Research Article
BibTex RIS Cite

Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması

Year 2024, Volume: 3 Issue: 2, 76 - 86, 26.12.2024
https://doi.org/10.69560/cujast.1551319

Abstract

Killerin kozmetik amaçlı kullanımı antik çağlardan beri, terapötik kullanımı ise tarih öncesinden beri var olmuştur ve günümüz kozmetik endüstrisinde dünya çapında önemli miktarda kullanılmaktadır. Birçok kozmetik ürününde genellikle aktif içerik olarak antioksidan ve antibakteriyel bileşikler kullanılmaktadır. Bu araştırmada, kozmetik formülasyonlarda yaygın olarak kullanılan kil (montmorillonit, MMT) mineralinin kullanım amaçları doğrultusunda etkinliğinin artırılması amacıyla yenilikçi bir yaklaşımla biyoaktif organofilik naokompozitlerinin hazırlanması ve biyoaktivitesinin test edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla yerli kaynaklardan alınan montmorillonit kili sedimentasyon yöntemiyle saflaştırıldı. Dodesiltrimetil amonyum klorür çözeltisi kullanılarak montmorillonit kili organofilik (OMMT) hale getirildi. Şifalı bitkiler arasında bulunan ve baharat olarak kullanılan sumak (meyve kısmı) attardan alınarak kurutuldu, öğütüldü ve su, etanol ve n-hekzan ile ayrı ayrı 8 saat boyunca Soxlet ekstraksiyon düzeneğinde özütlendi. n-kekzan özütündeki n-hekzan vakum altında uzaklaştırıldı ve elde edilen katı tekrar su/etanol çözeltisi ile özütlenerek %95 verimle gıda kalitesinde (foodgrade) sumak özütü elde edildi. Su ve etanolik ekstrakların çözücüleri de vakum altında uzaklaştırıldı. OMMT içerisindeki sumak özütü miktarı %1; %3 ve %5 olacak şekilde nanokompozitleri hazırlandı ve PEG-400 ile uyumlaştırılarak biyoaktiviteleri test edildi. Biyoaktivite testleri, deri yüzeyinde üreyen gram pozitif Staphylococcus aureus ve gram negatif bakterisi Escherichia coli kullanılarak Nutrient Agar ve Violet Bile Red Agar ortamında 37oC’de yapıldı. Üç farklı bileşimde hazırlanan kil nanokompozilerin tamamı Staphylococcus aureus ve Escherichia coli bakterilerinin üremesini inhibe ederek biyoaktif özelliğe sahip olduklarını gösterdi.

