T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
BAZI KĠNAZOLĠNON TÜREVLERĠNĠN SENTEZĠ VE BĠYOLOJĠK
ÖZELLĠKLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ Ural Ufuk DEMĠREL
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
KĠMYA Anabilim Dalı
Aralık-2012 KONYA Her Hakkı Saklıdır
TEZ KABUL VE ONAYI
Ural Ufuk DEMİREL tarafından hazırlanan ―Bazı Kinazolinon Türevlerinin Sentezi ve Biyolojik Özelliklerinin İncelenmesi‖ adlı tez çalışması 31/12/2012 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı‘nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir.
Jüri Üyeleri Ġmza
BaĢkan
Prof. Dr. Mehmet SEZGİN ………..
DanıĢman
Doç. Dr. Aydan YILMAZ ………..
Üye
Doç. Dr. Mustafa TABAKCI ………..
Yukarıdaki sonucu onaylarım.
Prof. Dr. Aşır GENÇ FBE Müdürü
Bu tez çalışması BAP tarafından 11201014 nolu proje ile desteklenmiştir.
TEZ BĠLDĠRĠMĠ
Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
DECLARATION PAGE
I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work.
İmza
Ural Ufuk DEMİREL Tarih: 31.12.2012
iv
ÖZET
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
BAZI KĠNAZOLĠNON TÜREVLERĠNĠN SENTEZĠ VE BĠYOLOJĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ
Ural Ufuk DEMĠREL
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı
DanıĢman: Doç. Dr Aydan YILMAZ 2012, 70 Sayfa
Jüri
Doç. Dr. Aydan YILMAZ Prof. Dr. Mehmet SEZGĠN Doç. Dr. Mustafa TABAKCI
Hetero halkalı bileşikler, yapılarında azot, oksijen, kükürt gibi hetero atomlar içerir. Bu bileşikler ilaç moleküllerinin farmakofor guruplarında bulunur. Bu yüzden kinazolinon iskeleti de önemli bir farmakofor moleküldür.
Kinazolinonlar biyolojik aktiviteye sahip olduğu bilinen bileşiklerdir. Bu araştırmada antimikrobiyal etkilerinin incelenmesi amacıyla, antranilik asitten çıkılarak bazı 4(3H)-kinazolinon türevleri 1-5 ve 7-8 sentezlenmiştir.
Hedeflenen bileşikler literatürler doğrultusunda tek aşama metodu ile sentezlenmiş, sentezlenen bileşikler ince tabaka kromatografisi ile takip edildikten sonra, yapıları erime noktası, UV-vis, FT-IR, 1
H-NMR ve elementel analiz yöntemleri kullanılarak belirlenmiş ve bazı Gram negatif ve Gram pozitif bakterilere karşı etkileri incelenmiştir.
Anahtar Kelimeler: 4(3H)-Kinazolinon, antranilik asit, antimikrobial aktivite
v
ABSTRACT
MS THESIS
SYNTHESIS OF SOME QUINAZOLINONE DERIVATIVES AND INVESTIGATION OF THEIR BIOLOGICAL PROPERTIES
Ural Ufuk DEMĠREL SELÇUK UNIVERSITY
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF DEPARTMENT OF CHEMISTRY
Advisor: Assoc. Prof. Dr. Aydan YILMAZ
2012, 70 Pages
Jury
Assoc. Prof. Dr. Aydan YILMAZ Prof. Dr. Mehmet SEZGĠN Assoc. Prof. Dr. Mustafa TABAKCI
Heterocyclic compounds contain the atoms of elements such as nitrogen, oxygen and sulfur as ring members. These compounds create the pharmacophore grups of a drug molecule. Therefore quinazolinone skeleton is an important pharmacophore grup.
Quinazolinones which are known as biologically active compounds. İn this study some quinazolinone derivatives 1-5 and 7-8 have been synthesized starting from anthranilic acid in order to investigate their biological activities.
Target compounds have been synthesized by using one-pot method. Synthesized compounds were followed by thin layer chromatography. The structures of the compounds were identified by UV-vis, FT-IR, 1H-NMR and elemental analyses methods and their effects against some Gram positive and Gram negative bacteria have been investigated.
vi
ÖNSÖZ
Bu çalışma Fen Fakültesi Kimya bölümü öğretim üyelerinden Doç. Dr. Aydan YILMAZ‘ın danışmanlığında hazırlanarak Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü‘ne yüksek lisans tezi olarak sunulmuştur. Bu çalışma aynı zamanda S. Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından FBE 11201014 no‘lu proje olarak desteklenmiştir.
Tez konumun seçiminde, hazırlanmasında ve yürütülmesinde bana destek veren, beni yönlendiren ve yardımlarını hiç eksik etmeyen saygı değer hocam Doç. Dr. Aydan YILMAZ‘ a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Ayrıca Selçuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji A.B.D öğretim üyelerinden Doç. Dr. Uğur ARSLAN‘a ve Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Araştırma Görevlisi Begüm TABAKCI‘ya yardımlarından dolayı ve laboratuar arkadaşlarım Şeyda Çiğdem ÖZKAN‘a ve Servet ERDEM‟ e desteklerinden dolayı teşekkür ederim.
Ayrıca tez çalışmalarım boyunca benden maddi-manevi hiçbir desteği esirgemeyen çok kıymetli ailem ve hep yanımda olan Dr. Arzu GELMEZ‘e sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Ural Ufuk DEMİREL KONYA-2012
vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET ... iv ABSTRACT ... v ÖNSÖZ ... vi ĠÇĠNDEKĠLER ... vii SĠMGELER VE KISALTMALAR ... ix 1. GĠRĠġ ... 1 1.1. Kinazolinonlar ... 1 1.1.1. Genel yapı ... 1 1.1.2. 4-Kinazolinon sentezleri ... 2
1.1.3. 2,4-Disübstitüe kinazolinlerin sentezleri ... 3
1.1.4. 1,2-Dihidrokinazolinlerin sentezleri ... 3
1.2. Antranilik Asit ... 4
1.2.1. Antranilikasitin özellikleri ... 7
1.2.2. Antranilikasitin biyokimyasal özellikleri ... 8
1.2.3. Doğadaki diğer antranilik asit formları ... 10
1.2.4. Antranilik asit sentezi ... 11
1.2.5. Antranilik asitin reaksiyonları ... 12
1.2.5.1. Açilasyon ve alkilasyon...12
1.2.5.2. Halojenizasyon...14
1.2.5.3. Diazolama...15
1.2.5.4. Oksidasyon...15
1.2.5.5. İndirgenme...16
1.2.6. Antranilik asit türevleri ... 16
1.3. Tek Hücreli Yaşam Formları ve İlişkili Kavramlar ... 17
1.3.1. Hücrelerin genel özellikleri ... 17
1.4. Antimikrobiyel Ajanlar ... 21 2. KAYNAK ARAġTIRMASI ... 26 3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 39 3.1. Deneysel Kısım ... 39 3.1.1. Enstrümental Teknikler ... 39 3.1.2. Sentezler ... 39 3.1.2.1. Kinazolin-4(3H)-on sentezi...39 3.1.2.2. 3-(4-hidroksifenil)-3,4-dihidrokinazolin-4-on sentezi...40 3.1.2.3. 3-(3-hidroksifenil)-3,4-dihidrokinazolin-4-on sentezi...40 3.1.2.4. 3-(3-metilpridinil)-3,4-dihidroksikinazolin-4-on sentezi...41 3.1.2.5. 2-metil-3-fenil-3,4-dihidrokinazolin-4-on sentezi...41
viii
3.1.2.7. 2-metil-(4-hidroksifenil)-3,4-dihidrokinazolin-4-on sentezi...42
3.1.2.8 2-metil-3-(4-nitrofenil-3,4-dihidrokinazolin-4-on sentezi...43
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA ... 44
4.1. Kinazolinon Türevlerinin Sentezi ... 44
4.2. Biyolojik Özelliklerin İncelenmesi ... 46
4.2.1. Antimikrobiyal aktivite testleri ... 46
5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ... 49 5.1 Sonuçlar ... 49 5.2 Öneriler ... 49 KAYNAKLAR ... 50 ÖZGEÇMĠġ ... 70
ix
SĠMGELER VE KISALTMALAR
Kısaltmalar
FT-IR : Fourier Transform Infrared Spektroscopy 1
H NMR : Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance İTK : İnce Tabaka kromatografisi
1. GĠRĠġ
1.1. Kinazolinonlar
1.1.1. Genel yapı
Kinazolinon iskeletleri genellikle bir alkaloitin fonksiyonel grubunda 4-(3H)-kinazolin olarak bulunurlar (Michael 2001). İçinde rutaecarpinenin de bulunduğu bu alkoitlerin birkaçı, Bergman ve çalışma arkadaşlarının çalışmalarına konu olmuştur (Bergman 1983, 1985) Bu alkaloit rutacea bitkisinden elde edilen alkoitlerden sadece birisidir. Auranthin (Witt 2003), (Yeulet 1986, 1987) türevi olan chysogine (Bergman 1990, 1997) bu gruba üye ve sentezi yapılmış bir başka bileşiktir (Wiklund 2004).
ġekil 1.1. Kinazolinon türevleri
2-Heteroaril ve heteroalkil 4(3H)-kinazolinonlar son zamanlarda ortaya konan çalışmalarda çeşitli farmakolojik etkiler gösteren önemli kinazolinon farmakoforlarıdır (Reddy 2003). Benzodiazepinler gibi kinazolinonlar da ilaç çalışmalarında geniş etkilerinden dolayı ayrıcalıklı bir yapıya sahip olarak gürülmektedir (Horton 2003). Aromatik kinazolinonların tümörlerin büyemesini engellemeye yararlı etkisi, tirozin kinaz inhibitörü olması ile ispatlanmıştır (Hennequin 1999). Bu etki son zamanlarda yapılan bir çok sentez çalışmasına ilham vermektedir (Wagner 2003), (Suwinski 2000). Kinazolinonların sentezleri son zamanlarda gözden geçirilmiştir (Witt 2003).
