Pitaya (Hylocereus costaricensis) kabuğu ekstraktı yüklü nanolipozom içeren dudak balmının geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Pitaya (Hylocereus costaricensis) kabuğu, yüksek fenolik bileşik içeriği sayesinde güçlü antioksidan özellik göstermektedir. Bu çalışmada, Hylocereus costaricensis kabuğu sürdürülebilir kozmetik uygulamaları için yenilikçi bir ham madde olarak değerlendirilmiştir. Ancak fenolik bileşiklerin düşük stabilitesi ve biyoyararlanımı, uygulamalarda bazı sınırlamalar oluşturmaktadır. Bu sınırlamaların aşılması amacıyla, Hylocereus costaricensis kabuğu ekstraktı taşıyan nanolipozomlar geliştirilmiş ve bu sistemlerin lipozomal dudak balmı formülasyonlarında kullanımı araştırılmıştır. Ekstraktın elde edilmesinde ultrasonik destekli ekstraksiyon yöntemi kullanılmış ve ekstraksiyon koşulları optimize edilmiştir. Optimum koşullarda elde edilen ekstraktın bileşenleri HPLC-DAD ile tanımlanmıştır. Ekstrakt, ince film hidrasyonu yöntemiyle nanolipozomal sisteme enkapsüle edilmiş ve formülasyon parametreleri optimize edilmiştir. Optimum formülasyonda %83,1 oranında enkapsülasyon etkinliği elde edilmiştir. Lipozomlar; partikül boyutu, ζ-potansiyeli, morfolojisi (TEM, DLS) ve depolama stabilitesi yönünden karakterize edilmiştir. Elde edilen optimum lipozom sistemleri, balmumu ve doğal yağlar ile birleştirilerek dudak balmı formülasyonları geliştirilmiştir. Formülasyonlar, pH, renk ve iletkenlik gibi fizikokimyasal parametreler bakımından değerlendirilmiştir. Antioksidan salım profili ve duyusal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca biyolojik etkinlik, HaCaT hücre hattı üzerinde yapılan sitotoksisite ve yara iyileştirme analizleri ile desteklenmiştir. Elde edilen bulgular hem ekstraksiyon hem de enkapsülasyon süreçlerinin başarıyla optimize edilebildiğini ve Hylocereus costaricensis kabuğu ekstraktının dermokozmetik ürünlerde etkili bir antioksidan bileşen olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Çalışma, biyolojik değeri yüksek atıkların işlevsel ve sürdürülebilir kozmetik ürünlere dönüştürülmesine katkı sağlamaktadır.

The peel of pitaya (Hylocereus costaricensis) exhibits strong antioxidant properties due to its high content of phenolic compounds. In this study, the peel of Hylocereus costaricensis was evaluated as an innovative raw material for sustainable cosmetic applications. However, the low stability and bioavailability of phenolic compounds pose certain limitations for such applications. In order to overcome these limitations, nanoliposomal systems carrying Hylocereus costaricensis peel extract were developed, and the use of these liposomes in liposomal lip balm formulations was investigated. Ultrasonic-assisted extraction was employed for obtaining the extract, and the extraction conditions were optimized. The components of the extract obtained under optimal conditions were identified by HPLC-DAD. The extract was encapsulated in a nanoliposomal system using the thin film hydration method, and formulation parameters were optimized. In the optimal formulation, an encapsulation efficiency of 83.1% was achieved. The liposomes were characterized in terms of particle size, ζ-potential, morphology (TEM, DLS), and storage stability. The optimum liposomal systems were combined with beeswax and natural oils to develop lip balm formulations. The formulations were evaluated in terms of physicochemical parameters such as pH, color, and conductivity. Their antioxidant release profiles, and sensory properties were also examined. Moreover, biological activity was supported by cytotoxicity and wound healing analyses conducted on the HaCaT cell line. The findings demonstrated that both the extraction and encapsulation processes were successfully optimized, and that Hylocereus costaricensis peel extract could be used as an effective antioxidant component in dermocosmetic products. This study contributes to the transformation of biologically valuable waste materials into functional and sustainable cosmetic products.