Heteroatom içeren çok halkalı siklik sistemlerin türevlerinin sentezi ve karakterizasyonları
Synthesis and characterizations of derivatives of multi-ring cycle systems containing heteroatoms
Yazar: SÜMEYYE ÇOL
Danışman: PROF. DR. ARİF BARAN
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Alfa amilaz = Alpha amylase ; Alfa-glükozidaz = Alpha-glucosidases ; Aminosiklitoller = Aminocyclitols ; Biyolojik aktivite = Biological activity ; Ftalosiyaninler = Phthalocyanines ; Sikloalkenler = Cycloalkenes ; Siklohekzan = Cyclohexane ; Siklopentanol = Cyclopentanol

Özet:
Polihidroksillenmiş sikloalkanlar olarak tanımlanan siklitol, çoğu doğal ürünün ve biyoaktif moleküllerin yapısında bulunur. Birçok siklitol türevi, hem tıbbi kimyada hemde ilaç aktif moleküllerin sentezinde son derece önemli rol oynar. Önemli siklitol türevlerinden biri karbaşeker bileşikleridir. Karbaşekerler, monosakkaritlerdeki endosiklik oksijen atomunun karbon ile yer değiştirmesi sonucunda üretilen, hidrolitik kararlı yapılarından dolayı doğal şekerlerden daha güçlü ilaç adayları olma potansiyaline sahip şeker benzeri moleküllerdir. Bu molekülller, karbonhidrat biyomimikrileri sayesinde diyabet, kanser ve viral enfeksiyon gibi hastalıkların tedavisinde umut vaat eden ilaç adaylarıdır.
Diğer taraftan konduritoller, potansiyel biyolojik aktiviteye sahip olmaları nedeniyle bilim dünyasında araştırılmaya devam eden bir polihidroksillenmiş siklohekzanoid sınıfına ait moleküllerdir. Konduritollerle bağlantılı olarak, –Br, –Cl ve –F gibi halo-sübstitüe olan halokonduritoller, önemli siklitol türevlerinin sentezi için anahtar bileşiklerdir. Bu bileşiklerin özellikle mono- ve dihalokonduritol yapıları son yıllarda artan bir önem kazanmıştır. Halokonduritollerin biyolojik aktiviteleri açısından, en kapsamlı bir şekilde araştırılan konu glikosidaz inhibisyonu olmuştur. Halokonduritoller arasından özellikle bromokonduritoller, glikoprotein işlemede önemli roller oynayan bir glukozidaz inhibitörüdür. Ayrıca, HIV'e karşı güçlü terapötik ajanlar olarak ve AIDS gibi hastalıkların tedavisinde ilgi çekici olmuştur.
Genel olarak bahsedilen bu önemli bileşikler (siklitol ve halokonduritol türevleri) ile ilgili literatürde birçok çalışma bulunmasına rağmen daha az yan etkisi olan ve etkinliği arttırılmış yeni inhibitörlerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sebeple, tez çalışmasının birinci kısmında bu bileşiklerin sentezine ve biyolojik incelemelerine yer verilmiştir.
İki kısımdan oluşturulan tezin birinci kısmında, literatürde yer almayan yeni siklitol ve halokonduritol türevlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentez aşamasında ilk olarak, furan ve maleik anhidrit bileşiklerinden yola çıkılarak Diels-Alder katılma reaksiyonu ile rel-(3aR, 4R,7S,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahidro-4,7-epoksiizobenzofuran-1,3-dion (KRS-1) kantitatif verimle (% 97) elde edilmiştir. Ardından, LiAlH4 reaktifi ile oda sıcaklığında THF varlığında indirgenmesi ile rel-(1S, 2R, 6S)-6-hidroksisiklohez-3-en-1,2-diildimetanol (KRS-2), elde edilen bu bileşiğin AcO2 ve piridin varlığında asetilleme reaksiyonuna tabi tutulması ile rel-(1S, 2R, 6S)-6-asetoksisiklohez-3-en-1, 2-diilbis(metilen)diasetat (KRS-3) bileşiği % 86 verimle sentezlenmiştir. KRS-3 bileşiğinin, m-kloroperbenzoik asit reaktifi ile diklorometan (DCM) varlığında epoksitleme reaksiyonuna tabi tutulması sonucunda rel-(1R, 2R, 3S, 4S, 6S)-4-asetoksi-7-okza bisiklo [4.1.0] heptan-2, 3-diil bis (metilen) diasetat (KRS-4) ve rel-(1S, 2R, 3S, 4S, 6R)-4-asetoksi-7-okzabisiklo [4.1.0] heptan-2,3-diil bis (metilen) diasetat (KRS-5) izomer karışımı elde edilmiş ve kolon kromatografi yöntemiyle izomerler başarılı bir şekilde saflaştırılmıştır.  
