Bitkisel kökenli bazı fenolik bileşiklerin ın vıtro ve ın sılıco deney modelleri ile cilt lekesi giderici etkilerinin incelenmesi ve kozmetik formülasyon tasarlanması
Investigation of skin blemish removal effects of some phenolic compounds of plant origin by in vitro and in silico experimental models and design of cosmetic formulation
Yazar: MELTEM KARAKÜÇÜK
Danışman: PROF. DR. İLKAY ERDOĞAN ORHAN
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakognozi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Bu tez kapsamında, tıbbi bitkilerde yaygın olarak bulunan çeşitli kimyasal gruplardan 36 adet fenolik bileşik seçilerek, cilt lekesini giderici/cilt rengini açıcı etkileri ile ciltte kırışıklık giderici etkisi belirlenmiştir. Ön taramada yer almasına karar verilen 36 adet fenolik bileşiğin, öncelikle ELISA mikrotiter in vitro enzim inhibisyon yöntemleri kullanılarak, tirozinaz (TYR), elastaz, kolajenaz ve ksantin oksidaz inhibitör etkileri tayin edilmiştir. TYR'a karşı inhibitör etkili olduğu belirlenen bileşikler in silico ortamda moleküler kenetlenme deneylerine tabi tutulmuştur. Bu kapsamda moleküler modelleme ile enzim-ligant ilişkisi moleküler düzeyde saptanmıştır. Ayrıca inhibitör fenolik bileşikler için SKMEL-3 insan malignant melanoma hücre hattında sitotoksisite testi de yapılmıştır. In vitro ve in silico deneyler sonucunda en aktif bulunan bileşiklerden hareketle, cilt lekelerini gidermeye ve cilt rengini açmaya yönelik çeşitli kozmetik formülasyon kombinasyonları tasarlanmış ve en uygun kombinasyon olarak fisetin: kersetin (1:1) içeren nanoemüljel formülasyonu geliştirilmiştir. Nanoemüljel formülasyonu iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) deneysel modeller ile test edilmiştir. Nanoemüljel formülasyonunun 2D modelleri ile HaCaT keratinosit hücrelerinde hücre canlılığına etkisi ile lusiferaz yöntemi ile NF-B indüksiyonu üzerinden anti-enflamatuvar etkisi incelenmiştir. 3D cilt modelleri ile yeniden yapılandırılmış insan epidermis hücreleri üzerinde EpiCS® yöntemi ile cilt üzerine korozyon etkisi incelenmiş ve her iki modelde de nanoemüljel formülasyonunun epidermise hasar verici etkilerinin olmadığı tespit edilmiştir. Ayrıca nanoemüljel formülasyonunun cilt rejenerasyonu üzerine etkisi ile anti-enflamatuvar etkisi çeşitli sitokinler ve kemokinlere karşı xMAP Luminex teknolojisi ile incelenmiştir. Tezimiz kapsamında, ilk defa özellikle cilt lekelerine yönelik olarak fisetin: kersetin (1:1) içeren nanoemüljel formülasyonu geliştirilmiş ve ulusal patent başvurusunda bulunulmuştur.

Abstract:
Within the scope of this thesis, 36 phenolic compounds were selected from various chemical groups commonly found in medicinal plants, and their skin blemish-removing/skin-lightening effects and anti-wrinkle effects were determined. In vitro tyrosinase (TYR), elastase, collagenase and xanthine oxidase inhibitory effects were determined by using ELISA microtiter enzyme inhibition methods. The compounds determined to have inhibition against TYR were subjected to molecular docking experiments in silico. In this context, the enzyme-ligand relationship was determined at the molecular level by molecular modeling. In addition, the cytotoxicity test was performed for inhibitory phenolic compounds in the SKMEL-3 human malignant melanoma cell line. Based on the most active compounds found as a result of in vitro and in silico experiments, various cosmetic formulation combinations were designed to remove skin blemishes and lighten skin color, and a nanoemulgel formulation containing fisetin: quercetin (1:1) was developed. The nanoemulgel formulation was tested with two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) experimental models. The effect of the nanoemulgel formulation on cell viability in HaCaT keratinocyte cells with 2D models and its anti-inflammatory effect via NF-B induction by luciferase method were investigated. The corrosion effect on the skin was examined by EpiCS® method on reconstructed human epidermis cells with 3D skin models and the nanoemulgel formulation was determined not to have damaging effects on the epidermis in both models. In addition, the effect of nanoemulgel formulation on skin regeneration and its anti-inflammatory effect was examined against various cytokines and chemokines with xMAP Luminex technology. Within the scope of our thesis, for the first time, a nanoemulgel formulation containing fisetin: quercetin (1:1) for skin spots was developed and a national patent application was filed.