Nitroksil radikalleri temelinde yeni paramanyetik ligantların bazı geçiş metal komplekslerinin sentezi, spektroskopik, manyetik ve antikanser etkilerinin incelenmesi
Nitroxyl radicals based on some new paramagnetic transition metal complexes of ligands synthesis, spectroscopic, magnetic and investigation of anticancer effects
Yazar: RAMAZAN TATSIZ
Danışman: PROF. DR. VELİ KASIM
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada ilk defa yeni tip 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-oksil (4-NH2-TEMPO) kararlı nitroksil radikali içeren azo-azometin-salisilaldiminler ve onların Cu(II), Zn(II), Pd(II) ve Co(II) kompleksleri sentezlenmiştir. Bu spin etiket özelliğine sahip olan bileşiklerin yapıları spektroskopik tekniklerle (Manyetik Süsebtibilite, FT-IR/ATR, UV-vis, ESR ve X-ışını) ile aydınlatılmıştır. Bu çalışmada 9 adet azo-azometin-salisilaldiminler (4a-i) ve 9 adet 4-NH2-TEMPO radikali içeren azo-azometin-salisilaldiminler (6a-i) sentezlenmiştir. Bu 9 adet 4-NH2-TEMPO radikali içeren azo-azometin-salisilaldiminlerin Cu(II) (7a-i), Zn(II) (8a-i), Pd(II) (9a-i), ve Co(II) (10c-g) kompleksleri sentezlenmiştir. Azo-azometin-TEMPO salisilaldimin (6a-i) radikallerinin, Cu(II) (7a-i) komplekslerinin,  Zn(II) (8a-i) komplekslerinin, ve Pd(II) (9a-i) komplekslerinin etkin manyetik momentumlarının sırasıyla 1.50-1.62 B, 2,50-3.34 B, 2,17-2,61 B ve 2.17-2.81 B aralığında olduğu bulunmuştur. Bu değerler hem ligantlar hem de kompleksler için beklenen teorik spin manyetik momentum değerlerinin altında ve üstünde bulunmuştur. Bu beklenmedik değerlerin bileşiklerdeki moleküller arası ferromanyatik ve antiferromanyetik etkileşimden kaynaklandığı varsayılmıştır. ESR ile yapılan incelemelerde (6a-i) ligantlarının, Zn(II) (8a-i) komplekslerinin ve Pd(II) (9a-i) komplekslerinin g-faktör değerleri sırasıyla 2.00767-2.00910, 2.00866-2.00998 ve 2.00675-2.00998 olarak bulunmuştur. (6a-i) ligantları ve Pd(II) (9a-i) komplekslerinin katı halde ERS spektrumları singlet ve sıvı halde ise triplet, Zn(II) (8a-i) komplekslerinin ise multiplet şeklinde gözlenmiştir. Bu farklılık Zn(II) (8a-i) komplekslerinde radikaller arası etkileşimin olduğunu göstermektedir. Ayrıca 6a, 6b, 6e, 6f, 6g, 6h ve 6i ligantlarının PC3 (insan androjen duyarsız beyin metastazı prostad kanseri hücre hattı), HELA (insan serviks adenokarsinom hücre hattı) ve kontrol olarak PNT1A (normal prostad hücre hattı) hücre hatları üzerindeki sitotoksik aktiviteleri MTT yöntemi ile ölçüldü. Bu ligantlar içerisinde en güçlü sitotoksik etkiyi 6i (IC50 7,3 µM) maddesinin gösterdiği, sentezlenen maddelerden en çok etkilenen hücre hattının serviks kanser hücreleri olduğu (HELA) tespit edilmiştir. Bu çalışmalar Harran Üniversitsi Biyoloji Anabilim Dalı (Mikrobiyoloji ve Molekülerbiyoloji Laboratuarı)'nda yapılmıştır. Çalışmamızda (6i) bileşiğinin tek kristali elde edilmiş ve moleküler yapısının aydınlatılması için X-ışını kırınımı tekniği kullanılmıştır. C22H25F2N4O2 kapalı formülüne sahip asimetrik birim hücrede kristalografik olarak birbirinden bağımsız olarak iki molekülün olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
New type azo-azomethine-salicylaldimines containing 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (4-NH2-TEMPO) stable nitroxyl radical and their Cu (II), Zn (II), Pd(II) and Co(II) complexes were synthesized in this study for the first time. Structures of these compounds which have spin label feature were determined by spectroscopic techniques (Magnetic Susceptibility, FT-IR/ATR, UV-vis, ESR and X-ray). In this study, nine azo-azomethine-salicylaldimines (4a-i) and nine azo-azomethine-salicylaldimines containing 4-NH2-TEMPO radical (6a-i) were synthesized. Then, Cu(II) (7a-i), Zn(II) (8a-i), Pd(II) (9a-i), ve Co(II) (10c-g) complexes of these nine nine azo-azomethine-salicylaldimines containing 4-NH2-TEMPO radical (6a-i) were prepared. Spin magnetic momentum of azo-azomethine-TEMPO salicylaldimines radicals (6a-i), Cu(II) complexes (7a-i),  Zn(II) complexes (8a-i), and Pd(II) complexes (9a-i) were found to be in the range of 1.50-1.62 B, 2,50-3.34 B, 2,17-2,61 B, ve 2.17-2.81 B respectively. These values for both ligands and their complexes were found to be below and above the theoretically expected magnetic momentum values. These unexpected values were found to be because of ferromagnetic and antiferromagnetic interactions between the molecules of these compounds. g-factor values of (6a-i) ligands, Zn(II) (8a-i) complexes and Pd(II) (9a-i) complexes were found by ESR studies as 2.00767-2.00910, 2.00866-2.00998 and 2.00675-2.00998, respectively. (6a-i) ligands and Pd (II) (9a-i) complexes ESR spectrums were observed as singlet in solid form and triplet in liquid form while Zn (II) (8-i) complexes was observed as multiplet. This difference shows that there are complex interactions between Zn (II) (8a-i) radicals. Also, cytotoxic activities of 6a, 6b, 6e, 6f, 6g, 6h, and 6i ligands were investigated by MTT assay against PC3 (human androgen insensitive brain metastases prostate cancer cell line), HELA (human cervix adenocarcinoma cell line) cancer cells and normal PNT1A (normal prostate cell line) cells as control group. 6i (IC50 7,3 µM) showed the most potent cytotoxic effect and HELA (human cervix adenocarcinoma cell line) cells were affected most by the synthesized compounds. These studies were carried out in Microbiology and Molecular biology Laboratory of Harran University, Biology department. Single crystal of (6i) was obtained and X-ray diffraction technique was used to elucidate its molecular structure. Two independent molecules with C22H25F2N4O2 molecular formula in an asymmetric unit cell were observed crystallographically