Bakır(II) ve palladyum(II) iyonlarının fenantrolin türevleri ve amino asitler ile oluşturduğu komplekslerin sentezi, karakterizasyonu, DNA/protein etkileşimlerinin ve biyolojik özelliklerinin araştırılması
Synthesis, characterization, DNA/protein interactions and investigation of biological activities of copper(II) and palladium(II) ions complexes wi̇th phenanthroline derivatives and amino acids
Yazar: DUYGU İNCİ
Danışman: PROF. DR. RAHMİYE AYDIN
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry
Dizin: Anorganik kimya = Inorganic chemistry ; Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmada, metal iyonu olarak bakır(II) ve palladyum(II) iyonları, fenantrolin türevi olarak 1,10-fenantrolin (phen), 4-metil-1,10-fenantrolin (4-mphen), 5-metil-1,10-fenantrolin (5-mphen), 4,7-dimetil-1,10-fenantrolin (dmphen), 3,4,7,8-tetrametil-1,10-fenantrolin (tmphen) ve pyrazino[2,3-f][1,10]fenantrolin (py-phen), amino asit olarak ise glisin (gly) ve L-tirozin (L-tyr) seçildi. Sulu çözelti çalışmalarında, bakır(II) ve palladyum(II) iyonlarının seçilen ligantlar ile oluşturduğu komplekslere ait denge tepkimeleri 25°C, 0,1 M KCl ve 0,1 M KNO3 iyonik ortamında potansiyometrik yöntem ile araştırıldı. Ligantların protonlanma sabitleri ile bakır(II) ve palladyum(II) komplekslerinin kararlılık (oluşum) sabitleri BEST bilgisayar programı kullanılarak hesaplandı. Çözeltide oluşan türlerin dağılımı ise SPE bilgisayar programı kullanılarak belirlendi. Sentez çalışmalarında, seçilen ligantların bakır(II) ve palladyum(II) iyonları ile oluşturduğu ikili ve karışık ligant kompleksleri sentezlendi. Sentezlenen komplekslerin yapıları elementel analiz, elektronik absorbsiyon spektroskopisi, IR, ESI-MS ve X-ışını tek kristal kırınım yöntemleri, Pd(II) komplekslerinin yapıları ise ilave olarak 1H NMR ve 13C NMR teknikleri ile aydınlatıldı. Biyolojik aktivite çalışmalarında, komplekslerin buzağı timüsü DNA'sı (CT-DNA) ile etkileşimleri elektronik absorpsiyon ve floresans spektroskopisi, termal denatürasyon ve agaroz jel elektroforez teknikleri kullanılarak incelendi. Komplekslerin sığır serum albümini (BSA) ile etkileşimleri elektronik absorpsiyon ve floresans (senkronize floresans, floresans rezonans enerji transferi (FRET), iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3-D) floresans) spektroskopisi teknikleri kullanılarak araştırıldı ve BSA sönümleme mekanizması bulundu. Sentezlenen komplekslerin DPPH radikal süpürme ve H2O2 radikali yakalama aktiviteleri standart olarak kullanılan askorbik asit, trolox ve BHT ile karşılaştırmalı olarak araştırıldı. Komplekslerin antikanser aktiviteleri ise meme, akciğer ve kolon kanseri hücre hatları ile sağlıklı insan bronşiyal epitel hücre hattında cis-Platin ile karşılaştırmalı olarak belirlendi.

Abstract:
In this study, copper(II) and palladium(II) as a metal ion, 1,10-phenanthroline (phen), 4-methyl-1,10-phenanthroline (4-mphen), 5-methyl-1,10-phenanthroline (5-mphen), 4,7-di methyl-1,10-phenanthroline (dmphen), 3,4,7,8-tetramethyl-1,10-phenanthroline (tmphen) ve pyrazino[2,3-f][1,10]phenanthroline (py-phen) as a phenanthroline derivative and glycine (gly) and tyrosine (tyr) as an amino acid were chosen. In aqueous solution studies, the equilibrium reactions of complexes formed by copper(II) and palladium(II) ions with selected ligands were investigated by potentiometric method at 25°C, 0,1 M KCl and 0,1 M KNO3 ionic medium. The protonation constants of the ligands and the stability constants of the copper(II) and palladium(II) complexes were calculated using the BEST computer program. The distribution of the species formed in the solution was determined using SPE computer program. In the synthesis studies, binary and mixed ligand complexes formed by copper(II) and palladium(II) ions of the selected ligands were synthesized. The structures of the synthesized complexes were elucidated by elemental analysis, electronic absorption spectroscopy, IR, ESI-MS and X-ray single crystal diffraction methods, and the structures of Pd (II) complexes were additionally investigated by 1H NMR and 13C NMR techniques. In biological activity studies, interactions of the complexes with calf thymus DNA (CT-DNA) were studied using electronic absorption and fluorescence spectroscopy, thermal denaturation and agarose gel electrophoresis techniques. Interactions of the complexes with bovine serum albumin (BSA) were investigated using electronic absorption and fluorescence (synchronized fluorescence, fluorescence resonance energy transfer (FRET), two-dimensional (2D) and three-dimensional (3-D) fluorescence) spectroscopy techniques and BSA quenching mechanism was found. DPPH radical scavenging and H2O2 radical scavenging activities of the synthesized complexes were investigated in comparison with standard ascorbic acid, trolox and BHT. Anticancer activities of the complexes were determined in comparison with cis-Platin in the breast, lung and colon cancer cell lines with healthy human bronchial epithelial cell line.