İlaç sanayisinde kullanılan bazı organik maddelerin ışınlanmasıyla oluşan hasar merkezlerinin epr tekniği ve ab-ınıtıo yöntemiyle incelenmesi
Investigation of damage centers induced irradiation of some organic materials using in pharmaceutical industry with epr techniques and ab-inito methods
Yazar: LEVENT ATEŞ
Danışman: PROF. DR. AYHAN ÖZMEN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ilaç etken maddelerinden Flutamide, Salicylamide, Sülfathiazole, Chlorothiazide ve Benzocaine, Yoğunluk Fonksiyonelleri Teorisi (DFT) ile moleküler yapı tayinleri yapılmış ve Elektron Paramanyetik Rezonans (EPR) tekniğiyle ışınlamayla bu maddelerde oluşmuş radikallerin manyetik özellikleri incelenmiştir. Bu maddelerin kararlı yapıları belirlenirken Spartan programında Moleküler Mekanik Metot ile Moleküler Mekanik Kuvvet Alan (Molecular Mechanics Force Field-MMFF) yöntemleri kullanılmıştır. Konformasyonlar vektör uzayına göre elenerek kalan konformasyonların enerjileri ve geometrik parametreleri Gaussian 03 paket programı kullanılarak, Yoğunluk Fonksiyonelleri yöntemi ile B3LYP/6/-311++G(d,p) baz setiyle hesaplanmıştır. Enerji seviyelerine göre en kararlı konformasyon tespit edilmiştir. Işınlanma sonrası numunelerin yapılarında oluşması beklenen radikaller kararlı konformasyonlarına göre modellenmiş ve bu modellenen radikaller Yoğunluk Fonksiyonelleri Teorisi (DFT) yöntemiyle optimizasyon hesaplamaları yapılmıştır. Teorik EPR parametreleri B3LYP metodu ve TZVP baz setleri kullanılarak hesaplanmıştır. Bu ilaç etken maddeleri 60Co gama kaynağı kullanılarak 25 kGy dozda ve oda sıcaklığında ışınlanmıştır. Sülfathiazole tek kristal formu ve diğer maddelerin toz formları için, farklı sıcaklık ve mikrodalga güçlerinde EPR spektrumları alınmıştır. Spektrumlardan elde edilen deneysel EPR parametreleri ile Teorik olarak modellenen radikallerin EPR parametreleri birlikte yorumlanarak radikal tespiti yapılmıştır.

Abstract:
In this study, the molecular structure determinations of Flutamide, Salicylamide, Sulfathiazole, Chlorothiazide and Benzocaine, which are drug active ingredients, were determined by Density Functional Theory (DFT) and magnetic properties of the radicals formed by irradiation of these samples were investigated by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) technique. When the stable structures of these materials, Molecular Mechanical Method and the Molecular Mechanical Force Field (MMFF) methods were used in the Spartan program. By eliminating the conformations according to the vector space, the energies and geometric parameters of the remaining conformations were calculated using the Gaussian 03 package program, the Density Functional method, and the basis set B3LYP/6/-311++G(d,p). The most stable conformation was determined according to the energy levels. The radicals expected to form in the samples after irradiation were modeled according to their stable conformations, and these modeled radicals were optimized using the Density Functional Theory (DFT) method. Theoretical EPR parameters were calculated using B3LYP method and TZVP base sets. These active ingredients were irradiated at a dose of 25 kGy at room temperature using a 60Co gamma source. EPR spectra were taken for sulfathiazole single crystal form and powder forms of other substances at different temperatures and microwave powers. Experimental EPR parameters obtained from the spectra and the Theoretically modeled radicals were interpreted together, and radical was identified.