KRS-4 ve KRS-5 bileşiklerinin epoksit halka açılmaları H2O/H2SO4 varlığında 0 oC'de gerçekleştirilerek rel-(1S, 2R, 3R, 4R, 6S)-6-asetoksi-3,4-dihidroksisiklohekzan-1, 2-diil bis (metilen) diasetat (KRS-8) ve rel-(1S, 2R, 3S, 4S, 6S)-6-asetoksi-3, 4-dihidroksisiklohekzan-1, 2-diil bis(metilen) diasetat (KRS-9) bileşikleri sentezlenmiştir. Triasetat KRS-3 bileşiğinin, osmiyum (OsO4) katalizli cis-dihidroksilasyon reaksiyonuna tabi tutulması sonucunda rel-(1S, 2R, 3R, 4S, 6S)-6-asetoksi-3, 4-dihidroksi siklohekzan-1,2-diilbis (metilen) diasetat (KRS-10) bileşiği % 87 verimle elde edilmiştir. KRS-8, KRS-9 ve KRS-10 bileşiklerinin asetatlanmasından sonra, elde edilen bileşiklere NH3(g)/MeOH varlığında bazik hidroliz işlemi uygulanarak yeni siklitol (karbaşeker) türevleri (sırasıyla, KRS-14, KRS-15 ve KRS-16) ilk kez sentezlenmiştir.
Bir dizi reaksiyon sonucunda elde edilen KRS-26 bileşiğinin asetil klorür (AcCl) reaktifi ile okso köprü açılması reaksiyonuna tabi tutulması ile rel-(1R, 2S, 3R, 6S)-3-asetoksi-6-klorosiklohekz-4-en-1, 2-diilbis(metilen) diasetat (KRS-27) ve rel-(1R,2S,3S,6S)-3-asetoksi-6-klorosiklohekz-4-en-1,2-diilbis(metilen) diasetat (KRS-28) izomerleri elde edilmiş ve kolon kromotografi yöntemiyle saflaştırılmıştır. KRS-26 bileşiğine aynı zamanda, asetil bromür (AcBr) reaktifi ile okso köprü açılması uygulanarak KRS-29, KRS-30 ve KRS-31 bileşikleri başarılı şekilde elde edilmiştir. Ardından, bu okso köprü açılma bileşiklerine (KRS-27, KRS-29 ve KRS-30) HCl(g)/MeOH varlığında asidik hidroliz işlemleri uygulanarak ilk kez dibromo- ve monoklorokonduritol türevleri (sırasıyla, KRS-32, KRS-33 ve KRS-34) sentezlenmiştir. KRS-42 bileşiğinin, BBr3, BCl3 reaktifleri ile okso köprüsü açılması ile sırasıyla KRS-43, KRS-44 bileşikleri elde edilmiş ve ardından, bu bileşiklere asidik hidroliz işlemleri uygulanarak amino siklitol analoglarının (KRS-45 ve KRS-46) sentezi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Birinci kısımda, sentezlenen tüm bileşiklerin yapıları NMR, FT-IR, elemental analiz gibi spektroskopik yöntemler kullanılarak karakterize edilmiştir.
Sentezi gerçekleştirilen yeni inositol yapılı karbaşeker analogları ve yeni halokonduritol türevi bileşiklerin α-glukosidaz ve α-amilaz enzimlerini inhibe edici potansiyelleri incelenmiştir. İncelenen bileşikler arasından KRS-2 bileşiğinin hem α-glukosidaz (IC50 = 56.88 ± 0.13 µM) hemde α-amilaz (IC50 = 68.20 ± 0.93 µM) enzimlerine karşı akarbozla (IC50 = 98.33 ± 1.75 µM) kıyaslandığında iyi aktive sergilediği görülmüştür. Karbaşeker analogları arasından sadece KRS-15 bileşiği α-glukosidaza karşı (IC50 = 36.72 ± 1.27 µM) en iyi aktiviteyi sergilemiştir. Karbaşeker türevli bileşiklerin α-amilaza karşı zayıf etki veya etki göstermediği belirlenmiştir. Yeni sentezlenen halokonduritol bileşikleri arasından bromo sübstitüe konduritollerin (KRS-33 ve KRS-34) her iki enzime karşıda ilaç olarak kullanılan akarbozdan iyi aktiflik gösterdiği tespit edilmiştir. Klor sübstitüe konduritol KRS-32 bileşiğinin ise α-glukosidaza (IC50 = 53.27 ± 0.24 µM) karşı iyi aktivite sergilediği, α-amilaza (IC50 = 241.38 ± 1.71 µM) karşı zayıf etki sergilediği görülmüştür.