References

  • Aksaray, S. (2009). Toplum Kaynaklı ve Nozokomiyal Deri ve Yumuşak Doku İnfeksiyonlarından İzole Edilen StaphylococcusAureus’ların Mlsb Direnci ve Antimikrobiyal Duyarlılıkları. T. C. Sağlık Bakanlığı Haydarpaşa Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi. Uzmanlık tezi.
  • Camargo, P.H.C.; Satyanarayana, K.G.; Wypych, F. (2009) Nanocomposites: Synthesis, Structure, (ZatariamultiXora) againstsomefood-bornebacteria. Food Control 18, 646–649.
  • Ciftci, H. (2021). An Introduction to Montmorillonite Purification. Book chapter from Montmorillonite Clay edited by Faheem Uddin. Doi. 10.5772/intechopen.92926.
  • Dalgıç, A., Kavak, O., (2004). “Kil Mineralleri ve Sağlık” Dicle Tıp Dergisi 31,73-78.
  • Erkin, G., Boztepe, G. (2004). “Akne vulgaris” Hacettepe Tıp Dergisi; 35:207-211.
  • Fazeli, M.R.; Amin, G.; Attari, M.M.A.; (2007). Antimicrobial activities of Iranian sumac and avishan-e shirazi (Zataria multiflora) against some food-borne bacteria. Food Control. 18, 646-649.
  • Fu, Shaoyun; Sun, Zheng ant et al. (2019). Some basic aspects of polymer nanocomposites: A critical review. Nano Materials Science. 1, 2-30.
  • Ganguly, S.; Dana, K.; and et al. (2011). Organophilic Nano Clay: A Comprehensive Review. rans. Ind. Ceram. Soc., 70 (4) 189-206.
  • Ghadiri, M., Chrzanowski, W. andRohanizadeh, R. (2013). Biomedical Applications of Cationic Clay Minerals. J. Name. 1-3
  • Gül, Ü. (2016). Derinin Sık Görülen Bakteriyel Enfeksiyonları. Ankara Med J,16(1):98‐114.
  • Huang, Z. ; Y. Li, W. Chen, J. Shi, N. Zhang, X. Wang, Z. Li, L. Gao, Y. Zhang, Modified bentonite adsorption of organic pollutants of dye wastewater, Mater. Chem. Phys. 202 (2017) 266–276. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys. 2017.09.028.
  • Kossah, R., Nsabimana C. Ant et al. (2009). ComparativeStudy on theChemicalComposition of SyrianSumac (Rhuscoriaria L.) andChineseSumac (Rhustyphina L.) Fruits. Pakistan Journal of Nutrition 8, 1570-1574.
  • Matthaus, B., Özcan, M.M., (2015). Fattyacidcomposition, tocopherol, and sterol contents of sumac (Rhuscoriaria L.) fruitoils. EuropeanJournal of LipidScienceandTechnology 117(8).
  • Mills, G.A. J. Holmes, E.B. Cornelius, Acid Activation of Some Bentonite Clays, J. Phys. Colloid Chem. 54 (1950) 1170–1185. https://doi.org/10.1021/j150482a009.
  • Propertiesand New Application Opportunities. MaterialsResearch, Vol. 12, No. 1, 1-39.
  • Paiva, L.B.; Morales, A. R.; Diaz, F. R. V. (2008). Organoclays: Properties, preparation and applications. Applied Clay Science 42, 8–24.
  • Raj, S.; Jose, S.; Sumod, U.S.; Sabitha, M. (2012). Nanotechnology in cosmetics: Opportunitiesandchallenges. J PharmBioalliedSci. Jul-Sep; 4(3): 186–193.
  • Ravindran, P.N, Divakaran M. (2012). Handbook of HerbsandSpices (Second Edition), Volume 2.
  • Taher, T.; D. Rohendi, R. Mohadi, A. Lesbani, Thermal Activated of Indonesian Bentonite as A Low-Cost Adsorbent for Procion Red Removal from Aqueous Solution, J. Pure Appl. Chem. Res. 7 (2018) 79–93. https://doi.org/10.21776/ub. jpacr.2018.007.02.351.
  • Toor, M.; B. Jin, S. Dai, V. Vimonses, Activating natural bentonite as a cost-effective adsorbent for removal of Congo-red in wastewater, J. Ind. Eng. Chem. 21 (2015) 653–661. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.03.033.
  • Tüzün, Y., Dolar, N. (2004). “Güncel Akne Tedavisi” Dermatose; 3, 220-229.
  • Uddin, M.K. A review on the adsorption of heavy metals by clay minerals, with special focus on the past decade, Chem. Eng. J. 308 (2017) 438–462. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016. 09.029.
  • Viseras, C.; Sanchez-Espejo, R. and et al. (2024). Clays in Cosmetics and Personal-Care Products. Clays and Clay Minerals. 69, 5: clay minerals in health applications. Published online by Cambridge University Press: 01 January 2024, pp. 501-521.
  • Williams, L.B., Haydel S.E. (2010). Evaluation of themedicinaluse of clayminerals as antibacterialagents. IntGeolRev. 52(7/8): 745–770.
  • Zhou, C.H. An overview on strategies towards clay-based designer catalysts for green and sustainable catalysis, Appl. Clay Sci. 53 (2011) 87–96. https://doi.org/10.1016/j.clay. 2011.04.016.

Synthesis of Organophilic Clay-Nanocomposite Containing Sumac Extract for Dermatological Purposes and Investigation of Its Bioactivity

Year 2024, Volume: 3 Issue: 2, 76 - 86, 26.12.2024
https://doi.org/10.69560/cujast.1551319

