Sülfonamit içeren yeni Schiff bazlarının sentezlenmesi ve asetilkolinesteraz ile bütirilkolinesteraz enzim inhibisyonu üzerine etkilerinin incelenmesi
Synthesis of novel sulfonamide-containing Schiff bases and investigation of their effects on acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase enzyme inhibition
Yazar: SAMARA OMER ABDULKAREEM ABDULKAREEM
Danışman: PROF. DR. SERVET ÇETE
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı, sülfonamid içeren bileşiklerin (sülfaguanidin, sülfathiazol ve sülfadiazin), aromatik yapılı aldehitlerle (4-(Metiltiyo) benzaldehit, 3,4,5-trimetoksibenzaldehit ve 4-fenoksibenzaldehit) tepkimesi sonucunda yeni Schiff bazı inhibitörlerinin sentezi ve bunların biyolojik özelliklerinin araştırılmasıdır. Araştırma dört ana kısıma ayrılmıştır. Schiff bazı inhibitörlerinin senteziyle başlayarak; bu inhibitörlerin Asetilkolinesteraz (AChE) ve Bütirilkolinesteraz (BChE) üzerindeki inhibisyon etkinlikleri değerlendirilmiş; sitotoksik ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmiş, son olarak ise moleküler modelleme çalışmaları yapılmıştır. Gaussian 16 ile DFT/B3LYP/6-31+G (d,p) programı kullanılarak Schiff bazlarının ideal yapıları belirlemiştir. Aynı zamanda sınır moleküler orbitaller (HOMO ve LUMO), kimyasal reaktivite parametreleri ve moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) haritaları oluşturulmuştur. AutoDock Vina ile yapılan moleküler kenetlenme çalışmaları ardından Biodescovery yazılımıyla yapılan analizler ile AChE ve BChE için bağlanma eğilimleri tMEPit edilmiştir. Sentezlenen Schiff bazlarının karakterizasyon çalışmaları ¹H-NMR, ¹³C-NMR, GC-MASS ve FT-İR yöntemler ile değerlendirilmiştir. İnhibitörlerin asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz enzimleri üzerine olan IC50 ve Ki değerleri hesaplanarak inhibisyon türleri belirlenmiştir. Bu değerler kıyaslandığında en iyi sonuçlar AChE enzimi için K2 inhibitörü (IC50 =2,6742±0,4421 μM), BChE enzimi için ise K2 (IC50 =2,9442±0,336376 μM) olarak bulunmuştur. Daha sonra bileşiklerin kırmızı kan hücreleri üzerine olan hemoliz aktivitesini değerlendirmek için in vitro sitotoksisite testleri yapılmıştır. Son olarak inhibitörlerin, iki Gram-negatif suş (Escherichia coli ATCC 25922 ve Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853), iki Gram-pozitif suş (Staphylococcus aureus ATCC 25923 ve Enterococcus faecalis ATCC 29212), ve üç maya suşu (Candida albicans ATCC 10231, Candida kruseiat ATCC 6258 ve Candida glabrata ATCC 90030) üzerinde antimikrobiyal aktiviteleri in vitro olarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this study, A new Schiff base inhibitors were produced by reacting sülfonamide-containing compounds (sülfaguanidine, sülfathiazole, and sülfadiazine) with aromatic aldehydes and their biological characteristics were investigated. The study was divided into four stages: the synthesis of Schiff base inhibitors, the assessment of their inhibitory effects on Acetylcholinesterase (AChE) and Butyrylcholinesterase (BChE), the evaluation of their cytotoxic and antibacterial properties, and molecular modeling investigations. Theoretical research with DFT/B3LYP/6-31+G(d,p) in Gaussian 16 yielded optimal structures, frontier molecular orbitals (HOMO and LUMO), chemical reactivity parameters, and molecular electrostatic potential (MEP) maps. Molecular docking using AutoDock Vina and subsequent analysis using Biodescovery software revealed binding affinities for AChE and BChE. The produced inhibitors were evaluated using ¹H-NMR, ¹³C-NMR, GC-MS, and FT-IR. Compound K2 showed the highest inhibition of AChE (IC50 = 2.6742 ± 0.4421 µM) and BChE (IC50= 2.9442 ± 0.3364 µM). development. Compounds S2, S3, and C2 have lesser cytotoxicity due to decreased hemolytic activity. Antimicrobial testing showed that the inhibitors were effective against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Candida albicans, Candida krusei, and Candida glabrata. These findings imply that sülfonamide-based Schiff base inhibitors are interesting options for future medication.