Phytochemistry-guided green synthesis of antimicrobial silver nanoparticles from cannabis sativa chemovars

Autores
Silva Sofrás, Fresia Melina; Municoy, Sofia; Guajardo, Jimena Johana; Antezana, Pablo Edmundo; Nagahama, Nicolás; Cáceres, Mariano; Santo Orihuela, Pablo Luis; Desimone, Martín Federico
Año de publicación
2026
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The phytochemical variability in Cannabis sativa L. chemovars represents an underexplored factor in environmentally sustainable nanomaterial production. In this study, three distinct chemovars, (i) High-Δ9-Tetrahydrocannabinol (THC) (89% THC), (ii) Balanced (60% Cannabidiol (CBD)), and (iii) High-CBD (89% CBD), were comparatively evaluated to determine their suitability for the green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs). Ethanolic inflorescence extracts were used to recover bioactive secondary metabolites; among them, the High-CBD extract exhibited the highest total phenolic (3.34 mg gallic acid equivalent/g) and flavonoid (29.49 mg quercetine equivalent/g) contents, together with superior antioxidant capacity (53.16% 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radical (DPPH) inhibition), indicating enhanced redox potential for nanoparticle formation. The terpene profile of High-CBD showed a dominance of myrcene (21.4%), contributing to the stabilization of the system. Using the High-CBD extract, predominantly spherical nanoparticles of 5 ± 0.9 nm were synthesized and confirmed by UV–vis, EDS, and TEM. The biogenic AgNPs demonstrated significant dose-dependent antibacterial activity, with minimum bactericidal concentration (MBC) of 1.0 mg/mL against Staphylococcus aureus and 4.5 mg/mL against Escherichia coli. These findings highlight the critical role of chemovar-dependent phytochemical composition and support a phytochemistry-guided approach for developing silver nanoparticles with potential biomedical applications.
INTA EEAf Esquel
Fil: Silva Sofrás, Fresia Melina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; Argentina
Fil: Municoy, Sofia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; Argentina
Fil: Municoy, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); Argentina
Fil: Guajardo, Jimena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agroforestal Esquel; Argentina
Fil: Guajardo, Jimena. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Facultad de Ciencias Naturales y Ciencias Sociales. Cátedra de Botánica General, Sede Esquel; Argentina
Fil: Antezana, Pablo Edmundo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; Argentina
Fil: Antezana, Pablo Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL); Argentina
Fil: Nagahama, Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agroforestal Esquel; Argentina
Fil: Nagahama, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte; Argentina
Fil: Cáceres, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa (UNIDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina
Fil: Santo Orihuela, Pablo Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; Argentina
Fil: Santo Orihuela, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa (UNIDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina
Fil: Desimone, Martín Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; Argentina
Fil: Desimone, Martín Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); Argentina
Fuente
International Journal of Molecular Sciences 27 (9) : 3713. (April 2026)
Materia
Cannabis sativa
Quimiotipos
Síntesis Verde
Nanopartículas de Plata
Antimicrobianos
Chemotypes
Green Synthesis
Silver Nanoparticles
Antimicrobials
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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Ethanolic inflorescence extracts were used to recover bioactive secondary metabolites; among them, the High-CBD extract exhibited the highest total phenolic (3.34 mg gallic acid equivalent/g) and flavonoid (29.49 mg quercetine equivalent/g) contents, together with superior antioxidant capacity (53.16% 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radical (DPPH) inhibition), indicating enhanced redox potential for nanoparticle formation. The terpene profile of High-CBD showed a dominance of myrcene (21.4%), contributing to the stabilization of the system. Using the High-CBD extract, predominantly spherical nanoparticles of 5 ± 0.9 nm were synthesized and confirmed by UV–vis, EDS, and TEM. The biogenic AgNPs demonstrated significant dose-dependent antibacterial activity, with minimum bactericidal concentration (MBC) of 1.0 mg/mL against Staphylococcus aureus and 4.5 mg/mL against Escherichia coli. These findings highlight the critical role of chemovar-dependent phytochemical composition and support a phytochemistry-guided approach for developing silver nanoparticles with potential biomedical applications.INTA EEAf EsquelFil: Silva Sofrás, Fresia Melina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; ArgentinaFil: Municoy, Sofia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; ArgentinaFil: Municoy, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); ArgentinaFil: Guajardo, Jimena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agroforestal Esquel; ArgentinaFil: Guajardo, Jimena. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Facultad de Ciencias Naturales y Ciencias Sociales. Cátedra de Botánica General, Sede Esquel; ArgentinaFil: Antezana, Pablo Edmundo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; ArgentinaFil: Antezana, Pablo Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL); ArgentinaFil: Nagahama, Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agroforestal Esquel; ArgentinaFil: Nagahama, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte; ArgentinaFil: Cáceres, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa (UNIDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); ArgentinaFil: Santo Orihuela, Pablo Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; ArgentinaFil: Santo Orihuela, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa (UNIDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); ArgentinaFil: Desimone, Martín Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Químicas. Cátedra de Química Analítica Instrumental; ArgentinaFil: Desimone, Martín Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA); ArgentinaMultidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)2026-04-24T10:09:16Z2026-04-24T10:09:16Z2026-04-22info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/20.500.12123/25924https://www.mdpi.com/1422-0067/27/9/3713Silva Sofrás, F. M., Municoy, S., Guajardo, J., Antezana, P. E., Nagahama, N., Cáceres, M., Santo-Orihuela, P. L., & Desimone, M. F. (2026). 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Fil: Antezana, Pablo Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL); Argentina
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Fil: Nagahama, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte; Argentina
Fil: Cáceres, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa (UNIDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina
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Fil: Santo Orihuela, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa (UNIDEF). Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN); Argentina
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