İyi aktiflik gösteren bileşiklerin (KRS-2, KRS-15, KRS-32, KRS-33 ve KRS-34) inhibisyon türleri enzim kinetik çalışmaları ile belirlenmiştir. KRS-2, KRS-33 ve KRS-34 bileşiklerinin karışık inhibitörler, KRS-15 bileşiğinin ise yarışmasız inhibitör olduğu tespit edilmiştir. KRS-32 bileşiğinin akarboz gibi yarışmalı tip inhibisyon sergilemiştir. 
Tez çalışmasının ikinci kısmını oluşturan önemli bir bileşik olan karbazol ise, elektroaktif nitrojen atomu içeren aromatik heterosiklik bileşiklerin önemli bir sınıfını oluşturur.  
Bazı sentetik ve doğal karbazol türevleri, ilaç kimyasında anti-tümör, anti-oksidan, anti-bakteriyel, anti-diyabetik ve anti-inflamatuar gibi farmakolojik açıdan önemli özelliklere sahiptir. Karbazollerin, içerdiği elektroaktif nitrojen atomundan dolayı fotoiletkenlik ve lüminesans özellik gösterdiği ve ayrıca, güçlü α-glukosidaz inhibitörleri olduğu da bilinmektedir. Ftalosiyaninler, tetrapirol bileşiklerinin önemli bir sınıfını oluşturmaktadır. Ftalosiyaninlerin aromatik ve güçlü 18-π elektronik yapılarından kaynaklanan fotokimyasal özellikleri sayesinde çeşitli bilimsel alanlardaki ve uygulamalardaki önemi günümüzde ilgi görmeye devam etmektedir. Ftalosiyaninler, çekirdeğindeki diamanyetik çinko (Zn) metal iyonu sayesinde fotodinamik terapide yüksek singlet oksijen üretimiyle güçlü aktivite göstermesi, enzim inhibisyon özellikleri, fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri göstermeleri sebebiyle günümüzde ilgi çeken konular arasındadır. Ancak, bildiğimiz kadarıyla, karbazol sübstitüe ftalosiyanin bileşiklerinin enzim inhibitör etkisini inceleyen az sayıda literatür bulunmaktadır.
Bu bilgilerden yola çıkarak çalışmanın ikinci kısımda, karbazol halkaları içeren iki yeni çinko-ftalosiyanin kompleksi (KRB-5 ve KRB-8) sentezlenmiştir. Karbazol bileşiğinden yola çıkarak sırasıyla etilen karbonat ile karbazolun azot atomunun korunması ile 2-(9H-karbazol-9-il)etan-1-ol (KRB-1), asetatlama işlemi ile 2-(3-asetil-9H-karbazol-9-il)etil asetat (KRB-2), hidroliz işlemi ile 1-(9-(2-hidroksietil)-9H-karbazol-3-il)etan-1-on (KRB-3) bileşiği ve bu bileşiğin potasyum hidroksit (KOH), benzaldehit reaktifleri ile etanol varlığında muamele edilmesiyle (E)-1-(9-(2-hidroksietil)-9H-karbazol-3-il)-3-fenilprop-2-en-1-on (KRB-6) bileşiği elde edilmiştir. Eldesi gerçekleştirilen KRB-3 ve KRB-6 bileşiklerinin 4-nitroftalonitril reaktifi kullanılarak reaksiyona tabi tutulmasıyla sırasıyla ftalonitril türevleri olan 4-(2-(3-asetil-9H-karbazol-9-il)etoksi)ftalonitril (KRB-4) ve 4-(2-(3-sinamoil-9H-karbazol-9-il)etoksi)ftalonitril (KRB-7) ligandları sentezlenmiştir. Son olarak, ilk kez sentezlenen ftalonitril türevlerinden hedef bileşikler olan yeni mono asetat karbazol temelli Zn (II) ftalosiyanin KRB-5 ve mono şalkon karbazol temelli Zn (II) ftalosiyanin KRB-8 eldesi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapıları FT-IR, NMR, elemental analiz, MALDI-TOF MS ve UV-Vis spektroskopisi gibi spektroskopik yöntemlerle karakterize edilmiştir.
