R 1 + R 1 Y COOH NH 2 PPA Y-COOH. .2HCl H 2 N

Transkript

1 T.C. AKARA ÜİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PRJESİ KESİ RAPRU Bazı Yeni DA Topoizomeraz İnhibitörü Heterosiklik Bileşiklerin Sentezi ve Bilgisayar Yardımıyla Moleküler Modellemesi Proje Yöneticisi: Prof. Dr. İlkay YILDIZ (ÖRE) Proje o : Başlama Tarihi:isan, 2004 Bitiş Tarihi: isan, 2007 Rapor Tarihi: cak, 2008 Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri

2 Ankara-2008 I. Projenin Türkçe ve İngilizce Adı ve Özetleri Bazı Yeni DA Topoizomeraz İnhibitörü Heterosiklik Bileşiklerin Sentezi ve Bilgisayar Yardımıyla Moleküler Modellemesi Özet Kemoterapötik etkili yeni ilaçların araştırılmaları içerisinde antimikrobiyal ve antitümoral etki çalışmaları önemli bir yer tutmaktadır. Bazı antimikrobiyal etkili ilaçların DA topoizomeraz enzimini inhibe etmek suretiyle etki göstermeleri ve özellikle bazı antitümor ilaçların da DA topoizomeraz II yi yanılttıklarının tespit edilmesi ile birlikte bu enzimin inhibisyonu üzerindeki antimikrobiyal ve antitümoral etki çalışmaları artan hızda devam etmektedir. Bu çalışmada, bazı yeni benzoksazol ve benzoxazine halkalari ve analoglarını taşıyan türevlerin DA topoizomeraz I ve II enzimleri üzerine inhibitör etkilerinin incelenmesi ve 3 boyutlu moleküler modelleme teknikleri ile kantitatif yapıetki ilişkileri analizlerinin gerçekleştirilmesi planlanmıştır. Synthesis and Determination of DA Topoisomerase Inhibitor Activities of Some ew Heterocyclics and Molecular Modelling Studies Using Computer Summary The studies on antimicrobial and antitumor activity are importantly placed among the researches of a new chemotherapeutically active drug. Some of the antimicrobial drugs show their activity via DA topoisomerase inhibition. Besides, these enzymes are shown to be the targets of antitumor drugs, as well. Increasingly, the researches on antimicrobial and antitumor due to DA topoisomerase enzyme inhibition is going on. In this study, the evaluation of DA topoisomerase I and II inhibitory activity of some new benzoxazole, benzoxazine and their analogues and then the studies of 3D molecular modelling and quatitative structure-activity relationships were planned.

3 II. Amaç ve Kapsam Günümüzde tedavi amacıyla tüketilen ilaçlar arasında kemoterapötik etkili olanların ilk sıralarda yer aldığı görülmektedir. Bir çok araştırma yapılmasına rağmen özellikle yüzyılın problemlerinden kanser kemoterapisi için antitümöral ve kanser kemoterapisi sırasında immun sistemin baskılanmasıyla, ortaya çıkan enfeksiyonlar için antimikrobiyal etki çalışmaları daha etkin bileşiklerin geliştirilmesi için hızla sürdürülmektedir. Bu amaçla, bu proje bugüne kadar yaptığımız çalışmalar ve literatür verileri ışığında daha etkin antimikrobiyal ve/veya antitümöral bileşiklerin geliştirilmesi açısından önem taşımaktadır. DA Topoizomerazlar, bir DA ipliğinin kısa süreli olarak kırılması ve bir diger bağa geçmesi yoluyla (Tip 1-topoizomeraz) ya da çift ipliğin bütünüyle bir noktadan kısa süreli olarak kırılıp bir diğer çift iplikçik segmentine geçmesi yoluyla (Tip 2- topoizomeraz) DA nın topolojik durumunu kontrol ve modifiye eden enzimlerdir. Bu enzimler, DA nın topolojik izomerleri (topoizomeraz) arasında pek çok dönüşümü katalize edebilirler. DA topoizomerazların vital biyolojik fonksiyonların bir kısmını etkilediği bulunmuştur ki DA nın replikasyonu da buna dahildir. Escherichia coli üzerindeki genetik araştırmalar sonucunda, DA topoizomeraz- I in normal olarak esansiyel sellüler fonksiyonlara hizmet ettiği, Tip-II topoizomerazın ise tüm mikroorganizmalar için yaşamsal önemi olduğu saptanmıştır. Çok güçlü antibakteriyal etkili bir grubu oluşturan 4-kinolonların E. coli, Micrococcus luteus, Mycobacterium species, Pseudomonas aeruginosa ve Staphylococcus aureus gibi çeşitli bakteriler üzerinde topoizomeraz II yi (DA giraz) inhibe ederek etki gösterdiklerinin belirlenmesi ile DA topoizomeraz enziminin inhibisyonunun antimikrobiyal etkili ilaçların geliştirilmesi açısından önemini ortaya koymuştur. Antimikrobiyal etkili ilaçlarla kemoterapide karşılışılan en önemli sorunlar bu ilaçlara karşı mikroorganizmaların kısa sürede rezistans kazanması ve bu mikroorganizmaların biyokimyasına ait bilgilerin henüz yeterli olmamasından kaynaklanmaktadır. Bu durum da araştırıcıları etkin ve geniş spektruma sahip antimikrobiyal etkili ilaçların araştırılması ve tasarlanması çalışmalarına yöneltmektedir. Etoposid gibi pek çok antitümör ilacın in vivo ortamda ökaryotik DA topoizomeraz-ii yi yanılttığının ortaya çıkması ile DA topoizomerazlar antitümör ilaçların da in vivo farmakolojik hedefleri arasına girmiştir. Etoposid in de aralarında bulundugu çok sayıda antitümöral ilacın in vitro olarak DA ile topoizomeraz enzimi üzerinden etkileştikleri bilindiği halde sellüler etki mekanizmalarının hala kesin olarak bilinmemesi ve bu ilaçların pek çok kanser tipinin tedavisinde kullanılmasına rağmen klinik olarak bazı yan etkilerinin bulunması araştırıcıları etkin ve daha az yan etkilere sahip DA topoizomeraz enzim inhibitörü grubu yeni antitümör ilaçların bulunması çalışmalarına yöneltmektedir. Araştırmalar heterosiklik çekirdek taşıyan yapıların oldukça güçlü kemoterapötik etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Yapılan araştırmalar benzoksazol ve analoglarının kemoterapötik aktiviteleri yönünden kayda değer sonuçlar veren bileşikler olduğunu göstermektedir. Yine yapısında 1,4-benzoksazin halka sistemi taşıyan ve güçlü bir antibakteriyal ilaç olan ofloksazinin ortaya çıkması ile bir başka heterosiklik halka sistemi olan benzoksazin halka sistemide mikrobiyolojik etki açısından önem kazanmış olmasından

