Süperkritik yöntemi ile buğday ruşeymi yağının eldesi, karakterizasyonu ve nanoformülasyonunun geliştirilmesi
Obtaining, characterization and development of nanoformulation of wheat germ oil using supercritical method
Yazar: NİSANUR ÇAKMAKÇI
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN KILINÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Cilt yaşlanması, kronolojik ve çevresel faktörlerin etkileşimi ile meydana gelen doğal bir durumdur. Bu etkileşimde kollajen ve elastin liflerinin yıkımı, cilt kuruluğu, ince çizgilerin ve kırışıklıkların oluşması ve elastikiyet kaybı gibi olumsuzluklar meydana gelir. Yaşlanma karşıtı kozmetik ürünler, bu semptomları geciktirmeyi ve cilt görünümünü iyileştirmeyi amaçlayarak destekte bulunur. Buğday ruşeymi yağı, E vitamini, A vitamini, B vitaminleri ve antioksidanlar bakımından zengin bir doğal yağdır. Bu bileşenler, cilt hücrelerini serbest radikallerin zararlı etkilerine maruz kalmasına engel olarak kollajen üretimini destekler. Nanopartiküller gibi taşıyıcı sistemler ise, cilt bariyerini geçerek aktif maddelerin cildin daha alt kısımlara nüfuz etmesine ve daha güçlü bir şekilde emilmesine imkân sağlar. 
Bu tezin amacı; buğday ruşeyminden süperkritik akış ekstraksiyonu yöntemiyle süperkritik buğday ruşeymi yağı (SBRY) elde edilmesi, karakterizasyonu, SBRY yüklü PLGA nanopartiküllerinin sentezlenmesi, kontrollü salım çalışmalarının yapılması ve SBRY yüklü PLGA nanopartiküllerinin topikal uygulamaya uygunluğunun test edilmesi amacıyla insan keratinosit hücre hattı (HaCaT) üzerindeki toksisitesinin incelenmesi amaçlanmıştır. Süperkritik akış ekstraksiyonu yöntemi, yüksek basınç ve sıcaklık altında CO2'nin süperkritik fazda bitkilerin içerisindeki yağı ve ekstraktı çözerek ekstraksiyon sağlayan bir yöntemdir. Yapılan optimizasyon çalışmaları ile 250 bar 50°C'de ekstraksiyon işlemi yüksek verim elde edilmiştir. Elde edilen SBRY'nin toplam antioksidan kapasitesi Trolox eşdeğeri olarak analiz edilmiştir. SBRY'nin yapılan yağ asitleri kompozisyon analizinde toplam yağ asitleri içeriği belirlenmiştir. SBRY yüklü PLGA nanopartikülleri tek emülsiyon (o/w) yöntemi ile sentezlenmiş, karakterizasyon çalışmaları Zeta-Sizer ve UV Spektrofotometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Son olarak, MTT testiyle sitotoksitesi değerlendirilmiş ve topikal uygulama için güvenirliliği tespit edilmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, klasik yöntemlere kıyasla yüksek antioksidan içeriği ile süperkritik buğday ruşeymi yağı içeren PLGA nanopartikül formülasyonu başarıyla elde edilmiş ve güvenli dozu belirlenmiştir. SBRY-PLGA nanopartikül formülasyonunun antikollajenaz aktiviteye sahip olduğu tespit edilmiştir.
Nanopartikül dozaj formundaki formülasyonların geniş yüzey alanına sahip olmaları cilt bariyerini aşarak aktif maddenin derinin alt katmanlarına nüfuz etmesine olanak sağlaması, bu nanopartikülleri yaşlanma karşıtı kozmetik ürünler için çekici bir malzeme haline getirmektedir. Bu tez çalışması kapsamında geliştirilen SBRY yüklü PLGA nanopartiküllerinin kozmetik sektöründe ürün adayı olarak topikal uygulama için kullanılma potansiyelini değerlendirilmiştir.

Abstract:
Skin aging is a natural condition that occurs with the interaction of chronological and environmental factors. In this interaction, negative effects such as destruction of collagen and elastin fibers, skin dryness, formation of fine lines and wrinkles and loss of elasticity occur. Anti-aging cosmetic products aim to delay these symptoms and improve skin appearance. Wheat germ oil is a natural oil rich in vitamin E, vitamin A, B vitamins and antioxidants. These ingredients support collagen production by preventing skin cells from being exposed to the harmful effects of free radicals. Nanoparticles, on the other hand, pass through the skin barrier, allowing active ingredients to penetrate into lower parts and be absorbed more strongly. The aim of this thesis is; The aim of this study was to obtain supercritical wheat germ oil (SWGO) from wheat germ by supercritical flow extraction method, to synthesize SWGO-loaded PLGA nanoparticles, to conduct controlled release studies, and to examine the effectiveness of SWGO-loaded PLGA nanoparticles in delaying the signs of aging. Supercritical flow extraction method is the extraction method obtained by dissolving the oil and extract in the plants in the supercritical phase of CO2 under high pressure and temperature. In the experiments, the highest efficiency was achieved at 250 bar and 50°C. The total antioxidant capacity of the resulting SWGO was analyzed as Trolox equivalent. Total fatty acid content was determined in the fatty acid composition analysis of SWGO. SWGO loaded PLGA nanoparticles were synthesized by single emulsion (o/w) method. Character analyzes of nanoparticles were carried out using Zeta-Sizer and UV Spectrophotometer. Finally, its reliability was determined by the MTT test. The results obtained in this study demonstrate the potential of PLGA nanoparticles containing supercritical wheat germ oil to be used as anti-aging in cosmetics. The fact that nanoparticles cross the skin barrier, allowing active ingredients to penetrate deeper and be absorbed more effectively, makes these nanoparticles an attractive material for anti-aging cosmetic products.