1. Phytolatex synthesized gold nanoparticles as novel agent to enhance sun protection factor of commercial sunscreens
- Author
-
Chandrashekhar D. Patil, Rahul B. Salunkhe, Rahul K. Suryawanshi, Hemant P. Borase, Satish V. Patil, and Bipinchandra K. Salunke
- Subjects
Aging ,Materials science ,business.industry ,Metal Nanoparticles ,Pharmaceutical Science ,Jatropha ,Dermatology ,Surface Plasmon Resonance ,Colloid and Surface Chemistry ,Sun protection factor ,Optics ,Microscopy, Electron, Transmission ,X-Ray Diffraction ,Chemistry (miscellaneous) ,Colloidal gold ,Spectroscopy, Fourier Transform Infrared ,Drug Discovery ,Humans ,Spectrophotometry, Ultraviolet ,Gold ,Sun Protection Factor ,business ,Sunscreening Agents ,Nuclear chemistry - Abstract
Synopsis Objective To study the potential of phytolatex (latex of Jatropha gossypifolia) fabricated gold nanoparticles as promising candidate in sunscreen formulations for enhancement in sun protection factor. Methods In this study, plant latex was used as reducing and capping agent to synthesize gold nanoparticles. Latex fabricated gold nanoparticles were characterized by different analytical techniques such as UV-Vis spectroscopy, Fourier transforms infrared spectroscopy, dynamic light scattering, zeta potential, transmission electron microscopy and X-ray diffraction. Potential of sunscreen preparations containing gold nanoparticles to protect skin from UV radiation was investigated by in vitro sun protection factor analysis. Transmission electron microscopy and UV-Vis spectroscopy techniques were used to get insight into mechanism by which AuNPs enhance sun protection factor of sunscreen. Results Monodisperse gold nanoparticles were synthesized using plant latex without need of hazardous chemical reducing and capping agents. Gold nanoparticles showed surface plasmon resonance peak at 550 nm in UV-Vis spectroscopic study. Gold nanoparticles were spherical and triangular in shape with size range of 30–50 nm. The zeta potential of gold nanoparticles was found to be −9.39 ± 0.19 mV. XRD analysis confirmed face-centred cubic (fcc) structure of gold nanoparticles. Incorporation of latex synthesized gold nanoparticles (2 and 4 [% w/w]) into commercial sunscreens increased the sun protection factor from 2.43 ± 0.74 to 24.11 ± 0.46% than sunscreen devoid of gold nanoparticles. From UV-Vis absorption spectroscopy and TEM analysis, it was observed that gold nanoparticles enhance the sun protection factor of commercial sunscreens due to reflection and scattering of UV radiation. Conclusion Phytolatex synthesized gold nanoparticle is novel agent to enhance sun protection factor of commercial sunscreens. Gold nanoparticles aggregation in commercial sunscreen was the main factor behind SPF enhancement. This study showed that gold nanoparticles are potent alternative to traditionally used hazardous titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles in sunscreen. Resume Objectif Etudier le potentiel des nanoparticules d'or (AuNPs) fabriques a partir de phytolatex (latex de Jatropha gossypifolia) en tant que candidats prometteurs dans les formulations de protection solaire pour l'amelioration du facteur de protection solaire. Methodes Dans cette etude, le latex vegetal a ete utilise comme agent de reduction et d'enrobage pour synthetiser des nanoparticules d'or. Les nanoparticules d'or ainsi fabriques ont ete caracterises par differentes techniques d'analyse telles que la spectroscopie UV-Vis, la spectroscopie infrarouge a transformee de Fourier, la diffusion dynamique de la lumiere, le potentiel zeta, la microscopie electronique a transmission et la diffraction des rayons X. Le potentiel des produits solaires contenant des nanoparticules d'or pour proteger la peau contre le rayonnement UV a ete etudie par analyse in vitro du facteur de protection solaire. La microscopie electronique en transmission et des techniques de spectroscopie UV-Vis ont ete utilisees pour obtenir un apercu des mecanismes par lequel les AuNPs ameliorent le facteur de protection solaire de la creme solaire. Resultats Les nanoparticules d'or monodisperses ont ete synthetises en utilisant le latex de la plante citee, sans necessitant des produits chimiques dangereux de reduction et d'enrobage. Les nanoparticules d'or ont montre un pic de resonance de surface plasmon a 550 nm dans l'etude spectroscopique UV-visible. Les nanoparticules d'or sont spheriques et de forme triangulaire avec une gamme de taille de 30-50 nm. Le potentiel zeta des nanoparticules d'or a ete trouve a −9.39 ± 0.19 mV. L'analyse XRD confirme une structure cubique centree de face (fcc). L'incorporation des nanoparticules d'or au latex (2 et 4 (% p / p)) dans les ecrans solaires commerciaux augmente le facteur de protection solaire de 2.43 ± 0.74 a 24.11 ± 0.46% par rapport a des cremes depourvues de nanoparticules d'or. Par les analyses d'absorption UV-Vis et MET, il a ete observe que des nanoparticules d'or ameliorent le facteur de protection solaire d'ecrans solaires commerciaux en raison de la reflexion et la diffusion du rayonnement UV. Conclusion Les nanoparticules d'or synthetises au phytolatex sont un nouvel agent pour ameliorer le facteur de protection solaire d'ecrans solaires commerciaux. L'agregation des nanoparticules d'or dans des cremes solaires commerciaux etait le principal facteur de l'amelioration du SPF. La presente etude a montre que les nanoparticules d'or sont des alternatives potentiels pour les nanoparticules des dioxydes de titane et de zinc utilises traditionnellement dans les cremes solaires.
- Published
- 2014
- Full Text
- View/download PDF