ġekil 1.2. Niementowski kinazolinon sentezi
Stefan Niementowski‘nin (1866-1925) 1895‘teki (Zieborak 1995) buluşundan sonra ―Niementowski kinazolinon sentezi‖ olarak adlandırılan yöntemle, kinazolinonlar antranilik asit ve amitlerden sentezlenebilir hale gelmişlerdir. Orijinal çalışmanın (Niementowski 1895) yayımlanmasıyla yöntemin kullanışlılığı gözler önüne serilmiştir (Hisano 1973). Antranilamitlerin başlangıç maddesi olmasının yanı sıra, antranilik asit esterleri ve izotoik anhidritlerin kullanılmasıyla da reaksiyon çeşitli şekillerde modifiye edilmiştir (Meyer 1943). Modern sentez süreçlerinde reaksiyon hala kullanılmaya devam edilmektedir (Alexandre 2002, 2003).
1.1.2. 4-Kinazolinon sentezleri
ġekil 1.3. 2-Azidobenzamitten kinazolinon sentezi
Önceki benzodiazepinion hazırlama çalışmalarında imit (5), 2-azidobenzamitten sentezlenmiştir.
1.1.3. 2,4-Disübstitüe kinazolinlerin sentezleri
ġekil 1.4. 2,4-Disübstitüe kinazolinlerin sentezleri
Antranilonitrilin iki ekivalent aromatik ya da alifatik Grignard bileşikleri ile reaksiyonu sonucu amin-imin dianyon ara ürünü (7) oluşur, bu ara ürün açil tuzları ile reaksiyona sokulursa, 2,4-disübstitüe kinazolinler (9) hafif asit eklenmesiyle su çıkışı sonucu sentezlenmiş olur. Bu reaksiyon ara ürünün (8) su ayrılması sayesinde protonlanması ile açıklanabilir. Ara üründeki (7) imin ya da aminin hangisinin açil tuzu ile reaksiyonu girdiği oluşan ürün (8) için bir fark oluşturmaz.
1.1.4. 1,2-Dihidrokinazolinlerin sentezleri
ġekil 1.5. 1,2-Dihidrokinazolinlerin sentezleri
Antranilonitril ya da alkillenmiş antronilonitriller Grignard bileşikleri ile reaksiyonu sonucu ara ürün (10) oluşur. Bu ara ürün aldehitler ya da ketonlar ile reaksiyona sokulursa 1,2-dihidrokinazolin (11) ya da (12) sentezlenmiş olur.
ġekil 1.6. Dianyon ara ürünün imin ya da amin ile reaksiyonu
Bu durumda imin ya da aminin dianyon ara ürünü ile hangisinin önce reaksiyon verdiği önem kazanır. İmin ile reaksiyona girmiş ara ürün (13) ürüne dönüşemez. Bu sebeple ara ürün (14) doğru ara üründür.
Grignard bileşiklerinin ilavesi ile dianyonların elektrofillerle yakalandığı metot kinazolinonun tek kapta basit başlangıç ürünleri ile sentezlendiği bir metottur. Elektrofillerin okside olmaları reaksiyona yansımaktadır. Örnek olarak aldehit ve ketonlar 1,2-dihidrokinazolinleri oluştururken karboksilik asit türevleri aromatik kinazolinonlar oluşturur. Bu metoda alternatif olarak amonyak ile kondense 2-aminobenzoketon kullanarak dianyon ara ürünün protonlanmış halini elde etmektir. Bu metodun bir örneği hidroksi glisin ile 1,2-dihidrokinazolin-2-karboksilikasit elde edilmesidir (Hoefnagel 1993).
1.2. Antranilik Asit
ġekil 1.7. Sırasıyla İndigo, Anilin, Antranilikasit
19. yüzyılda kimyadaki keşifler esas olarak boyar maddeler üzerineydi. Antranilik asitin hikâyesi 1830‘un sonlarına doğru Carl Julius Fritzsche‘nin St. Petersburg‘daki laboratuarında indigoyu parçalaması ile başladı (Sheibley 1943). O tarihte indigonun kimyasal yapısı tam olarak bilinmiyordu. İndigo o tarihlerde gelişmekte olan tekstil sanayisinin ve sanayi devriminden sonra ortaya çıkan çelik
sanayisinin ilgi alanıydı. 1840‘ta Fritzsche antranilik asitin alkali ile muamelesi sonucu oluşan ve tam olarak tanımlayamadığı bir bileşik hakkında makalesini yayınladı (Fritzsche 1840). Bulduğu bileşiği anilin olarak isimlendirdi indigo ismi ise İspanyol kökenli bir kelimeydi. Bileşik aynı yöntemle 1926‘da da izole edilmişti. Ama o zaman kristalin olarak isimlendirilmişti. Ayrıca Fritzsche, anilinin yanı sıra asit formlu ve yapısını yine bilmediği bir başka bileşiği de izole etmiştir. Chrysanilsaure olarak adlandırdığı bu asitin yapısını daha sonra çözümlemiş ve antranilik asit olarak adlandırmıştır. Bu isimde, antrax Yunanca kömür anlamına gelen bir kelimedir ve anil ise indigodan gelmektedir. Bileşik erime noktasının üzerinde ısıtıldığında karbondioksit ve anilin meydana getirmekteydi. Fakat Fritzsche yapısını tam olarak aydınlatamamıştır. Bu çalışmalar zamanın etkili isimlerinden olan kimyacı Freiherr Justos von Liebig‘in (1818-1873) dikkatini çekti ve aynı yöntemi tekrarlayarak aynı sonuçları elde etti ve daha önce elde edilen sonuçları doğruladı (Liebig 184). Liebig‘in öğrencilerinden biri olan Wilhelm von Hoffman (1818-1892) 1845‘de Liebig‘in yanından ayrılarak Almanya‘dan çıkmış ve Londra‘da Royal Collage of Chemisty‘nin müdürü olmuştur (Encycclopedia Britanika, online 2004). Hoffman ve öğrencileri tarafından kömürdeki bazı bileşiklerin tanımlanması ve soda sektöründeki gelişmeler yardımıyla, bilimin bir dalı olan organik kimya iyi bir gelişim göstermiştir.
Bu öğrencilerin arasında William Henry Perkin (1838-1907) kinin sentezlemeye çalışırken bir hata yaptı. Perkin koyu ve katranımsı bir çamurla karşı karşıya kaldı ki günümüzde birçoğumuzun başına gelen bir olaydır. Perkin ortalığı temizlemeye çalışırken kullandığı bir kumaş parçasının çok ağır bir şekilde boyanmış olduğunu gördü.
Bu olaydan sonra bir plan dahilinde sentezlediği ve mavue (Brock 1993) olarak adlandırdığı bileşiği sentetik boyar madde olarak kullanmaya karar verdi. Kısa bir dönem ipekli giysilerin boyanmasında kullanılmasına rağmen uzun vadede kalıcı olmamasının anlaşılması sonucu popülerliğini yitirdi. Ticari olarak büyük bir başarı olmamasına rağmen mauve ilk sentetik ve anilin türevli boyar madde oldu.
Perkin daha sonra alizarinin çok daha başarılı ticari bir versiyonunu icat etti (Brown 2000). Bu boya geleneksel olarak Rubia Tinctorum‘dan ekstrakte edilir. Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Bayer‘in iş arkadaşı Graebe ve Liebermann (1835-1917) alizarini çinko ile indirgeyerek antraseni elde etti (Brown 1999). Bu olay Almanya‘daki Heinrich Caro‘nun yanı sıra Perkin‘e de antrasenin oksidasyonu ile alizarin sentezlemeye ilham verdi (1869) (Brock 1993). Sonrasında Baeyer formisatin sentezine yol açan indigo kimyası ile uğraşmaya başladı (Baeyer 1878). Daha sonra indigonun yapısını aydınlattı (Baeyer 1882) ve 2-nitrobenzaldehitten bir sentez yöntemi geliştirdi (Baeyer 1882). Bu çalışmalarının sonuçlarını iki makale ile ilan etti (1882). Baeyer bu çalışmalarından dolayı Nobel Kimya Ödülünü aldı (1905).
ġekil 1.9. İndigo sentezi
Bir başka ticari indigo sentezi, Carl Heumann tarafından 1880 de bulundu (Heumann 1890). Bu yöntem günümüzde hala kullanılan yöntemi oluşturmuştur. Yöntemde N-karboksimetilantranilik asitten halka kapanması ile dehidratasyon meydana gelir ve indoksilik asit oluşur. Havanın oksitlemesi ile indigo meydana gelir. İndigonun sentetik olarak sentezlenmesi indigo için üretim yapan çiftçilerde ve politik çevrelerde Avrupa Asya ve Afrika‘da büyük etki yaptı (Balfour 1998).
Günümüzde yıllık 20000 ton indigo üretimi yapılmaktadır. İndigonun önemi kot pantolonların rengini ondan almasıdır (Brown 2001).
ġekil 1.10. 6-6‘-Dibromoindigo chrysanilik asit
Doğu Akdeniz civarında üretilen tyrian olarak bilinen bir başka boyar madde daha vardır. Bu boyar madde Murex Brandaris veya yakın türlerden ekstrakte edilerek üretilir (Cooksey 2001). Genellikle Romalı kralların kaftanlarında kullanılır bu yüzden kırmızı rengi bunla özdeşleşmiştir (Immıng 2000). 1909‘da Bayer‘in eski bir öğrencisi olan Paul Friedlander (Paul Friedlander 1924) tyrian morunun 6,6‘-dibromoindigo‘dan geldiğini ortaya koydu (Friedlander 1909). Bir yıl sonra aynı kişi Fritzsche‘nin chrysanilik asit adını verdiği bileşiği tanımladı. Yapının doğru olmasına rağmen keto-enamin tautomerinin daha kararlı olduğu sonradan anlaşıldı (Friedlander 1910).
