Piridin türevli N-verici ligant içeren metal karboksilatların sentezi, karakterizasyonu ve polimerlerinin biyolojik uygulamaları
Synthesis, characterization of metal carboxylates containing pyridine derived N-donor ligand, and biological applications of polymers
Yazar: SİNEM YURTCAN
Danışman: DOÇ. DR. ZUHAL YOLCU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Anorganik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, geçiş metal kompleksi gömülü hidrojellerin potansiyel biyolojik uygulanabilirliğini araştırmak için 2,6-piridin dikarboksilik asit (dipic), izoftalik asit (Isopht), 4-aminopiridin (4-apy), ve 2-piridinetanol (2-pyet) içeren altı farklı kompleks sentezlenmiştir: (4-apyH)2[Mn(dipic)2]•3H2O (1), [(4-apyH)2[Cu(dipic)2]•5H2O (2), (4-apyH)2[Zn(dipic)2]•3H2O (3), [Mn(Isopht)(2-pyet)(H2O)]n•H2O (4), [Cu(dipic)(2-pyet)(H2O)] (5), [Zn(Isopht)(2-pyet)]n (6). Kompleksler X-ışını tek-kristal kırınımı, element analiz, manyetik moment, UV-Vis spektroskopi, FT-IR ve termogravimetrik analiz (TGA) ile karakterize edilmiştir. 
Komplekslerin manyetik duyarlılıkları ölçüldüğünde; d9 yapılı Cu(II) ve d5 yapılı Mn(II) komplekslerinin paramanyetik olduğu, d10 yapılı Zn(II) kompleksinin ise beklenildiği gibi diyamanyetik olduğu belirlenmiştir.
UV-Vis spektrumlarında, 264-284 nm aralığında dipic ve 4-apy ligantlarına ait yüksek şiddetli π→π* ve n→π*  geçişlerine ait pikler ve 794 nm'de Cu(II)'nin d-d geçişine ait tek pik gözlenmektedir.
Merkez atomunun koordinasyon geometrisinin (1), (2), (3) komplekslerinde bozulmuş oktahedral, (4) kompleksinde beşgen çift piramit, (5) ve (6) kompleksinde bozulmuş karepiramit koordinasyon geometride olduğu X-ışını tek kristal yöntemiyle tespit edilmiştir.
Tüm komplekslerin 1000 ppm'de A.brasiliensis, S.crevisiae funguslarına karşı antifungal aktivite gösterdiği belirlendi. 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) bazlı kompleks gömülü hidrojeller (Mn-kompleks (1) ve (4), Cu-kompleks (2) ve (5), Zn-kompleks (3) ve (6) hazırlanmış ve FT-IR, termogravimetrik analiz (TGA) ve taramalı elektron mikroskobu/enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM/EDX) ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan metal kompleksleri ve metal kompleksi gömülü hidrojeller, in vitro agar difüzyon yöntemiyle üç mantar türü A.brasiliensis, S.cerevisiae, C.albicans ve üç bakteri türü E.coli, B.cereus, S.aureus'a karşı antimikrobiyal aktiviteleri açısından test edilmiştir. Antimikrobiyal testler, tüm metal kompleks gömülü hidrojellerin test edilen tüm suşlara karşı kontrol hidrojelinden daha iyi antimikrobiyal aktivite sergilediğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, to investigate the potential biological applicability of six different metal complexes of embedded hydrogels were synthesized complexes were abbreviated including 2,6-pyridine dicarboxylic acid (dipic), isophthalic acid (Isopht), 4-aminopyridine (4-apy), and 2-pyridinethanol (2-pyet) as ligands: (4-apyH)2[Mn(dipic)2]•3H2O (1), [(4 apyH)2[Cu(dipic)2]•5H2O (2), (4-apyH)2[Zn(dipic)2]•3H2O (3), [Mn(Isopht)(2 pyet)(H2O)]n•H2O (4), [Cu(dipic)(2-pyet)(H2O)] (5), [Zn(Isopht)(2-pyet)]n (6). The complexes were characterized by X-ray single-crystal diffraction, elemental analysis, magnetic moment, UV-Vis spectroscopy, FT-IR and TGA.
When spin-only magnetic moments of the complexes were measured; Cu(II) with d9 structure and Mn(II) complexes with d5 structure were found paramagnetic, Zn(II) complex with d10 structure was found diamagnetic as expected. In the UV-Vis spectra, peaks of high intensity π→π* and n→π* transitions of dipic and 4-apy ligands in a range 264-284 nm and a single peak of Cu(II) d-d transition at 794 nm were observed. The coordination geometry of the central atom was found to be distorted octahedral in complexes (1), (2), (3), pentagonal pyramid in complex (4), a distorted square pyramid in complex (5) and (6) coordination geometry of central atom by X-ray single crystal method.
All complexes, exhibited antifungal activity against A.brasiliensis, S.crevisiae fungi at 1000 ppm. The complex embedded hydrogels (Mn-complex (1) ve (4), Cu-complex (2) ve (5), Zn-complex (3) ve (6) based on 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) were prepared and characterized by FT-IR, thermogravimetric analysis (TGA) and Scanning electron microscopy/energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX). The prepared metal complexes and metal complex embedded hydrogels were tested for their antimicrobial activity against three fungal species A.brasiliensis, S.cerevisiae, C. albicans and three bacteria strains E.coli, B. Cereus, S.aureus by the in vitro agar diffusion method. The antimicrobial tests indicated that all metal complex embedded hydrogels exhibit antimicrobial activity against all tested strains better than that of the control hydrogel.