Tiyofen bazlı imin ve fosfoazometin bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve bazı biyoaktif özelliklerinin araştırılması
Synthesis, characterization and investigation of bioactive properties of thiophene based imine and phosphoazometine compound
Yazar: KÜBRA ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET ŞABAN TANYILDIZI
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Son yıllarda, ilaç direncinin gelişimiyle birlikte pazarlanan mevcut ilaçların etkinliklerini kaybetmeleri, ilaç keşfi ve geliştirme çalışmalarında yeni bir odak noktası oluşturmuştur. Bu bağlamda, yeni bileşiklerin sentezi ve karakterizasyonu giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Bu çalışma kapsamında, tiyofen bazlı imin ((E)-N,N-dimetil-4-((tiyofen-2-il-metilen)amino)anilin) (Y6), amin (N1,N1-dimetil-N4-(tiyofen-2-ilmetil)benzen-1,4-diamin) (Y6a) ve fosfoazometin (Difenil (((4-(dimetilamino)fenil) amino)(tiyofen-2-il)metil)fosfat) (Y6b) bileşikleri sentezlenmiş ve yapı analizleri FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ardından sentezlenen bileşiklerin biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Tüm bileşiklerin önemli antioksidan özelliklere sahip olduğu bulunmuştur. Y6a bileşiğinin (IC50: 5,13 µM) askorbik asitten (IC50: 17,55 µM) önemli ölçüde daha yüksek radikal yakalama aktivitesine sahip olduğu gözlenmiştir. Tüm bileşikler, hCA I ve II izoformlarına karşı güçlü inhibitör etkiler göstermiştir. Y6, Y6a ve Y6b bileşiklerinin IC50 değerlerinin sırasıyla, hCA I için 1,96, 8,25 ve 0,459 µM, hCA II izoenzimi için ise sırasıyla 1,89, 0,56 ve 1,02 µM olduğu tespit edilmiştir. Antimikrobiyal test sonuçları bileşiklerin C. albicans ve C. tropicalis suşlarına karşı antifungal etkiye sahip olmadığını gösterirken, kullanılan tüm bakteriyal suşlara karşı antibakteriyel aktivitelere sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca her üç bileşiğinde kontrol hücrelerine kıyasla konsantrasyondaki artışla birlikte hücre indeksi bazında büyüme eğrisi hızında bir düşüşe neden olarak MCF-7 hücre hattında iyi bir antiproliferatif aktivite sergilediği gözlenmiştir. Y6, Y6a ve Y6b bileşiklerinin IC50 değerleri sırası ile 56,58, 51,30 ve 40,01 µM olarak belirlenmiştir. Y6b bileşiği, etkili kemoterapötik ilaçlardan biri olan sisplatinle yakın IC50 değerinde (40,01 µM) etki göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, bu bileşiklerin hem hCA I, hCA II enzimi üzerinde inhibisyon etkiye hem de antioksidan, antimikrobiyal, antikanser aktivitelere sahip olduğunu göstermektedir. Bu sonuçların yeni ilaç tasarımları ve farmakolojik uygulamalar için önemli bir kaynak sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: İmin, Fosfoazometin, Sitotoksik aktivite, Antimikrobiyal aktivite, Antioksidan aktivite Karbonik anhidraz inhibisyonu

Abstract:
In recent years, the loss of effectiveness of existing marketed drugs with the development of drug resistance has created a new focus in drug discovery and development studies. In this context, synthesis and characterization of new compounds gain more importance. In this study, thiophene-based imine ((E)-N,N-dimethyl-4-((thiophen-2-yl-methylene)amino)aniline) (Y6), amine (N1,N1-dimethyl-N4-(thiophene-2) -ylmethyl)benzene-1,4-diamine) (Y6a) and phosphoasomethine (Diphenyl (((4-(dimethylamino)phenyl) amino)(thiophen-2-yl)methyl)phosphate) (Y6b) compounds, was synthesized, and the structure were analyzed using FT-IR, 1H-NMR, and 13C-NMR techniques. Then, the bioactive properties of the synthesized compounds were investigated. All compounds were found to have significant antioxidant properties. It was observed that compound Y6a (IC50: 5,13 µM) had significantly higher radical scavenging activity than ascorbic acid (IC50: 17.55 µM). All compounds showed strong inhibitory effects against hCA I and II isoforms. The IC50 values of Y6, Y6a and Y6b compounds were found to be 1,96, 8,25 and 0,459 µM for hCA I and 1,89, 0,56 and 1,02 µM for hCA II isoenzyme, respectively. The antimicrobial test results showed that the compounds did not have antifungal activity against C. albicans and C. tropicalis strains, but had antibacterial activities against all bacterial strains used. In addition, it was observed that all three compounds exhibited good antiproliferative activity in the MCF-7 cell line, causing a decrease in the growth curve velocity on the basis of cell index with the increase in concentration compared to control cells. The IC50 values of Y6, Y6a and Y6b compounds were determined as 56,58, 51,30 and 40,01 µM, respectively. Compound Y6b showed an effect with cisplatin, one of the effective chemotherapeutic drugs, at a close IC50 value (40.01 µM). The results obtained show that these compounds both have an inhibitory effect on hCA I and hCA II enzymes and have antibacterial, anticancer and antioxidant activity. It is thought that these results will provide an important resource for new drug designs and pharmacological applications.

Keywords: Imine, Phosphoasomethine, Cytotoxic activity, Antimicrobial activity, Antioxidant activity, Carbonic anhydrase inhibition