Amino asit grupları taşıyan bazı benzimidazol türevlerinin sentezi
Synthesis of some benzimidazole deriatives bearing amino acid groups
Yazar: NESRİN BUĞDAY
Danışman: PROF. DR. HASAN KÜÇÜKBAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Benzimidazol türevleri doğal oluşan bir çok ürün ve çeşitli ilaçlarda bulunduğundan ilginç heterohalkalı bileşiklerdir. Bunlar aynı zamanda modern ilaç keşfinde önemli bir farmakordur. Antitümör, diüretik, antifungal, antibakteriyal, antihelmentik, antialerjik, antihistaminik, vazodilaltör, hipotansif, spazmolotik ve lokal analjezik gibi farklı farmakolojik aktivitelere sahip çok yönlü bileşiklerdir. Benzimidazoller ayrıca, iyonheme sistemleri, vitamin B12 ve türevleri ile çeşitli metaloproteinleri içeren değişik biyolojik moleküllerde geçiş metalleri için önemli bir ligant özelliği de gösterir Bu nedenle benzimidazoller sentetik organik kimyacılar ve biyologlar için artan bir ilgi ile incelenmektedir.  Diğer taraftan, kısa peptit dizisinin geniş bir biyolojik aktiviteye sahip olduğu bilinmektedir. Peptit protein etkileşimleri hücre biyolojisinin merkezidir. Düşük molekül kütleli peptitlerin biyolojik bariyerleri daha kolay geçeceği ve proteaz saldırılarında daha az duyarlı olacağı da bilinmektedir. Peptit ve protein sentezleri biyolojik fonksiyonları anlamada büyük öneme sahiptir. Ancak, peptit ve proteinler bir çok biyolojik prosesi organize etseler de, düşük biyoyaralanım ve kararlılık ile sınırlı alt tür reseptör seçiciliği gibi dezavantajlara sahiptir. Bu nedenle, peptit parçalarının, yüksek affiniteli peptit olmayan yapılarla değiştirilmesi için seçici sentez ve dizayna çok çaba harcanmıştır. Heteroaromatik yapılı benzimidazol halkası, moleküler simetri ve aromatikliğinden kaynaklanan mükemmel kararlılığı nedeniyle peptit omurgasına bağlandığında, kendi mükemmel özelliklerini bozmaksızın peptidlere taşıyabilecektir. Değişik peptidler ile benzimidazol veya benzimidazol türevleri etkileştirilerek biyolojik önemli ve biyolojik sistemlere benzer aktif bileşiklerin sentez edilmesi oldukca önemlidir. Bu konuda literatürde son derece sınırlı bilgi mevcuttur.  
Bu tez kapsamında aşağıdaki şemada verilen bir seri,  yeni benzimidazol içeren amino asit ve peptit türevleri (1-20) sentezlenmiş ve kimyasal yapıları enstrumental analiz yöntemleri ( 1H NMR, 13C NMR, IR ve element analizi) kullanılarak kanıtlanmıştır. Sentezi yapılan türevlerden bazılarının in vitro antimikrobiyal aktiviteleri standart bakteri suşları Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Pseudomonas aureus ATCC 27853  ve Enterococcus faecium NJ-1 ile  Candida albicans ve Candida tropicalis mayalarına karşı taranarak belirlenmiştir.

Abstract:
Benzimidazole derivatives are interesting heterocycles because they are present in many naturally occurring products and various drugs. They also an important pharmacophore in modern drug discovery and continue to be the most versatile class of compounds possessing different pharmacological activities such as antitumor, diuretic, fungicidal, bactericidal, antihelmintic, antiallergic, antihistaminic, vasodilator, hipotensive, spasmoliytic activities and local analgesic. Moreover, benzimidazoles is of a considerable interest as a ligand toward transition metal ions with a variety of biological molecules including ionheme systems, vitamin B12 and its derivatives, and several metalloproteins. For this reason, the complexes of transition metal salts with benzimidazole derivatives have been extensively investigated as model structure of some important biological molecules. On the other hand, it is known that short peptide sequences present a broad spectrum of biological activity. Peptide-protein interactions are central to cell biology. It is also known that, low molecular weight peptides can easily cross biological barriers, are less susceptible to protease attacks. The synthesis of peptides and proteins is of great importance to the understanding of biological functions. Although peptides and proteins mediate numerous biological process, their use as therapeutic agents is often accompanied by several drawbacks, including poor bioavailability, low biostability, and limited receptor subtype selectivity. Therefore, much effort has been expended on the design and synthesis of selective, high-affinity ligands by replacing portions of peptides with nonpeptide structures. The benzimidazole rings with heteroaromatic structure have excellent stabilities derived from its molecular symmetry and aromaticity, so the incorporation of benzimidazole group into peptide backbone would bear without deterioration of their own excellent properties. In this respect, the synthesis of biological important active molecules which are similar to the biological systems from the reacting various peptides with benzimidazole or benzimidazole derivatives are especially important. There is extremely limited information in the literature on this subject.
 Within the framework of this project, a series of new benzimidazole containing amino acids and peptides (1-20) as given at below scheme were synthesized and their structures were identified by 1H NMR, 13C NMR, IR and elemental analysis. . Some of the  synthesized derivatives were screened  for their in vtro antimicrobial activities against standard strains; Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Pseudomonas aureus ATCC 27853  ve Enterococcus faecium NJ-1 and the yeasts Candida albicans and Candida tropicalis.