4 dolayı son yıllarda araştırmacılar bu halka sistemine ait antimikrobiyal etki çalışmalarına yönelmişlerdir. F CH floksazin 5. Konumunda 5-formil, 5-(aminokarbonil)-, veya 5,6-dinitro sübstitüsyonları taşıyan 2-(4-metoksifenil)benzoksazol ve analogları olan benzimidazol ve benzotiyazol bileşiklerinin de etkin DA topoizomeraz II inhibitörleri oldukları saptanmıştır. Bu bulgular doğrultusunda ekibimizin gerçekleştirdiği önceki araştırmalarda 5- sübstitüe-2-(p-sübstitüefenil)benzoksazol, 5-sübstitüe-2-(p-sübstitüebenzil) benz-oksazol ve benzimidazol türevleri, 2-feniloksazolo(4,5-b)piridin, 5-sübstitüe-2-feniletil / 2- (siklohekziletil)benzoksazol, 2-(2-feniletil / 2-siklohekziletil)benzimi-dazol, benzotiyazol ve oksazolo(4,5-b)piridin ve türevleri sentezlenmiş ve mikrobiyolojik etkileri saptanmıştır. Günümüzde özgün ilaç etken madde tasarım çalışmaları kör eleme uygulamalarının çok ötesinde yeni bazı teknolojiler kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Özgün bir ilaç etken maddesi araştırma çalışmalarında biyolojik aktivitesi gözlenecek kılavuz bileşiklerin moleküler yapısının teorik olarak belirlenmesi en önemli basamağı oluşturmaktadır. Bu amaçla başta 3D QSAR (Üç boyutlu Kantitatif Yapı Etki İlişkileri) ve Moleküler Modelleme teknikleri olmak üzere uygulanan yeni analiz ve tasarım metodları aracılığı ile gerçekleştirilen rasyonel teorik çözümlemeler, ilaç etken maddesi olarak tasarlanan özgün önder bileşiklerin ortaya çıkarılmasına her geçen gün artan oranda katkı sağlamakta ve bu alanda gerçekleştirilen çalışmalar hızla yaygınlaşmaktadır. İlaç etken maddesi olarak kullanılan kimyasal bileşiklerin çoğunluğu organizmada hedef olarak belirlenen çeşitli reseptör ve/veya enzimleri uyararak veya bloke ederek ya da inhibe ederek biyolojik etkinliklerini gösterirler. Biyolojik etkinin gözlenebilmesi için etken madde ile hedef yöre arasında moleküler düzeyde bazı etkileşmelerin olması gerekmektedir. Bu etkileşmeler, üç boyutlu bir sistem içerisinde her iki tarafında beklenen bir uyumu gerçekleştirebildiği oranda izlenir. Bu uyum anahtar-kilit düzeneğinde olduğu gibi doğru elemanların bir araya gelmesi ile biyolojik sistemde bir kapının açılması veya kapanması şeklinde yürüyen etkinlikleri üretir. Biyolojik yanıtlar olarak gözlenen bu etkinliklerin ortaya çıkışı, ancak doğru anahtarlar olarak tasarlanan ve gerekli farmakofor grupları içeren kimyasal yapıların biyolojik ortamdaki hedef yörelere ulaştırılması ile mümkündür. Bu durumda ilaç etken maddesi olarak araştırılacak kimyasal bileşiklerin moleküler yapısı ve fizikokimyasal özellikleri önem kazanacak ve aranan biyolojik yanıtı ortaya çıkaracak niteliklerle donanmış olması gerekecektir. Bu donanımın niteliği hakkında gerekli olan bilginin üretilmesi ise üç boyutlu virtüel sistemler içerisinde çözümlenen moleküler düzeydeki yapı-etki ilişkileri analizleri ile gerçekleşebilmektedir.

5 3D-QSAR ve Moleküler Modelleme teknikleri bu amaçla kullanılan en işlevsel yöntemlerdir. Sunulan bu proje ile bazı yeni benzoksazol ve analoğu olan benzimidazol, benzotiyazol ve ayrıca benzoksazin türevi bileşiklerin DA topoizomeraz I, II inhibitör aktivitelerinin belirlenmesi ile Moleküler Modelleme teknikleri ile Üç Boyutlu Kantitatif Yapı-Etki İlişkileri analizleri uygulanarak özgün ilaç etken madde tasarım çalışmalarının oluşturulması amaçlanmistir. Projeye ayrıca antimikrobiyal etki calışmalarıda ilave edilmiştir. III. Materyal ve Yöntem Projede hedeflenen bileşiklerin sentezi, biyolojik aktiviteleri ve moleküler modelleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. 1. Bileşiklerin sentezi 1a) 2,5-Disübstitüebenzoksazol türevlerinin genel sentez yöntemi 0.01 Mol uygun aminofenol, 0.01 mol uygun karboksilik asid 24 g polifosforik asit katalizörlüğünde ısıtıldı. Reaksiyon bitiminde ortam alkalilendirildi. Ürün organik faza alındı. İstenen madde yan ürünlerinden kurtarıldıktan sonra uygun solvanlardan kristallendirildi. R H H 2 + R 1 Y CH PPA R Y R 1 Y = -, CH 2, CH 2, CH 2 S 1b) 5-Amino-2-(p-sübstitüe)benzoksazol türevlerinin genel sentez yöntemi 0.01 Mol 2,4-diaminofenol.2HCl, 0.01 mol uygun karboksilik asid 24 g Polifosforik Asit katalizörlüğünde ısıtıldı. Reaksiyon bitiminde ortam alkalilendirildi. Ürün organik faza alındı. İstenen madde yan ürünlerinden kurtarıldıktan sonra uygun solvanlardan kristallendirildi. H 2 H H 2.2HCl + R Y-CH PPA H 2 Y R Y = -, CH 2, CH 2, CH 2 S

