İlaç adayı yeni porfirin türevleri

Abstract

Porfirinler, dört pirol halkasının metilen (-CH=) köprüleriyle birbirine bağlanmasıyla oluşan makrohalkalı aromatik bileşiklerdir. Laboratuvar ortamında sentezlenen porfirinler, mezo köprü karbonları kullanılarak elde edilirken, doğada bulunan porfirinler genellikle ? karbonları üzerinden sentezlenir. Farklı sentez yöntemleriyle üretilebilen bu bileşikler, biyolojik sistemlerde hayati roller oynar. Porfirinler, kimyasal ve fiziksel özellikleri sayesinde birçok biyomedikal ve teknolojik alanda kullanılmaktadır. Özellikle kanser tedavisinde Fotodinamik Terapi (PDT) ve Bor Nötron Yakalama Tedavisi (BNCT) gibi yöntemlerde fotoduyarlaştırıcı ajan olarak görev alır. Bunun yanı sıra, katalizörler, biyomimetik uygulamalar ve sensör teknolojilerinde de yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, biyolojik ve kimyasal sensörlerde, boya duyarlı güneş pilleri (DSSC) ve organik ışık yayan diyotlar (OLED) gibi yenilenebilir enerji ve optoelektronik alanlarında önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışmada, katyonik kuaterner amin grubu ve alkil zinciri içeren AB? tipi asimetrik metalsiz, Zn(II) ve Pd(II) porfirin türevlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Porfirin türevlerinin yapısal karakterizasyonu FT-IR, UV-Vis, ¹H NMR, 13C-NMR ve MALDI-TOF analizleri ile yapılmıştır. Ayrıca, sentezlenen moleküllerin fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri incelenmiştir. Çalışmada, çözünürlük artırıcı alkil grupları ve polar çözücülerde çözünürlüğü iyileştiren kuaterner amin gruplarının eklenmesiyle biyolojik etkinliklerinin artırılması hedeflenmiştir. Sentezlenen porfirin türevlerinin antimikrobiyal etkinlik, antikanser ve antioksidan potansiyelleri gibi biyolojik aktiviteler açısından umut verici ilaç adayları olduğu belirlenmiştir. Tez kapsamında sentezlenen porfirin türevlerinden (3, 4, 5, 6, 7 ve 8), 7 ve 8 yüksek singlet oksijen kuantum verimi elde edilmiş, bu da ağır metalin fotodinamik etkinlik üzerindeki olumlu etkisine işaret etmektedir. Bu çalışma sonucunda, ışığa duyarlı yeni porfirin türevleri literatüre kazandırılmıştır. Bu bileşikler, fotodinamik terapi gibi uygulamalarda potansiyel ilaç adayları olarak kullanılabilir.Porphyrins are macrocyclic aromatic compounds formed by the linkage of four pyrrole rings through methylene (-CH=) bridges. While porphyrins synthesized in the laboratory are obtained using meso bridge carbons, naturally occurring porphyrins are generally synthesized via ?-carbons. These compounds, which can be produced through various synthetic methods, play crucial roles in biological systems.Due to their unique chemical and physical properties, porphyrins are utilized in numerous biomedical and technological fields. In particular, they serve as photosensitizing agents in cancer treatment methods such as Photodynamic Therapy (PDT) and Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). Additionally, they are widely used in catalysts, biomimetic applications, and sensor technologies. Moreover, porphyrins play a significant role in biological and chemical sensors, dye-sensitized solar cells (DSSC), and organic light-emitting diodes (OLED) in renewable energy and optoelectronic technologies.In this study, the synthesis of AB?-type asymmetric metal-free, Zn(II), and Pd(II) porphyrin derivatives containing cationic quaternary ammonium groups and alkyl chains was carried out. The structural characterization of porphyrin derivatives was performed using FT-IR, UV-Vis, ¹H NMR, ¹³C NMR, and MALDI-TOF analyses. Furthermore, the photophysical and photochemical properties of the synthesized molecules were investigated. The addition of alkyl groups to enhance solubility and quaternary ammonium groups to improve solubility in polar solvents aimed to increase their biological activity. The synthesized porphyrin derivatives were determined to be promising drug candidates in terms of antimicrobial activity, anticancer potential, and antioxidant properties.Among the synthesized porphyrin derivatives (3, 4, 5, 6, 7, and 8), compounds 7 and 8 exhibited high singlet oxygen quantum yields, indicating the positive effect of heavy metals on photodynamic activity.As a result of this study, novel light-sensitive porphyrin derivatives have been introduced into the literature. These compounds have the potential to be used as drug candidates in applications such as photodynamic therapy