Tübülin İnhibisyonu için Potansiyel Yeni 3-(4-(4-Florofenil(Karbonil/Sülfonil)Piperazin)-1-il)-1-(3,4,5- Trimetoksifenil)Propan-1-on Yapısı: Moleküler Yerleştirme ile in silico Yaklaşım ve Sentez Çalışmaları


Zıvalı H., Aksel A. B., Impram Z., Polat A., Doğan İ. S.

7th International Eurasian Conference on Biological and Chemical Sciences (EurasianBioChem 2024), Ankara, Türkiye, 2 - 04 Ekim 2024, ss.596-597, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.596-597
  • Karadeniz Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Hücre büyümesindeki kontrol mekanizmalarının, düzgün çalışmaması sonucu ortaya çıkan kanser, yılda yaklaşık 20 milyon ölümle dünya çapında önemli bir hastalık iken, gelişmiş ülkelerde ikinci önde gelen ölüm nedeni haline gelmiştir. Bu nedenle yeni, etkinliği yüksek, yan etkileri az, daha basit molekül yapısına ve sentez prosedürüne sahip bileşiklere ihtiyaç duyulmaktadır. Antikanser bileşiklerin temel hedefi, duyarlılaşmış kanser hücrelerinin programlanmış ölüm oranını artırmak olup, bu amaçla topoizomeraz, tübülin, aromataz, Poli (ADP-riboz) polimeraz (PARP) vb. çeşitli enzimlerin inhibisyonu hedeflenebilmektedir. Mikrotübüller, hücre şeklinin korunması, hareketliliğin düzenlenmesi, veziküllerin ve mitokondrinin taşınması ve hücre bölünmesi gibi sayısız hücresel süreçteki önemli rolleri nedeniyle antikanser ajanların gelişimi için oldukça çekici bir terapötik hedef olarak ön plana çıkmaktadır. Mikrotübül inhibitörleri arasında, kolşisin bağlanma bölgesiyle etkileşen bileşiklerin çoğunun 3,4,5-trimetoksifenil (TMP) halkasına sahip olduğu görülmektedir. Bu halkanın, aktif bölge ile hidrojen bağları ve π-π etkileşimlerinin kurulması için önemli olduğu birçok çalışmada bildirilmiştir. Piperazin halkası, doymuş siklik yapısının sunduğu iyileştirilmiş çözünürlüğü ve bulundurduğu heteroatomların bağlanma bölgesinde yaptığı iyonik bağlar ve hidrojen bağı etkileşimleri nedeniyle, birçok antikanser ajanın yapısında bulunmaktadır. Flor atomu da, ilaç adayı bileşiklerinin etkinliklerine, membran geçirgenliğine, metabolizmaya katkısı olduğundan kullanımı oldukça yaygındır. Bunun yanında hacimsel ve elektronik özellikleri sebebiyle medisinal kimya için çok önemli bir biyoizoster olarak ön plana çıkmaktadır. Bu proje çalışmasında 4-florofenil yapısına sahip 3,4,5-TMP-piperazin halkası taşıyan 2 adet yeni bileşik sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapıları 1H-NMR, 13C-NMR ve HRMS spektral yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Yapıları doğrulanan ilaç molekülü adayı bileşiklerin hedef enzim/reseptör bölgesinde yaptığı etkileşimler moleküler modelleme yöntemleri ile belirlenmiştir.

Cancer, which occurs as a result of improper functioning of the control mechanisms in cell growth, has become the second leading cause of death in developed countries. At the same time, it is an important disease worldwide with approximately 20 million deaths per year. For this reason, there is a need to obtain new compounds with high efficacy, low side effects, and simpler molecular structure and synthesis procedures under the conditions of our country. The main target of anticancer compounds is to increase the programmed death rate of sensitized cancer cells. For this purpose, inhibition of various enzymes such as topoisomerase, tubulin, aromatase, Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), etc. can be targeted. Microtubules stand out as a desirable therapeutic target for the development of anticancer agents due to their important roles in numerous cellular processes such as maintenance of cell shape, regulation of motility, transport of vesicles and mitochondria, and cell division. Among microtubule inhibitors, most of the compounds that interact with the colchicine binding site have a 3,4,5-trimethoxyphenyl (TMP) ring. It has been reported in many studies that this ring is important for the establishment of hydrogen bonds and pi-pi interactions with the active site. The use of fluorine atoms for compounds that may be drug candidates is quite common due to its contribution to potency, metabolism, membrane permeability, and metabolism. In addition, it stands out as a very important bioisoster for medicinal chemistry due to its volumetric and electronic properties. In this project study, 2 new compounds bearing a 3,4,5-TMP-piperazine ring with the 4-fluorophenyl structure were synthesized. The structures of the synthesized compounds were characterized using 1H-NMR, 13C-NMR and HRMS spectral methods. The interactions of the drug molecule candidate compounds at the target enzyme/receptor site were determined by molecular modeling methods.