Aminotiyoler ve AuNP ile modifiye edilmiş heparinlerin sentezi ve antikanser özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of aminothiols and AuNP modified heparins and examinaton of their anticancer properties
Yazar: RÜSTEM EBİRİ
Danışman: PROF. DR. SERDAR BURMAOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Amaç: Tez çalışması kapsamında halihazırda kalp hastalıklarının tedavisinde aktif olarak kullanılan heparin molekülünün yapısında tiyol ve âmin grupları ihtiva eden organik bileşiklerle türevlendirilmesi ve bu türevlerin altın nanoparçacıklara bağlanması suretiyle elde edilecek ligandların sentezleri ve antikanser özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. 
Yöntem: Bu tez, sentez ve biyolojik çalışmalar olarak iki kısıma ayrılmıştır. İlk kısımda ticari olarak temin edilen heparin molekülü yine ticari olarak satın alınmış olan sistein, sisteamin ve glutatyon bileşikleri ile amitleşme reaksiyonu üzerinden reaksiyona tabi tutulmuştur. Yapılan reaksiyonlar neticesinde bu bileşikler yapılarındaki âmin grupları üzerinden heparin molekülünün karboksilli asit fonksiyonel gruplarına bağlanmışlardır. Daha sonra AuCl4'ün trisodyum sitrat kullanılarak indirgenme reaksiyonu gerçekleştirilerek 10-50 nanometre boyutlarındaki altın nano parçacıkları sentezlenmiştir. Son olarak sentezlenen bileşikler yapılarındaki tiyol grupları üzerinden altın nanoparçacıklara bağlanmıştır. İkinci kısımda hem ilgili bileşikler hem de altın nanoparçacıklara bağlanmış türevlerin MB-MDA-231, A549 ve Akciğer fibroblast hücre hatları üzerindeki antikanser potansiyelleri MTT yöntemi ile araştırılmıştır.
Bulgular: Heparin-sistein, heparin-sisteamin, heparin-glutatyon bileşileri ile heparin-sistein-Au, heparin-sisteamin-Au, heparin-glutatyon-Au nanoparçacıları başarılı bir şekilde sentezlenerek yapıları çeşitli spektroskopik yöntemler ile analiz edilmiştir. 
Bu çalışma, hep-sisteamin (10) ve hep–sistein-Au (12) bileşiklerinin akciğer kanser hücrelerine karşı potansiyelini belirgin şekilde ortaya çıkarmıştır. Bileşiklerin etkisi, A549 ve Akciğer fibroblast hücre hatları kullanılarak farklı dozajlarla değerlendirilmiştir. Hep-sisteamin (4) ve hep–sistein-Au (12) bileşikleri akciğer sağlıklı hücrelerinde toksik olmadığı, ancak kanser hücrelerine seçici bir toksisite gösterdiği belirlenmiştir. Bu sonuçlar, hep-sisteamin (4) ve hep–sistein-Au (12) bileşiklerinin potansiyel antikanser ajanlar olarak değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir. Hep-glutatyon (6) ve hep-sisteamin-Au (13) bileşiklerinin Akciğer fibroblast hücrelerinde toksik olduğu, ancak A549 hücrelerinde etkili olduğu bulunmuştur.
Sonuç: Hep-glutatyon (6) ve hep-sisteamin-Au (13) bileşiklerinin kanser tedavisi için dikkatli bir şekilde kullanılması gerektiği vurgulanmıştır. Hep-sisteamin (4) ve hep–sistein-Au (12) bileşiklerinin kanser tedavisi için potansiyel taşıdığına dikkat çekilmiş ve bu sonuçlar, kanser tedavisi için daha etkili ilaçların geliştirilmesine katkı sağlayabileceği üzerinde durulmuştur. Çalışma, kanser araştırmaları ve tedavi seçeneklerinin geliştirilmesine önemli katkılar sunmaktadır.

Abstract:
Purpose: In this thesis study, it is aimed to bind heparin, the raw material of blood thinning drugs, to gold nanoparticles prepared at nanoscale using intermediate agents with different structures of thiol and amine groups by chemical means. Then, the anticancer potential of heparin (1) molecules bound to the surface of these gold nanoparticles is examined. 
Method: The carboxylic acid ends of the commercially available heparin molecule were bonded to the amine ends as a result of the amitation reaction with cysteine (2), cysteamine (4) and glutathione (6) molecules, which contain thiol and amine groups. Additionally, to prepare gold nanoparticles, the reduction reaction of AuCl4 using trisodium citrate was carried out and thus gold nanoparticles with sizes of 10-50 nanometers were synthesized. The thiol ends of the molecules formed as a result of the amitation reaction were immobilized to gold nanoparticles with the help of sound waves. Finally, the anticancer properties of molecules synthesized with three different agents (cysteine (2), cysteamine (4) and glutathione (6) were examined. 
Results: This study showed that hep-cysteamine (10) and hep-cysteine-Au (12) compounds are effective against lung cancer. The effects of the compounds were evaluated with different dosages using A549 and Lung fibroblast cell lines. Hep-cysteamine (4) and hep-cysteine-Au (12) compounds were found to be non-toxic in lung healthy cells, but showed selective toxicity to cancer cells. These results show that hep-cysteamine (4) and hep-cysteine-Au (12) compounds should be evaluated as potential anticancer agents. Hep-glutathione (6) and hep-cysteamine-Au (13) compounds are toxic to lung fibroblast cells. However, it was found to be effective in A549 cells. 
Conclusion: It was emphasized that hep-glutathione (6) and hep-cysteamine-Au (13) compounds should be used carefully for cancer treatment. It has been pointed out that hep-cysteamine (4) and hep-cysteine-Au (12) compounds have potential for cancer treatment, and it has been emphasized that these results may contribute to the development of more effective drugs for cancer treatment.