Abstract

The use of clays for cosmetic purposes has existed since ancient times, and its therapeutic use has existed since prehistory, and today's cosmetic industry uses significant amounts worldwide. Antioxidant and antibacterial compounds are generally used as active ingredients in many cosmetic products. In this study, it was aimed to prepare bioactive organophilic nanocomposites with an innovative approach in order to increase the effectiveness of clay (montmorillonite, MMT) mineral, which is widely used in cosmetic formulations, in line with its intended use and to test its bioactivity. For this purpose, montmorillonite clay obtained from domestic sources was purified by sedimentation method. Montmorillonite clay was made organophilic (OMMT) by using dodecyltrimethyl ammonium chloride solution. Sumac (fruit part), which is among the medicinal plants and used as a spice, was taken from the attar, dried, ground and extracted with water, ethanol and n-hexane separately for 8 hours in a Soxlet extraction apparatus. The n-hexane in the n-hexane extract was removed under vacuum and the obtained solid was extracted again with water/ethanol solution to obtain food grade sumac extract with 95% yield. The solvents of water and ethanolic extracts were also removed under vacuum. Nanocomposites were prepared with 1%, 3% and 5% sumac extract amount in OMMT and their bioactivity was tested by compatibilization with PEG-400. Bioactivity tests were performed on Nutrient Agar and Violet Bile Red Agar media at 37oC using gram positive Staphylococcus aureus and gram negative Escherichia coli bacteria growing on the skin surface. All of the clay nanocomposites prepared in three different compositions showed that they had bioactive properties by inhibiting the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria.

References

  • Aksaray, S. (2009). Toplum Kaynaklı ve Nozokomiyal Deri ve Yumuşak Doku İnfeksiyonlarından İzole Edilen StaphylococcusAureus’ların Mlsb Direnci ve Antimikrobiyal Duyarlılıkları. T. C. Sağlık Bakanlığı Haydarpaşa Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi. Uzmanlık tezi.
  • Camargo, P.H.C.; Satyanarayana, K.G.; Wypych, F. (2009) Nanocomposites: Synthesis, Structure, (ZatariamultiXora) againstsomefood-bornebacteria. Food Control 18, 646–649.
  • Ciftci, H. (2021). An Introduction to Montmorillonite Purification. Book chapter from Montmorillonite Clay edited by Faheem Uddin. Doi. 10.5772/intechopen.92926.
  • Dalgıç, A., Kavak, O., (2004). “Kil Mineralleri ve Sağlık” Dicle Tıp Dergisi 31,73-78.
  • Erkin, G., Boztepe, G. (2004). “Akne vulgaris” Hacettepe Tıp Dergisi; 35:207-211.
  • Fazeli, M.R.; Amin, G.; Attari, M.M.A.; (2007). Antimicrobial activities of Iranian sumac and avishan-e shirazi (Zataria multiflora) against some food-borne bacteria. Food Control. 18, 646-649.
  • Fu, Shaoyun; Sun, Zheng ant et al. (2019). Some basic aspects of polymer nanocomposites: A critical review. Nano Materials Science. 1, 2-30.
  • Ganguly, S.; Dana, K.; and et al. (2011). Organophilic Nano Clay: A Comprehensive Review. rans. Ind. Ceram. Soc., 70 (4) 189-206.
  • Ghadiri, M., Chrzanowski, W. andRohanizadeh, R. (2013). Biomedical Applications of Cationic Clay Minerals. J. Name. 1-3
  • Gül, Ü. (2016). Derinin Sık Görülen Bakteriyel Enfeksiyonları. Ankara Med J,16(1):98‐114.
  • Huang, Z. ; Y. Li, W. Chen, J. Shi, N. Zhang, X. Wang, Z. Li, L. Gao, Y. Zhang, Modified bentonite adsorption of organic pollutants of dye wastewater, Mater. Chem. Phys. 202 (2017) 266–276. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys. 2017.09.028.
  • Kossah, R., Nsabimana C. Ant et al. (2009). ComparativeStudy on theChemicalComposition of SyrianSumac (Rhuscoriaria L.) andChineseSumac (Rhustyphina L.) Fruits. Pakistan Journal of Nutrition 8, 1570-1574.
  • Matthaus, B., Özcan, M.M., (2015). Fattyacidcomposition, tocopherol, and sterol contents of sumac (Rhuscoriaria L.) fruitoils. EuropeanJournal of LipidScienceandTechnology 117(8).
  • Mills, G.A. J. Holmes, E.B. Cornelius, Acid Activation of Some Bentonite Clays, J. Phys. Colloid Chem. 54 (1950) 1170–1185. https://doi.org/10.1021/j150482a009.
  • Propertiesand New Application Opportunities. MaterialsResearch, Vol. 12, No. 1, 1-39.
  • Paiva, L.B.; Morales, A. R.; Diaz, F. R. V. (2008). Organoclays: Properties, preparation and applications. Applied Clay Science 42, 8–24.
  • Raj, S.; Jose, S.; Sumod, U.S.; Sabitha, M. (2012). Nanotechnology in cosmetics: Opportunitiesandchallenges. J PharmBioalliedSci. Jul-Sep; 4(3): 186–193.
  • Ravindran, P.N, Divakaran M. (2012). Handbook of HerbsandSpices (Second Edition), Volume 2.
  • Taher, T.; D. Rohendi, R. Mohadi, A. Lesbani, Thermal Activated of Indonesian Bentonite as A Low-Cost Adsorbent for Procion Red Removal from Aqueous Solution, J. Pure Appl. Chem. Res. 7 (2018) 79–93. https://doi.org/10.21776/ub. jpacr.2018.007.02.351.
  • Toor, M.; B. Jin, S. Dai, V. Vimonses, Activating natural bentonite as a cost-effective adsorbent for removal of Congo-red in wastewater, J. Ind. Eng. Chem. 21 (2015) 653–661. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.03.033.
  • Tüzün, Y., Dolar, N. (2004). “Güncel Akne Tedavisi” Dermatose; 3, 220-229.
  • Uddin, M.K. A review on the adsorption of heavy metals by clay minerals, with special focus on the past decade, Chem. Eng. J. 308 (2017) 438–462. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016. 09.029.
  • Viseras, C.; Sanchez-Espejo, R. and et al. (2024). Clays in Cosmetics and Personal-Care Products. Clays and Clay Minerals. 69, 5: clay minerals in health applications. Published online by Cambridge University Press: 01 January 2024, pp. 501-521.
  • Williams, L.B., Haydel S.E. (2010). Evaluation of themedicinaluse of clayminerals as antibacterialagents. IntGeolRev. 52(7/8): 745–770.
  • Zhou, C.H. An overview on strategies towards clay-based designer catalysts for green and sustainable catalysis, Appl. Clay Sci. 53 (2011) 87–96. https://doi.org/10.1016/j.clay. 2011.04.016.
There are 25 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Colloid and Surface Chemistry
Journal Section Research Articles
Authors

