ارزیابی میزان اثربخشی عصاره جلبک دریایی Sargassum ilicifoliumو عصاره جانوری ستاره شکننده Ophiocoma scolopendrinaدر مقدار جذب تشعشعات فرابنفش به وسیله نانوذره اکسید سریم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زیست‌شناسی دریا، گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

2 دانشیار گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

3 دانشیار گروه فناوری‌های نوین، پژوهشکده منطقه‌ای جنگل‌های حرا، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

4 استاد گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران

5 دانشیار گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

10.22124/japb.2024.25709.1516

چکیده

امروزه روش‌های تولید سبز نانوذرات در حال افزایش است. این پژوهش به منظور بررسی تولید نانوذرات اکسید سریم  با استفاده از  عصاره‌های Sargassum ilicifolium و Ophiocoma scolopendrina، تایید اثر محافظتی و همچنین پایداری فرمولاسیون کرم دارای نانو اکسید سریم در برابر UVR بود. محصولات به دست آمده با استفاده از XRD، TEM، SEM و UV-Vis شناسایی شدند. سپس نمونه‎‏های کرم با غلظت‌های 0، 5/0، 2، 4 و 8 درصد نانوذرات اکسید سریم آماده شد. بر اساس نتایج، شکل نانوذرات کروی و دارای ساختار کریستالی مکعبی با اندازه حدود 12-10 نانومتر بود. پیک بین320-290 نانومتر مربوط به UVB بود و طیف جذبی نانوذرات اکسید سریم تولید شده بیشترین جذب را در طول موج‌های 317 و 315 نانومتر نشان داد. فرمولاسیون F5 با غلظت 8 درصد نانوذره تولید شده از S. ilicifolium با SPF 25 و طول موج بحرانی (λC) 4/380 نانومتر بالاترین فاکتور حفاظتی را نشان داد که با توجه به رتبه‌بندی ستاره‌ای، چهار ستاره داشت. فرمولاسیون کرم ضدآفتاب کاملا همگن و در چرخه سرمایش-گرمایش پایدار بود. همچنین  pH نزدیک به پوست انسان را داشت. نتیجه آزمایش MTT برای بررسی سمیت نانوذرات اکسید سریم تولید شده از عصاره‌های دریایی روی رده سلولی HFF حاکی از آن بود که سلول‌های تیمار شده در مقایسه با شاهد سمیت قابل توجهی نشان ندادند. با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه، نانوذرات اکسید سریم دارای شرایط لازم برای پیشرفت در فناوری محافظ خورشیدی هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Arunachalam T., Karpagasundaram M. and Rajarathinam N. 2017. Ultrasound assisted green synthesis of cerium oxide nanoparticles using Prosopis juliflora leaf extract and their structural, optical and antibacterial properties. Materials Science-Poland, 35(4): 791–798. doi: 10.1515/msp-2017-0104
Athikomkulchai S., Tunit P., Tadtong S., Jantrawut P., Sommano S.R. and Chittasupho C. 2021. Moringa oleifera seed oil formulation physical stability and chemical constituents for enhancing skin hydration and antioxidant activity. Cosmetics, 8(1): 1–18. doi: 10.3390/cosmetics 8010002
Boots. 2008. Measurement of UVA: UVB ratios according to the Boots Star Rating System. BOOTS Ltd., UK.
Caputo F., De Nicola M., Sienkiewicz M., Giovanetti A., Bejarano I., Licoccia S., Traversa E. and Ghibelli L. 2015. Cerium oxide nanoparticles, combining antioxidant and UV shielding properties, prevent UV-induced cell damage and mutagenesis. Nanoscale, 7: 15643–15656. doi: 10.1039/c5nr03767k
Chisato K., Chiaki K., Mami K., Yuki T. and Akira Y. 2012. Morphogenesis of adult traits during the early development of Mespilia globulus Linnaeus, 1758 (Echinodermata: Echinoidea).  Zoological Studies, 51(8): 1481–1489.
Das S., Dowding J.M., Klump K.E., McGinnis J.F., Self W. and Seal S. 2013. Cerium oxide nanoparticles: Applications and prospects in nanomedicine. Nanomedicine, 8(9): 1483–1508. doi: 10.2217/nnm.13.133
Diffey B.L., Tanner P.R., Matts P.J. and Nash J.F. 2001. In vitro assessment of the broad-spectrum ultraviolet protection of sunscreen products. Journal of the American Academy of Dermatology, 43: 1024–103. doi: 10.1067/mjd.2000. 109291
Donglikar M. and Deore S.H. 2016. Sunscreens. Pharmacognosy Journal, 8(3): 171–179. doi: 10.55 30/pj.2016.3.1
