Nelle formulazioni cosmetiche sono spesso aggiunti ingredienti di dimensioni nanometriche. Le nanoparticelle d’oro (Au NP) sono una delle materie prime su scala nanometrica più interessanti. Possono essere funzionalizzate con una varietà di ligandi, biomolecole o polimeri per garantire una molteplicità di funzioni e applicazioni.
Rispetto alle particelle d’oro più grandi, vantano una maggiore attività superficiale, reattività chimica e proprietà ottiche modificate. Per di più, sono altamente biocompatibili e, di conseguenza, ben tollerate dagli organismi viventi.
Le nanoparticelle d’oro arricchiscono diversi materiali con le loro caratteristiche uniche. Ne sono un esempio gli idrogel, un buon substrato facilmente trasformabile per applicazioni cosmetiche. In questo contesto si inseriscono l’acido ialuronico (HA) e i suoi derivati, composti noti per l’elevata capacità di legare l’acqua, la biocompatibilità, la biodegradabilità e le proprietà di rigenerazione dei tessuti.
Materiali multifunzionali: lo studio
Una delle proprietà distintive dell’acido ialuronico nello sviluppo di nuovi materiali riguarda la facilità nell’alterarne la struttura chimica, preziosa nel reticolare e incorporare molecole bioattive.
Tale peculiarità favorisce la creazione di idrogel a base di acido ialuronico con caratteristiche fisiche e chimiche su misura, quali velocità di degradazione, resistenza meccanica e bioattività.
Il presente lavoro, pubblicato su Molecules, prende in esame la creazione di un materiale multifunzionale combinando un idrogel a base di acido ialuronico e nanoparticelle d’oro ottenute con due diversi agenti riducenti.
Nello specifico, le nanoparticelle d’oro sono state sintetizzate sfruttando un metodo di chimica green, utilizzando come riducente l’estratto di cipolla (Allium cepa L.) o il citrato di sodio.
Una caratterizzazione completa è stata effettuata tramite i seguenti metodi: spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FT-IR), elettroforesi (ELS) e diffusione dinamica della luce (DLS), nonché microscopio elettronico a trasmissione (TEM) e microscopio elettronico a scansione (SEM).
L’attività antiossidante è stata saggiata utilizzando il radicale 2,2-difenil-1-picril-idrazile (DPPH).
Le tecniche analitiche hanno rivelato nanoparticelle d’oro con un diametro medio di 10-30 nm. Tutti i campioni sono risultati stabili, con un potenziale zeta medio pari a -34,9 mV.
In merito alla citotossicità, la concentrazione testata più alta (10 µM) non ha ridotto la vitalità cellulare al di sotto del 50%. Il radicale 2,2-difenil-1-picril-idrazile (DPPH) è stato inibito dopo 15 minuti.
Le nanoparticelle d’oro a base di cipolla hanno mostrato, inoltre, parametri simili a quelli riscontrati con il citrato di sodio come riducente, con il vantaggio, però, di essere materie prime ecocompatibili.
Gli studi sulla bagnabilità hanno, tuttavia, evidenziato una differenza singolare: l’uso di riduttori standard per la sintesi di nanoparticelle determina un carattere superficiale più desiderabile per l’ambito cosmetico.
Nella seconda fase della ricerca, le nanoparticelle d’oro a base di cipolla sono state incorporate con successo in maschere idrogel a base di acido ialuronico.
Idrogel più performanti
L’integrazione di metodi di sintesi green e nanostrutture potrebbe portare alla generazione di nuove nanoparticelle o nanomateriali con più ampia applicabilità.
I dati raccolti nello studio soprariportato sottolineano la capacità delle nanoparticelle d’oro sintetizzate di arricchire gli idrogel con caratteristiche antiossidanti e nuove peculiarità superficiali (a seconda dell’agente riducente, possono essere più idrofili o idrofobi).
Le osservazioni preliminari indicano una bassa citotossicità dei nanomateriali, sia in forma liquida sia come componente idrogel, oltre ad assenza di penetrazione attraverso la pelle di maiale.
Da ultimo, le valutazioni eseguite confermano le proprietà cosmetiche delle maschere idrogel, in primis l’aumento dell’idratazione cutanea.
Adamska E, Kowalska A, Wcisło A, Zima K, Grobelna B. Studying the Effect of Reducing Agents on the Properties of Gold Nanoparticles and Their Integration into Hyaluronic Acid Hydrogels. Molecules. 2024; 29(24):5837; https://doi.org/10.3390/molecules29245837