1.2.1. Antranilikasitin özellikleri
Antranilik asit beyaz soluk sarı renkte tatlımsı bir bileşiktir. Erime noktası 144-146 oC‘tir ve sıcak sudan kristallendirilebilir. Alkoldeki ya da eterdeki çözeltisi mor renkte floresans özellik gösterir (Merck Index 1996) . Diğer amino asitler gibi antranilik asit de amfoter özellik gösterir. Amino grubunun donör özelliğinden dolayı antranilik asit benzoik asitten daha zayıf bir asittir (pKa 4,2). Ayrıca üzerinde hidrojen bağı alıcısı ve vericisini konjuge durumda taşır. Bu sebeple değişik ortamlarda asitlik gücünün önemli ölçüde değişmesi şaşırtıcı değildir.
Yukarıdaki tabloda açık olarak görüldüğü gibi çevrenin polaritesi ile asitlik artmaktadır. Gözlenen bu etkiyi polar çevrelerde asit ucunun hidrojeninin moleküller arası hidrojen bağı yerine ortama geçmesiyle açıklayabiliriz. Bir baz olarak antranilik asit anilinden daha zayıftır. (pKa 4,61) Çünkü karboksi grubu kesin bir elektron çekiş etkisine sahiptir. Antranilik asit birçok metalle koordinasyon kompleksi oluşturabilir. Galyum, alüminyum (Branc 2001), lityum, sodyum, potasyum (Wiesbrock 2002), magnezyum, talyum (Wiesbrock 2003), rubidyum, sezyum (Wiesbrock 2003) gibi metallerle oluşturduğu komplekslerin yapıları X-ray kristalografisi ile belirlenmiştir. Şellatın bakır ve kadminyumdaki kararlılığı da araştırma konusu olmuştur (Haris 1956).
1.2.2. Antranilik asitin biyokimyasal özellikleri
Antranilik asit triptofan amino asidinin hem yapım hem de yıkım reaksiyonlarında rol oynar. Bu biyokimyasal reaksiyon süreçleri fenilalanin ve tirosin anabolizmasını da içerir. Ayrıca enerji taşıyıcı bir molekül olan NAD+ nin öncüsü kinolinik asitde bu süreçlerde sentezlenir.
ġekil 1.12. Triptofan sentezi
Antranilik asit bitkilerde ve bakterilerde bir dizi enzimatik reaksiyonla fosfoenolpirüvik asit ve eritroz-4-fosfattan sentezlenir (Nelson 2000). Altı üyeli şikimik asit halkası oluşur daha sonra tirosin ve fenilalanin öncüsü olan kroşimik asit sentezlenir (Knaggs 2001). Glutamit amino grubunu kroşimik aside verir ve pirüvat antranilik asite çevrilir. Daha sonraki basamaklar antranilat enzimi ile katalizlenir. Triptofan bir dizi enzimatik reaksiyon sonucunda antranilik asitten sentezlenmiş olur.
ġekil 1.13. Nikotinamit sentezi
Triptofanın hayvanlardaki katabolizması sürecinde oluşan kinürenin triptofanın oksidasyonu ile halka açılması sonucu ortaya çıkan bir moleküldür ve başka birçok biyolojik açıdan önemli moleküllere dönüşebilir (Botting 1995). Kinüreninin hidroksillenmesi ile 3-hidroksiantranilikasit oluşur. Zincir deaminasyonunun yanı sıra halka kapanmasıyla kinürenin asit oluşur. Bu mekanizmada ayrıca antranilik asit okside olarak, enzimatik aromatik halka açılmasını takip eden enzimatik olmayan halka kapanmasıyla kinolinik asitin öncüsü olan 3-hidrosiantranilik asite (Moroni 1999) dönüşebilir (Moroni 1999). Kinolik asit NMDA reseptörlerinin alt grubu ile etkileşime girebilir ve yüksek konsantrasyonlarda nerotik etki gösterir (Stone 1993). Ayrıca kinolinik asit nikotin amitin ve NAD+ nin öncüsüdür.
1.2.3. Doğadaki diğer antranilik asit formları
Antranilik asit, hayvanlarda, bitkilerde ve bakterilerde birçok biyolojik reaksiyonda önde gelen bir bileşik olmasının sonucu olarak doğada başka bileşiklerin de başlangıç maddesidir. Bu alkaloidler arasında (Gröger 1984) bitki sinyal bileşiği DİMBOA (Kumar 1994) ve indol-3-asetik asit (Knaggs 2001) (Radwanski 1995) vardır. Etil ve metil antranilat şarapta hoş koku vericidir (Moio 1995). Metil antranilatın
asmalardaki seviyesi genellikle olgunlaşmayı arttırır (Shure 1994). Bir çeşit böcek olan (black chafer) antranilik asidi feromon olarak kullanır (Arabaki 2003). Ayrıca antranilik asitin N-asetillenmiş türevleri yulafta bulunur (Bratt 2003).
1.2.4. Antranilik asit sentezi
ġekil 1.14. o-Ksilenden antranilik asit sentezinin şematik gösterimi
Endüstride antranilik asit sentezi, o-ksilenin oksidasyonu daha sonra fitalik anhidrit sentezi üzerine temellenmiştir. Oluşan anhidrit amonyak ile açılarak fitalamit oluşturulur. Sonrasında sodyumhipoklorit ile muamele edilerek Hoffman çevrilmesiyle (Kutyanin 2002), (DE55988 BASF), (Chapman 1925) antranilik asit elde edilir. Ayrıca sodyumhipobromitte kullanılmıştır (Balch 1953). Fitalamitin yanı sıra fitalimit de aynı şekilde tepkime verir.
ġekil 1.15. Antranilik asit sentezi
Halkadan sübstitüe antranilik asitler sentezlemek, uygun isatinlerin bazik hidrojen peroksitle reaksiyonu sonucu olur. Bu yöntem alkil, halojen, alkoksi, triflorometil, nitro ayrıca N-sübstitüe isatinler için geçerlidir (Popp 1975). İsatinin Baeyer-Williger oksidasyonu benzer isatoik anhidritler verir (Popp 1975), (Reissenweber 1980). Ayrıca Sandmayer isatin sentezi ile anilinin hidroksilamin ve kloralhidrat kullanarak antranilik asit sentezlemek mümkündür (Popp 1975), (Silva 2001).
ġekil 1.16. Kinakridon
N-arilantranilik asit ise Ullman-Goldberg reaksiyonu ile mümkündür. Orijinal reaksiyon, brombenzenin bakır katalizörlüğünde yüksek sıcaklıklarda N-fenilantranilik asit oluşturmasını kapsar (Goldberg 1906). İmma Goldberg‘in makalesi direkt olarak Fritz Ullmann ve Maag‘ın makalesini (1875-1939) (Ullmann 1940) takip etti bu makalede modern uygulamalarda boyar madde olarak kullanılan kinakridonun (Jaffe 2002), (Lincke 1999) benzer bir metotla antranilik asitten p-fenilendiamin ile sentezi konu edilmiştir. Takip eden yıl Ullmann ve çalışma arkadaşları bakır katalizli 2-klorobenzoik asit ve anilin bağlanmasının detaylarını yayınlamışlardır (Ullmann 1907). Daha sonrasında reaksiyonun kullanılabilirliği 2-halobenzoik asit ve anilin ya da diğer amino ariller ve bakır ile gelişmiştir. Reaksiyon, sonikasyon (Robin 2002) ile geliştirilebilir bu durumda suda büyük başarılar sergilenir (Palacios 2003). Reaksiyonun günümüzdeki geniş kapsamlı kullanımı bakır komplekslerinin kullanımını sağlamıştır (Kunz 2003). Yüksek verimler için benzer reaksiyon şartları kullanılabilir olmuştur.
1.2.5. Antranilik asitin reaksiyonları
1.2.5.1 Açilasyon ve alkilasyon
Antranilik asit amino ve karboksi grubu olmak üzere iki nükleofilik merkeze sahiptir. Nötral şartlarda nükleofilik gücü amino grubu sağlar, özellikle amit grubunun ürün olarak oluştuğu durumlarda açilasyon ajanları kullanılırsa bu etkiye katkı yapar. Antranilik asitinin kendisi açil tuzları ile olan reaksiyonlarında açil tuzları temizleyicisi olarak görev yapar. Örnek olarak başlangıç maddesinin yarısı yarı ürüne dönüşürken diğer yarısı hidrojen tuzuna dönüşür. Çünkü karboksilli grup aniline göre molekülü daha asidik hale getirir, baza ilave edildiğinde doğal olarak karboksilat oluşur. Birçok kimyacının varsayımına göre bu durumda elekrofil gruplar amino grubu yerine
karboksilat grubu tarafından atağa uğrarlar. Bu yanlış anlaşılma iki etkiden kaynaklanır; antranilik asitin birkaç basit N-alkillenmiş türevi geçmişte bazik çözeltiden hazırlanmıştır (Houben 1906). İkinci olarak birçok organik kitabı aslında esterlerin endüstriyel hazırlanışı olarak karboksilatların alkilasyonundan bahsetmez. İddiaya göre susuz bazik ortamda, alkilleme ajanlarının varlığında, esterler oluşur, sulu ortamda ise genellikle N-alkilasyona sebep olur.