6 1c) 5-Amino-2-(p-sübstitüe)benzimidazol türevlerinin genel sentez yöntemi Öncelikle 5-nitro-2-(p-sübstitüe)benzimidazol yapısı oluşturulmak üzere 0.01 mol 4-nitro-2-fenilendiamin, 0.01 mol uygun karboksilik asid 10 ml 5.5 HCl varlığında ısıtıldı. Reaksiyon bitiminde ortam nötralize edilip ürün organik faza alındı. İstenen madde yan ürünlerinden kurtarıldıktan sonra uygun solvanlardan kristallendirildi. Daha sonra 5- nitro-2-(p-sübstitüe)benzimidazol bileşiği Pd/C katalizörlüğünde hidrojenasyona tabi tutularak 5-amino-2-(p-sübstitüe)benzimidazol türevi elde edildi. 2 H 2 H 2 + R Y-CH 5.5 HCl 2 H Y R Pd/C H 2 H 2 H Y R Y = CH 2, CH 2, CH 2 S 1d) 5-Sübstitüekarboksamido-2-(p-sübstitüe)benzoksazol ve benzimidazol türevlerinin genel sentez yöntemi 5-Sübstitüekarboksamido-2-(p-sübstitüe)benzoksazol ve benzimidazol türevlerinin sentezi için uygun karboksilik asitin tiyonil klorür ile açilli türevi hazırlandıktan sonra 5- amino-2-(p-sübstitüe)benzoksazol veya benzimidazol ile ahc 3 varlığında amidifikasyonu sağlandı. R 1 Z CH + SCl 2 80 o C R 1 Z CCl + S 2 + HCl H 2 X Y R + R 1 Z CCl ahc 3 / eter / H 2 R 1 C Z H X Y R X =, H; Y = CH 2, CH 2, CH 2 S; Z =, CH 2, CH 2,CH 2 S, CH 2 H R = H, C 2 H 5, F, Cl ; R 1 = H, Cl, Br, CH 3, 2

7 1e) Etil-3,4-dihidro-3-okso-2H-1,4-benzoksazin-2-asetat türevlerinin sentezleri Monoetil fumarat, tiyonil klorür ile benzen içinde, ve geri çeviren soğutucu altında 3 saat süreyle 80 o C da magnetik karıştırıcı üzerinde ısıtıldı. Reaksiyon bitiminde çözücü ve tiyonil klorürün aşırısı ortamdan uzaklaştırılarak sıvı haldeki monoetil fumaril klorür elde edildi. HC CH CH CC 2 H 5 SCl 2 Elde edilen monoetil fumaril klorür, 4 veya 5-sübstitüe-2-aminofenol ve sodyum bikarbonatın dioksan içindeki çözeltisine ilave edildi ve karışım oda sıcaklığında 24 saat süre ile magnetik karıştırıcı üzerinde karıştırıldı. Reaksiyon süresi sonunda elde edilen karışım suya döküldü ve etil asetat ile ekstre edildi. Toplanan etil asetatlı faz su ile yıkanıp, susuz sodyum sülfat ile muamele edilerek suyundan arındırılıp kuruluğa kadar uçuruldu. Bakiye etanolde çözülerek, soğukta kristallendirildi. HC CCl CC 2 H 5 CH H CC 2 H 5 ahc 3 H 2 + HC CH 2 H 2 CCl H CH CH CC 2 H 5 Böylece elde edilen etil 3-[(4 veya 5-nitro-2-hidroksifenil)karbamoil] akrilat ve potasyum karbonat, etanol içerisinde oda ısısında 3 saat magnetik karıştırıcı üzerinde karıştırıldı. Reaksiyon süresi sonunda karışım su içine boşaltıldı ve etil asetat ile ekstre edildi. Toplanan etil asetatlı faz su ile yıkanıp, susuz sodyum sülfat ile muamele edilerek sudan arındırılıp kuruluğa kadar uçuruldu. Bakiye etanolde çözülerek soğukta kristallendirildi. 2 H CH CH CC 2 H 5 K 2 C 3 H 2 H CC 2 H 5 2 H CC 2 H 5 Pd/C H 2 H 2 H CC 2 H 5 Elde edilen etil 6- veya 7-nitro-3-okso-1,4-benzolsazin-3H-2-asetat bileşiği %10 Pd/C katalizörlüğünde hidrojenlenerek etil - veya 7-amino-3-okso-2H-1,4-benzoksazin-2- asetat molekülü elde edildikten sonra değişik karboksilik asitlerin açilli türevleri ile amidifikasyona tabi tutularak çesitli amid türevlerinin sentezleri gerçekleştirilir.

