fisici come l'ablazione laser o lo sputtering, e approcci bottom-up, in cui i NP vengono costruiti da unità più piccole utilizzando vie chimicheo biologiche 7. Sebbene i metodi chimici e fisici siano efficaci, spesso si basano su reagenti tossici, elevato consumo energetico e attrezzature complesse. Questo ha portato all'ascesa di approcci di chimica verde, che enfatizzano la sostenibilità, l'eco-rispettabilità e la sicurezza nella produzionedi nanomateriali.
All'interno di questo contesto, la sintesi verde dei NP ha ricevuto notevole attenzione. La capacità dei fitochimici vegetali di agire simultaneamente come agenti riducenti, stabilizzanti e copri, consentendo la sintesi efficiente di NP di metalli e ossidi metallici, combinata con le limitazioni dei metodi convenzionali, che richiedono attrezzature specializzate, condizioni estreme e generano rifiuti tossici, giustifica lo sviluppo di un protocollo di sintesi verde che operi in condizioni moderate, è scalabile. e non produce sottoprodottipericolosi 6,7,8,9. Tra le NP di ossido metallico esplorate con questa strategia, le nanoparticelle di magnesio (MgNP) presentano vantaggi significativi rispetto alle nanoparticelle d'argento (AgNP) e alle nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO NP), poiché le MgNP non mostrano tendenza all'accumulo biologico, presentano una citotossicità inferiore nelle cellule umane e sono riconosciute dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti come sostanze generalmente sicure per applicazioniumane 10. 11. Inoltre, i MgNP sintetizzati utilizzando estratti vegetali di Cerrado dovrebbero combinare le proprietà antiossidanti e antibatteriche del magnesio con i fitochimici bioattivi presenti nell'estratto, aumentando così il loro valore funzionale cosmetico rispetto ai controparti sintetizzaticonvenzionalmente 10.
Nell'industria cosmetica, l'applicazione della nanotecnologia ha rivoluzionato lo sviluppo dei prodotti migliorando la somministrazione, la stabilità e l'efficacia degli ingredientiattivi 11. Gli NP possono penetrare più in profondità nella pelle, fornire un rilascio controllato e proteggere i composti sensibili dalla degradazione, rendendoli molto preziosi per formulazioni che mirano all'invecchiamento della pelle, alla pigmentazione, all'acne e alla protezionesolare. Nonostante questi vantaggi documentati, la sintesi verde dei MgNP utilizzando piante autoctone delle savane neotropicali come agenti riducenti per applicazioni cosmetiche rimane in gran parte inesplorata e manca di standardizzazione metodologica, a differenza di quanto ampiamente riportato per piante provenienti da Asia, Africa edEuropa 11,12,13,14 . La maggior parte degli studi esistenti presta un'attenzione limitata all'incorporazione degli NP nelle formulazioni cosmetiche funzionali e alla loro stabilità in condizioni di conservazionecontrollata 11,14,15. L'attuale protocollo aiuta a colmare questa lacuna metodologica integrando, in un'unica metodologia riproducibile, la sintesi verde dei MgNP provenienti dalla flora neotropicale, la loro incorporazione in un siero facciale nanofitocosmetico e la valutazione completa della loro stabilità fisicochimica e funzionale.
L'obiettivo generale di questo protocollo è descrivere una metodologia standardizzata, riproducibile e scalabile per la sintesi verde di MgNP utilizzando Stryphnodendron adstringens, una pianta originaria delle savane neotropicali del Cerrado, sia come agente riducente che stabilizzante, sfruttando così le sue proprietà bioattive intrinseche in una formulazione di siero facciale. Lo sviluppo di MgNP sintetizzati da S. adstringens per applicazioni umane topiche costituisce una nuova nanoformulazione attualmente protetta dalla domanda di brevetto brasiliana (BR 10, 2025 015416 1). Il disegno sperimentale proposto rappresenta un approccio sostenibile e biocompatibile alla produzione di NP, evitando l'uso di agenti tossici riducenti comunemente impiegati nella sintesi convenzionale di NP, facilitando al contempo l'incorporazione di fitochimici con potenziale attività biologica. Questo protocollo è particolarmente adatto ai ricercatori che cercano metodi ecologici per la fabbricazione di nanoparticelle per applicazioni cosmetiche, farmaceutiche o biomediche, soprattutto quando sono disponibili estratti vegetali ricchi di flavonoidi e polifenoli. Poiché questi composti agiscono come agenti naturali riducenti e stabilizzanti, il protocollo può essere facilmente adattato ad altre specie vegetali con profili fitochimici comparabili, permettendone l'applicazione alla flora autoctona di diverse regioni biogeografiche in base alla disponibilità locale di materiale vegetale.