Bisbenzazol yapısında yeni bileşiklerin sentezi, yapılarının aydınlatılması ve antikanserojen etkilerinin araştırılması
Synthesis and structure analysis of new bisbenzazole derivatives and investigation of their anticancer activities
Yazar: TURGUT ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. ÖZTEKİN ALGÜL
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Benzazoller = Benzazoles ; Benzimidazol türevleri = Benzimidazole derivatives ; Benzimidazoller = Benzimidazoles ; Benzoksazoller = Benzoxazoles ; Kimyasal yapı = Chemical structure

Özet:
Son yıllarda kemoterapi alanında çok sayıda gelişme olmasına rağmen kanser dünya genelinde halen ciddi mortaliteye sebep olmaya devam etmektedir. Henüz kanser tedavilerinde istenilen noktaya ulaşılamamış olması, çalışmaların daha etkili, daha selektif, daha potens ve daha az toksik olan yeni kanser ilaçlarının bulunması üzerine yoğunlaşmasına neden olmaktadır. Grubumuzun bu alandaki çalışmaları sonucunda 5-fluoro-2-[(1H-benzimidazol-2-il)tiyometilen]-1H-benzimidazol olarak isimlendirilen RHE-50 bileşiği referans alınarak araştırmalar geliştirilmiştir. Daha önceki çalışmalarca RHE-50 bileşiğinin hepatoselüler karsinom hücrelerinin büyümesini durdurucu etkinin yanı sıra A549 (Akciğer kanser hücreleri), HeLa (Boyun bölgesi adenokarsinom hücreleri), A498 (Böbrek karsinoma hücreleri), A375 (Melanoma hücreleri) hücre türleri üzerinde de sitotoksik etkiye sahip olduğunun gösterilmesi, araştırmalarımızı özellikle RHE-50 yapısına benzeyen bir seri bis-benzazol türevinin tasarlanıp, optimum verimle sentezlenmesi, çeşitli kanser hücreleri üzerine anti-proliferatif etkilerinin belirlenmesi, yapı aktivite ilişkilerinin ortaya çıkarılması ve uygun bir etki mekanizmasının önerilmesi amaçları doğrultusunda şekillendirmiştir. 
	Bu çalışmada, bisbenzazol türevi bileşiklerden; N-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-1H-benzo[d]imidazol-2-karboksamit (Bileşik No 9), N-(benzo[d]oksazol-2-il)-1H-benzo[d] imidazol-2-karboksamit (Bileşik No 10), N-(benzo[d]tiyazol-2-il)-1H-benzo[d]imidazol-2- karboksamit (Bileşik No 11), N,2-bis(1H-benzo[d]imidazol-2-il) asetamit (Bileşik No 12), 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-N-(benzo[d]oksazol-2-il)asetamit (Bileşik No 13), 2-(1H-benzo[d] imidazol-2-il)-N-(benzo[d]tiyazol-2-il)asetamit (Bileşik No 14), N-((1H-benzo[d] imidazol-2-il)metil)-1H-benzo[d]imidazol-2-karboksamit (Bileşik No 16), N-((1H-benzo[d]imidazol-2-il)metil)-2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetamit (Bileşik No 17) Phillps yöntemine göre sentezlenmiş ve yapıları FT-IR ve 1H-NMR ile aydınlatılmıştır. 
Benzimidazol türevi bu bileşiklerin, sağlıklı hücrelere model olacak HEK293 hücre hattı ile akciğer (A549), serviks (HeLa), cilt  (A375) ve karaciğer (HepG2) kanser hücre hatları üzerindeki antiproliferatif etkileri MTT (3-[4,5-dimetiltiyazol-2-il]-2,5-difeniltetrazolyum bromür) yöntemiyle araştırılmıştır.
	Sentezlenen bileşiklerden, Bileşik No 13; HeLa ve A375, ve Bileşik No 10; HepG2 kanser hücre hatlarına karşı güçlü antiproliferatif aktivite göstermiştir. 
Anahtar Kelimeler: Bis yapılar, benzimidazol, benzoksazol, benzotiyazol, antikanser aktivite, yapı-aktivite ilişkileri. 
Danışman: Prof. Dr. Öztekin ALGÜL, Mersin Üniversitesi, Farmasötik Kimya Anabilim Dalı, Mersin.

Abstract:
Although, in recent years, there have been substantial improvements in the field of chemotherapy, cancer continues to have high rates of mortality worldwide. Lack of reaching the desired points in cancer treatments has led our group to focus on developing new cancer drug candidates that are more effective, more selective, more potent and have less adverse effects.
Based on our previous studies on this area,  RHE-50, 5-fluoro-2-[(1H-benzimidazole-2-yl)thiomethylen]-1H-benzimidazole, molecule exerted a highly potent activity. Due to the fact that in our previous studies RHE-50 molecules showed a strong activity against hepatocellular carcinoma cell HepG2, lung cancer cells A549, cervical cancer cells HeLa, kidney cancer cells A498, and melanoma cells A375; in our present study we aimed to design and synthesize a series of  bis-benzazol derivatives with similar strcutures to those of RHE-50 by optimum yield. Our experimental designs were established to determine the antiproliferative effects of these structures on various cancer cells,  and to explain structure activity relationship (SAR) of each molecule, therefore to suggest a realistic mechanism of action. 
In this study, we synthesized the following compounds: 2-alkyl/alkoxy substitutedbenzimidazole derivatives; N-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-1H-benzo[d]imidazole-2-karboksamit (Compound 9), N-(benzo[d]oxazol-2-yl)-1H-benzo[d]imidazol-2- carboxamide (Compound 10), N-(benzo[d]thiazol-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole-2-carboxamide (Compound 11), N,2-bis(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)acetamide (Compound 12), 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-N-(benzo[d]oxazol-2-yl)acetamide (Compound 13), 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-N-(benzo[d]thiazole-2-yl)acetamide (Compound 14), N-((1H-benzo[d] imidazol-2-yl)methyl)-1H-benzo[d]imidazole-2-carboxamide (Compound 16), N-((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl)-2-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)acetamide (Compound 17) by using Phillips method. These molecules's structures were further elucidated by FT-IR and 1H-NMR.
Antiproliferative effects of benzimidazole derived compounds were investigated against healthy cell model human embryonic kidney (HEK 293) cell line, cervical cancer cell line (HeLa), human skin malignant melanoma cell line (A375) and human liver hepatocellular cell line (HepG2) by MTT (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide) method.
Some of the compounds showed strong antiproliferative activity and were marked as highly potent for future studies. These were: Compound No 13 against HeLa and A375 cells; Compound No 10 against HepG2 cells.

Key words: Bis structure, benzimidazole, benzoxazole, benzothiazole, anticancer activity, structure-activity relationship.
Advisor: Prof. Dr. Öztekin ALGÜL, Department of Pharmaceutical Chemistry, Mersin University, Mersin.