ġekil 1.17. N-karboksimetil antranilik asit sentezi
Bunun bir örneği indigonun başlangıç maddesi olan N-karboksimetil antranilik asit sentezidir. Bir numaralı bileşiği sentezlemek için literatürde birçok metot vardır. Bunların çoğunda antranilik asit kloroasetik asitin potasyum karbonat çözeltisi kullanılır. Bu metot, BASF 1901 (DE 127178 BASF) patentli metottur ve ayrıca Heumann‘ın böyle diasitleri sentezlediği ilk metottur (Heumann 1890). Bu metot dealkilasyon için oksidatif şartlara maruz bırakılabilen N-disübstitüe bileşik ikiyi meydana getirir (DE 149346 BASF). Günümüzde bir numaralı bileşik sodyum hidroksit çözeltisinden hazırlanabilir. Prosedürde antranilik asit suda bir ekivalent sodyum hidroksitle çözülür. Daha sonra 1,7 kat sodyumkloroasetat ilave edilir ve refluks edilir. Böylece %75 oranında bir numaralı bileşik, %5 oranında iki numaralı bileşik elde edilir. Reaksiyon çözeltisi hafif asidik olmaya (pH 5) başlayınca sodyumkloroasetatın fazlasının ilavesi bir numaralı bileşiğin verimini arttırırken iki numaralı bileşiği de arttırır. Sodyum hidroksitin fazlasının ilavesi bir numaralı ve iki numaralı bileşiklerin
çözünmeyen tuzlarının oluşmasına yol açar. Bu sonuçlar yukarıdaki hipotezi destekler ve de eğer ara esterden laktik asit ayrılırsa yüksek konsantrasyonlarda belirlenebilir.
ġekil 1.18. QN-dialkil türevi
Bu olayın bir diğer örneği 1,4-benzodiazeprin-3,5-dionun başlangıç materyali olan N-karbamoilin sentez çalışmalarında da gözlenmiştir. Antranilik asitin sodyumkarbonat çözeltisinde kloroasetanilitle ısıtılması sonucu QN-dialkil türevi sentezlenmiştir. İki reaktifin uzun süre asetik asit içerisinde sodyum asetatla ısıtılması sonucu orta verimde 3 numaralı bileşik oluşmuştur.
1.2.5.2. Halojenizasyon
Antranilik asitin sülfürilklorür (SO2Cl2) ile eter içerisinde reaksiyonu sonucu kolay ayrılabilen 5-kloroantranilik asit ve 3,5-dikloroantranilik asit karışımı oluşur (Endicott 1946) (Eller 1922). Antranilik asitin asetik asit içerisinde bromla muamelesi sonucunda ise 5-bromoantranilik asit yüksek verimlerle sentezlenir (Wheeler 1910), (Wheeler 1909).
1.2.5.3. Diazolama
ġekil 1.19. Metil kırmızısı
Diğer anilinler gibi antranilik asit diazolamaya müsaittir. Fakat susuz ortamda diazonyum tuzları intramoleküler bağlanmaya yatkındır. Bu yüzden Zwitter iyonik iç tuzlar meydana gelir (Dyke 1966). Etanolde izoamil nitril ile hazırlanmış bu benzendiazonyumkarboksilat izole edilebilir ve -70 oC‘ın altında kararlıdır (Stiles 1963). 40-60 oC‘a kadar ısıtıldığında tuz, azot, karbondioksit ve benzene kadar parçalanır ve bu yüzden bu reaktiflerin kaynağı olarak kullanılabilir. Arynes sentezinde kullanımları hakkında 1990-2002 yılları arasında yayınlanmış önceki yayınlardan referanslı çalışmalar mevcuttur (Pellissier 2003). Daha normal diazolama şartlarında, örnek olarak sodyumnitrit ve soğuk susuz hidroklorik asit ortamında, Zwitter iyonik türler oluşma eğiliminde değildir. Böyle bir reaksiyon karışımının ısıtılması salisilik asit oluşturur (Stiles 1963). Örnek olarak azot gazının çıkması için basitçe su ilave edilebilir. Uygun nükleofillerin eklenmesiyle 2-sübstitüe benzoik asitler diazoantranilik asitten sentezlenebilir. 2-azidobenzoik asitte (Okawa 1996) olduğu gibi bu reaksiyonlar kloro (Doyle 1977), floro (Yoneda 1996), bromo (Meisenheimer 1926), 2-iyodobenzoik asit (Kundu 2000) sentezinde de kullanılmıştır. Anilin ya da fenol ilavesi diazo çiftini oluşturur bunun bir örneği, diazo boyası olan metil kırmızısının diazoantranilik asit ve N,N-dimetilanilinden sentezidir.
1.2.5.4. Oksidasyon
3-Hidroksiantranilik asit biyolojik açıdan önemli bir moleküldür. Kolaylıkla antranilik asitin sodyum ya da potasyumpersülfatla oksidasyonu sonucu sülfürik esteri sentezlenir.
ġekil 1.20. 2-Nitrobenzoik asit eldesi
Daha sonra elde edilen bu bileşiğin hidroklorik asitle hidrolizi sonucu 3-hidroksiantranilik sentezlenebilir (Boyland 1954). 2-Nitrobenzoik aside benzer birçok antranilik asitin N-oksidasyonu mevcuttur. Pratik olarak bu dönüşüm nitrolamanın kolaylaşmasından dolayı önemini yitirmiştir. Son yıllarda katı titanyum katalizörlüğünde hidrojen peroksitten elde edilen süperoksit radikalleri ile çok verimli oksitleme yapılmış ve kantitatif verimlerle 2-nitrobenzoik asit sentezlenmiştir (Dewkar 2001). Ayrıca amino oksitlemeleri peroksiasetik asit ve peroksimonosülfirik asit kullanılarak yapılmıştır (D‘Ans 1915), (Bamberger 1909). Antranilik asidin sodyumperboratla oksidasyonu ile elde edilen N-hidroksiantranilik asitten (Bamberger 1909) oksidasyonla 2-nitrobenzoik asit sentezlemek mümkündür (Karunakaran 2002).
1.2.5.5. Ġndirgenme
Antranilik asit sodyumamalgam (Langguth 1905) ya da LAH (Ardakani 1983) kullanarak 2-aminofenilmetanole indirgenebilir veya samaryum tuzları kullanılarak etkili bir şekilde indirgenebilir (Kamochi 1993, 1994). Antranilik asidin esterlerinin indirgenmesi uygun alkoller NaBH4 (Asakawa 1979) veya NaBH4/ZnCl2 (Yamakawa 1991) kullanılarak başarı ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca antranilik asitin Birch reaksiyonları da yapılmıştır (Schultz 1985).
1.2.6. Antranilik asit türevleri
Metil antranilat esteri parfümlerde önemli bir bileşiktir, ayrıca alkolsüz içeceklere aroma olarak katılır. Metil antranilat esteri Fischer esterifikasyonu ile metanolden ya da formizotoikanhidrit ve metanolden hazırlanabilir.
ġekil 1.21. Metil antranilat antranilamit antranilonitril izotoikanhidrit
Yıllık üretim miktarı yaklaşık bin tondur (Yadav 1998). Antranilik asidin ilk amiti, antranilamit, ticari olarak kullanılır. Parfümeri ve doğal ürünlerde bir çok sentez prosedüründe başlangıç maddesi olarak tercih edilir. 2-amino benzonitril endüstriyel olarak 2-nitrotoluenden gaz fazında amonyakla silika katalizörlüğünde sentezlenebilir (Bakke 1972). İsatoik anhidrit, fosgen ve antranilikasitin kondensasyon ürünüdür. Antranilik asitin türevlerinin gerekli olduğu birçok reaksiyonda çok yönlü bir çıkış maddesidir. İsatoik anhidratın sentetik kullanımları birçok kez yayınlanmıştır (Coppola 1980), (Kappe 1981), (Shvekhgeimer 2001).
1.3. Tek Hücreli YaĢam Formları ve ĠliĢkili Kavramlar
1.3.1. Hücrelerin genel özellikleri
Canlının en küçük birimi olan hücrede tüm biyokimyasal ve fizyolojik olaylar bağımsız olarak cereyan eder. Vücudumuzu oluşturan hücreler çoğalabilir, dışarıdan gelen uyarıları alabilir, onlara cevap verebilir, oldukça karmaşık kimyasal reaksiyonları gerçekleştirebilir. Bütün bu yetenekler hayat olarak tanımlanır. İnsanlar gibi çok hücreli organizmalar milyonlarca hücreden oluşurken bazı organizmalar tek hücreden ibarettir. Tek hücreden oluşan bu organizmalar da hayat için gerekli tüm işlevleri yerine getirirler (Güneş 2006).
1.3.1.1. Hücre çeĢitliliği
Canlılar âleminde genel olarak 2 tip hücre vardır. Bunlar prokaryotik
Prokaryotik hücreler; çekirdek zarı olmayan, nispeten basit iç organizasyona sahip hücrelerdir. Bütün prokaryotlar bu tip bir hücreye sahiptir. Prokaryotik bir organizma olan bakteriler böyle bir hücreden oluşan tek hücreli bir organizmadır. Buna karşılık mavi-yeşil algler gibi bazı organizmalar aynı tip hücrelerin yan yana gelmesiyle oluşmuş zincir şeklinde bir yapıya sahiptirler. Prokaryotik organizmalara denizlerin 7 mil kadar derinliklerinde, atmosferin 40 mil kadar yukarılarında rastlanılabilir. Bulundukları ortama oldukça kolay uyum sağlarlar.
Ökaryotik hücreler; prokaryotların aksine zarla çevrili bir çekirdeğe ve yine zarla çevrili organellere sahiptirler. Ökaryotlar, tek hücreli protozoonlardan çok hücreli insana kadar bitki ve hayvan tüm canlıları kapsarlar.
Prokaryotik hücreler
Prokaryotik hücreye sahip canlılar en ilkel yapılı canlı grubunu oluşturmalarına rağmen bir biyokimya fabrikası gibidirler. Basit kimyasalları kompleks biyokimyasal moleküllere çevirebilirler. Dünya ekolojisi yönünden oldukça önemli yerleri vardır. Bunun yanında insanlarda ve diğer canlılarda önemli hastalıklara da neden olurlar. Prokaryotik canlılar grubu içine bakteri, virüs ve mavi-yeşil algler girmektedir.
Bakteriler
Dünya üzerindeki canlı organizmaların büyük bir grubunu oluştururlar.
