Pillar [5]aren temelli makrohalkaların bakır/çinko komplekslerinin hazırlanması ve antibakteriyel /antibiyofilm aktivitelerinin incelenmesi
Pillar [5] preparation of copper/zinc complexes of arene-based macrorings and examination of their antibacterial / antibiofilm activities
Yazar: MAHİDE TOSUN
Danışman: PROF. DR. ERSİN GÜLER
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Geleneksel antibiyotiklere karşı artan direncin canlı organizmalar üzerindeki birçok olumsuz etkisi nedeniyle yeni antibiyotik sınıflarının geliştirilmesi zorunlu hale gelmiş ve bu sorunun çözümü için makrosiklik bileşikler ön plana çıkmıştır. Bu tezde, on ve beş kinolin birimi içeren iki adet Pillar[5]arenler türevi sentezlendi. Bu iki makrohalkalı yapı pillar-1 ve pillar-2 olarak kısa ismiyle isimlendirildi. Daha sonra hazırlanan bu bileşiklerin Cu(II) ve Zn(II) kompleks bileşikleri sentezlendi. Elde edilen yapılar ihtiyaca göre manyetik duyarlılık, FT-IR, element analizleri, 1HNMR, 13C NMR, erime noktası gibi metotlarla karakterize edildi. Ayrıca antimikrobiyal etkileri makrosiklik ligandlarla karşılaştırmak için çinko (II) ve bakır (II) kompleksleri hazırlandı. Kompleks bileşiklerde metal:ligand oranları Job yöntemiyle on ve beş kinolin birimi içeren makrohalkalı yapılar için sırasıyla 1:2 ve 1:1 olarak belirlendi. Bakır (II) kompleksleri paramanyetik karaktere sahip olup Bohr magnetonu sırasıyla 1,83 BM ve 1,87 BM'dir. Çinko kompleksleri ise diyamanyetik karaktere sahip oldukları için BM değerleri hesaplanmamıştır. Hedef makrosiklik ligandlar (Pillar 1 ve 2) ve bunların metal kompleksleri (Cu(II) ve Zn(II)) Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus (MRSA) ATCC 43300, Klebsiella pnömoni bakterilerine karşı antimikrobiyal özellikleri araştırıldı. ATCC 70603, Salmonella enteritidis ATTC 13076, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Bacillus cereus ATTC 11778, Sarcina lutea ATCC 9341 ve maya Candida albicans NRRL Y417 için sıvı besiyeri mikrodilüsyon yöntemi kullanılarak hazırlandı. Pillar 1, S. aureus (MRSA), B. cereus, C. albicans ve P. aeruginosa mikroorganizmaları için sırasıyla 23.43, 46.87, 93.75 ve 187 μg/mL olarak belirlenen optimum MİK değerlerine sahip olduğu belirlendi. Ayrıca Pillar 2-Cu(II) kompleksinin MRSA, B. cereus ve C. albicans suşlarına karşı mükemmel bir antimikrobiyal ajan olduğu ve her iki bakteri için MİK değerleri 3,9 µg/mL olarak belirlendi. Hedef makrosiklik ligandların metal kompleksleri, reaktanlardan ve hedef makrohalkalardan daha antimikrobiyal etkiye sahip olduğu sonucuna varıldı. Bununla beraber Gram negatif mikroorganizmalara göre Gram pozitif türevler için bu bileşiklerin daha iyi antimikrobiyal etkiye sahip oldukları sonucuna varıldı.

Abstract:
Due to the many negative effects of increasing resistance to traditional antibiotics on living organisms, the development of new antibiotic classes has become necessary and macrocyclic compounds have come to the fore to solve this problem. In this thesis, two Pillar[5]arenes derivatives containing ten and five quinoline units were synthesized. These two macrocycle structures were named pillar-1 and pillar-2. Then, Cu (II) and Zn (II) complex compounds of these prepared compounds were synthesized. The obtained structures were characterized by methods such as magnetic susceptibility, FT-IR, elemental analysis, 1HNMR, 13C NMR, melting point, as needed. Additionally, zinc(II) and copper(II) complexes were prepared to compare the antimicrobial effects with macrocyclic ligands. Metal:ligand ratios in complex compounds were determined by the Job method as 1:2 and 1:1 for macrocyclic structures containing ten and five quinoline units, respectively. Copper (II) complexes have paramagnetic character and the Bohr magneton is 1.83 BM and 1.87 BM, respectively. BM values were not calculated because zinc complexes have diamagnetic character. Target macrocyclic ligands (Pillar 1 and 2) and their metal complexes (Cu(II) and Zn(II)) were investigated for their antimicrobial properties against Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus (MRSA) ATCC 43300, Klebsiella pneumonia bacteria. Broth for ATCC 70603, Salmonella enteritidis ATTC 13076, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Bacillus cereus ATTC 11778, Sarcina lutea ATCC 9341 and yeast Candida albicans NRRL Y417 was prepared using the microdilution method. Pillar 1 was determined to have optimum MIC values for S. aureus (MRSA), B. cereus, C. albicans and P. aeruginosa microorganisms as 23.43, 46.87, 93.75 and 187 μg/mL, respectively. Additionally, Pillar 2-Cu(II) complex was found to be an excellent antimicrobial agent against MRSA, B. cereus and C. albicans strains, and the MIC values for both bacteria were determined as 3.9 µg/mL. It was concluded that metal complexes of target macrocyclic ligands have more antimicrobial effects than reactants and target macrocycles. However, it was concluded that these compounds had better antimicrobial effects for Gram-positive derivatives than for Gram-negative microorganisms.