N-aminoftalimid türevi ilaç öncüllerinin tasarımı, sentezi ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2025 - 2027
- Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
- Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
- Başlama Tarihi: Ekim 2025
- Bitiş Tarihi: Nisan 2027
Proje Özeti
Bir ilacın sentezlenip, yan etkileri en aza indirilmiş şekilde kullanabilmek için, ilacın etki mekanizmasının aydınlatılması gerekmektedir. Son yıllarda, DNA ve ilaç molekülleri arasındaki etkileşimin araştırılması, DNA'nın antitümör ilaçların ana hedefi olmasının yanı sıra birçok antiviral ve antibakteriyel ajanlarla da etkileşebilen, antikanser ilaçların tasarımında yol göstermektedir. Artan ilaç direncine karşı savaşabilmek için DNA molekülü ile istenilen doğrultuda etkileşen ya da etkileşim şeklinin anlaşılabildiği ilaç moleküllerinin sentezi öneme sahiptir. DNA-ilaç kompleks sistemlerinin bir kısmı kovalent bağlar ile bir kısmı ise kovalent olmayan etkileşimler ile meydana gelmektedir. Bu ilaçların etkinliği DNA ile etkileşim yeteneklerine atfedilebilir. Etkileşimin doğası çeşitli fizikokimyasal ve biyokimyasal teknikler kullanılarak kapsamlı bir şekilde araştırılması ve çalışmalardan elde edilen sonuçlar, ilaç-DNA etkileşim mekanizmasını aydınlatılmasına, daha az yan etkiye sahip yeni ve daha etkili ilaçların tasarlanması için vazgeçilmez olan yapı-etkinlik ilişkisinin temel ilkelerine ışık tutmaya başlamıştır. Antioksidanlar, kolayca oksitlenebilen maddelerin (substratların) oksidasyonunu geciktirmede veya engellemede önemli bir rol oynar. Reaktif oksijen türleri, DNA, RNA, proteinler, lipitler ve hücre zarları gibi biyolojik polimerlere saldırabilen ve oksidatif stresin gelişmesine yol açan ve böylece bazı dejeneratif ve kronik hastalıklara neden olan bileşiklerdir. Antioksidan bileşikler ise yüksek serbest radikal temizleme kapasitesine sahiptir. Canlı vücutlarda, antioksidan bileşikler serbest radikal moleküllerine müdahale ederek makromoleküllere ve hücrelere verilen zararı önler. Günümüzde, sentetik antioksidanlar daha ucuz ve etkili oldukları için doğal antioksidanlara kıyasla yaygın olarak kullanılmaktadır. Heterosiklik ftalimidler, ilaca benzer yapısal özellikleri (hidrofobik aril halkası ve elektron verici grup) nedeniyle çeşitli ilaçların hazırlanması için önemli farmakofor sınıfları arasında yer alan ve çeşitli önemli biyolojik aktivitelere sahip bileşiklerdir. Ftalimid aynı zamanda herbisit, pestisit üretiminde ve boyar maddeler olarak kullanılmaktadırlar. Ayrıca ağartma maddesi, ısıya dayanıklı polimer ve alev geciktiriciler olarak endüstriyel uygulamalarda da bulunurlar. Diğer taraftan ftalimid türevlerinin antioksidan aktiviteye sahip, kataliz ve malzeme bilimi alanında da potansiyel olarak kullanılan bileşiklerdir. Ftalimidler düzlemsel aromatik halka ve hidrofobisiteye sahiptir, bu nedenle bu ilaçların farklı biyolojik olarak aktif hedeflerle etkileşimi biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi için temel oluşturur. Yapılacak çalışma, yeni ilaç etken moleküllerinin tasarımını, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin deneysel ve teorik analizlerle incelenmesini hedeflemektedir. İlaç etken potansiyele sahip olacağı ifade edilen ftalimid türevi bir aminin biyolojik özelliği yüksek aldehitlerle kondenzasyonundan elde edilecek Schiff bazları mikrodalga gibi yeşil kimya sentez yöntemi ile elde edilecektir. Sentezlenen bileşiklerin metal kompleksleri de sentezlenecektir. Sentezlenen bileşikler yapısal yönden X-ışını, 1H-13C NMR, UV-gb. spektroskopileri gibi yaygın karakterizasyon yöntemleri ile incelerek yapısal olarak değerlendirilecektir. Bu potansiyel ilaç bileşenleri hem deneysel hem de teorik yöntemlerle biyolojik özellikleri incelenecektir. Bileşiklerin DNA ile etkileşimleri UV-gb. spektroskopisi ile incelenerek bileşiklerin DNA ile bağlanma şekilleri ve bağlanma kapasiteleri incelenecektir. Diğer taraftan biyolojik etkinliğini değerlendirmek için DPPH yöntemi ile antioksidan özellikleri belirlenecektir. Ayrıca in siliko yöntemlerle incelenen bileşiklerin biyolojik aktiviteleri teorik hesaplamalar yoluyla incelenecek ve deneysel veriler ile karşılaştırılacaktır. Gaussian programı kullanılarak, bileşiğin gaz fazında ve çalışma sıvı fazındaki optimize yapıları elde edilecek ve bu optimize yapılar üzerinden bileşiklere ait HOMO-LUMO orbital enerjileri ile ΔE (enerji aralığı) değerleri hesaplanacaktır. Hesaplanan bu değerler kullanılarak bileşiklerin global reaktivite tanımlayıcıları (iyonlaşma potansiyeli, elektron ilgisi, kimyasal sertlik ve yumuşaklık, elektrofilisite, kimyasal potansiyel) hesaplanacak ve faz değişiminin biyolojik aktivite üzerindeki etkisi incelenecektir. Moleküler Elektrostatik Potansiyel (MEP) haritası oluşturularak, olası etkileşim bölgeleri belirlenecektir. Ayrıca, bileşiklerin kovalent olmayan etkileşim analizleri yapılarak, olası bağlanma ve etkileşim bölgeleri tespit edilecektir. Bununla birlikte, antioksidan etkisini anlamaya yönelik teorik hesaplamalar yapılaca