Mikroskobik canlılardır. Genelde çok küçüktürler, yaklaşık 0,5-5 µm büyüklüktedirler. Sadece bir tipi, Thiomargarita, 0,3 mm‘lik bir çapa ulaşabilir. Nukleus zarları olmadığı gibi, hücre iskeleti ile mitokondri, kloroplast gibi zarla çevrili organelleri de yoktur. İlk bakteri Antony van Leeuwenhok (1683) tarafından gözlenmişse de bakteri ismi ilk olarak 1828 de Ehrenberg tarafından kullanılmıştır. Daha sonraki yıllarda Louis Pasteur (1822-1895) ve Robert Koch (1843-1910) tarafından bazılarının patojen özellikleri ve çeşitli hastalıklara neden oldukları ortaya konulmuştur.
Bakterilerin yapısal özellikleri
Tiplerine ve boyanma özelliklerine göre bakteriler basitte olsa bazı dış ve iç yapılara sahiptirler.
Dış yapılar: Bu yapılar her bakteri tipinde bulunmamakla birlikte, bulunduğu hücrelerde dıştan içe doğru aşağıdaki sıraya göre yer alırlar.
Kapsül: Polisakkaritlerden oluşan bu tabaka bakteri hücresini korur. Genellikle hastalık etkeni olan (patojen) bakterilerin etrafında bulunur. Kapsül, bu bakterileri beyaz kan hücrelerinin fagositozuna karşı korur.
ġekil 1.22. Tüm yapıların bir bakteri üzerinde gösterildiği tipik bir bakteri şekli
Dış zar: Lipid çift tabakadan oluşmuş olup bol miktarda lipopolisakkaritleri içerir. Gram negatif bakterilerde varken, gram pozitif bakterilerde bulunmaz. Bu zarda, iri moleküllerin geçişine izin veren porin adı verilen kanallar yer alır.
Hücre duvarı: Bakterinin tipik şeklini almasını sağlayan bu yapı peptidoglikanlardan (polisakkarit + protein) oluşur. Bir grup (Mollicute) hariç tüm bakterilerde bulunur. Hücre duvarının kimyasal kompozisyonu ve düzenlenişi bakteri türleri arasında farklılık gösterir. Bu özellik onların sınıflandırılmalarında kullanılır.
Periplasmik alan: Bu kısım gram negatif bakteriler gibi çift zara (dış zar ve hücre zarı) sahip bakterilerde bulunur. İki zar arasında kalan kısımdır. Periplazmik alanda protein ve polisakkaritlerden oluşan, gözenekli yapıda peptidoglikan molekülleri çok sayıda çözünür karakterde proteinler ve enzimler bulunur. Bu kısım çeşitli besinlerin bakteri tarafından alınmasını kolaylaştırır
Hücre zarı: Stoplazmayı kuşatan zardır. Tüm canlı hücrelerinin genel yapısı olan lipid çift tabaka ve proteinlerden oluşur. Bakteriye su, iyon ve diğer besin maddelerinin giriş çıkışını düzenler.
DıĢ yapılar üzerindeki uzantılar
Pilus: Genellikle Gram negatif bakterilerin yüzeyinde bulunan, proteinden
yapılmış kıl benzeri yapılardır. Gram pozitif bakterilerde bulunmaz. Bakterinin hücre zarından uzanan bilin adlı proteinden oluşmuş bir tüp şeklindedir. Bir bakterinin diğer bir hücreyi enfekte etmesine veya o hücreye tutunmasına yardım ederler. Bakteri, hedef hücre zarına pilusu aracılığıyla tutunur ve pilusunu hedef hücre zarına sokar, oluşan bu kanal şeklindeki bağlantı aracılığıyla genetik materyalini veya herhangi bir enzimini hedef hücreye aktarır. Pilus; fimbria (çoğulu: pili=fimbriae) olarak da adlandırılır.
Kirpik (Flagellum): Bakteriler türlerine göre kamçı olarak adlandırılan, kıllara göre çok uzun olan, uzantılara sahiptirler. Kamçı bakterinin hareket etmesine yardım eder. Bakteri hücre zarında kamçının dönmesini sağlayan motor bir kısım bulunur. Bu motor kısım aynı zamanda konsantrasyon gradientine göre protonların bakteri içine girmesini de sağlar.
Bakterilerin gruplandırılması
Bakterileri çeşitli özelliklerine göre gruplandırmak mümkündür.
ġekillerine göre
Bakteriler ışık mikroskobunda 4 temel şekilde görülürler. Buna göre bakterileri 4 gruba ayırabiliriz. Bunlar:
Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus): Genel olarak çubuk şeklindedirler. Tek olarak bulundukları gibi şarbon hastalığı yapan Bacillus anthracis'de olduğu gibi birbirine yapışmış olarak da bulunabilirler. Çubuk şeklindeki bakterilere örnek olarak: Tifo (Salmonella typhimurium), tüberküloz (Mycobacterium tuberculosis), difteri (Corynebacterium diphteria), cüzzam (Mycobacterium leprae) gibi hastalık etkenleri verilebilir.
Yuvarlak olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar. Tek veya birkaçı bir arada bulunabilir ve buna göre adlandırılırlar. Tek bulunanlara monokok (Chlamydia trachomatis: trahom hastalığını yapar), ikili olarak bulunanlara diplokok (Neisseria gonorrhoea: bel soğukluğu hastalığı yapar, Neisseria meningitidis: menenjit hastalığı yapar), zincir şeklinde olanlara streptokok (Streptococcus equi: yılancık hastalığı yapar), üzüm salkımı gibi dizilenlere stafilokok (Staphylococcus aureus: besin zehirlenmesi ve üst solunum yolu enfeksiyonları yapar) adları verilir.
Spiral olanlar (Spirillum): kıvrımlı bakterilerdir. Bir veya her iki uçlarında kirpikleri (flagellum) olabilir. Bunlara örnek olarak frengi hastalığı yapan Treponema pallidum, diş kirinde bulunan ve patojen olmayan Spirillum volutans verilebilir.
Virgül şeklinde olanlar (Vibrio): virgül şeklinde tek kıvrımlı bakterilerdir. Bunlara örnek olarak kolera hastalığı etkeni olan Vibrio choleraee verilebilir.
Boyanmalarına göre
Gram boyası (bu tekniği bulan Hans Christian Gramdan dolayı bu ad verilmiştir) ile boyanıp boyanmamalarına göre bakteriler iki gruba ayrılır. Bu boya, bakterilerin hücre duvarı ve dış zarının kimyasal yapısına göre reaksiyon oluşturmaktadır. Bu boyayla, bazı bakteriler mavi-mor renge boyanmaktadır, bu tip bakteriler Gram (+) pozitif bakteriler olarak adlandırılır. Bazı bakteriler ise bu boyayla pembe-kırmızı renge boyanır. Bu tip bakteriler de Gram (-) negatif bakteriler olarak adlandırılır. Gram pozitif bakteriler hücre zarı ve hücre duvarına sahipken, Gram negatif bakteriler bunlara ilave olarak lipopolisakkaritlerce zengin olan dış zara da sahiptirler
Şekil 1.24. Gram boyama yöntemiyle boyanan bakteriler
1.4. Antimikrobiyel Ajanlar
20. Yüzyılda antimikrobial kemoterapi insanlardaki enfeksiyon hastalıklaının tedavisinde hayati role sahip olmuştur. 1920‘de penisinin keşfinden beri, yüzlerce antimikrobial ajan geliştirilmiş veya sentezlenmiştir. Bu ilaçların düzinelercesi günümüzde klinikte kullanılmaktadır (Murray 2009). Kimyasal maddelerin organizma dışındaki ortamda mikro organizmaların üzerine olan öldürücü ve üremelerini durdurcu etkilerine bakılarak hastalıkların tedavisinde bu maddelerden yararlanma fikri oldukça eskidir. Daha 17. yüz yıldan beri sıtma ve amipli dizanteriye karşı kullanılan kinin ve emetin gibi maddeler ilk kimyasal tedavi maddeleri arasında sayılmaktadırlar. Ancak kimyasal maddelerle tedavinin yani kemoterapinin temelleri 20. yüz yılın başında
Afrika uyku hastalığına karşı tedavi çareleri arayan Paul Ehrlih tarafından ortaya atılmıştır. Bu çalışmaların sonucu mikroplara etkili fakat organizma için az zararlı arsenik ve antimon bileşiklerinin bulunmasına varır. Paul Ehrlih‘in de daha o zaman belirtmiş olduğu gibi mikrobik hastalıkları tedavi edebilen bir kimyasal maddenin yani kemoterapötikin, antimikrobik etkisini ufak konsantrasyonlarda bile fazla oması ve buna karşı bu konsantasyonlarda organotrop yani organizmaya olan toksik etkisinin çok az olması ya da hiç bulunmaması gerekir (Bilgehan 2008).
