Fotodinamik terapi ile kanser tedavisine yönelik çok fonksiyonlu fotosensitizerlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and properties of multifunctional photosensitizers for cancer treatment by photodynamic therapy
Yazar: ESRA NUR KAYA
Danışman: PROF. DR. MAHMUT DURMUŞ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Sübstitüe ftalosiyaninler = Substituted phtalocyanines

Özet:
Çağımızın hastalığı olarak bilinen kanser, bir organ veya dokudaki hücrelerin düzensiz bir şekilde bölünerek çoğalmasıyla meydana gelen tümörlerin neden olduğu bir hastalıktır. PDT ile kanser tedavisinin temelinde ışık bulunmaktadır.  Bu tedavi için gerekli olan diğer gereksinimler ise ışık ile aktive olabilen fotosensitizer adı verilen maddeler ve oksijendir. Uzun dalga boyunda ışığı absorbe edebilecek fotosensitizerlerin geliştirilmesi PDT için son derece önemlidir. Fotosensitizerin uzun dalga boyunda absorpsiyon yapabilmesi sayesinde hem iç bölgelerde oluşmuş tümörler tedavi edilebilecek, hemde düşük enerjili ışık kullanılacağı için sağlıklı hücrelere verebilecek tahribat azaltılmış olacaktır.
PDT ile kanser tedavisinde ikinci nesil fotosensitizerler olarak bilinen ftalosiyaninler, kimyasal olarak çok çeşitli sübstitüsyonlara elverişli bir yapıya sahiptirler. Ayrıca uzun dalgaboyunda ve şiddetli ışık absorpsiyonu yapmaları ve etkili bir şekilde singlet oksijen oluşturabilme kapasiteleri nedeniyle PDT ile kanser tedavisinde kullanılabilecek hedef molekül gruplarındandır. Merkez atomu üzerinden aksiyel sübstitüsyon yapabilen silisyum(IV) ftalosiyaninler ise moleküller arası etkileşimlerin az olması nedeniyle agregasyon yapmamaları ve çözünürlüklerinin iyi olması gibi özellikleri sebebiyle PDT'de fotosensitizer olarak son yıllarda tercih edilmektedirler.
Bu tez çalışmasında fotodinamik terapide kullanılabilecek, kanserin teşhisini ve tedavisini birlikte sağlayabilen çok fonksiyonlu anti kanser özellik gösteren yeni bileşikler sentezlenmiştir. Tez kapsamında sentezlenen yeni bileşikler, kanser hücrelerinin teşhisi ve ilacın vücutta takibi işlevini görmesi için floresans özellik gösteren BODIPY grubu ve PDT yanında kemoterapi ile tedaviyi sağlamak için de antikanser ajanı olarak yaygın kullanımı bulunan cis-platin grubunu bulundurmaktadır. Sentezlenen bileşiklerin PDT'de ışığa duyarlı madde olarak kullanılabilme potansiyellerini belirleyebilmek için fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri incelenmiş ayrıca HeLa (rahim ağzı kanseri) ve MCF 7 (meme kanseri) kanser hücrelerine karşı in vitro hücre çalışmaları yapılmıştır.

Abstract:
Cancer, known as the illness of the last era, is a kind of disease that comes up when the cells of an organ or a tissue proliferate by uncontrolled and irregular dividing. The basis of the cancer treatment via PDT depends on light irradiation. The other indispensable components for this unique healing method are oxygen and photosensitizers which molecules can be activated by light. It is very important to synthesize photosensitizers which can absorb long wavelength light for PDT.  With the ability of long wavelength absorption, photosensitizers would not only achieve effective curing performance over deep skin cancer types but also decrease the possible detrimental effect of light irradiation due to having low energy. 
Phthalocyanines, known as second generation photosensitizers in PDT of cancer, have suitable structures for several substitutions. Phthalocyanines are one of the candidate groups for treatment of cancer via PDT due to their long wavelength absorption and highly effective singlet oxygen generation abilities. Silicon(IV) phthalocyanines are preferred as photosensitizers in PDT in recent years due to their non-aggregating natures which stem from slight intermolecular attractions and due to having good solubility values.
In this thesis multifunctional compunds with anti-cancer properties that have both the diagnosing and the therapy capabilities on the same molecule were synthesized. The new compounds synthesized at the thesis include the BODIPY group, which has a fluorescence feature for the diagnosis of cancer cells, has cis-platin group, an anti-cancer agent, to show chemotherapeutic effect in tumor cells in addition to PDT effect of phthalocyanine core. Photophysical and photochemical properties of synthesized compounds were investigated to figure out their photosensitizer ability, and in-vitro studies were performed to observe PDT properties against HeLa (cervical cancer) and MCF 7 (breast cancer) cancer cells.