N/O donör atomlu siklotetrafosfazen türevlerinin biyolojik aktiviteleri
Biological activities of cyclotetraphosphazene with N/O donor-type
Yazar: NAGEHAN RAMAZANOĞLU
Danışman: PROF. DR. LEYLA AÇIK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Siklofosfazenler = Cyclophosphazenes

Özet:
Bu tez çalışmasında oktaklorosiklotetrafosfazen (N4P4Cl8) ile N/O donör atomlu bidentat ligandın sodyum tuzunun (FeCH2NHCH2CH2CH2ONa) 1:1 mol oranındaki tepkimeleri sonucunda sentezlenen mono-ferrosenil-2-cis-4-dikloro-ansa- (2,4-ansa; 3) ve N-mono-ferrosenil-propanoksi- (spiro; 4) siklotetrafosfazen bileşiklerinin; monoaminler [pirolidin (3a, 4a), piperidin (3b, 4b), morfolin (3c, 4c), 1,4-dioksa-8-azaspiro[4.5]dekan (DASD), (3d, 4d)] diaminler [4-florobenzil-N'-metilpropan-1,3-diamin (3e, 4e), N-4-florobenzil-N'-metiletan-1,2-diamin (4f)] dialkoksitler [(2,2,3,3-tetrafloro-1,4-bütandioksit (3g, 4g) ve 2,2-dimetil-1,3-propandioksit (3h, 4h)] ile reaksiyonu sonucunda oluşan toplam 16 adet kısmen ve tamamen sübstitüe siklotetrafosfazen bileşiğinin biyolojik aktiviteleri araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan siklotetrafosfazen bileşiklerinin antimikrobiyal aktivitesi agar kuyu difüzyon yöntemi ile tespit edilmiş, bileşiklerin en düşük seviyede etki eden konsantrasyonları minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) ve minimal bakterisidal konsantrasyon (MBK) yöntemi ile belirlenmiştir. Bileşiklerin plazmit DNA ile etkileşim durumu agaroz jel elektroforez yöntemi ile araştırılmış, DNA ile etkileşime giren bileşiklerin hangi nükleotidlerden DNA'ya bağlandığının tespiti için BamHI ve HindIII restriksiyon endonükleaz enzim kesimleri yapılmıştır. Bileşiklerin sitotoksik özelliklerini araştırmak için L929 fare fibroblast hücreleri ve MCF-7 meme kanseri hücrelerindeki sitotoksik aktivitesi WST-1 yöntemiyle tespit edilmiş, bileşiklerin hücre proliferasyonuna ilişkin etkisi ayrıca Gerçek Zamanlı Hücre Analizi ile araştırılmıştır. Bunun yanında bileşiklerin çalışılan hücre hatları üzerindeki apoptotik ve nekrotik etkileri Hoescht 33342 ve propidyum iyodür ikili boyaması ile ortaya konulmuştur. Yapılan biyolojik aktivite çalışmaları sonucunda 3d, 3h ve 4h olarak isimlendirilen bileşiklerin, referans olarak kullanılan antibiyotiklere kıyasla daha yüksek oranda antimikrobiyal aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular bileşiklerin kimyasal özellikleri ile birlikte değerlendirilmiş, bu bileşiklerin enfeksiyon hastalıkları ve kanser tedavi yöntemlerinde kullanım potansiyeli ortaya konulmuştur.

Abstract:
In this thesis, the biological activities of mono-ferrocenyl-2-cis-4-dichloro-ansa- (2,4-ansa; 3) and N-mono-ferrocenyl-propanoxy- (spiro; 4) synthesized as a result of 1:1 molar reactions of octachlorocyclotetaphosphazene (N4P4Cl8) and sodium salt of N/O donor-type bidentate (FeCH2NHCH2CH2CH2ONa), and partly and fully substituted cyclotetaphosphazene derivatives formed by reaction of these compounds with monoamines [pyrrolidine (3a, 4a), piperidine (3b, 4b), morpholine (3c,4c), 1,4-dioxa-8-azaspiro [4.5] decane (DASD) (3d, 4d)], diamines [4-fluorobenzyl-N'-methylpropane-1,3-diamine (3e, 4e) and N-4-fluorobenzyl-N'-metylethane-1,2-diamine (4f)], dialkoxides [2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butanedioxide (3g, 4g) and 2,2-dimethyl-1,3-propanedioxide (3h, 4h)] were investigated. The antimicrobial activity of the cyclotetraphosphazene compounds was determined by the agar well diffusion method and minimally effective concentrations of compounds were determined by the minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBK) methods. We also performed BamHI and HindIII restriction endonuclease enzyme digestion were also made to determine which nucleotides of the DNA interact with the compounds. To investigate the cytotoxic properties of the compounds, cytotoxic activities of L929 mouse fibroblast cells and MCF-7 breast cancer cells were determined by the WST-1 method. The effect of the compounds on cell proliferation was also investigated by Real Time Cell Analysis. Furthermore, the apoptotic and necrotic effects of the compounds on the studied cell lines were demonstrated by Hoescht 33342 and propidium iodide dual staining. As a result of the biological activity studies, it was found that the compounds named 3d, 3h and 4h showed higher antimicrobial activity compared to the reference antibiotics. We evaluated the findings together with the chemical properties of the compounds and we demonstrated the potential of cyclotetraphosphazene compounds for use in infectious diseases and cancer treatment methods.