Oksijen köprülü iki çekirdekli Mn(II) antranilik asit ve 4-florobenzoik asit komplekslerinin sentezi, katalaz ve DNA bağlanma aktivitelerinin araştırılması
Synthesis of oxygen bridged binuclear Mn(II) with anthranilic acid and 4-fluorobenzoic acid complexes: Catalase and DNA binding avtivity
Yazar: ESRA SU
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM KANİ
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Reaktif oksijen bileşiklerinden birisi olan hidrojen peroksitin, su ve oksijene bozunumunu sağlayan enzim katalaz enzimidir ve katalaz enzimi yapısı gereği çift çekirdekli oksijen köprülü mangan komplekslerine benzemektedir. Bu nedenle katalaz benzeri bileşiklerin sentezlenmesine karşı ilgi son yıllarda giderek artmaktadır. Bu sistemlerde kompleksin yapısının metal enzim aktivitesini etkilediği bilinmektedir. Çalışmada, karışık ligandlı ve literatürde metal kompleksleri az olan katalaz enzimi benzeri iki çekirdekli mangan kompleksleri ([Mn2(µ-2-NH2C6H4COO)2(phen)4]•2(ClO4)(CH3OH) (1), [Mn2(µ-2-NH2C6H4COO)2(bipy)4]•2(ClO4) (2) ve [Mn2(µ-4-FC6H4COO)4(H2O)(bipy)2] (3))  sentezlendi ve yapıları aydınlatıldı. Katalaz enzimi benzeri bu yapıların hidrojen peroksit bozunmasına karşı etkinliği farklı çözücü, sıcaklık ve baz ortamlarında çalışılarak optimum koşullar tespit edildi. Peroksit bozunma tepkimesinin kinetik çalışmaları yapılarak hız denkliği ʋ= 47,8[H2O2]0,7[katalizör]1,9 olarak belirlendi.
DNA ile metal komplekslerinin etkileşimi kimya, moleküler biyoloji ve tıp alanında disiplinler arası bir araştırma konusu haline gelmiştir. Bu alana duyulan ilgi 1964'te cis-platin [Pt(NH3)2Cl2]'in hücre bölünmesini durdurma, kanser tedavisindeki kullanımı ve metal-esaslı ilaçların geliştirilmesi ile hızla artmıştır. Geleneksel platin bazlı moleküllerin kullanılabilirliği, küçük hücresel moleküller tarafından inaktivasyona uğraması ve hücre dışına atılması nedeniyle sınırlıdır. Bu sınırlamalar daha etkin, daha az toksik ve özel olarak hedefli DNA-bağlanma ilaçlarının geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu çalışmada, sentezlenen komplekslerin DNA bağlanma aktiviteleri değişen DNA ve kompleks derişimi ile incelendi. Metal-DNA bağlanma aktivitesinin incelenmesinde elektronik absorpsiyon titrasyonu ve floresans sönümleme yöntemi kullanıldı. Ölçümler sonucunda komplekslerin DNA bağlanma afinitesinin 3>1>2 olduğu bulundu. 

Anahtar Kelimeler: DNA, katalaz, kompleks, kemoterapik, mangan, toksik

Abstract:
The enzyme that work for cleavage of hydrogen peroxide which is one of the reactif oxygen specieses to water and molecular oxygen is catalase and it is similar to oxygen bridged dinuclear manganese complexes regarding to its structure. For this reason,  the synthesis of structures as catalase enzyme has an increasing interest. In this systems, it is known that the structures of the complex affect activity of manganese. In this thesis, dinuclear manganese complexes with mixed ligands ([Mn2(µ-2-NH2C6H4COO)2(phen)4]•2(ClO4)(CH3OH) (1), [Mn2(µ-2-NH2C6H4COO)2 (bipy)4]•2(ClO4) (2) and [Mn2(µ-4-FC6H4COO)4(H2O)(bipy)2] (3)) which are similar to catalase enzyme were synthesized and characterized. The reaction conditions were optimized in variable mediums like solvent, temperature and base for activity of cleavage of hydrogen peroxide (catalase activity) of this structures. Reaction rate equation for disproportination of peroxide was determined as ʋ= 47,8[H2O2]0,7[catalyst]1,9 by kinetic studies.
Interaction between metal complexes and DNA has is a multidicipliner research topic in chemistry, molecular biology and medicine. Interest in this field have increased fastly since utilizing of cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] for inhibition of cell division and chemotherapy, development in metal mediated drugs. Utilizing of traditional platin mediated molecules is limited to inhibition by little cellular molecules and throwed out of cell. These limitations require to develop more affective, less side effects and special targeted DNA-binding drugs. In this study, the DNA binding activity of synthesized complexes were investigated in different DNA and complex concentrations.  Electronic absorption titration and floresance quenching methods were used to investigate the activity of metal-DNA binding. Conclusion of measurements, DNA binding affinity of complexes was found as 3>1>2.

Key Words: DNA, catalase, complex, chemotherapic, manganese, toxic