Kumarin-pirazolon melez sistemine sahip yeni floresans uçların sentezi, karakterizasyonu, anyonlara ve biyolojik moleküllere karşı ilgilerinin ve sitotoksik etkilerinin belirlenmesi
Synthesis and characterization of new fluorescent probes with coumarin-pyrazolone hybrid system, investigation of the affinity of these molecules for anions and biomolecules and determination of cytotoxic effects
Yazar: BANU BABÜR
Danışman: DOÇ. DR. ZEYNEL SEFEROĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Organik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kolorimetrik ya da florimetrik metotların kullanılması ile herhangi bir türün tespiti biyomoleküler çalışmalar, genetik, çevre kimyası, klinik araştırmalar gibi pek çok alanda kullanılmakta ve hızlı bir şekilde gerçekleştirilecek teşhis, tanı ya da tedavi için önem oluşturmaktadır. Özellikle floresans uçların biyomoleküllerin etiketlenmesinde ve kit yapımında kullanılması günümüzde oldukça ilgi çekmektedir. Bu çalışmalarda kullanılan malzemeler genellikle görünür bölgede absorpsiyon yapan organik boyarmaddelerdir. Tez kapsamında floresans kumarin-pirazolon melez bileşikleri ile floresans özellik göstermeyen yüksüz monometin bileşiklerinin yanında, sentez esnasında beklenmeyen bir yolla oluşan yüksüz ve pozitif yüklü  dimerik ürünlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünlerin FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR ve Kütle  spektroskopisi ile yapıları aydınlatılmış, bileşiklerin çeşitli çözücüler içindeki fotofiziksel özellikleri Ultraviole-Görünür Bölge (UV-GB) ve Floresans spektroskopisi ile incelenmiştir. Sentezlenen pirazolon bileşiklerinin en kararlı tautomerik yapısı spektroskopik metotlar ve teorik hesaplamaları ile belirlenmiştir. Seçilen bileşiklerin UV-GB Spektroskopisi, Sirküler Dikroizm (CD) spektroskopisi yardımı ile çift sarmal ct-DNA ve RNA ile etkileşim çalışmaları yürütülmüştür. Elde edilen yüksüz monometin bileşikleri için daha iyi bir hedef olacağı düşünülen protein (BSA) ile etkileşim çalışmaları UV-GB spektroskopisi, Floresans spektroskopisi ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) cihazı yardımı ile belirlenmiştir. Ayrıca tez kapsamında sentezlenen bileşiklerin floresans uç ya da kit olarak kullanılabilirliklerini test etmeye yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Çıkış bileşiği olarak sentezlenen kumarin-pirazolon melez bileşiklerinin anyon duyarlılık (sensivite) çalışmaları UV-GB Spektroskopisi, Floresans Spektroskopisi, 1H-NMR spektroskopisi yardımı ile yapılmıştır. B-7 bileşiğinin çeşitli aminoasitlerle etkileşimi sonucu maksimum absorpsiyon dalga boyunda gözlenen değişim ve floresans emisyon davranışı UV-GB ve floresans spketrokskopisi ile incelenmiştir. Ayrıca bileşiklerin 293 (HEK, İnsan embriyonik böbrek) hücresi ve 2638 (Kolon kanseri) hücrelerine karşı gösterdikleri sitotoksik ve antiproliferatif etkiler belirlenmiştir.

Abstract:
Detection of any species (inorganic/organic species and biomolecules) by using calorimetric or fluorimetric methods are used in many areas such as biomolecular studies, genetics, environmental chemistry, clinical researches and it is important for early diagnosis and treatment. In particular, using fluorescence probe for labeling of biomolecules and making portable kit is quite popular nowadays. Organic dyes which have an absorption in the visible area are usually preferred for this purpose. In this study, besides fluorescence pyrazolone compounds and non-fluorescence uncharged monomethine compounds, uncharged / positively charged dimeric product synthesis was carried out by an unexpected way during the synthesis. Synthesized compounds were characterized by FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, mass spectroscopy and photophysical properties of these compounds in various solvents were examined by Ultraviolet-Visible spectroscopy (UV-Vis) and fluorescence spectroscopy. The most stable tautometric form of synthesized pyrazolone compounds were determined by spectroscopic methods and DFT calculations. The interaction studies of selected compounds with the double-stranded ct-DNA and RNA was carried out by UV-Vis and CD spectroscopy. The interaction of uncharged monomethine compounds with protein (BSA) which is considered to be a better goal, were determined by UV-Vis spectroscopy, fluorescence spectroscopy and differential scanning calorimeter. Also in this thesis, it was investigated the applicability of the synthesized compounds for probe or kit making. Anion sensitivity studies of coumarin-pyrazolone hybrid compound, which were using for the synthesis of monomethine dyes, were performed by UV-Vis spectroscopy, fluorescence spectroscopy, 1H-NMR spectroscopy. As a result of interaction of B-7 with amino acid and derivatives, the fluorescence emission behavior (turn-on) and the changes in the maximum absorption wavelength were examined by UV-Vis and fluorescence spectroscopy. Additionally, cytotoxic and antiproliferative effects of the compounds against 293 HEK cell line and 2638 colon carcinoma cell line were investigated.