Fotodinamik antimikrobiyal tedavi için yeni bir ışığa duyarlı madde
A new photosensitive substance for photodynamic antimicrobial therapy
Yazar: SEDA KARAOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ZEYNEP EKMEKÇİ
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Antimikrobiyal ajanlar = Antimicrobial agents ; Fotodinamik tedavi = Photodynamic therapy ; Singlet oksijen = Singlet oxygen

Özet:
Kanser ve enfeksiyon hastalıkları dahil çeşitli hastalıkların tedavisinde umut verici bir tedavi olarak kabul edilen fotodinamik terapi (FDT) de oksijen varlığında ışığa duyarlı olan fotoduyarlı madde dediğimiz bir ajanı aktive etmek için ışık kullanan ve reaktif radikallerin oluşmasıyla hücre ölümünü gerçekleştiren bir tedavidir. Fotodinamik terapide ana bileşenlerden biri olan fotoduyarlı madde önemli parametrelerden biridir.  Fotodinamik terapinin etkin kullanımını geliştirmek için yeni bileşikler gereklidir ve araştırılmaktadır. Yapılan önceki çalışmalarda sentezlenen fotoduyarlı maddelerin fotodinamik terapi için olası uygulamaları ve kombinasyonları önemli ölçüde yol göstermektedir. Bu bilgiler doğrultusunda tezin amacı fotodinamik terapinin uygulama alanlarında avantajlarını ve etkisini güçlendirmek için kullanılabilecek fotoduyarlı madde sentezi gerçekleştirmektir. Bu tez çalışması kapsamında yeni bir bor 2-(2'-piridil) imidazol (BOPIM) türevlendirilmesi ile fotodinamik terapi için etkin bir şekilde kullanılabilecek fotoduyarlı madde sentezlenir. BOPIM kompleksi, agrega göstermeyen, büyük stokes kayması ile floresan yayan bir sınıftır. Sahip olunan bu avantajlı özellikler sayesinde uygun bir şekilde türevlendirilmesi sonucunda sentezlenen bu bileşiğin fotofiziksel özellikleri ve singlet oksijen oluşturma kapasitesi incelenmiştir. Singlet oksijen tuzak molekülü olarak 1,3-difenilizobenzofuran (DPBF) kullanılmıştır. Hedef molekül olan BOPIM'in uyarılması sonucunda oluşan singlet oksijen DPBF'nin absorbansındaki düşüş izlenerek takip edilmiştir. Ayrıca antimikrobiyal deneysel çalışmaları da gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yapılan deneysel çalışmalarda sentezlenen BOPIM molekülünün incelenmesi ve bu yapının verdiği sonuçlarda anlamlı bir şekilde singlet oksijen ürettiği ve karanlık ortamda toksik etki yaratmadığı belirlenmiş olup fotodinamik terapide kullanılabilirliği gösterilmiştir. Sentezi gerçekleştirilen bileşiğin yapısının aydınlatılmasında 1H-NMR, 13C-NMR ve MS teknikleri kullanılarak ölçümleri yapılmıştır.

Abstract:
In photodynamic therapy (FDT), which is accepted as a promising treatment in the treatment of various diseases, including cancer and infectious diseases, it is a treatment that uses light to activate an agent that is photosensitive in the presence of oxygen and causes cell death with the formation of reactive radicals. Photosensitive material, which is one of the main components in photodynamic therapy, is one of the important parameters. Novel compounds are required and are under investigation to improve the effective use of photodynamic therapy. Possible applications and combinations of photosensitive substances synthesized in previous studies for photodynamic therapy provide significant guidance. In line with this information, the aim of the thesis is to synthesize photosensitive substances that can be used to strengthen the advantages and effects of photodynamic therapy in the application areas. Within the scope of this thesis, a new boron 2-(2'-pyridyl) imidazole (BOPIM) derivatization is used to synthesize a photosensitive substance that can be used effectively for photodynamic therapy. The BOPIM complex is a class that does not aggregate and emits fluorescence with a large stokes shift. Thanks to these advantageous properties, the photophysical properties and singlet oxygen generation capacity of this compound, which was synthesized as a result of proper derivatization, were investigated. 1,3-diphenylisobenzofuran (DPBF) was used as a singlet oxygen trap molecule. The decrease in absorbance of singlet oxygen DPBF formed as a result of the stimulation of the target molecule, BOPIM, was monitored. In addition, antimicrobial experimental studies were carried out. As a result, it was determined that the BOPIM molecule synthesized in the experimental studies was examined and it was determined that this structure produced singlet oxygen significantly and did not cause toxic effects in the dark environment, and its usability in photodynamic therapy was demonstrated. In order to elucidate the structure of the synthesized compound, measurements were made using 1H-NMR, 13C-NMR and MS techniques.