Piridin ve kinolin grupları içeren suda çözünür yeni ftalosiyaninlerin sentezi, fotofiziksel ve fotokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, photophysical and photochemical properties of new water soluble phthalocyanines containing pyridine and quinoline groups
Yazar: ÖZNUR DÜLGER KUTLU
Danışman: PROF. DR. ALİ ERDOĞMUŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Tüm dünyadaki ölüm nedenlerinin baş sıralarında bulunan kanser, tedavisi zor ve tehlikeli bir hastalıktır. Kanser tedavi yöntemlerinden biri olan fotodinamik tedavi (PDT) ise sahip olduğu avantajlar nedeniyle son zamanlarda oldukça önem kazanmaktadır. PDT, patolojik dokularda biriken ışığa duyarlı bir bileşiğin (fotosensitizer, PS) lokal veya sistemik uygulamasına dayanır. Ftalosiyaninler (Pcs), dokuya nüfuz eden yüksek dalga boyunda güçlü ışık absorpsiyonları, triplet halde kalma sürelerinin uzun olması ve singlet oksijen üretmedeki yüksek verimlilikleri gibi sebeplerle PDT için umut verici ikinci nesil fotosensitizerlerdir. Bu bileşikler farklı gruplarla sübstitüe edilerek PDT uygulamaları için daha uygun hale getirilebilmektedir. Yapısal stabiliteye sahip olan Schiff bazları, önemli bir organik bileşik sınıfıdır ve antiviral, antikanser olmak üzere çok çeşitli biyolojik aktivitelere sahip olması nedeniyle Pc'ler için sübtitüe edilebilecek gruplardan biridir. Fotodinamik tedavi uygulamasında, ilaç hasta kanına direk enjekte edildiğinden ftalosiyaninin suda çözünebilir olması çok büyük önem arz etmektedir. Ftalosiyaninlerin su içerisindeki çözünürlüğünün düşük olması, biyolojik uygulamalarda kullanımını kısıtlamaktadır. Ftalosiyaninlere fonksiyonel grup olarak kuartize amino grupların eklenmesi ile suda çözünür hale getirilebilir ve PDT'de kullanılmasında avantaj sağlayabilir. Bazik azot atomları vasıtasıyla biyolojik makro moleküller ile hidrojen bağları oluşturabilen, mükemmel biyo uyumluluğa ve geniş bir biyolojik aktiviteye sahip piridin ve kinolin türevleri bu özellikleri nedeniyle seçilebilecek önemli fonksiyonel gruplardır.
Bu tez kapsamında, kendi başlarına göstermiş oldukları özellikleri aynı molekül üzerinde birleştirerek kanser tedavisinde kullanılacak üstün özellikli iki farklı grup piridin ve kinolin sübstitüe fotosensitizerlerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Molekül içi konjugasyonunun sağlanması amacıyla piridin ve kinolin türevleri ftalosiyanin halkasına imin bağı ile sübstitüe edilmişlerdir. Aynı zamanda bu bileşiklerin kuternize türevleri sentezlenmiştir. Elde edilen piridin ve kinolin sübstitüe yeni tip PS'lerin fotofiziksel ve fotokimyasal özelliklerinin incelenmesi sonucunda PDT de kullanılabilme potansiyelleri açısından olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle elde edilen yeni fotosensitizer bileşiklerinin PDT ile kanser tedavisine önemli katkılar sağlaması beklenmektedir.
Sentezlenen bileşiklerin yapıları UV–vis, FT-IR, 1H-NMR, ve Kütle spektrofotometresi ile karakterize edilmiştir.

Abstract:
Cancer, which is one of the leading causes of death in the world, is a difficult and dangerous disease to treat. Photodynamic therapy (PDT), one of the cancer treatment methods, has gained importance recently due to its advantages. PDT is based on local or systemic application of a photosensitizer (PS) that accumulates in pathological tissues. Phthalocyanines (Pcs) are promising second generation photosensitizers for PDT due to strong light absorption at high wavelengths penetrating into the tissue, their high efficiency in producing singlet oxygen. These compounds can be substituted with different groups to make them more suitable for PDT. Schiff bases are an important class of organic compounds and are one of the groups that can be substituted for Pc due to their various biological activities. In PDT, it is very important that phthalocyanine is soluble in water since the drug is directly injected into the patient's blood. It can be made water soluble by adding quartized amino groups as functional groups to phthalocyanines and can be advantageous in using it in PDT. Pyridine and quinoline have excellent biocompatibility and a wide range of activities, having hydrogen bonds with biological macromolecules with their basic nitrogen atoms. They are important groups that can be selected because of these features.
In this thesis, it is aimed to synthesize a photosensitizer with different pyridine and quinoline substitution to combine the above mentioned properties in a single molecule to be used in cancer treatment. Pyridine and quinoline derivatives have been substituted by imine bond to the phthalocyanine ring and their quaternized derivatives have been synthesized and examined for their photochemical and photophysical properties. The new photosensitizer compounds obtained are expected to contribute significantly to cancer treatment with PDT.
The structures of the synthesized compounds were characterized by UV-vis, FT-IR, 1H-NMR, and Mass spectrophotometry.