8 H 2 H CC 2 H 5 + R 1 Y CCl R 1 Y C H H CC 2 H 5 SCl 2 R 1 Y CH Z =, CH 2, CH 2,CH 2 S, CH 2 H R 1 = H, Cl, Br, CH 3, 2 2. Biyolojik aktivite tayinleri 2a) DA Topoizomeraz İnhibitörü Aktivite Tayini Çalışmaları Bu çalışmada sentezlenen moleküllerin, topoizomerazların plazmidlerin şekillerinde yaptığı değişiklikleri inhibe etmesi araştırılmıştır. Bu amaçla, E.coli XL1-blue bakterisi çoğaltılarak, bu bakteride bulunan yüksek kopya sayılı bir plazmid olan pbluescript, alkali lizis yöntemi ile saflaştırıltırılmıştır. Bakteri içinde plazmidlerin büyük çoğunluğu süpersarmal halde bulunmaktadır ve saflaştırıldıklarında bu şekillerini korumaktadır. Süpersarmal haldeki plazmidler tip I topoizomerazlar ile inkübe edilerek süpersarmal haldeki plazmidlerin açılması elektroforezle saptanacaktır. Sonra, bu inkübasyon işlemi sırasında, ortama çalışmada sentezlenen moleküller eklenip topoizomerazı inhibe edip etmedikleri araştırılmıştır. İnhibisyon gösteren moleküller ileri incelemeye alınarak ve % 50 inhibisyon yaptıkları derişimler saptanmıştır. Tip I topoizomeraz ile açılmış olan plazmidler, tip II topoizomerazlar ve ATP ile inkübe edilerek tekrar süpersarmal haline getirilebilmektedir. Çalışmada açılmış çembersel plazmidler, tip II topoizomerazlar ile inkübe edilerek süpersarmal hale getirilerek, bu sırada inhibitör moleküller ortama konarak, etkinliklerini araştırılmıştır. 2b) Antimikrobiyal Aktivite Tayini Projede DA Topoizomeraz inhibitör aktivite çalışmaları yanında gerçekleştirilen antimikrobiyal etki çalışmaları ise aşağıda verilen yöntem doğrultusunda yapılmıştır. Antimikrobiyal aktivite tayini için tüp dilusyon tekniği kullanılmıştır. Test bileşikleri ve standartların uygun besiyerlerinde dilusyonları yapıldıktan sonra test edilecek bakteriler ile karşılaştırmaları yapılmıştır. Besiyeri olarak Muller Hinton Broth ve Muller Hinton Agar, test bakterileri olarakta bazı Gram-pozitif ve Gram-negatif bakteriler ile Candida spp. kullanılmıştır. Test edilen bileşiklerin bu bakterilere karşı aktiviteleri minimum inhibitor konsantrasyon (MİK) olarak belirlenmiş ve etkinlikleri bazı standart bileşikler ile mukayese edilmiştir.

9 3. Moleküller Modelleme Teknikleri Kullanılarak Kantitatif Yapı-Etki İlişkileri Analizleri Tayini Çalışmaları Bu amaçla, üç boyutlu moleküler modelleme çalışmalarında laboratuvarımızda bulunan ve unix sisteminde çalışan Sybyl ve Catalyst programlarından yararlanılarak CoMFA, CoMSIA ve HipHop çalışmaları gerçekleştirilmiştir. IV. Analiz ve Bulgular Sentez çalışmaları sonucunda elde edilen bileşiklerin yapıları, IR spektroskopisi, 1H MR spektroskopisi, MASS spektrofotometresi ve elementel analiz yardımı ile aydınlatılmıştır. Ayrıca bileşiklerin erime noktası tayinleri, farklı solvanlardaki Rf tayinleri ve sentez verim oranları belirlenmiştir. Yapıları onaylanan bileşiklerin DA topoizomeraz inhibisyonu elektroforez ile mikrobiyolojik analizleri ise tüpte dilusyon yöntemi kullanılarak, ve standartlarla mukayese edilerek değerlendirilmiştir. Sentezlenen ve biyolojik aktiviteleri elde edilen bileşiklerin 3D QSAR (Kantitatif Yapı-Etki İlişkileri) ve farmakofor analizleri ise unix sisteminde çalışan Sybyl, Catalyst ve Cerius2 ile PC de çalışan BILI programlarından yararlanılarak gerçekleştirilmiştir. Proje dahilinde sentezleri gerçekleştirilen, etki değerlendirmeleri ve moleküler modelleme çalışmaları yapılan bileşikler çeşitli gruplar halinde ele alınarak yayınlanmış ve tüm bu analiz ve bulgu verileri bu yayınlarda bildirilmiştir (Eklerde verilen yayınlarda). Bu proje kapsamında gerçekleştirilmiş henüz yayınlanmamış ancak the FEBS Journal tarafından düzenlemiş olan 31 st FEBS Congress de sözlü olarak sunulmuş olan çalışmanın bulguları oldukça çarpıcı olarak bulunmuştur. Bu çalışmada sentezleri gerçekleştirilen bazı benzoksazol türevlerinin ökoryatik topoisomeraz I enzimi üzerindeki inhibisyon aktiviteleri araştırılmıştır. Buna göre standart ilaç olarak kullanılan Camptothecin (Kampotesin) Topoizoemeraz I enzimini 0.57mM IC 50 değeri ile inhibe ederken sentezleri gerçekleştirilmiş olan 5. konumda etilsulfonil yapısı taşıyan 2-(2-kloro- 5-bromo)fenil, 4-bromofenil, 4-florofenil ve 2-klorofenil yapısı taşıyan benzoksazol bileşikleri 0.34 IC 50 mm değeri ile -[2-(4-t-butilfenil)benzoksazol-5-il]-benzamide ve - [2-(4-t-butilfenil)benzoksazol-5-il]-5-(p-florofenil)asetamit bileşikleri ise 0.48 mm IC 50 inhibisyon değerleri ile kampotesinden daha etkili bulunmuştur. Bu çalışma yayına hazırlanma aşamasındadır. V. Sonuç ve Öneriler Günümüzde kemoterapötik etkili yeni ilaçların araştırılmaları içerisinde antimikrobiyal ve antitümoral etki çalışmaları önemli bir yer tutmaktadır. Bazı antimikrobiyal etkili ilaçların DA topoizomeraz enzimini inhibe etmek suretiyle etki göstermeleri ve özellikle bazı antitümor ilaçların da DA topoizomeraz II yi yanılttıklarının tespit edilmesi ile birlikte bu enzimin inhibisyonu üzerindeki antimikrobiyal ve antitümoral etki çalışmaları artan hızda devam etmektedir. Bu amaca hizmetle bu projede, bazı yeni benzoksazol ve analogları ile benzoksazine halka sistemi taşıyan türevlerin hem antimikrobiyal hem de DA topoizomeraz I ve II enzimleri üzerine inhibitör etkilerini incelemek mümkün