Yeni Zn (II) ftalosiyanin komplekslerinin fotokimyasal ve fotofiziksel özellikleri ve döngüsel voltagram çalışmaları rapor edilmiştir. Karbazol Zn (II)-komplekslerinin (KRB-5 ve KRB-8) ve ligandlarının (KRB-3, KRB-4, KRB-6 ve KRB-7) in vitro α-glukosidaz inhibitör aktiviteleri için standart ilaç olan akarbozla kıyaslanmış ve enzim kinetik çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca, bu yeni ftalosiyaninlerin ve ligandlarının insan eritrositleri karbonik anhidraz I (hCA I) ve II (hCA II) izoenzimleri üzerinde inhibe edici etkileri araştırılmıştır. α–Glukozidaz enzimine karşı ftalonitril bileşikleri (KRB-4 ve KRB-7) en iyi aktiviteyi gösterirken, karbonik anhidraz (I ve II)' ye karşı yeni karbazol temelli Zn (II) ftalosiyaninler (KRB-5 ve KRB-8) nanomolar (nM) seviyede aktivite göstermiştir. α-Glukosidaz enzim kinetik çalışmaları gerçekleştirilen bileşiklerin akarboz gibi yarışmalı inhibitörler oldukları belirlenmiştir.
Tez çalışmasının her iki kısmında da α-glukosidaz enzimine karşı halokonduritol bileşiği olan KRS-33 (IC50 = 27.56 ± 0.28 µM) ve yapısında şalkon içeren ftalonitril türevi olan KRB-7 (IC50 = 7.54 ± 0.51 µM) test edilen bileşikler arasında en güçlü aktiviteyi sergileyen bileşikler olmuştur.

Abstract:
Cylitol, defined as polyhydroxylated cycloalkanes, is found in most natural products and bioactive molecules. Many cyclitol derivatives play an extremely important role both in medicinal chemistry and in the synthesis of drug-active molecules. One of the important cyclitol derivatives is carbasugar compounds. Carbasugars are sugar-like molecules produced by the replacement of the endocyclic oxygen atom in monosaccharides with carbon, which have the potential to be stronger drug candidates than natural sugars due to their hydrolytically stable structure. These molecules are promising drug candidates in the treatment of diseases such as diabetes, cancer and viral infection, thanks to their carbohydrate biomimicry.
On the other hand, conduritols are molecules belonging to a class of polyhydroxylated cyclohexanoids that continue to be investigated in the scientific world due to their potential biological activity. In connection with conduritols, halo-substituted haloconduritols such as –Br, –Cl and –F are key compounds for the synthesis of important cyclitol derivatives. Mono- and dihaloconduritol structures of these compounds have gained increasing importance in recent years. In terms of the biological activities of haloconduritols, the most extensively investigated issue has been glycosidase inhibition. Among the haloconduritols, especially bromoconduritols, is a glucosidase inhibitor that plays an important role in glycoprotein processing. They have also been of interest as potent therapeutic agents against HIV and in the treatment of diseases such as AIDS.
Although there are many studies in the literature on these important compounds (cyclitol and haloconduritol derivatives), which are generally mentioned, there is a need to develop new inhibitors with less side effects and increased efficacy. For this reason, the synthesis and biological investigations of these compounds are included in the first part of the thesis.