ġekil 1.25. Penisilin
Kemoterapötik madde
Çok küçük miktarlarda (tedavi dozları) mikroorganizmaların üzerinde zarar verici etkileri (parazitotrop etki) fazla, buna karşılık organizma üzerindeki etkileri (organotrop etki) çok az olan ya da hiç bulunmayan, enfeksiyon hastalıklarının tedavisi amacı ile kullanılan kimyasal maddelerdir. Seçici toksik etki dediğimiz bu özellik kemoterapötiklerle antiseptik maddelerin arasındaki başlıca ayrımdır. Mikroorganizmalar soliter canlı ücrelerdir. Organizmanın da yapısını canlı hücler oluşturur. Bu hücrelerinde mikroplar gibi seçici geçirgen zarları, benzer yapıda stoplazmaları ve metabolizmalarını sağlayan mikroplarınkine benzer enzimleri vardır. Bu durumda bir kemoterapötik maddenin mikroplarla organizma arasında seçici toksik olması olayının zorluğu ortaya çıkar. Kemoterapide Paul Ehrlih tarafından ortaya atılan ilk adımlardan sonra esaslı ilerlemeler 1935‘te Domagk‘ın ilk sülfonamitleri tedavi için kullanmasından sora görülür. Bir boya maddesi olan prontosil‘in (sulfa chrysoidine) invitro (organizma dışında) bakterilere etkili olmamasına karşı invivo (organizma içinde) onlara etki etmesi bu maddenin esas etkileyici kısmının araştırılmasına yol açmış ve sonunda prontosilin hem invivo ve hemde invitro aktif olan kısmının paraaminobenzen-sülfonamid bulunmasına olanak sağlamıştır. 1929 yılında Fleming tarafından bulunmuş ve toksik etkileri nedeniyle kemoterapiye sokulamamış ancak laboratuar çalışmalında kullanılagelmiş olan penisilinin 1940 yılında Chain ve Florey‘in
çalışmaları ile kemoterapi alanına sokulabilmesi, kimyasal maddelerle tedavide yeni ufukların açılmasına neden olmuş ve antibiyotiklerin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Antibiyotikler, bazı bakteri veya mantar türü mikroorganizmalar tarafından üreme ortamlarında oluşturulan ve terapötik dozlarda başka mikroplar için mikrobiyostatik ya da mikrobisit etki gösteren ve tedavide kullanılan maddelerdir. Antibiyotiklerin birçoğu bu gün sentetik ya da semi sentetik yöntemlerle elde edilmektedirler. Bu gün klinikte antibiyotik deyimi tedavide kullanılan kemoterapötik ve antibiyotik niteliğindeki maddeler için genel bir ad olarak kullanılmaktadır. Antimikrobik deyimi de her ikisini de kapsar anlamda kullanılmaktadır. Ancak her ikisinin de kimyasal madde oldukları ve örneğin antiseptiklerin de antimikrobik maddeler oldukları düşünülürse tedavi edici kimyasal maddeler için kemoterapötik deyiminin daha uygun olduğu kanısı oluşmuştur. Birbirini takip eden buluşlar sayesinde oldukça bol sayıda, iyi etkili ve kullanışlı kemoterapötik ve antibiyotikler bulunmuştur (Bilgehan 2008).
Kemoterapötiklerin mikroplara etki mekanizması
Kemoterapötik maddelerin mikroplar üzerine iki türlü etkisi vardır. Birincisi üremelerini durdurucu (mirobiyostatik) ikincisi de öldürücü (jermisid=mikrobisit) etkilerdir. Genel olarak her kemoterapötik madde, konsantransyonuna bağlı olmak üzere başlangıçta mikobiyostatik ve daha yüksek yoğunluklarda mikrobisit etki ederler. Önemli olan organizmaya zarar vermeyen terapötik dozlarındaki etkidir. Buna göre kemoterapötikler, tedavi dozlarının etkinliğine göre mikrobiyostatik ve mikrobisit diye iki grupta toplanırlar. Kemoterapötikler etkiledikleri mikroorganizmaların çeşitli işlevleri ve yapı maddeleri üzerine aynı anda etkili olurlar. Bu gün bilinen başlıca etki mekanizmarından en önemlileri aşağıda bildirilmektedir.
1. DNA oluşmasını ve DNA‘da transkripsiyonu engelleyerek etki
a. Folik asit sentezini engelleyip purin ve timidin oluşmasını dolayısıyla DNA sentezini bloke ederek etki.
b. DNA‘ya bağlı RNA polimerazı inhibe ederk etki.
c. Timidilat sentezini bloke ederek transkripsiyonu önleme etkisi. d. DNA sentezini ve bu suretle DNA virüslerinin replikasyonunu
önleyerek etki.
e. DNA ile sıkı bileşiker yaparak etkili olan mitomycinler. f. Kinolonlar DNA jiraz enzimine bağlanıp onu bloke ederler. 2. Hücre çeperi (Duvarı) sentezini önleme etkisi.
4. Protein sentezine etki (Bilgehan 2008).
Penisilin, vankomisin, florokinolon ve sefalosporin gibi antibiyotikler bugün en çok kullanılan antibiyotiklerdendir. Bu antibiyotiklerin hepsi bakterilerin hücre çeperlerini zayıflatırlar. Bakterilerin hücre çeperleri uzun peptidoglikan zincirlerinden oluşur. Antibiyotikler bu molekülleri bir arada tutan peptit bağlantılarının sentezini önlerler. Böylece hücre çeperleri zayıflar ve bakteri patlar (lizis). Peptidoglikandan oluşan hücre çeperleri sadece bakterilerde bulunur, hayvan hücre çeperi bulunmazken bitki hücrelerinde selülozdan oluşan hücre çeperleri bulunur. Böylece, antibiyotikler sadece bakterilere zarar verirler (Wikipedia 2012).
Streptomisin, eritromisin, tetrasiklin ve kloramfenikol gibi antibiyotikler ise ya protein sentezini önlerler ya da anormal proteinlerin sentezlenmesine yol açarlar. Antibiyotikler bunları bakterilerin ribozomlarına daha doğrusu ribozomal RNA'nın alt birimlerine bağlanmak suretiyle yaparlar. Bakteri ribozomları ökaryotik ribozomlardan (insan ribozomları gibi) daha küçük oldukları için, bu tür antibiyotikler sadece bakterileri etkiler. Böylece bakterilerin saldırdığı canlıya zarar vermezler.
Rifampisin ve antrasiklin gibi antibiyotikler ise nükleik asit sentezine müdahale ederler. Antrasiklinler bunu DNA replikasyonunu önleyerek yaparken, rifampisin bakteriyel transkripsiyonu önler.
Bazı antibiyotikler ise patojenleri hücre zarlarına müdahale ederek yok ederler. Hücre zarına yapılan müdahaleler, hücre zarının yapısını değiştirerek onun birçok özelliğini de kaybetmesine yol açar. Bu hücre stoplazmasının hücre dışına akması gibi hücrenin yıkımıyla sonuçlanacak olaylara yol açabilir (Wikipedia 2012).
Seçicilik
Bugün, bakteriyel hastalıklarla savaşmakta kullanılan antibiyotikler selektif yani seçicidirler. Buna karşın doğada seçici olmayan birçok antibiyotik de bulunur. Seçici antibiyotikler, işleyişleri (mekanizmaları) dolayısıyla sadece bakteri (mikrop) hücrelerine zarar veren antibiyotiklerdir. Yukarıda verilen antibiyotik tiplerinin hepsi seçicidir. Seçici olmayan antibiyotikler ise mikroba zarar verirken, insanın vücut hücrelerine de zarar verebilirler. Aynı zamanda antibiyotiklerin yan etkileri de olabilir, bir hastalığı iyileştirirken başka sorunlara yol açabilirler (Wikipedia 2012).
Direnç
Bilinçsiz ve aşırı antibiyotik kullanımı bakterilerin kullanılan antibiyotiğe karşı direnç kazanmasına neden olabilir. Eğer mikroplar bir antibiyotiğe karşı direnç kazanırlarsa, artık o antibiyotiğin o mikroba karşı etkisi olmaz. Bu nedenle her
bakteriye uygun olan antibiyotik kullanılmalıdır. Hastalığa neden olan etkenin bulunması ve bu etkene etkili olacak antibiyotiği bulmak için bir Kültür-Antibiyogram Testi denen laboratuvar testi yapılır. Sadece etkin olduğu mikroplara karşı kullanılmalıdırlar. Grip, nezle gibi virüslerin neden olduğu hastalıklara karşı etkili değillerdir. Ateş düşürücü ya da ağrı kesici etkileri yoktur. Antibiyotikler mutlaka doktor tavsiyesiyle ve reçetesine uygun olarak kullanılmalıdırlar. Bilmeden kullanılan antibiyotikler hastalığı iyileştirmezler, vücuda zarar da verebilirler (Wikipedia 2012).
2. KAYNAK ARAġTIRMASI
Tiwari ve ark (2007), tarafından antranilik asit ve çeşitli asit türevleri kullanılarak yeni bir seri kinazolinon türevleri dizayn edilmiş ve sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapıları elementel ve spektral (IR, 1
H-NMR, FT-IR ve FAB-MS) yöntemlerle aydınlatılmıştır. Teknesyumla yapılan bir ön denemede hücre içi uygulamada gelecek için umut vaat eden sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca çalışmada antibakteriyel, antifungal ve antikanser özellikler de incelenmiştir.
R: Fenil, stiril, fitalimido metil, benzamido metil ġekil 2.1. 2-Sübstitüe kinazolinonlar
Boyapati ve ark. (2010), ağrı kesici, iltihap giderici, antimikrobiyal özellikli ve anti kanser özellikli olduğu bilinen kinazolinonların yeni türevlerini sentezlemişlerdir. Kinazolinonun dördüncü pozisyonuna oksimetilkarbamit bağlandığında kinazolinonun geniş biyolojik etki gösterdiği bilindiğinden, okzadiazolilmetiloksi kinazolinon, pirazolil asetoksimetil kinazolinon, triazolilmetoksi kinazolinonlar, oksiasetilhidrazit kinazolinon ara basamağıyla antranilik asitten sentezlenmiştir. Bileşiklerin yapıları elementel ve spektral yöntemlerle aydınlatılmıştır. Yapılan DNA giraz 1KZN enzimi çalışmasında ve antimikrobiyal özelliklerinin anlaşılmasında kullanılmıştır. Ayrıca bazı türevler umut verici sonuçlar sunmuştur.
ġekil 2.2. 4-Sübstitüte kinazolinon sentez şeması
Giri ve ark. (2010), kanser tedavisinde mikro ajan olarak görev yapabilecek bir seri kinazolinon türevi sentezlemişlerdir. Sentezlenen bileşikler kanser başlangıcı ve gelişiminde rolü olduğu bilinen NF-kB ve AP-1 transkripsiyon, eIF-4E translasyon süreçlerinin inhibitörlüğünde kullanılmıştır. Elde edilen bilgiler sentezlenen 2-tiyazol-5-il-3H-kinazolinon‘un umut vaat eden bir molekül iskeleti olduğu yönündedir. Belkide yeni bir anti kanser ajanın keşfedildiğinden bahsedilmektedir.
