Desarrollo de nanopartículas de TiO2 recubierta con extractos vegetales antioxidantes para su potencial aplicación en protección solar

LOTO, ALBA M.; CISNEROS, ANA B.; MORALES, JESÚS M. N.; MORÁN VIEYRA, FAUSTINO E.; BORSARELLI, CLAUDIO D.

Mar del Plata

Congreso; VIII CONGRESO ARGENTINO DE LA SOCIEDAD DE TOXICOLOGÍA Y QUÍMICA AMBIENTAL SETAC; 2022

SOCIEDAD DE TOXICOLOGÍA Y QUÍMICA AMBIENTAL

La porción de radiación solar UVB (280-315 nm) y UVA (315-400 nm) que incide en la superficie terrestre es uno de los factores críticos de estrés ambiental para la piel humana, e inclusive puede generar cáncer de piel.1 Por lo tanto, la protección UV se ha convertido en un cosmético indispensable para la rutina diaria, con algunas formulaciones que incluyen nanopartículas de TiO2 para que reflejen y dispersen la radiación UV.2 Sin embargo, el TiO2 es también un reconocido óxido semiconductor con propiedades fotocatalíticas por la absorción de fotones UVB/UVA (3.0-3.2 eV) generando especies reactivas de oxígeno (ROS) como el radical hidroxilo (HO•) y el anión radical superóxido (O2•-) en medios acuosos aeróbicos,3,4 los cuales son altamente nocivos en medios biológicos. En este contexto, nos propusimos desarrollar nanopartículas de TiO2 recubiertas con extractos vegetales (EV) de plantas autóctonas con elevada capacidad antioxidante, para generar un nuevo material con nula actividad fotocatalítica intrínseca, pero manteniendo su capacidad fotoprotectora.Se obtuvieron EV acuosos por cocción en microondas de hojas, ramas, corteza y fruto de Sarcomphalus mistol (Mistol) y Schinopsis lorentzii (Quebracho colorado), (Fig. 1.a), para ser utilizados en la modificación superficial de nanopartículas comerciales TiO2 Degussa P25® (XX nm de diámetro), de forma que las biomoléculas antioxidantes actúen como secuestrantes de radicales libres. Se determinó por el método de Folin-Ciocalteu que el mayor contenido fenólico lo presentan los extractos de hojas y corteza de quebracho colorado, con valores de 12,0±0,9 y 13,0±1,8 g de equivalente de ácido gálico (GAE)/100 g de peso seco, respectivamente. Estos resultados correlacionaron con el TEAC (capacidad antioxidante equivalente al Trolox) utilizando el cation radical ABTS•+ con un coeficiente de Pearson r2 = 0,915 .La caracterización por espectroscopia UV- Vis, Raman, y FTIR indicó que todos los extractos vegetales (EV) se adsorbieron eficientemente en la superficie del TiO2, formando nanocompósitos TiO2@EV de coloración beige , y por DLS se determinó el tamaño de partículas. La actividad fotocatalítica de los TiO2@EV se comparó con la de TiO2 usando el colorante rodamina B que se blanquea por acción de los ROS, y los resultados indican que el factor de fotoprotección correlaciona con las propiedades antioxidantes de los TiO2@EV, con más de un 90% de fotoprotección para la mayoría de los nanocompositos, a excepción de los cubiertos con hojas de mistol y fruto de quebracho colorado. Por tanto, concluimos que los la utilización de EV de plantas autóctonas del Norte Argentino son promisorios compuestos naturales para la obtención de nanocompósitos de TiO2 con muy baja o nula actividad fotocatalítica y potencial uso en la formulación de protectores solares.