Yeni tripeptit sübstitüe siklotrifosfazen bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve in vitro sitotoksik ve genotoksik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of synthesis, characterization in vitro cytotoxic and genotoxic properties of new tripeptide substituted cyclotrifosphazenes
Yazar: ALPASLAN KAPLAN
Danışman: DOÇ. DR. KENAN KORAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Fosfazen = Phosphazene

Özet:
Bu tez çalışmasında ilk olarak, başlangıç bileşiği olarak amin grubu korumalı karboksil grubu serbest olan tirozin aminoasitinin (Boc-Tyr-OH) sırasıyla Glisin ve Alanin metil ester hidroklorür formları ile CDMT yöntemi ile asetonitril ortamında etkileştirilerek 2 adet dipeptit bileşiği (Boc-Tyr-Gly-OCH3 ve Boc-Tyr-Ala-OCH3) elde edildi. Bu dipeptitler kullanılarak birinci aşamada, metil esterli dipeptit bileşiklerinin ester grupları karboksil grubuna dönüştürülerek Boc-Tyr-Gly/Ala-OH dipeptitleri sentezlenmiştir. Boc-Tyr-Gly-OH ve Boc-Tyr-Ala-OH dipeptitleri bileşiklerinden Boc-Tyr-Gly-OH ile Glisin (NH2-Gly-OCH3.HCl) ve Alanin (NH2-Ala-OCH3.HCl), Boc-Tyr-Ala-OH dipeptiti ile sırasıyla Glisin (NH2-Gly-OCH3.HCl), Alanin (NH2-Ala-OCH3.HCl), Valin (NH2-Val-OCH3.HCl) ve Fenilalanin (NH2-Phe-OCH3.HCl) metil ester hidroklorür aminoasitleri ile asetonitril içerisinde CDMT yöntemine kullanılarak etkileştirilmesi ile 6 adet tripeptit bileşiği elde edilmiştir. Üçüncü aşamada, elde edilen tripeptit bileşikleri, fosfazen başlangıç bileşiği olan DPP ile etkileştirilerek 6 adet disübsititüe tripeptit-siklotrifosfazen bileşiği elde edildi. Elde edilen tüm bileşikler ince tabaka kromatografisi ile takip edilerek sonlandırıldı ve aynı hareketli faz göz önünde bulundurularak Flash kromatografisi ile saflaştırılmıştır. Saf olarak elde edilen tripeptitlerin yapısal karakterizasyonları elementel analiz, FT-IR, 1H, 13C-APT NMR spektrumları ile sübstitüe fosfazen bileşiklerinin ise ek olarak 31P ve HETCOR (2D) NMR ve MALDI-TOF MS spektroskopi yöntemleri kullanılarak gerçekleştirildi. Bileşiklerin termal özellikleri TGA yöntemi ile belirlendi. TGA eğrilerinden bileşiklerin neredeyse tamamının bozunmaya başladığı sıcaklık 400 0C'nin üzerindedir. Bu sonuçlar neticesinde elde edilen siklotrifosfazenlerin termal olarak kararlı bir yapıda oldukları görülmektedir.
Saf olarak elde edilen bileşiklerin insan kanser hücre hatları over (A2780) ve prostat (PC-3) kanser hücre hatlarına karşı sitotoksisite özellikleri MTT assay yöntemiyle belirlenerek % hücre canlılıkları belirlendi ve bileşiklerin LogIC50 değerleri hesaplandı. Hücre ölümlerinin DNA hasarı mekanızması üzerinden olup olmadığı Comet Assay metodu ile belirlendi. Hücre canlılığında meydana gelen azalmanın temelinde DNA hasarına bağlı olarak ortaya çıktığı comet assay deneyleriyle belirlendi (p<0.05).

Abstract:
In this thesis, 2 dipeptide compounds (Boc-Tyr-Gly-OCH3 and Boc-Tyr-Ala-OCH3) were obtained by interacting the amino acid tyrosine (Boc-Tyr-OH) with Glycine and Alanine methyl ester hydrochloride forms with protected amine group and free carboxyl group respectively by CDMT method in acetonitrile medium. Using these dipeptides, Boc-Tyr-Gly-OH and Boc-Tyr-Ala-OH dipeptides were synthesized in the first step by converting the ester groups of the methyl ester dipeptide compounds into carboxyl groups in acetonitrile. Boc-Tyr-Gly/Ala-OH dipeptides were synthesized as Boc-Tyr-Gly-OH with Glycine (NH2-Gly-OCH3.HCl) and Alanine (NH2-Ala-OCH3.HCl), Boc-Tyr-Ala-OH dipeptide with Glycine (NH2-Gly-OCH3.HCl), Alanine (NH2-Ala-OCH3. HCl), Valine (NH2-Val-OCH3.HCl) and Phenylalanine (NH2-Phe-OCH3.HCl) methyl ester hydrochloride amino acids in acetonitrile using the CDMT method, 6 tripeptide compounds were obtained. In the third step, the obtained tripeptide compounds were interacted with the phosphazene starting compound DPP to obtain 6 disubstituted tripeptide-cyclotriphosphazene compounds. All the compounds obtained were followed by thin layer chromatography and purified by flash chromatography using the same mobile phase. Structural characterizations of the purified tripeptides were carried out by elemental analysis, FT-IR, 1H, 13C-APT NMR spectra and substituted phosphazene compounds were additionally characterized by 31P and HETCOR (2D) NMR and MALDI-TOF MS spectroscopy. Thermal properties of the compounds were determined by TGA method. From the TGA curves, the temperature at which almost all of the compounds start to decompose is above 400 0C. These results indicate that the obtained cyclotriphosphazenes are thermally stable.
The cytotoxicity properties of the pure compounds against human cancer cell lines ovarian (A2780) and prostate (PC-3) cancer cell lines were determined by MTT assay method, % cell viability was determined and LogIC50 values of the compounds were calculated. Comet assay method was used to determine whether cell death was caused by DNA damage mechanism. It was determined by comet assay experiments that the decrease in cell viability was mainly due to DNA damage (p<0.05).