Yeni yöntemle sentezlenen tetrazol türevlerinin tirozinaz enzimi üzerindeki etkinliğinin incelenmesi ve krem formülasyonunda etken madde olarak kullanılması
Investigation of tetrazole derivatives synthesized by the new method activities on tyrosinase enzyme, and its use as an active ingredient in cream formulation
Yazar: ELİF AYDINLI
Danışman: PROF. DR. HAYDAR GÖKSU
Düzce Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Doğal ve Bitkisel Ürünler / Kozmetik Ürünler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada yeni bir sentez yöntemiyle sentetik cilt beyazlatıcı ve leke önleyici bir bileşiğin eldesi ve krem formülasyonunda kullanılması hedeflendi. Çalışma dört aşamada gerçekleştirildi. İlk aşamada moleküler yerleştirme çalışması yapıldı. Sentezi planlanan 5-sübstitüe-1H-tetrazol türevleri için tirozinaz enzimini inhibe etme potansiyeli olan türevler tespit edildi. İkinci aşama sentez aşamasıdır. Aril aldehit türevleri kullanılarak alüminyum oksi-hidroksit-destekli Pd nanopartikül (Pd/AlO(OH) NPs) etkisinde yeni metodoloji geliştirilerek benzilidenmalononitril (BMN) ve 5-sübstitüe-1H-tetrazol türevleri sentezlendi. Yapılan denemelerle 2-24 saat aralığında kantitatif verimlerle 11 adet BMN türevi ve 3-6 saat aralığında %60-95 verimlerle 12 adet 5-sübstitüe-1H-tetrazol türevi sentezlendi. Bileşiklerin yapıları 1H NMR, 13C NMR ve FT-IR gibi spektroskopik yöntemlerle karakterize edildi. Üçüncü aşamada 5-sübstitüe-1H-tetrazol türevlerin tirozinaz enzim etkinlikleri in vitro olarak incelendi. Enzim inhibisyon etkinliği en yüksek olan 3-(3,4-diklorofenil)-2-(1H-tetrazol-5-il)akrilonitril (35) (IC50: 45,00±3,28 µM) molekülü için in siliko (BOILED-Egg model ve biyoyararlanım radarı) testler gerçekleştirildi. Dördüncü aşamada 3-(3,4-diklorofenil)-2-(1H-tetrazol-5-il)akrilonitril (35) ile krem formülasyonu oluşturuldu. Elde edilen krem formülasyona kozmetik ürün testleri (mikrobiyolojik analiz, antimikrobiyal koruyucu etkinlik testi, fizikokimyasal testler ve antipigmentasyon in vitro ürün testi) yapıldı. Mikrobiyolojik analiz sonuçlarına göre formülasyon "Kozmetik Ürünlerin Mikrobiyolojik Kontrolüne ilişkin Kılavuz" hükümlerine uygun olduğu belirlendi. Krem formülasyonunda S. aureus, P. aeruginosa, E. coli ve C. Albicans mikroorganizmalarına rastlanmadı. Toplam aerobik mezofilik mikroorganizma ve toplam küf-maya sayısının 102 cfu/g'yi aşmadığı tespit edildi. Antimikrobiyal koruyucu etkinlik testi ile krem formülasyon içeriğinin mikroorganizma (S. aureus, P. aeruginosa, E. coli, C. albicans ve A. brasiliesis) üremesine karşı ISO 11930 kabul kriterlerine (kriter A) uygun olduğu tespit edildi. Anti pigmentasyon testi ile insan epidermal melanosit hücre hattına artan konsantrasyonlarda (25, 50, 100 ve 200 µg/mL) ilgili formülasyon uygulandı. Krem formülasyonunun kontrol grubuna göre melanin sentezini inhibe ettiği tespit edildi.

Abstract:
In this study, it was aimed to obtain a synthetic skin whitening and anti-blemish compound by a new synthesis method and to use it in cream formulation. The study was carried out in four stages. In the first stage, a molecular docking study was performed. Derivatives with potential to inhibit the tyrosinase enzyme were determined for the 5-substituted-1H-tetrazol derivatives planned to be synthesized. The second stage is the synthesis stage. Benzylidenemalononitrile (BMN) and 5-substituted-1H-tetrazol derivatives were synthesized by developing a new methodology under the influence of aluminum oxy-hydroxide-supported Pd nanoparticles (Pd/AlO(OH) NPs) using aryl aldehyde derivatives. 11 BMN derivatives were synthesized with quantitative yields in the range of 2-24 hours and 12 5-substituted-1H-tetrazol derivatives were synthesized with 60-95% yields in the range of 3-6 hours The structures of the compounds were characterised by spectroscopic methods such as 1H NMR, 13C NMR and FT-IR. In the third stage, the tyrosinase enzyme activities of 5-substituted-1H-tetrazol derivatives were examined in vitro. In silico tests (BOILED-Egg model and bioavailability radar) were performed for the molecule 3-(3,4-dichlorophenyl)-2-(1H-tetrazol-5-yl)acrylonitrile (35), which has the highest enzyme inhibition activity (IC50: 45,00±3,28 µM). In the fourth stage, the cream formulation was created with 3-(3,4-dichlorophenyl)-2-(1H-tetrazol-5-yl)acrylonitrile (35). Cosmetic product tests (microbiological, antimicrobial protective activity, physicochemical tests and antipigmentation in vitro product tests) were performed on the obtained cream formulation. According to the microbiological analysis results, the formulation was determined to comply with the provisions of the "Guide on Microbiological Control of Cosmetic Products". S. aureus, P. aeruginosa, E. coli and C. Albicans microorganisms were not detected in the cream formulation. It was determined that the total number of aerobic mesophilic microorganisms and total mold and yeast did not exceed 102 cfu/g. With the antimicrobial protective effectiveness test, it was determined that the cream formulation content complies with the ISO 11930 acceptance criteria (criterion A) against the growth of microorganisms (S. aureus, P. aeruginosa, E. coli, C. albicans ve A. brasiliesis). In the anti-pigmentation test, the relevant formulation was applied to the human epidermal melanocyte cell line at increasing concentrations (25, 50, 100 and 200 µg/mL). The cream formulation was found to inhibit melanin synthesis compared to the control group.