Fenilboronik asit fonksiyonelli N-heterosiklik karben öncüllerinin sentezi, karakterizasyonu ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of biological properties of phenylboronic acid functionalized N-heterocycic carbene precursors
Yazar: ALİ KURUÇAY
Danışman: PROF. DR. BURHAN ATEŞ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Boronik asit = Boronic acid ; Enzim inhibitörleri = Enzyme inhibitors ; Genotoksisite = Genotoxicity

Özet:
N-heterosiklik karbenler (NHC), singlet karbenlerden oluşan ve içerisinde azot atomu bulunduran heterosiklik bileşiklerdir. Bu tezde boronik asit fonksiyonel grubu içeren benzimidazolyum tuzlarının sentezi, karakterizasyonu, antikanser, genotoksisite, antibakteriyel ve enzim inhibisyonu özellikleri araştırılmıştır
Çalışma kapsamında meta-fenilboronik asit sübstitüentli benzimidazolyum tuzları (1a-f) sentezlenmiştir. Sentezlenen tuzların MCF-7 Hücre Hattı üzerinde 1a-f tuzlarının ve cisplatin ilacı için IC50 µg/mL değerleri sırasıyla 37.40±1.70, 54.17±2.77, 29.57±3.04, 32.27±4.24, 29.90±2,89, 38.97±2.44 ve 82.02±6.19 olarak bulunmuştur. A549 Hücre Hattı üzerinde ise 1a-f tuzlarının ve cisplatin için IC50 µg/mL değerleri sırasıyla 38.83±3.17, 51.17±5.84, 17.14±3.72, 31.86±3.53, 29.24±2.86,  24.18±3.99 ve 91.31±3.65 olarak tespit edilmiştir.  HCT116 Hücre Hattı için 1a-f tuzlarının ve cisplatin için IC50 µg/mL değerleri sırasıyla 29.20±2.33, 52.78±2.22, 34.29±1.97, 30.42±4.52, 15.31±3.81, 36.04±1.38 ve 106.57±6.77 olarak bulunmuştur. Genotoksik çalışmalarda pBR322 plazmiti üzerinde artan konsantrasyona rağmen bir etkisi görülmemiştir. B. subtilis ve E. coli bakterilerinde standart antibiyotiklerle karşılaştırılabilir düzey öldürücü etki göstermemiştir. Enzim inhibisyonu testinde 1a-f tuzlarının ve allopurinol için IC50 µg/mL değerleri sırasıyla 1.062±0.038, 1.226±0.021, 0.761±0.024, 0.811±0.033, 0.637±0.011, 0.591±0.016 ve 1.685±0.051 olarak bulunmuş olup ksantin oksidaz enzimine allopurinolden daha fazla inhibisyon etkisinin olabileceği tespit edilmiştir. Asetilkolinesteraz enzimine ise donepezilden daha fazla inhibisyon özelliği göstermiş ve bu değerler 1a-f tuzlarının ve donepezil ilacı için IC50 µg/mL değeri sırasıyla 0.861±0.045, 1.088±0.049, 0.976±0.058, 0.862±0.033, 0.903±0.011, 1.029±0.089 ve 3.172±0.661 olarak bulunmuştur.  
Sonuç olarak boronik asit fonksiyonelli NHC öncüllerinin biyolojik olarak aktif bileşikler olduğu ve özellikle enzim inhibisyonları yolu ile hücreler üzerinde biyolojik olarak aktivite sergiledikleri tespit edilmiştir.

Abstract:
N-heterocyclic carbenes (NHC) are heterocyclic compounds consisting of singlet carbenes and containing nitrogen atoms.  In this thesis, the synthesis, characterization, determination of anticancer, genotoxicity, antibacterial and enzyme inhibition properties of benzimidazolium salts bearining phenylboronic acid functional group were investigated.
	Within the scope of the study, benzimidazolium salts (1a-f) with meta-phenylboronic acid substituted were synthesized. The IC50 µg/mL values of the synthesized for the 1a-f salts on the breast cancer cell line MCF-7 and for the cisplatin drug were measured 37.40±1.70, 54.17±2.77, 29.57±3.04, 32.27±4.24, 29.90±2,89, 38.97±2.44 and 82.02±6.19, respectively. On the lung cancer cell line A549, the IC50 µg/mL values of 1a-f salts and cisplatin were determined as 38.83±3.17, 51.17±5.84, 17.14±3.72, 31.86±3.53, 29.24±2.86,  24.18±3.99 and 91.31±3.65, respectively. The IC50 µg/mL values of salts 1a-f for colon cancer HCT116 cell line and for cisplatin were 29.20±2.33, 52.78±2.22, 34.29±1.97, 30.42±4.52, 15.31±3.81, 36.04±1.38 and 106.57±6.77, respectively. In genotoxic studies, no effect was observed on the pBR322 plasmid despite increasing concentration. It did not show comparable effect with standard antibiotic on B. subtilis and E. coli bacteria. In the enzyme inhibition test, the IC50 µg/mL values of salts 1a-f and for allopurinol were found as 1.062±0.038, 1.226±0.021, 0.761±0.024, 0.811±0.033, 0.637±0.011, 0.591±0.016 and 1.685±0.051, respectively. It showed more inhibition of acetylcholine esterase enzyme than donepezil, and these values of IC50 µg/mL for 1a-f salts and donepezil drug were 0.861±0.045, 1.088±0.049, 0.976±0.058, 0.862±0.033, 0.903±0.011, 1.029±0.089  and 3.172±0.661, respectively.
	As a result, it has been determined that phenylboronic acid functionalized NHC precursors are biologically active compounds and exhibit biological activity on cells, especially through enzyme inhibitions.