10 olmuştur. Sunulan yayınlarda, sözlü veya poster bildirilerde ve tezlerde biyolojik etki ile kimyasal yapı arasındaki ilişkiler SAR (yapı-etki-ilişkileri) ve/veya QSAR (kantitatif yapıetki ilişkileri) ve/veya moleküler modelleme çalışmaları şeklinde değerlendirilmiştir. İlaç etken maddesi olarak kullanılan kimyasal bileşiklerin çoğunluğu organizmada reseptör olarak tanımlanan hedef yöreleri uyararak veya bloke ederek ya da inhibe ederek biyolojik etkinliklerini gösterirler. Biyolojik etkinin gözlenebilmesi için etken madde ile hedef yöre arasında moleküler düzeyde bazı etkileşmelerin olması gerekmektedir. Biyolojik etkinin ortaya çıkması için tasarlanan bileşikler gerekli farmakofor yapıları taşımalıdır. Buna göre ilaç etken maddesi olarak araştırılacak kimyasal bileşiklerin moleküler yapısı ve fizikokimyasal özellikleri son derece önemlidir. Bu nedenle üç boyutlu virtual sistemler içerisinde çözümlenen moleküler düzeydeki yapı-etki ilşkileri analizleri büyük önem taşımaktadır. 3-D QSAR (Üç Boyutlu Kantitatif Yapı Etki İlişkileri) ve 3-D Molecular Modelling (Üç Boyutlu Moleküler Modelleme) teknikleri bu amaçla kullanılan en işlevsel yöntemlerdir. Sonuç öneri olarak, geliştirdiğimiz bu bileşiklerden hareketle uyguladığımız QSAR ve moleküler modelleme çalışmaları ile uygulayacağımız daha ileri düzeydeki 3D QSAR ve 3-D Moleküler Modelleme teknikleri yardımıyla yeni ideal etkili bileşiklerin tasarımı ve sentezlerinin gerçekleştirilmesi düşünülmektedir. VI. Kaynaklar -Barrett, J.F., Bernstein, J.I., Krause, H.M., Hilliard, J.J., hemeng, K.A., (1993): Testing Potential Gyrase Inhibitors of Bacterial DA Gyrase: A Comparison of the Supercoiling Inhibition Assay and Cleavable Complex Assay., Analytical Biochemistry, 214, Brossi, A.,Gessner,W.P.,Fritz,R.R., Bembenek,M.E.,Abell,C.W,(1986):1-ethyl-7-(3- ((ethylamino)methyl)-1-pyrrolidinyl)-6,8-difluoro-1,4-dihydro-4-oxo-3-quinoline-carboxylic acid. ew Quinolone Antibacterial with Potent Gram positive Activity., J.Med. Chem.,29, Charles, E.S, Agrawal,V.K. Sharma,S., Iyer, R.. Synthesis of 2,5-disubstituted benzimidazoles as potential antihookworm and antimicrobial agents. Eur. J. Med. Chem., Chim. Ther. 14 (1979) Cossey, H.D., Sharpe, C.J., Stephens, F.F. (1963): Some antimicrobial compounds in the heterocyclic series. Part III. Basic ethers of the benzothiazole and benzoxazole series., J. Chem. Soc., Daidone, G., Maggio, B., Schillaci, D. (1990):Salicylanilide and its heterocyclicanalogues. A comparative study of their antimicrobial activity., Pharmazie 45(6), Dhople, A.M., Ibanez, M.A., Gardner, G.D. (1993):In vitro synnergistic activitybetween ofloxacin and ansamycins against mycobacterium leprae., Arzneim. Forsch., 43(1), 3. -De Luca, M., Kerwin, S.M. (1997): Total synthesis of the novel cytotoxic bis(benzoxazole) natural product UK-1., Tetrahedron Lett., 38, Domagala, J.M., Hanna, L.D., Heifetz, C.L., Hutt, M.P., Mich, T.F., Sanchez, J.P., Solomon, M., (1986): ew Structure-Activity Relationships of the Quinolone Antibacterials Using the Target Enzyme. The Development and Application of a DA Gyrase Assay., J.Med.Chem., 29, Evans, D., Dunwell, D.W., Hicks, T.A. (1975): Synthesis and antiinfammatory activity of some 2-heteroaryl-α-methyl-5-benzoxazoleacetic acids., J. Med. Chem., 18,