In the first part of the thesis, which consists of two parts, the synthesis of new cyclitol and haloconduritol derivatives, which are not included in the literature, was carried out. In the synthesis stage, firstly, rel-(3aR,4R,7S,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahidro-4,7-epoksiizobenzofuran-1,3-dion (KRS-1) was obtained in quantitative yield (97 %) by Diels-Alder addition reaction based on furan and maleic anhydride compounds. Then, by reducing with LiAlH4 reagent in the presence of THF at room temperature, subjecting rel-(1S, 2R, 6S)-6-hidroksisiklohez-3-en-1,2-diildimetanol (KRS-2), this compound to acetylation reaction in the presence of AcO2 and pyridine, the compound  rel-(1S, 2R, 6S)-6-asetoksisiklohez-3-en-1, 2-diilbis(metilen)diasetat (KRS-3) was synthesized in 86 % yield. As a result of the epoxidation reaction of KRS-3 compound with m-chloroperbenzoic acid reagent in the presence of dichloromethane (DCM), a mixture of rel-(1R, 2R, 3S, 4S, 6S)-4-asetoksi-7-okza bisiklo [4.1.0] heptan-2, 3-diil  
bis (metilen) diasetat (KRS-4) and rel-(1S, 2R, 3S, 4S, 6R)-4-asetoksi-7-okzabisiklo [4.1.0] heptan-2,3-diil bis (metilen) diasetat (KRS-5) isomers was obtained and the isomers were successfully purified by column chromatography method. The epoxide ring openings of KRS-4 and KRS-5 compounds were performed in the presence of H2O/H2SO4 at 0 oC rel-(1S, 2R, 3R, 4R, 6S)-6-asetoksi-3,4-dihidroksisiklohekzan-1, 2-diil bis (metilen) diasetat (KRS-8) and rel-(1S, 2R, 3S, 4S, 6S)-6-asetoksi-3, 4-dihidroksisiklohekzan-1, 2-diilbis (metilen) diasetat (KRS-9) compounds were synthesized. As a result of subjecting the triacetate KRS-3 to the osmium (OsO4) catalyzed cis-dihydroxylation reaction, the compound rel-(1S, 2R, 3R, 4S, 6S)-6-asetoksi-3, 4-dihidroksi siklohekzan-1,2-diilbis (metilen) diasetat (KRS-10) was obtained in 87 % yield. After acetate of the KRS-8, KRS-9 and KRS-10 compounds, the obtained compounds were subjected to basic hydrolysis in the presence of NH3(g)/MeOH to produce new cyclitol (carbasugar) derivatives (KRS-14, KRS-15 and KRS-16, respectively). synthesized for the first time. 
Rel-(1R, 2S, 3R, 6S)-3-asetoksi-6-klorosiklohekz-4-en-1, 2-diilbis(metilen) diasetat (KRS-27) and rel-(1R, 2S, 3S, 6S)-3-asetoksi-6-klorosiklohekz-4-en-1, 2-diilbis (metilen) diasetat (KRS-28) isomers were obtained by subjecting the KRS-26 compound obtained as a result of a series of reactions to the oxo bridge opening reaction with acetyl chloride (AcCl) reagent and purified by column chromatography method. KRS-29, KRS-30 and KRS-31 compounds were successfully obtained by applying oxo bridge opening with acetyl bromide (AcBr) reagent at the same time. Then, these oxo bridging compounds (KRS-27, KRS-29 and KRS-30) were treated with acidic hydrolysis in the presence of HCl(g)/MeOH to produce dibromo- and monochloroconduritol derivatives (KRS-32, KRS-33 and KRS-34, respectively) for the first time was synthesized. KRS-42 compounds were obtained by opening the oxo bridge with BBr3, BCl3 reagents, respectively, and KRS-43 and KRS-44 compounds were obtained, and then the synthesis of amino cyclitol analogs (KRS-45 and KRS-46) was successfully performed by applying acidic hydrolysis processes to these compounds. has been carried out. In the first part, the structures of all synthesized compounds were characterized using spectroscopic methods such as NMR, FT-IR, elemental analysis.
The inhibitory potentials of α-glucosidase and α-amylase enzymes of synthesized new inositol carbasugar analogues and new haloconduritol derivative compounds were investigated. Among the compounds examined, it was observed that the compound KRS-2 exhibited good activation against both α-glucosidase (IC50 = 56.88 ± 0.13 µM) and α-amylase (IC50 = 68.20 ± 0.93 µM) compared to acarbose (IC50 = 98.33 ± 1.75 µM). Among the carbasugar analogues, only compound KRS-15 exhibited the best activity against α-glucosidase (IC50 = 36.72 ± 1.27 µM). It was determined that carbasugar derived compounds did not show weak or no effect against α-amylase. Among the newly synthesized haloconduritol compounds, bromo-substituted conduritols (KRS-33 and KRS-34) were found to have better activity against both enzymes than acarbose, which is used as a drug. Chloro-substituted conduritol KRS-32 compound showed good activity against α-glucosidase (IC50 = 53.27 ± 0.24 µM) and weak activity against α-amylase (IC50 = 241.38 ± 1.71 µM).
