5-lipoksijenaz aktive edici protein (FLAP) inhibitörlerinin geliştirilmesi üzerinde çalışmalar
Studies on the development of 5-lipoxygenase activating protein (FLAP)inhibitors
Yazar: SERKAN LEVENT
Danışman: PROF. DR. ERDEN BANOĞLU
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Benzimidazoller = Benzimidazoles ; Kiral ayrıştırma = Chiral separation ; Lipoksijenaz = Lipoxygenase ; Lipoksijenaz inhibitörleri = Lipoxygenase inhibitors ; Lökotrienler = Leukotrienes ; Prostaglandin-endoperoksit sentazlar = Prostaglandin-endoperoxide synthases ; İlaçlar = Drugs ; İlaçlar-araştırma safhasında = Drugs-investigational

Özet:
Lökotrienler (LT) birçok hastalıkta rol oynayan lipit mediyatörlerdir. FLAP bu 
mediyatörlerin biyosentezinde substrat araşidonik asitin (AA) 5-lipoksijenaza (5-
LO) transferinde köprü görevi yapan yardımcı proteindir. Bu sebeple, FLAP 
inhibisyonu ile LT biyosentezinin engellenmesi LT'lerin sebep olduğu hastalıkların 
tedavisi için önemli bir terapötik hedef halini almıştır. Bu amaçla araştırma 
grubumuz tarafından keşfedilen FLAP inhibitörü benzimidazol türevi öncü bileşiğin 
(BRP-7) beşinci konumunda farklı sübstitüentler taşıyan yirmi iki farklı türevi 
tasarlanarak sentezlenmiştir. Bununla beraber rasemat halinde bulunan öncü 
bileşik, kiral HPLC yöntemi ile enantiyomerlerine ayrılarak minimum %95'lik ee 
saflığında elde edilmiştir. Spektral ve elementel analizlerle yapıları kanıtlanan bu 
enantiyomerlerin insan polimorfonükleer lökosit (PMNL) hücrelerinde LT 
biyosentezi inhibitör etkileri araştırılmıştır. Sentezlenen yirmi iki final bileşinin LT 
biyosentez inhibitör etkileri incelendiğinde 2-(((2-(1-(4-izobütilfenil)etil)-1-(2-
klorobenzil)-1H-benzimidazol-5-il)oksi)metil)benzonitril (6f) LT biyosentezini 0,12 
μM IC50 değeriyle inhibe ederek en aktif bileşik olarak belirlenmiştir. Bunun 
yanında 6j, 6p, 6u, 6v ve 6y kodlu bileşikler 0,12-0,23 μM aralığında IC50 
değerleriyle öncü bileşik BRP-7'den daha güçlü aktiviteye sahip bulunmuştur. 
Polimer temelli kiral sabit faz (KSF) kromatografi yöntemiyle ayırılan 
enantiyomerlerin LT biyosentezi inhibitör etkileri incelendiğinde herbir 
enantiyomerin ve rasematın IC50 değerleri (R)-, (S)-enantiyomerleri ve rasemat için 
sırasıyla 0,18 μM, 0,26 μM ve 0,31 μM olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, 
benzimidazolün birinci konumundaki azot üzerinde bulunan benzil grubunun ikinci 
konumunda yer alan klor ve triflorometil grupları arasında aktivite açısından büyük 
bir fark olmadığı görülmekle beraber benzimidazolün beşinci konumu için nispeten 
küçük hacimli, hidrojen bağı veya polar etkileşimler yapabilecek grupların aktivite 
için daha uygun olduğu söylenebilir.

Abstract:
Leukotrienes (LT) are lipid mediators having significant roles on various diseases. 
FLAP has a crucial role on the biosynthesis of these mediators by acting as a 
bridge protein for efficient transfer of the substrat arachidonic acid (AA) to 5-
lipoxygenase (5-LO). Therefore, inhibition of FLAP has become a substantial 
target for treatment of LT-based disorders. Based on the benzimidazole derivative 
lead structure (BRP-7) previously discovered by our research group, twenty-two 
final compounds having different substituents at C(5) position of the benzimidazole 
ring were designed and synthesized. Moreover, rasemic lead compound BRP-7 
was separated into its enantiomers with a minimum 95% enantiomeric excess by 
using polimer-based chiral stationary phase (CSP) on HPLC. Structures of all 
compounds were elucidated by spectral techniques and elemental analysis, and 
their inhibitory effects on LT biosynthesis in human polimorfo nuclear leucocyte 
(PMNL) cells were investigated. Among them, 2-(((1-(2-chlorobenzyl)-2-(1-(4-
isobutylphenyl)ethyl)-1H-benzimidazol-5-yl)oxy)methyl) benzonitrile (6f) is found to 
be the most active derivative with the IC50 value of 0,12 μM. Additionally, 
compounds 6j, 6p, 6u, 6v and 6y demonstrated higher activity on inhibition of LT 
biosynthesis than the lead compound BRP-7 (IC50 values of 0,12-0,23 μM). 
Meanwhile, the effects of individual enantiomers of the lead compound on LT 
biosynthesis were also investigated. IC50 values for (R)- and (S)-enantiomers were 
found to be 0,18 μM and 0,26 μM, respectively, while the IC50 value for racemate 
was 0,31 μM. In conclusion, we did not observe any drastic difference between 2-
trifluoromethyl and 2-chloride substituted benzyl groups on N(1) position of the 
benzimidazole ring in terms of the biological activity. However, the presence of 
relatively small groups with possible hydrogen bonding and polar interactions at 
C(5) of the benzimidazole ring has contributed significantly to the observed 
biological activity.