heal.abstract |
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σύνθεση βαθέως ευτηκτικών διαλυτών που δρουν ως αναστολείς του ενζύμου τυροσινάση, ο φυσικοχημικός χαρακτηρισμός τους και η ενσωμάτωσή τους σε καλλυντικό σκεύασμα.
Η τυροσινάση είναι ένα ένζυμο που διαδραμματίζει σημαντικό ρόλο στην διαδικασία της μελανογένεσης, ενώ καθορίζει το χρώμα του δέρματος, των μαλλιών και των ματιών. Οι διαταραχές στη λειτουργία της οδηγούν σε μια πληθώρα ασθενειών και δερματικών παθήσεων, με την πιο ευρέως παρατηρούμενη να είναι η υπερμελάγχρωση. Η υπερμελάγχρωση σχετίζεται με την υπερδραστηριότητα της τυροσινάσης και συμβάλλει αφενός στην αυξημένη παραγωγή μελανίνης και αφετέρου στην εμφάνιση σκοτεινών κηλίδων στο δέρμα.Η αντιμετώπιση της συγκεκριμένης δερματοπάθειας αποτελεί πρόκληση στον τομέα της κοσμετολογίας,καθώς οι κοινοί αναστολείς της τυροσινάσης παρουσιάζουν μειωμένη σταθερότητα και ανεπαρκή αποτελεσματικότητα.
Οι βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (Deep Eutectic Solvents-DES) αποτελούν μια αναδυόμενη κατηγορία εναλλακτικών διαλυτών με πιο «πράσινο» χαρακτήρα και μειωμένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.Η καινοτομία των DES είναι ότι το σημείο τήξης τους είναι σημαντικά χαμηλότερο από το αντίστοιχο καθενός από τα επιμέρους συστατικά τους.Όταν για την παρασκευή των συγκεκριμένων διαλυτών αξιοποιούνται μεταβολίτες φυσικής προέλευσης τότε τα προκύπτοντα μίγματα ονομάζονται φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (Νatural Deep Eutectic Solvents-NaDESs), ενώ λόγω των σπουδαίων πλεονεκτημάτων που παρουσιάζουν,συναντώνται σε ολοένα και περισσότερες εφαρμογές.
Αρχικά, συντέθηκαν δεκαεπτά NaDES και αξιολογήθηκαν φυσικοχημικά ως προς το ιξώδες, την πολικότητά , την υγρασία και το pH τους.Ο χαρακτηρισμός των συντιθέμενων NaDESs έγινε μέσω φασμάτων 1H NMR, ενώ στην συνέχεια, μελετήθηκαν ως προς την ικανότητά τους να αναστέλλουν την τυροσινάση. Η αξιολόγησή των υποψήφιων αναστολέων έγινε μέσω υπολογισμού του δείκτη IC50 στα πέντε και στα δέκα λεπτά από την έναρξη της αντίδρασης. Καλύτερη ανασταλτική δράση παρουσίασε το NaDES Γαλακτικό οξύ-Χλωριούχος χολίνη 2:1, με τον δείκτη να ισούται με 5.98mg/mL και 7.04mg/mL στα πέντε και στα δέκα λεπτά αντίστοιχα.Ακόμη, παρασκευάστηκε διάλυμα κοζικού οξέος, πρότυπος αναστολέας της τυροσινάσης, προκειμένου να συγκριθούν οι τιμές του δείκτη των DES με του ήδη γνωστού αναστολέα.
Έπειτα, μελετήθηκε ο μηχανισμός αναστολής στοχευμένα επιλεγμένων NaDESs και προσδιορίστηκαν οι σταθερές που περιγράφουν τον εκάστοτε τρόπο αναστολής. Ειδικότερα, τα NaDESs Χλωριούχος χολίνη-Λεβουλινικό οξύ 1:2 και Bεταΐνη-Γλυκολικό οξύ 1:2 παρουσίασαν συναγωνιστική αναστολή με Kis ίσο με 6.38 και 8.10mg/mL αντιστοίχως.Το NaDES Βεταΐνη-Λεβουλινικό οξύ 1:2 παρουσίασε ανταγωνιστική αναστολή με Ki ίσο με 6.51mg/mL, ενώ το NaDES Χλωριούχος χολίνη-Γλυκολικό οξύ παρουσίασε μη ανταγωνιστική αναστολή με τις σταθερές διάστασης Ki και Kis ίσες με 0.9mg/mL.
Τέλος, το DES που παρουσίασε την καλύτερη ανασταλτική δράση, αξιοποιήθηκε για την παρασκευή ευτηκτογέλης με πολυμερές την ξανθάνη. Προκειμένου να μελετηθεί η ευτηκτογέλη ως προς την ικανότητα διόγκωσής της,την ικανότητα συγκράτησης νερού και την ικανότητα αναστολής του ενζύμου εμβαπτίζεται σε διάλυμα μονόξινου και δισόξινου φωσφορικού καλίου με pH ίσο με 5.5 και θερμοκρασία ίση με 37∘C. Στόχος ήταν η θερμοκρασία και το pH του διαλύματος να προσομοιάζει την επιδερμίδα, έτσι ώστε να διερευνηθεί η επίδραση της ευτηκτογέλης στις συνθήκες του ανθρώπινου επιδερμικού φραγμού. Αναλυτικότερα,το μέγιστο ποσοστό διόγκωσης παρατηρήθηκε στη μία ώρα και είναι ίσο με 56.10%, ενώ η ικανότητα συγκράτησης νερού αγγίζει το 100% στο αντίστοιχο χρονικό διάστημα. Ολοκληρώνοντας, η ευτηκτογέλη παρουσίασε ποσοστό αναστολής της τυροσινάσης ίσο με 61.10% μετά από τρεις ώρες εμβάπτισης της στο διάλυμα. |
el |