11 -Eldin,.S. (1999): Syntesis and antibacterial activity of some indole acetic acid derivatives., Acta Pharma., 49, Elsea, S.H., McGuirk, P.R., Gootz, T.D., Moinihan, M., sheroff,., (1993): Drug Features That Contribute to the Activity of Quinolones Against Mammalian Topoisomerase II and Cultured Cells: Correlation Between Enhancement of Enzyme-Mediated DA Cleavage In Vitro and Cytotoxic Potential., Antimicrobial Agents and Chemotheraphy., Ersan, S., acak, S., Berkem, R., Özden, T. (1997): Synthesis and antimicrobial activities of 2-[(α-methylbenzylidene)-hydrazino]benzoxazoles., Arzneim. Forsch., 47(II), Fuse, I., Higuchi, W., Uesugi Y., Aizawz, Y. (2001): Pathogenic analysis of three cases with a bleeding disorder characterized by defective platalet aggregation induced by Ca 2+ ionophores., Br. J. Haematol., 112(3), Haskell, T.H., Peterson, F.E., Watson, D., Plesass,.R., Culbertson, T. (1970): euroaminidaseınhibition and viral chemotheraphy., J. Med. Chem., 13, Hayakawa, I., Atarashi, S., Yokohoma, S., Imamura, M., Sakano, K., Frukawa, M. (1986): Synthesis and antibacterial activitiesof optically active ofloxacin., Antimic. Agents Chemother., 29(1), Hogale, M.B., ıkam, B.P. (1988): Synthesis of some 2(H), 4(H)-1,2,4-triazino[3,4-c]-1,4- benzoxazin-5-ones., J. Indian Chem. Soc., 65, Hogale, M.B., Muklik, A.R., ıkam, B.P. (1990): Synthesis of some new 4-hidrazido-1,4- benzoxazin 3(2H)-ones and their triazidoderivatives as possible antibacterial agents., J. Indian Chem. Soc., 67(11), Javel,C., Kohn, K.W., Wany, M.C., Wall, M.E., Pommier,Y., (1989): Structure-Activity Study of the Actions Camptothecin Derivatives on Mammelian Topoiomerase I:Evidence for a Specific Receptor Site and a Relation to Antitumor Activity., Cancer Research, 49, Ören, İ., Temiz, Ö., Yalçın, İ., Şener, E., Akın, A., Uçartürk,. (1997): Synthesis and Microbiological Activity of 5 (or 6)-Methyl-2-substituted Benzoxazole and Benzimidazole Derivatives., Arzneim.-Forsch./Drug Res., 47 (12), Ören, İ., Temiz, Ö., Yalçın, İ., Şener, E., Altanlar,. (1998): Synthesis and Antimicrobial Activity of Some ovel 2, 5- and/or 6-substitutedbenzoxazole and Benzimidazole Derivatives., European Journal of Pharmaceutical Sciences, -Miller,K.G., Liu, L.F., Englund, P.T., (1981): A Homogeneous Type II DA Topoisomerase from HeLa Cell uclei., The Journal of Biological Chemistry., 256, (17), elson, E.M., Tewey, K.M., Liu, L.F., (1984): Mechanism of Antitumor Drug Action: Poisoning of Mammalian DA Topoisomerase II on DA by 4 -(9-acridinylamino)- methanesulfon-m-anisidide., Proc.atl.Acad.Sci.USA, 81, ofal, Z.M., Zahar, M.I., Elkarim, S.S. (2000): ovel coumarin derivatives with expected biological activity., Molecules, 5, Poddevin, B., Riou, J.F., Lavelle, F., Prommier, Y., (1993): Dual Topoisomerase I and II Inhibition by Intoplicine (RP-60475), A ew Antitumor Agent In early Clinical Trials., Molecular Pharmacology., 44, Reynolds, M.B., De Luca, M.R., Kerwin, S.M. (1999): The novel bis(benzoxazole)cytotoxic natural product UK-1 is a magnesium ion-dependent DA binding agent and inhibitor of human topoisomerase II., Bioorg. Chem., 27,

12 -Roman, L.J., Kowalczykowski, S.C., (1989): Characterization of the Adenosinetriphosphatase Activity of the Escherichia coli RecBCD Enzyme: Relationship of ATP Hydrolysis to the Unwinding of Duplex DA., Bio Chemistry, 28, Sato, K., Inoue, Y., Fujii, T., Aoyama, H., Inoue, M., Mitsuhashi, S., (1986): Purification and Properties of DA Gyrase from a fluoroquinolone Resistant Strain of Escherichia Coli., Antimicrobial Agents and Chemotheraphy, Şener, E., Yalçın, İ., Özden, S., Özden, T. (1987): Synthesis and antimicrobial activities of 5- amino-2-(p-substituted)phenylbenzoxazole derivatives., Doğa Bil. Der., 11(3), Şener, E., Yalçın, İ., Sungur, E. (1991): QSAR of Some Antifungal Benzoxazoles and xazolo(4,5-b)pyridines Against C. albicans., Quantitative Structure Activity Relationships, 10, Şener, E., Turgut, H., Yalçın, İ., Ören, İ., Türker, L., Çelebi,., Akın, A. (1994): Structure Activity Relationships of Some Antimicrobial 5-Substituted-2-(3-pyridil)benzoxazoles Using Quantum Chemical Calculations., International Journal of Pharmaceutics, 110, Şener, E., Yalçın, İ., Temiz, Ö., Ören, İ., Akın, A., Uçartürk,. (1997): Synthesis and Structure-Activity Relationships of Some 2,5-Disubstituted Benzoxazoles and Benzimidazoles as Antimicrobial Agents., Il Farmaco, 52 (2), Şener, E.A., Temiz, Arpacı, Ö., Yalçın, İ., Altanlar,. (2000): Synthesis and microbiological activity of some novel 5-benzamido- and 5-phenylacetamido- substituted 2- phenylbenzoxazole derivatives., Il Farmaco, 55, Şener, E.A., Bingöl, K.K., Ören, İ., Temiz-Arpacı, Ö., Yalçın, İ., Altanlar,. (2000): Synthesis and microbiological activity of some -(o-hydroxyphenylbenzmides and phenylacetamides as the possible metabolites of antimicrobial active benzoxazoles, Part II., Il Farmaco, 55, Temiz, Ö., Ören, İ., Şener, E., Yalçın, İ., Uçartürk,. (1998): Synthesis and Microbiological Activity of Some ovel 5- or 6-Methyl-2-(2,4-disubstitutedphenyl)Benzoxazole Derivatives., Il Farmaco, 53, Yalçın, İ., Ören, İ., Şener, E., Akın, A., Uçartürk,. (1992): The Synthesis and the Structure Activity Relationships of Some Substituted Benzoxazoles, oxazolo(4,5-b)pyridines, Benzothiazoles and Benzimidazoles as Antimicrobial Agents., European Journal of Medicinal Chemistry, 27, Yalçın, İ., Şener, E., Ören, İ. QSAR of some antibacterial active isosteric heterocyclic compounds against an enterobacter. In Wermuth, C. G. (Ed) Trends in QSAR and Molecular Modelling 92. Escom, Leiden, pp (1993) -Yalçın, İ., Şener, E. (1993): QSARs of Some ovel Antibacterial Benzimidazoles, Benzoxazoles and xazolopyridines Against An Enteric Gram-negative Rod., International Journal of Pharmaceutics, 98, Yalçın, İ., Şener, E., Ören, İ., Temiz, Ö. (1995):Determination of the activity contributions of some novel isosteric heterocyclics against an enteric gram-negative rod using the Free- Wilson analysis. In Sans, F., Giraldo, J. and Manaut, F. (Eds.) QSAR and Molecular Modelling: Concepts, Computational Tools and Biological Applications. Prous, Barcelona, pp