Fawcett D., Verduin J.J., Shah M., Sharma S.B. and Poinern G.E.J. 2017. A review of current research into the biogenic synthesis of metal and metal oxide nanoparticles via marine algae and seagrasses. Journal of Nanoscience, 7: 1–15. doi: 10.1155/2017/8013850
Giokas D.L., Salvador A. and Chisvert A. 2007. UV filters: From sunscreens to human body and the environment. Trends in Analytical Chemistry, 26: 360–374. doi: 10.1016/j.trac.2007.02.012
Haisma M.S. and Schuttelaar M.L. 2017. Contact urticaria caused by the ultraviolet absorber octocrylene in sunscreens. Contact Dermatitis, 77: 254–256. doi: 10.1111/cod.12806
Hojerova J., Medovcikova A. and Mikula M. 2011. Photoprotective efficacy and photostability of fifteen sunscreen products having the same label SPF subjected to natural sunlight. International Journal of Pharmaceutics, 408: 27–38. doi: 10.1016/j.ijpharm.2011.01.040
Hoppe V.U., Kopplow H.J. and Wiskemann A. 1975. Statistical evaluation of light protection factors. Arzneimittelforschung, 25(5): 817–825.
Jou P.C., Feldman R.J. and Tomecki K.J. 2012. UV protection and sunscreens: What to tell patients. Cleveland Clinic Journal of Medicine, 79(6): 427–436. doi: 10.3949/ccjm.79a.11110
Kargar H., Ghasemi F. and Darroudi M. 2015. Bioorganic polymer-based synthesis of cerium oxide nanoparticles and their cell viability assays. Ceramics International, 41(1): 1589–1594. doi: 10.1016/j.ceramint.2014.09.095
Liu N., Fu X., Duan D., Xu J., Gao X. and Zhao L. 2018. Evaluation of bioactivity of phenolic compounds from the brown seaweed of Sargassum fusiforme and development of their stable emulsion. Journal of Applied Phycology, 30: 1955–1970. doi: 10.1007/s10811-017-1383-0
Marionnet C., Tricaud C. and Bernerd F. 2014. Exposure to non-extreme solar UV daylight: Spectral characterization, effects on skin and photoprotection. Molecular Sciences, 16(1): 68–90. doi: 10.3390/ijms16010068
Miri A., Sarani M. and Khatami M. 2020. Nickel-doped cerium oxide nanoparticles: Biosynthesis, cytotoxicity and UV protection studies. Royal Society of Chemistry, 10: 3967–3977. doi: 10.1039/C9RA09076B
Pumival P., Tadtong S., Athikomkulchai S. and Chittasupho C. 2020. Antifungal activity and the chemical and physical stability of micro-emulsions containing Citrus hystrix DC. leaf oil. Natural Product Communications, 15: 1–12. doi: 10.1177/1934578X20957755
Rohr M., Ernst N. and Schrader A.  2018. Hybrid diffuse reflectance spectroscopy: Non-erythemal in vivo testing of sun protection factor. Skin Pharmacology and Physiology, 31(4): 220–228. doi: 10.1159/000488249
Rosi H., Ethrajavalli R. and Janci M.I. 2020. Synthesis of cerium oxide nanoparticles using marine algae Sargassum wightii Greville extract: Implications for anti-oxidant applications. International Conference on System, 1–3. doi: 10. 1109/ICSCAN49426.2020.9262367
Santos A.C., Marto J., Cha-Cha R., Pereira Silva M., Ribeiro H.M. and Veiga F. 2022. Nanotechnology-based sunscreens. Materials Today Chemistry, 23: 237–247. doi: 10.54254/27552721/ 24/20230715
Sayre R.M., Agin P.P., LeVee G.J. and Marlowe E. 1979. A comparison of in vivo and in vitro testing of sunscreening formulas. Photochemistry and Photobiology, 29(3): 559–566. doi: 10.1111/j.1751-1097.1979.tb07090.x
Shalaby E.A.  2022. Algae-mediated silver nanoparticles: Synthesis, properties, and biological activities. P: 525–545. In: Abd-Elsalam K.A. (Ed.). Green Synthesis of Silver Nanomaterials. Elsevier, Netherlands. doi: 10.1016/ B978-0-12-824508-8.00009-5
Yosri N., Khalifa S.A.M., Guo Z., Xu B., Zou X. and El-Seedi H.R. 2021. Marine organisms: Pioneer natural sources of polysaccharides/ proteins for green synthesis of nanoparticles and their potential applications. International Journal of Biological Macromolecules, 193: 1767–1798. doi: 10.1016/j.ijbio mac.2021.10.229