Floresans özellik gösteren kaliks[4]aren naftilimit türevlerinin sentezi, biyoaktivite ve biyofilm özelliklerinin incelenmesi

İnsanlık tarihinin varoluşundan günümüze kadar uzanan, bakteri, mantar, virüs ve diğer patojenlerin neden olduğu enfekte hastalıklarla mücadelemiz devam etmektedir. Mevcut çok sayıda güçlü antibiyotiğe ve diğer antimikrobiyal araçlara rağmen, bakteriyel enfeksiyon hala önemli bir sorundur ve çeşitli ilaçlar yaklaşık yüzyıl öncesinden beri geliştirilmiş olsa da, ilaç direnci ve ortaya çıkan yeni patojenler gibi birçok zorluk hala insan sağlığını tehdit etmektedir. Çoklu ilaca dirençli bakteri suşları ve biyofilmle ilişkili enfeksiyon ile ilgili artan endişe, ek bakterisidal (bakterileri öldüren maddeler) araçların geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu çalışmada yeni biyouyumlu antimikrobiyal ilaç adayı olabilecek kimyasal bileşikler tasarlandı. Bunun için supramoleküler kimyanın önemli bir bileşik sınıfını oluşturan kaliksarenler, fenol ve formaldehitten uygun koşullarda sentezlenen halkalı bileşikler olup, hem fenolik O-konumundan hem de fenolik birimlerin p-konumundan sınırsız olarak fonksiyonlandırılabilindiğinden çok sayıda araştırmaya konu olmaktadır. Son yıllarda bazı kaliks[n]aren türevlerinin biyoaktivite çalışmalar için uygun olduğu çeşitli çalışmalarla kanıtlanmıştır. Bu konuda yapılan araştırmalarda gümüş iyonları, piperazin, N,N-dimetiletilendiamin, 2-amino-6-metilbenzotiyazol ve 2,3-dikloro-1,4- naftokinon türevlerinin antikanser, antiinflamatuar, antidiyabetik, antidepresan antibakteriyel, antifungal ve antimikrobiyal aktiviteye sahip olduğu görüldü. Tez kapsamında kaliks[4]aren diamin ve dihidrazit türevleri sentezlendikten sonra 4-sülfo-naftilanhidrit ile etkileştirilerek iki kaliks[4]aren türevi sentezlendi. Sülfonat grubunda bulunan K+ iyonu ile Ag(I) iyonu yer değiştirilerek antimikrobiyal bileşikler oluşturuldu. Diğer bir sentez çalışmasında kaliks[4]aren, 4-bromo-1,8-naftalik anhidrit bileşiğiyle fenolik-O konumundan etkileştirildi. Daha sonra uygun koşullarda piperazin türevleriyle etkileştirilerek üç yeni antimikrobiyal bileşikler sentezlendi. Kaliks[4]aren-naftilimid bileşiği N,N-dimetiletilendiamin ile etkileştirilerek yeni bir Schiff bazı türevi elde edildi. Ayrıca kaliks[4]arenin dihidrazin türevi 14 nolu bileşik ile etkileştirilerek 15 nolu bileşiğe dönüştürüldü. Sentezlenen ve hazırlanan bileşikleriklerin (4, 7, 8, 11, 13, 14 ve 15) ve materyallerin ( HA-4Ag, HA-7Ag, HA-9, HA-10 ve HA-11) gram pozitif, gram negatif bakteriler ve mantarlara karşı antimikrobiyal testleri yapıldı. Bunlara ilaveten bu antimikrobial bileşikler bazı biyopolimerler (hyaluronik asit, selüloz, Sporopollen ) kullanılarak biyofilmler hazırlandı. Bu hazırlanan biyofilmler daha sonraki çalışmlar için doku örtü çalışmalarında kullanılabilecektir.

Our struggle with infectious diseases caused by bacteria, fungi, viruses, and other pathogens has continued since the beginning of human history. Despite the large number of powerful antibiotics and other antimicrobial tools available, bacterial infection is still a significant problem, and although various drugs have been developed over a century, many challenges, such as drug resistance and emerging new pathogens, still threaten human health. The increasing concern about multidrug-resistant bacterial strains and biofilm-associated infection necessitates the development of additional bactericidal (bacteria-killing) tools. In this study, chemical compounds that could be new biocompatible antimicrobial drug candidates were designed. For this purpose, calixarenes, which constitute an important class of compounds in supramolecular chemistry, are cyclic compounds synthesized from phenol and formaldehyde under suitable conditions and are the subject of numerous studies since they can be functionalized unlimitedly from both the phenolic O-position and the p-position of phenolic units. In recent years, it has been proven by various studies that some calixarene derivatives are suitable for bioactivity studies. In the studies conducted on this subject, it was seen that silver ions, piperazine, N,N-dimethylethylenediamine, 2-amino-6-methylbenzothiazole and 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone derivatives have anticancer, anti-inflammatory, antidiabetic, antidepressant, antibacterial, antifungal, and antimicrobial activities. Within the scope of the thesis, after calix[4]arene diamine and dihydrazide derivatives were synthesized, two calix[4]arene derivatives were synthesized by interacting with 4-sulfo-naphthylanhydride. Antimicrobial compounds were formed by replacing the K+ ion in the sulfonate group with the Ag(I) ion. In another synthesis study, calix[4]arene was interacted with the phenolic-O position with the 4-bromo-1,8-naphthalic anhydride compound. Then, three new antimicrobial compounds were synthesized by interacting with piperazine derivatives under suitable conditions. A new Schiff base derivative was obtained by reacting calix[4]arene-naphthylimide compound with N,N-dimethylethylenediamine. In addition, the dihydrazine derivative of calix[4]arene was converted to compound 15 by reacting with compound 14. Antimicrobial tests of synthesized and prepared compounds (4, 7, 8, 11, 13, 14, and 15) and materials (HA-4Ag, HA-7Ag, HA-9, HA-10, and HA-11) were performed against gram-positive, gram-negative bacteria and fungi. In addition to these, biofilms were prepared by using these antimicrobial compounds with some biopolymers (hyaluronic acid, cellulose, and Sporopollenin). These prepared biofilms can be used in tissue cover studies for later studies.