Yeni nesil platin komplekslerinin kütle spektrometrik yöntemlerle incelenmesi ve antikanser aktivitelerinin in vitro olarak araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ASLI ÇAL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): BEKİR SALİH
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kanserin ilaç ile tedavisinde metal içerikli cisplatin (CDDP) türevi ilaçların kullanılmasına yönelik çalışmalar, 1960'larda CDDP'nin antikanser aktivitesinin keşfi ile başlamıştır. CDDP ile tedavide karşılaşılan yan etkilerin şiddetli olması ve bazı hücre tiplerinin CDDP'ye direnç göstermesi, ilacın etki mekanizmasının araştırılmasını gerekli kılmıştır. Günümüzde yalnızca birkaç adet Pt bileşiğinin antikanser ilaç olarak klinik uygulamalarda kullanılıyor olması, yeni nesil platin ve diğer geçiş metal (Pd, Ru, Au) komplekslerinin sentezlenmesine ve in vitro ortamda antikanser aktivitelerinin araştırılmasına sebep olmuştur. Yapılan çalışmalar, aday antikanser molekül için hedef molekülün DNA olduğunu ve uygulanan ilacın yalnızca %1 oranında hedefe ulaştığını göstermiştir. Hedef moleküle ulaşan ilaç oranının yetersiz olması, ilacın DNA'ya ulaşana dek, hücre içinde veya dışında etkileşime girdiği diğer biyomoleküllerin tespit edilmesini ve etkileşim oranının belirlenmesini gerekli kılmıştır. Ayrıca ilacın hücre içine alınma mekanizmasının ve DNA'ya bağlanma sonrası gerçekleşen reaksiyonların aydınlatılması gerektirmektedir. Elektro Sprey İyonlaşma (ESI) ve Matriks Destekli Lazer Desorpsiyon İyonlaşmalı (MALDI) yumuşak iyonlaşma tekniklerinin keşfedilmesi ile biyomoleküllerin ve daha da önemlisi onların zayıf kovalent olmayan komplekslerinin kütle spektrometresi (MS) ile bozunmaya uğramadan analizleri mümkün hale gelmiştir. İnorganik yapının organik yapıya bağlanması öncesi ve sonrasında elde edilen kütle spektrumlarının farklılığı ilaç-biyomolekül etkileşimlerinin kütle spektrometresi ile incelenmesine olanak sağlamıştır. Organik ve inorganik yapıların aynı anda analiz edilebiliyor olması, Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) gibi klasik tekniklerle elde edilemeyen düşük tayin limitlerine inilebilmesine olanak sağlaması, kristolografik tekniklerde aranan mükemmel kristal oluşumuna gereksinim göstermemesi, ön ayırma gerektirmeksizin analize imkan sağlaması nedeniyle ESI-QTOF(Dört kutuplu-uçuş zamanlı)-MS ve MALDI-TOF(uçuş zamanlı)-MS tekniklerinin ilaç-biyomolekül etkileşimlerinin izlenmesinde kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu tez kapsamında; yeni nesil Pt komplekslerinden biri olan "Kloro-2,6-bis (N-metil-benzimidazol-2-il)piridinplatin(II)klorür" molekülünün (B19), IR, 1H NMR, ESI-QTOF MS ve MALDI-TOF MS teknikleri ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Antikanser ilaçlar için hedef molekül olan DNA ile etkileşimi temsil etmesi açısından in vivo ortamı taklit eden in vitro ortamda ilk kez nükleotid/oligonükleotid (dekamer) ile inkübasyonu sonucu oluşan kompleksler incelenmiş, etkileşim bölgeleri tespit edilmiştir. Oluşan kovalent olmayan komplekslerin MALDI ve ESI iyonlaşma mekanizmaları aydınlatılmıştır. İnkübasyon mol oranı, inkübasyon süresi ve tampon çözeltinin sırasıyla kompleks oluşumuna ve kütle spektrumuna etkisi incelenmiştir. Farklı derişimlerde hazırlanan B19 molekülüne ait ESI-QTOF MS verileri kullanılarak kalibrasyon eğrisi oluşturulmuş ve inkübasyon çözeltilerindeki azalan B19 derişimi hesaplanarak, biyomolekül-ilaç etkileşimleri hem inkübasyon mol oranı hem de inkübasyon süresi yönünden karşılaştırılmıştır. Hedef molekül olan DNA'ya ilacın ulaşmasında engel teşkil eden sitokrom C, lizozim ve ubiqutin gibi proteinler ile B19 molekülünün yapmış olduğu kompleksler MALDI-TOF MS ve ESI-QTOF MS ile tayin edilmiştir. Bu tür kanser ilaçlarına yüksek oranda girişim gösteren ve ilaçların aktivitesinin azalmasında önemli rol oynayan glutatiyon peptidi (GSH) ve oligomerin bir arada bulunduğu yarışmalı inkübasyon ortamında B19'un davranışı detaylı olarak incelenmiştir.B19 molekülü ile elde edilen olumlu sonuçlar nedeniyle, B19 molekülünün 3 farklı türevi ön denemelere tabi tutulmuştur. B19 molekülündeki Pt yerine Pd yerleştirilerek elde edilen ve B19 ile aynı ligandlara sahip olan B20 molekülü (kloro-2,6-bis(N-metil-benzimidazol-2-il)piridinpaladyum(II)klorür), sudaki düşük çözünürlüğü nedeniyle ileri analizlere alınmamıştır. B19 molekülündeki benzimidazol halkasına bağlı olan N-metil grubunun 1,3-propilsülfonat ile değiştirilmesi ile elde edilen Pt temelli B33 bileşiği (kloro-2,6-bis(1,3-propilsülfonat-benzimidazol-2-il)piridin platin(II) klorür) ve B33 ile aynı liganda sahip Pd temelli B35 bileşiğinin (kloro-2,6-bis(1,3-propilsülfonat-benzimidazol-2-il) piridinpaladyum(II)klorür) yapısı MALDI-TOF MS ile tayin edilmiş ve söz konusu bu moleküllerin nükleotidler ile inkübasyonuna ait çözeltiler MALDI-TOF MS sisteminde analiz edilmiştir. B19, B33 ve B35 moleküllerinin sitotoksik etkileri prostat kanseri hücre hattı PC-3 ve akciğer kanseri hücre hattı A-549 kullanılarak test edilmiş, IC50 değerleri belirlenmiştir.