Jagani ve ark (2011), 3-tiyazol 2-stiril-4 (3H)-kinazolinon türevlerini mikrodalga fırında optimum reaksiyon şartlarında sentezlemişlerdir. Bunun için sentezledikleri 2-stiril benzoksazinon ve çeşitli 2-amino tiyazoller kullanmışlardır. Sentezlenen bütün bileşikler çeşitli spektroskopik ve analitik yöntemlerle karakterize edilmiştir. Bileşikler E. coli, P. aeruginosa, B. megaterium, B. subtilis ve A. Niger‘e karşı hücre dışı ortamda anti bakteriyel ve anti mantar özellikleri açısından incelenmiştir.
ġekil 2.4. 3-Tiyazol 2-stiril-4 (3H)-kinazolinon
Aly ve ark. (2010), 5-iyodo antranilik asitten çıkarak 3-aril-4 (3H)-kinazolinon-2-karboksialdehitler, benzer Schiff bazlarını ve tiyo-semikarbazon türevlerini sentezlemişlerdir. Bazı tiyo-semikarbazon türevlerinin Cu2+
ve Zn2+ kompleksleri de sentezlenmiştir. Bileşiklerin antimikrobiyal etkilerinin yanı sıra antikonvülzan, analjezik, sitotoksik etkileri de incelenmiştir.
Adel ve ark (2012), 2,3,8-tri-sübstitüe-4-(3H)-kinazolin türevlerini sentezlemiş, antikonvülsan etkilerini MES ve PTZ metoduyla incelemişlerdir ve standart ilaçlar olan metakualon ve sodium valproate ile kıyaslamışlardır. Bazı bileşikler (aşağıda) standart ilaçlardan daha az nörotoksitite ve toksitite göstermişlerdir. Elde edilen sonuçlardan yola çıkarak en etkili bileşiklerin yapısını temel alarak ve daha sonra modifiye ederek daha iyi ilaçlar sentezlenebileceğini belirtmişlerdir.
ġekil 2.6. 2,3,8-Tri-sübstitüe-4 (3H)-kinazolin
Jatav ve ark. (2008), (3-[5-sübstitüe fenil-1,3,4-tiyadiazol-2-il]-2-stiril kinazolin-4-(3H)-on türevlerini sentezlemişlerdir. Sentezlenen bileşikler antikonvülzan sedatif-hipnotik ve CNS depresan özellikleri açısından incelenmiştir. 2-Stiril kinazolin-4-(3H)-on, fare üzerinde elektroşokun azaldığı nöbetlere sebep olmuştur. Nöro toksitite rotorot metodu ile incelenmiştir. Sentezlenen on sekiz bileşikten beş tanesi antikonvülzan etki göstermiştir. CNS depresan özellik potansiyele sahip bileşikler için yüzme havuzu metodu ile test edilmiştir. Deneysel gözlemlerin sonucunda sentezlenen bileşiklerin göreceli olarak daha iyi sedatif-hipnotik ve CNS depresan özellikler gösterdiği sonucuna varılmıştır.
Kumar ve ark. (2011), 2-(klorometil)-3-(4-metil-6-okso-5-[(E)-fenilldiazenil]-2-tiokso-5,6-dihidropirimidin-1 (2H)-il) kinazolin-4-(3H)-on türevlerini 2-(kloroasetil) amino benzoikasit ve 3-amino-6-metil-5-[(E)-fenilldiazenil]-2-tiokso-2,5-dihidropirimidin-4(3H)-on çıkış maddeleri kullanarak sentezlemişlerdir. Sentezlenen bileşikler vitro yöntemle antibakteriyel özelliklerini anlamak için gram pozitif ve gram negatif bakteri ortamına uygulanmıştır. Yapılan sentezler yüksek verimli olup yapıları spektroskopik yöntemlerle aydınlatılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin tamamı uygulanan bütün bakteri grupları üzerinde inhibitör etki göstermişlerdir. Ayrıca sentezlenen bileşiklerin antioksidan özelliklerini belirlemek için serbest radikal süpürücü aktiviteleri, DPPH deney metodu ile ölçülmüştür. Sonuçlara göre bileşikler geniş antioksidan özellik göstermektedir.
ġekil 2.8. 2-(Klorometil)-3-(4-metil-6-okso-5-[(E)-fenilldiazenil]-2-tiokso-5,6-dihidropirimidin-1 (2H)-il)
kinazolin-4 (3H)-on
Lemoine ve ark. (2004), C. Albicans için kinazolinon bazlı bir dizi mantar inhibitörü geliştirmişlerdir. Klinik açıdan uygun, fiziksel özellikleri ve aktiviteleri yüksek, yeni kinazolinon türevleri keşfetmişlerdir.
Desai ve ark. (2011), 2-(2-klorokinolin-3-il)-5-(aril) benziliden)-3-(4-okso-2-fenil-tiazolidin 3(4H)-il) tiyazolidin-4-on türevlerini sentezlemişlerdir. Sentezde optimum şartları bulmak için her basamakta değişik çözücü ve değişik katalizör kullanılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin yapıları IR, 1H-NMR ve 13C-NMR ile aydınlatılmıştır. Sentezlenen bütün bileşikler bir seri bakteri ve mantar ortamına uygulanmıştır.
ġekil 2.10.2-(2-Klorokinolin-3-il)-5-((aril)
benziliden)-3-(4-okso-2-fenil-tiyazolidin3(4H)-il)tiazolidin-4-on
Venkatesh ve ark. (2011), Guanidinopropionik asit grubu içeren kinazolinon ve benzo tiazol grubu bileşikler sentezlemişlerdir. Ayrıca Schiff bazı içeren bir seri bileşikler de sentezlemişlerdir. Sentezlenen bütün seriler için mtt olarak bilinen insan cervix hücrelerinde sitotoksitite, 11 patojenik bakteride antimikrobiyal etki, 10 patojenik mantarda antifungal etki incelenmiştir. Bileşiklerden 2 tanesi MTT testinde önemli derecede aktivite göstermiştir. 3-(3-(6-hidroksibenzo[d]tiyazol-2-il)guanidino) propionik asit insan HeLa hücrelerinde potansiyeli olan bir aktivite göstermiştir. Sonuçlara göre test edilen bileşikler çeşitli antimiktobiyel ve antifungal etkiler göstermişlerdir, 4 bileşikte ise gelecek vaad eden etkiler gözlenmiştir.
Wang ve ark. (2012), HIV-1 integrazın antiviral ilaç dizaynında önemli bir hedef olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca var olan ilaçlara karşı direnç oluşması sebebiyle yeni ilaçlar sentezlemenin gerekli olduğunu belirtmişlerdir. Çalışmalarında yeni bir HIV-1 inhibitörü kinazolinon serisi sentezlemişlerdir. Yeni sentez yöntemi 5-hidroksi kinazolinon için pratik bir metot olmuştur. Biyolojik uygulamaların sonucu olarak bileşiklerin çoğunun antihiv etkisi olduğu belirlenmiş, özellikle bir tanesinin yeni aktif ucu ile %77,5 oranında etki gösterdiği belirtilmiştir. Ayrıca bileşiklerin çoğu anti TMV özellikte olduğu tespit edilmiştir. Çalışmalarının daha önceki çalışmalarla bağlantılı olarak antiviral ilaç çalışmalarına yeni bir yaklaşım getirdiklerini belirtmişlerdir.
ġekil 2.12. 5-Hidroksi kinazolinon türevleri
Mandhane ve ark. (2011), tarafından yeni bir kinazolinon serisi sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapıları IR, 1
H-MR elementel analiz ve kütle spektroskopisi ile aydınlatılmıştır. Bileşiklerin antimikrobiyal özellikleri gram pozitif Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus ve gram negatif Salmonella, typhimurium, Pseudomonas aeruginosa ve mantar Candida albicans ile Aspergillus nigere karşı incelenmiştir. Test edilen bütün bileşikler arasında bazı bileşikler standartlarla benzer özellik sergilemişlerdir.
Chandrika ve ark. (2010), kinazolinondan yola çıkarak kinetik olarak tasarladıkları N- ve O-propargil kinazolin türevlerini sentezlemiş, kinetik ve termodinamik olarak incelemişlerdir. Teorik olarak yapılan hesaplamalar, sapmaları ve eğilimleri gözlemlemek için deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Böylece öncelikle bir türev sentezlenmiş ve diğer 2 türev için fikir oluşturmuştur. Klik reaksiyonu ile her bileşik daha sonra perfloro alkil azitler ile siklo katılma tepkimesi gerçekleştirmiştir. Daha sonra sentezlenen bileşiklerin antimikrobiyal özellikleri incelenmiş ve potansiyel antimikrobiyal ajan olabilecekleri belirlenmiştir.
ġekil 2.14. 3-Sübstitüe kinazolinon
Ilangovan ve ark. (2010), yan etkileri azaltmak ve potansiyel etkisini artırmak amacıyla kinazolinon iskeletini, yan etkiler için ikinci pozisyondan, potansiyel etki için üçüncü pozisyondan fonksiyonlandırmışlardır. Bazı kinazolinon türevli antikonvulzanlar halen klinik olarak kullanılıyor olsa da bazıları yan etkilerinde dolayı henüz kullanıma tam anlamıyla geçmemiştir. Bu kısıtlamalar, yeni yan etkisiz kinazolinon türevli antikonvulzanların sentezini zorunlu kılmıştır. Bu sebeplerden dolayı antikonvulzanlar hala ilaç kimyası için önemli bir konu halindedir. Bu sebeplerle bu çalışmada yeni kinazolinon türevli antikonvulzanlar ve antimikrobiyal maddeler sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşikler sıçanlar üzerinde denenmiştir sitotoksititesi ise iki farklı zaman aralığında gözlenmiştir. Neredeyse bütün bileşikler antikonvülzif etki göstermişlerdir. Bileşiklerin bazıları çok iyi bilinen antiepileptik ajan fenitoine denk etki göstermişlerdir. Bu bileşikler aynı zamanda düşük nörotoksisite göstermişlerdir. Ayrıca bileşikler antimikrobiyal özellikleri açısından da incelenmiştir. Bu inceleme için bazı gram pozitif ve gram negatif bileşikler seçilmiştir. Sonuçlar karakteristik olmuştur. Detaylandırılmış bir çalışma daha iyi etki ve daha düşük bir toksitite için sürmektedir.