Gülay Gültek 0009-0008-9926-6242

Özcan Deniz 0009-0003-4875-7192

Early Pub Date December 23, 2024
Publication Date December 26, 2024
Submission Date September 16, 2024
Acceptance Date November 8, 2024
Published in Issue Year 2024 Volume: 3 Issue: 2

Cite

APA Gültek, G., & Deniz, Ö. (2024). Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 3(2), 76-86. https://doi.org/10.69560/cujast.1551319
AMA Gültek G, Deniz Ö. Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması. CUJAST. December 2024;3(2):76-86. doi:10.69560/cujast.1551319
Chicago Gültek, Gülay, and Özcan Deniz. “Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi Ve Biyoaktivitesinin Araştırılması”. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi 3, no. 2 (December 2024): 76-86. https://doi.org/10.69560/cujast.1551319.
EndNote Gültek G, Deniz Ö (December 1, 2024) Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 3 2 76–86.
IEEE G. Gültek and Ö. Deniz, “Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması”, CUJAST, vol. 3, no. 2, pp. 76–86, 2024, doi: 10.69560/cujast.1551319.
ISNAD Gültek, Gülay - Deniz, Özcan. “Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi Ve Biyoaktivitesinin Araştırılması”. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 3/2 (December 2024), 76-86. https://doi.org/10.69560/cujast.1551319.
JAMA Gültek G, Deniz Ö. Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması. CUJAST. 2024;3:76–86.
MLA Gültek, Gülay and Özcan Deniz. “Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi Ve Biyoaktivitesinin Araştırılması”. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi, vol. 3, no. 2, 2024, pp. 76-86, doi:10.69560/cujast.1551319.
Vancouver Gültek G, Deniz Ö. Dermatolojik Amaçlı Sumak Özütü İçeren Organofilik Kil-Nanokompozit Sentezi ve Biyoaktivitesinin Araştırılması. CUJAST. 2024;3(2):76-8.