13 -Zhou, X.M., Lee, K.J.H., Cheng, J., Wu, S.S., Chen, H.X., Guo, X., Cheng, Y.C., Lee, K.H., (1994): Antitumor Agents ew γ-lactone Ring-Modified Arylamino Etoposide Analogs as Inhibitors of Human DA Topoisomerase II., J.Med.Chem., 37, Wang, J.C. (1985): DA Topoisomerases., Ann. Rew. Biochem.,54: VII. Ekler a) Mali Bilanço ve Açıklamaları Bütçe Kodu ; Tüketime Yönelik Mal ve Hizmet Alımları: TL Bütçe Kodu ; Tüketime Yönelik Mal ve Malzeme Alımları: TL Bütçe Kodu ; Menkul Mal, Gayrimenkul Hak Alımları, Bakım ve narım Giderleri: TL Toplam ödeneği TL olan proje bünyesinden Toplam: TL harcama yapılmış olup geriye TL kalmıştır. b) Makine ve Teçhizatın Konumu ve İlerideki Kullanımına Dair Açıklamalar (BAP Demirbaş numaraları dahil ) Projeden alınan 3 adet manyetik karıştırıcı, 1048, 1049, 1050 demirbaş numaraları ile kaydedilmiş olup Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Kimya Anabilim Dalı nda sentez deneylerinde kullanılmak üzere hizmete girmiştir. c) Teknik ve Bilimsel Ayrıntılar Proje kapsamında sentezleri gerçekleştirilen bileşiklerin yapılarının aydınlatılmasında kullandığımız IR, 1 H MR spektroskopisi, MASS spektrofotometresi ve elementel analiz çalışmaları için Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Merkez Laboratuvarlarından yararlanılmıştır. d) Sunumlar (bildiriler ve teknik raporlar) d 1 ) Sözel Bildiriler 1. Yıldız, I., Yalçin İ., Akı-Şener, E., Temiz-Arpaci,., Tekiner-Gülbas, B., 3-D QSAR Studies on some topoisomerase II Inhibitors, 3 rd International Symposium Computational methods in Toxicology and Pharmacology, Integrating Internet Resources (CMTPI-2005), Abstract; RB-06, Page; 34, Shanghai, China, ctober 29 th -ovember 1 st, Akı-Şener, E., Yalçın, İ., Yıldız, İ., Arpacı-Temiz, Ö., Alper, S., Ertan, T.; Studies on the pharmacophor groups of topoisomerase II inhibitors using catalyst The European Cost Action B16 Symposium on Multidrug Resistance Reversal, Antalya, page May 2005.

14 3. Yalçın, İ., Akı-Şener, E., Yıldız, İ. Studies on pharmacophore identification of topoisomerase II inhibitors using catalyst HipHop 18 Conferincia de quimica Santiago de Cuba, Cuba, TM-P2, Abstract page 6-9 December Aki-Sener, E., Yalcin, İ., Yıldız, I., Temiz-Arpaci, Ö., ZAFER, B., Tekiner- Gulbas; B.; 3D-QSAR Studies of Topoisomerase II Inhibitors Using Catalyst Watoc`05, Modelling Structure and Reactivity 7 th Congress of the World Association of Theoretically riented Chemists, Cape Town, South Africa, Abstract C12-5, January Temiz-Arpaci, Ö., Öksuzoglu, E., Tekiner-Gulbas; B., Zafer, B., Yıldız, I., Diril,., Aki-Sener, E., Yalcin, İ., Genotoxic activities and QSAR studies of some benzoxazoles and benzimidazoles, QSAR th International Workshop on Quantitative Structure-Activity Relationships in Enviromental Toxicology, Lyon, France, Abstract s -67, 8-12 May Aki-Sener, E., Yalcin, İ., Alper-Hayta, S., Tekiner-Gulbas; B Temiz-Arpaci, Ö., Yıldız,, I., Altanlar,., Synthesis, antimicrobial activity and QSARs of ew Benzoxazine-3-ones, European Conference on the Reversal of Multidrug Resistance from Bacteria to Cancer Cells and Parasites, Budapest, Hungary, Abstracts P-10, April Pınar, A., Yurdakul, P., Temiz-Arpacı,., Tekiner-Gulbas, B., Yıldız, I., Akı- Sener, E., Yalcın, İ., İleri,., Acan, L. Eukaryotic Topoisomerase I activity of some benzoxazole compounds, 31st FEBS Congress, İstanbul, Turkey, Abstract- P99, June 2006 (Proje numarasi atiflandirilmistir). 8. Aki-Sener, E., Yalcin, I., Yildiz, I., Temiz-Arpaci,., Tekiner-Gulbas, B., Alper- Hayta, S., Ertan, T., Synthesis, Antimicrobial Activity and 3D-QSAR Analysis of Some ovel Benzazoles, 10th IB SIA International Conference on Pure and Applied Heterocyclic Chemistry, Luxor, Egypt, Abstract page 68 (P-10), February, Yıldız, İ., Alper, S., Ertan, T., Temiz-Arpaci, Ö., Tekiner-Gulbas, B., Aki-Sener, E., Yalcin, İ. Molecular modelling studies on some eukaryotic topoisomerase II enzyme inhibitor fused heterocyclic compounds 6th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium, Istanbul, Turkey, Abstract page 15 (P-13), July 8-11, Yalcin, İ., Aki-Sener, E., Yıldız, I., Temiz-Arpaci, Ö., Zafer, B., Tekiner-Gulbas, B., Alper-Hayta, S, Pharmacophore analysis of topoisomerase II inhibitory active benzazoles Fourth International Symposium Computational Methods In Toxicology & Pharmacology Integrating Internet Resources (CMTPI- 2007),Moscow, Russia, Abstract MT-17, September 1-5, Yıldız, I., Ertan, T., Arpaci. Ö.T., Bolelli. K., Şener, E.A., Yalçın. İ., Threedimensional common-feature hypothese and 2D-QSAR studies on some antimicrobiologically active amides against drug-resistance Staphylococcus aureus Fourth International Symposium Computational Methods In Toxicology & Pharmacology Integrating Internet Resources (CMTPI-2007), Moscow, Russia, Abstract C-15, September 1-5, 2007.