ġekil 2.15. Kinazolinon semikarbazon
Desai ve ark. (2005), Niementowski reaksiyonu, 2-sübstitüe kinazolinonlar sentezlemek yerine 2,3-disübstitüe kinazolinonlar, sentezlemek için genişletmişlerdir. Kullanılan metot çözücüye ihtiyaç duymadan gerçekleşmekte ve çevreye zarar vermemektedir. Eski metotla kıyaslandığında çözücüsüz reaktifler mikrodalga ışın sayesinde kısa zamanda iyi verimlerle halkalaşma reaksiyonu vermişlerdir. Eski ve yeni metodun kıyaslamalı sonuçları tartışılmıştır. Mikrodalga ışınına uygun çeşitli katılarla sübstitüe hidrazitlerden 3-Metil-1-H-pirazolonlar sentezlenmiştir. Elde edilen sonuçlar çözücüsüz ortam kullanmanın çok yönlü faydalarının altını çizmektedir. Sentezlenen bütün bileşikler antimikrobiyal etkilerini incelemek için gram pozitif ve gram negatif bakterilere karşı test edilmiştir sonuçlar anti mantar (Candida albicans) aktivitelerinde olduğu kadar iyi çıkmıştır.
ġekil 2.16. 2,3-Disübstitüe kinazolinon
Misra ve ark. (2010), 3-(2-metilbenzimidazol-1-il) propanoik asit hidrazid ve CS2/KOH ile olan reaksiyonunu Mannich reaksiyonuna uyguladığında 3-[(dialkilamino) metil]-2fenil-4(3H)-kinazolinon türevleri veren oksadiazol türevlerini elde etmişlerdir. Bütün bileşikler fiziksel kimyasal ve analitik veriler ile karakterize edilmiştir.
Sentezlenen bütün bileşiklerin antimikrobiyal ve antienflamatuar özellikleri incelenmiştir.
ġekil 2.17. 1,2-Disübstitüe kinazolinon
Nagar ve ark. (2010), 2,3-disübstitüe kinazolin-4-(3H)-onu, antranilik asit klorür ve primer aminlerden 4-(3H)-benzoksazolon ara ürünü üzerinden yürüyen, çeşitli mikrodalga parametrelerinin kullanıldığı bir reaksiyon ile sentezlemişlerdir. Yüksek verim, kısa reaksiyon zamanı, ılıman reaksiyon şartları ve kolay hazırlanan deney düzeneği bu tip reaksiyonun avantajları olmuştur.
ġekil 2.18. 2,3-Disübsitüe kinazolinon
Meyyanathan ve ark. (2010), yapmış oldukları çalışmada 2-metil-3H-kinazolinonun yeni bir serisini üçüncü pozisyondan aril amin ve amino asitlerle fonksiyonlandırarak sentezlemiş, sentezlenen bileşiği infrared,
1-H-NMR ve kütle spekstroskopisi ile analiz etmiştir. Bileşikler antisıtma aktivasyonu için plasmodium yoeli kullanılarak fareler üzerinde test edilmiştir. Ayrıca aynı maddeler antimikrobiyal özellikleri açısından da test edilmiştir.
ġekil 2.19. 3-Sübstitüe kinazolinon
Zhu ve ark. (2006), febrifugine‘nin, dicroa febrifuga‘dan izole edilen plasmodium falciparum‘a karşı etkili bir alkaloid olduğunu belirtmişlerdir. Yüksek karaciğer toksisitesi yüzünden febrifugine ilaç olarak kullanılamamaktadır. Bu çalışmada yeni febrifugine türevleri dizayn edilip sentezlenmiştir. Düşük toksisite, kimyasal açıdan reaktif kısımların çıkarılması şeklinde elde edilmiştir. Sentezlenen bileşikler klorokin‘e dirençli (W2) ve duyarlı (D6) P. Falciparuma karşı test edilmiştirler. IC50 febrifugine üstünlük göstermiştir ancak araştırmacılar bu bileşiklerin akılcı tasarım teknikleri kullanarak tasarladıkları için diğer antisıtma araştırmalarına yardımcı olabileceğini belirtmektedirler. Ayrıca sentezlenen febrifugine türevleri yüz kez daha az toksik özellik göstermişlerdir.
ġekil 2.20. Febrifugin türevleri
Zhu ve ark. (2009), febrifugine‘nin, dicroa febrifuga‘dan izole edilen plasmodium falciparum‘a karşı etkili bir alkaloid olduğunu belirtmişlerdir. Yan etkiler febrifuginei klinik anlamda kullanılan bir ilaç olmaktan alıkoymaktadır. Bu çalışmada yeni febrifugine türevleri dizayn edilip sentezlenmiştir. Toksisite azaltma işlemi
kimyasal olarak reaktif kısımların azaltılması ya da çıkarılması şeklinde yapılmıştır. Sentezlenen bileşikler toksisite ve antisıtma açısından incelenmiştir. Bazı bileşikler doğal febrifugineden daha az toksik özellik göstermiştir. Bazı bileşikler var olan anti sıtma ilacı klorokinden daha az toksisite göstermiştir. Bu çalışmadan, yeni tedavi edicilerin bulunmasında ümit kaynağı olması beklenmektedir. Sentezlenen bileşikler akılcı tasarımla tasarlanmış ve bu gibi yöntemlerin işe yarar antisıtma ilaçlarının keşfinde yardımcı olması beklenmektedir.
ġekil 2.21. Febrifugin türevleri
Misra ve ark. (2009), yeni 42 tane antisıtmasal tiyoüreidokinazolin sentezlemiştir. Birkaç analog antisıtmasal etkiyi klorokin‘e hassas plasmodium falciparum üzerinde göstermişlerdir. Bu bileşiklerden birisi %50 tedavisel etkiyi fareler üzerinde (100mg/kg) dört günlük kurda göstermiştir.
ġekil 2.22. Thioureidokinazolinon türevleri
Kabri ve ark. (2010), klorokine dirençli plasmodium falciparum asalak canlısının göstereceği tepkiyi antisıtma açısından değerlendirmek için kinazolin‘in türevlerini çok basamaklı sentezlerle elde etmiştir. Ayrıca vitro sitotoksisite yönünden K652 ve HepG2
ile insan hücreleri üzerinde incelenmiştir. Sentezlenmiş olan 40 molekül içinden ikisi önemli ölçüde antisıtma özellik göstermiştir. Bu moleküller referans ilaçlar olan klorokin ve doxycycline göre daha az toksisite göstermişlerdir. En etkili molekül son olarak prozoa sınıfından leishmania donoveni ile muhtemel tepkisi yönünden araştırılmıştır. Sonuçlar bu moleküllerin seçici antisıtma özellik gösterdiğini göstermiştir.
ġekil 2.23. Kinazolinon türevleri
Suresha ve ark. (2011), lisine konjüge üre, tiyoüre, amit, asetamit türevli kinazolinonlar sentezlemişlerdir. Bileşiklerin yapıları standart spektroskopik yöntemlerle belirlenmiştir. Bütün bileşikler antibakteriyel özellikleri açısından incelenmiş ve yapı-etkinlik ilişkisi değerlendirilmiştir. Sonuçlar üre, tiyoüre ve flor gruplu bileşiklerin aktivitelerinin yüksek olduğunu göstermiştir.
3. MATERYAL VE YÖNTEM
3.1. Deneysel Kısım
3.1.1. Enstrümental Teknikler
Erime noktası Büchi B-540 marka erime noktası tayin cihazı ile yapıldı. 1 H-NMR spektrumları DMSO içinde 400 MHz Varian 6105 spektrofotometreleri ile alındı ve standart olarak TMS kullanıldı. NMR spektrumunda kimyasal kayma değerleri ( ) ppm cinsinden belirtildi. IR spektrumları Perkin Elmer 100 FTIR spektrofotometresinden alındı. Elementel analiz tayinleri, Leco CHNS-932 cihazı ile yapıldı. Analitik TLC‘ler silika jel tabakasıyla (SiO2, Merck 60 F254) kaplanmış aluminyum plakalar kullanılarak yapıldı. Tüm sulu çözeltiler, Millipore Milli-Q Plus su saflaştırma cihazıyla saflaştırılan saf su ile hazırlandı.
3.1.2. Sentezler
Bu çalışmada literatürdeki metodlara göre sentezlenen bileşikler daha sonra yeni sentetik metodların modifiye edilmesiyle hazırlanmıştır. Sentezlenen bileşiklere ait prosedürler aşağıda verilmiştir.
3.1.2.1. Kinazolin-4(3H)-on Sentezi (1)
50 mL‘lik dibi yuvarlak bir balona 1 g antranilik asit (7,3 mmol) ve 0,65 g (14,6 mmol) formamit alındı. Kum banyosunda 6 saat kaynatıldı. Daha sonra sıcak karışım saf suya döküldü. Oluşan çökelek süzülür kurutuldu. Etanolden kristallendirildi (Niementowski 1895). Verim %60 (0,64 g). E.n: 206 0C. IR: 1697 cm-1 (C=O), 1608 cm-1 (C=N), 3201 (NH). 1H-NMR (DMSO): δ ppm 12,24 (s, 1H, NH), 8,09 (d, 1H, J=7,6 Hz, ArH), 8,05 (s, 1H, N=CH), 7,79 (t, J=7,6 Hz, 1H, ArH), 7,64 (d, J=7,6 Hz, 1H, ArH), 7,50 (t, J=7,6 Hz, 1H, ArH). Anal. Hesaplanan: C8H5O2N: C, 66,2; H, 3,4; N, 9,7 %. Bulunan: C, 67,2; H, 3,6; N, 9,8 %.
