Çevreye etki eden kimyasal toksik bileşiklerin moleküler modelleme ile incelenmesi
Analisys of enviroment-effective toxic chemicals by molecular modelling
Yazar: ŞENAY DURAN
Danışman: DOÇ. DR. GÜLEDA ENGİN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Günümüzde insanlar tarafından kullanılan biyolojik aktif bileşikler (Pestisit, insektisit ve diğer gruplar) ve farklı özellikleri olan stratejik maddeler gibi geniş alanlarda uygulanmaktadır. Bundan dolayı bu tür bileşiklerin sentezi, uygulanması ve insanlara zarar vermemesi büyük önem arzetmektedir. Fakat, sentez teknikleri ileride biyolojik test ve değerlendirme olanaklarından çok uzaktır. Bu gerçek, uzman kadronun, laboratuvar ekipmanlarının ve deneylerde kullanılan kobayların maliyetinin yüksek olması ile açıklanmaktadır.Bütün bunlar bize, Yapı- aktivite ilişkisi (Structure-Activity Relationships-SAR) olarak bilinen bilgisayar destekli araştırmanın son derece önemli olduğunu göstermektedir. Kimyasal yapılarına bağlı fiziksel, kimyasal ve fizikokimyasal özellikleriyle biyolojik etkileri arasında ilişki kurmaya yönelik farklı metotlar moleküler tasarımında çok ilgi çekmiştir. Fiziksel, kimyasal veya biyolojik özellikli moleküllerin yapılarıyla ilgili model geliştirmede çok farklı metotların kullanımı bu tip tasarımında büyük bir kabul bulmuştur.?Yapı-toksikoloji aktivitesi? ilişkisi, yapı-özellik ilişkisini incelemek için yapısal yaklaşımı dizayn eden Elektron-Topolojik Metot (ETM) kullanılarak 40 toksik bileşiğin benzen türevleri için yapılmıştır. Moleküler fragmentin aktif bileşikler için spesifik özellikler (Toksikofor özellikler) bu serilerin her biri için bulunmuştur. Benzer yolla, ?break aktivite? (yani, aktif bileşiklerde olmayan ve inaktif bileşiklerin tipik moleküler fragmentleri) ETM uygulanarak hesaplanmıştır. Aktif bileşiklerin biri için gerekli şartlar formülleştirilerek, inceleme altındaki seri bileşiklerinin bütünün detaylı bir analizi sonuçlandırıldı. Aktif özelliklerin ilişkisi karşılaştırmalı analizi ETM uygulanarak toksikoforlar bulunmuştur.

Abstract:
Biologically active compounds (pesticides, insecticides and ect.) that are used by people in their everyday represent a wide spectrum of activities. So, their synthesis is of great importance for the human community. Unfortunately, the synthesis techniques are far ahead of the possibilities of their biological testing and assessment.The use of multivariate methods in developing models that relate molecular structure to a physical, chemical, or biological property has found growing acceptance and application in drug design. To obtain a significant correlation, it is crucial that appropriate descriptors be employed, whether they are theoretical, empirical, or derived from readly available experimental characteristics of the structures.The aim of the SAR study for any compounds is to find features related to an activity. Next step is to allow for a more effectual screening of new active compounds that could be used as potential candidades for future biological active molecules (i.e. to predict molecular structures that could possess the activity given beforehand).The ?structure - toxicology inhibitor activity? relationship study is performed for forty toxicity compound of Nitrobenzene derivatives by the Electronic-Topological Method (ETM) that is a structural approach designed for the structure-property relationship studies. Molecular fragments that are only specific for active compounds (`toxikofor features?) are found for each of these series. In a similar way, "breaks of activity" (i.e. molecular fragments that are typical of inactive compounds and cannot be a part of an active compound) are calculated by applying the ETM. Requirements necessary for a compound to be active are formulated; they are the result of a detailed analysis of all compounds under study. A comparative study of the activity features found relative to toxikofor are also performed.