Yeni tip paraben sübstitüe spermin türevi siklotrifosfazen bileşiklerinin sentezi, yapı karakterizasyonu ve DNA'ya bağlanma aktivitelerinin araştırılması
Novel paraben substituted spermine derivative cyclotriphosphazene compounds: Synthesis, characterization, and the investigation of DNA binding activities
Yazar: PERİHAN KIZILKAYA
Danışman: PROF. DR. GÖNÜL YENİLMEZ ÇİFTÇİ ; DOÇ. DR. ELİF ŞENKUYTU
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Paraben = Paraben ; Siklotrifosfazen = Cyclotriphosphazene ; Spermin = Spermine

Özet:
İnorganik hetero halka sisteminin önemli bir sınıfını oluşturan siklofosfazenler, nükleofilik yerdeğiştirme reaksiyonları verebilmeleri nedeniyle araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Siklofosfazenlerdeki fosfor atomuna bağlı klorların, çeşitli nükleofiller ile yer değiştirme reaksiyonları sonucu farklı özellikler gösteren ve çeşitli uygulama alanlarına sahip siklofosfazen türevleri sentezlenebilmektedir. Bu özelliklerden dolayı bilim insanları tarafından siklofosfazenler ile ilgili son yıllarda çeşitli çalışmalar yapılmış ve yapılmaya devam edilmektedir. Biyojenik poliaminlerin tüm ökaryotik hücrelerde bulunmasının yanı sıra yüksek sitotoksik aktiviteye sahip olmaları nedeniyle birçok insan kanser hücresine karşı önemli fizyolojik rollere sahip oldukları bilinmektedir. Biyojenik poliaminlerden biri olan spermin bileşiğinin membran stabilizasyonu, nükleik asit ve protein sentezinin düzenlenmesinde önemli olduğu bilinmektedir. Parabenler ise sahip oldukları antimikrobiyal özellikleri ve geniş pH aralığında kararlı olabilmeleri gibi özellikleri sayesinde birçok kullanım alanına sahiptir. Ticari olarak kullanımlarının yaygın olması da parabenler üzerine yapılan çalışmaların önemini arttırmıştır. Bu tez çalışması kapsamında, siklofosfazen, spermin bileşiği ve parabenlerin sahip oldukları önemli özellikler doğrultusunda, bu üç farklı molekül grubunun aynı molekülde bir araya getirilmesi ile yeni tip bileşiklerin sentezlenmesi ve bu yeni tip bileşiklerin DNA etkileşimlerinin araştırılması hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda hekzaklorosiklotrifosfazen ile spermin bileşiğinin reaksiyonundan dispirobino ve dispiroansa yapıdaki başlangıç bileşikleri (1 ve 2) elde edildi. Bu bileşiklerin (1 ve 2) sırasıyla metil, etil, propil, bütil ve benzil paraben bileşikleri ile ayrı ayrı reaksiyonları gerçekleştirildi. Sentezlenen ve uygun yöntemlerle saflaştırılan bütün bileşiklerin (1-12) yapısı, kütle (MALDI-TOF), 31P ve 1H NMR spektroskopisi ile ve uygun kristal elde edilen bileşikler (3-8, 10 ve 11) için tek kristal X-ışını kırınımı tekniği ile aydınlatıldı. Sentezlenen bileşiklerin DNA bağlanma aktivite analizleri MiSens elektrokimyasal DNA biyosensör cihazı ile ve agaroz-jel elektroforezi yöntemi ile gerçekleştirildi.

Abstract:
Cyclophosphazenes, being an important class of inorganic hetero ring system, have ability to give nucleophilic displacement reactions. As a result of displacement reactions in cyclophosphazenes with various nucleophiles, cyclophosphazene derivatives having different properties can be synthesized and have various application areas. Due to these features, different studies have been carried out by scientists in recent years on cyclophosphazens and, will continue to be done. Biogenic polyamines are found in all eukaryotic cells and have important physiological roles against many human cancer cells because of their high cytotoxic activity. It is known that spermine compound, one of the biogenic polyamines, is important in the regulation of membrane stabilization, nucleic acid and protein synthesis. Also parabens have many application areas because of their antimicrobial actitivies and their stability in a wide pH range. The widespread use of commercial products has also increased the importance of studies on parabens. In this thesis study, it was aimed to synthesize and investigate the DNA interactions of new types of compounds due to the important properties of cyclophosphazenes, spermine compound and parabens. For this purpose, dispirobino and dispiroansa structured starting compounds (1 and 2) were obtained from the reaction of hexachlorocyclotriphosphazene ring and spermine compound. Reactions of these compounds (1 and 2) were performed with methyl, ethyl, propyl, butyl and benzyl paraben compounds respectively. The structure of all compounds (1-12) synthesized and purified by appropriate methods was elucidated by mass (MALDI-TOF), 31P and 1H NMR spectroscopy and single crystal X-ray diffraction technique for the crystal compounds obtained (3-8, 10 and 11). DNA binding activity analyzes of synthesized compounds were performed with MiSens electrochemical DNA biosensor device and agarose-gel electrophoresis.