The inhibition types of well-active compounds (KRS-2, KRS-15, KRS-32, KRS-33 and KRS-34) were determined by enzyme kinetic studies. KRS-2, KRS-33 and KRS-34 compounds were found to be mixed inhibitors, and KRS-15 compound to be noncompetitive inhibitors. KRS-32 showed competitive type inhibition like acarbose. 
Carbazole, an important compound that forms the second part of the thesis, constitutes an important class of aromatic heterocyclic compounds containing electroactive nitrogen atoms. Some synthetic and natural carbazole derivatives have pharmacologically important properties such as anti-tumor, anti-oxidant, anti-bacterial, anti-diabetic and anti-inflammatory in pharmaceutical chemistry. It is known that carbazoles show photoconductivity and luminescence properties due to the electroactive nitrogen atom they contain, and are also strong α-glucosidase inhibitors. Phthalocyanines constitute an important class of tetrapyrrole compounds. The importance of phthalocyanines in various scientific fields and applications continues to attract attention today, thanks to their photochemical properties resulting from their aromatic and strong 18-π electronic structures. Phthalocyanines are among the subjects of interest today due to their strong activity with high singlet oxygen production in photodynamic therapy, enzyme inhibition properties, photophysical and photochemical properties, thanks to the diamagnetic zinc (Zn) metal ion in their core. However, to our knowledge, there is little literature examining the enzyme inhibitory effect of carbazole-substituted phthalocyanine compounds.
Based on this information, in the second part of the study, two new zinc-phthalocyanine complexes (KRB-5 and KRB-8) containing carbazole rings were synthesized. Starting from the carbazole compound, ethylene carbonate and the nitrogen atom of the carbazole are protected 2-(9H-karbazol-9-il)etan-1-ol (KRB-1), by the acetate process 2-(3-asetil-9H-karbazol-9-il)etil asetat (KRB-2), by the hydrolysis process 1-(9-(2-hidroksietil)-9H-karbazol-3-il)etan-1-on (KRB-3) and the potassium hydroxide (KOH), benzaldehyde reagents of this compound in the presence ethanol by treatment was obtained the compound (E)-1-(9-(2-hidroksietil)-9H-karbazol-3-il)-3-fenilprop-2-en-1-on (KRB-6). By reacting the obtained KRB-3 and KRB-6 compounds using 4-nitrophthalonitrile reagent, phthalonitrile derivatives 4-(2-(3-asetil-9H-karbazol-9-il)etoksi)ftalonitril (KRB-4) and 4-(2-(3-sinamoil-9H-karbazol-9-il)etoksi)ftalonitril (KRB-7) ligands were synthesized, respectively. Finally, new mono acetate carbazole-based Zn (II) phthalocyanine KRB-5 and mono chalcone carbazole-based Zn (II) phthalocyanine KRB-8, which are the target compounds, were obtained from phthalonitrile derivatives synthesized for the first time. The structures of the synthesized compounds were characterized by spectroscopic methods such as FT-IR, NMR, elemental analysis, MALDI-TOF MS and UV-Vis spectroscopy.
Photochemical and photophysical properties and cyclic voltagram studies of novel Zn(II) phthalocyanine complexes have been reported. For in vitro α-glucosidase inhibitory activities of carbazole Zn(II)-complexes (KRB-5 and KRB-8) and ligands (KRB-3, KRB-4, KRB-6 and KRB-7) compared with the standard drug acarbose and the enzyme kinetic studies were carried out. In addition, the inhibitory effects of these new phthalocyanines and their ligands on carbonic anhydrase I (hCA I) and II (hCA II) isoenzymes of human erythrocytes were investigated. Phthalonitrile compounds (KRB-4 and KRB-7) showed the best activity against α–glucosidase enzyme, while new carbazole-based Zn (II) phthalocyanines (KRB-5 and KRB-8) nanomolar (nM) at the level showed the best activity against carbonic anhydrase (I and II). α-Glucosidase enzyme kinetic studies were performed and it was determined that the compounds were competitive inhibitors such as acarbose.
In both parts of the thesis study, KRS-33 haloconduritol compound (IC50 = 27.56 ± 0.28 µM) and the KRB-7 phthalonitrile derivative (IC50 = 7.54 ± 0.51 µM) containing chalcone were the compounds exhibiting the strongest activity against α-glucosidase enzyme among the tested compounds.