15 d 2 ) Poster Bildiriler 1. Yıldız, İ., Arpacı-Temiz, Ö., Tekiner, B., Ertan, T., Yalçın, İ., Akı-Şener, E., CoMFA 3D-QSAR studies on benzazole derivatives as eukaryotic topoisomerase II inhibitors. Joint Meeting on Medicinal Chemistry, Viyana, Abstracts P June Arpacı-Temiz, Ö., Tekiner-Gulbas, B., Yıldız, İ., Akı-Şener, E., Yalçın, İ., Altanlar,., Synthesisi and antifungal activity of some new 5-ethylsulphonyl-2- substitutedbenzoxazoles` Joint Meeting on Medicinal Chemistry, Viyana, Abstracts P June Ertan, T., Yıldız, İ., Bolelli, K., Temiz-Arpacı, Ö., Tekiner-Gülbaş, B., Akı-Şener, E., Yalçın, I., Abbasoğlu, U., Synthesis and antibacterial activity of some 4- substituted--(2-hydroxy-5(or 6)-nitrophenyl)benzamide derivatives, International Symposium on Medicinal Chemistry Research and Development 2005, Kuşadası, Abstract P-81, Page;105, 28 September-1 ctober, Alper-Hayta S., Yıldız I., Akı-Sener E., Temiz-Arpacı., Yalcin I., QSAR of some antimicrobial 1,4-benzoxazine-3-one derivatives against C. krusei, 8 th International Symposium on Pharmaceutical Science, Ankara, Abstracts page 307, P-189, June Ertan, T., Yıldız, İ., Tekiner-Gülbaş, B., Bolelli, K., Temiz-Arpacı, Ö., zkan, S., Abbasoğlu, U. Synthesis and in vitro antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa of some novel 2-phenylbenzoxazoles, 8 th International Symposium on Pharmaceutical Science, Ankara, Abstracts page 315, P-197, June Yıldız, I., Akı-Sener, E., Yalcın, I., Temız-Arpacı,., Tekiner-Gülbaş, B., 3D- QSAR CoMSIA Study on Heterocyclic Topoisomerase II Inhibitors, The 16th European Symposium on Quantitative Structure-Activity Relationships & Molecular Modelling, Mediterranean Sea, Italy, Abstract page 223, September, Yıldız, I., Yalcın, I., Temız-Arpacı,., Öksüzoğlu, E., Tekiner-Gülbaş, B., Akı- Sener, E.,Diril,., Genotoxic Activity and QSARs Studies on Some Benzoxazoles and Benzimidazoles, Drugs of the Future (Supplement A) P138, page 113, XIXth International Symposium on Medicinal Chemistry, Istanbul, Turkey, August 29-September 2, Alper-Hayta, S., Yıldız, I. Synthesis of some novel -[2-[o-bromophenyl]benzoxazole-5-yl]p-substituted-benzamides. XXII European Colloquium on Heterocylic Chemistry, Bari (Italy), Sept , Abst. P Arısoy, M., Temız-Arpacı,., Kaynak-nurdag, F., Yıldız, I., Akı-Sener, E., Yalcın, I., Abbasoğlu, U. Synthesis and Antimicrobial Activity of Some ovel - [2-substitutedbenzoxazol-5-yl]-2-[4-substitutedpiperazin-1-yl]acetamides 6th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium, Istanbul, Turkey, Abstract page 127 (PC-29), July 8-11, Gülbaş. B.T., Arpacı. Ö.T., Yıldız. İ., Şener, E.A., Yalçın. İ. 2D-QSAR Studies of some benzoxazoles against S. aureus. Fourth International Symposium

16 Computational Methods In Toxicology & Pharmacology Integrating Internet Resources (CMTPI-2007), Moscow, Russia, Abstract P-90, September 1-5, e) Yayınlar (hakemli bilimsel dergiler) ve tezler e 1 ) SCI kapsamındaki dergilerde yayınlanan makaleler 1. Tekiner-Gülbaş, B., Temiz-Arpacı, Ö., Yıldız, İ., Akı-Şener, E., Yalçın, İ., 3-D QSAR study on heterocyclic topoisomerase II inhibitors using CoMSIA SAR and QSAR 17(2), (2006). 2. Ertan. T., Yıldız. İ., zkan. S., Arpacı. Ö.T., Kaynak. F., Yalçın. İ., Şener, E.A. ve Abbasoglu. U. `Synthesis and Biological Evaluation of ew -(2-hydroxy-4(or 5)- nitro/aminophenyl) benzamides and phenylacetamides as Antimicrobial Agents` Bioorg. Med. Chem. 15, (2007). 3. Gulbas. B.T., Arpacı. Ö.T., Yıldız. İ. ve Altanlar.., `Synthesis and In vitro Antimicrobial Activity of ew 2-[p-substituted-benzyl]-5-[substitutedcarbonylamino]benzoxazoles` European Journal of Medicinal Chemistry, 42, (2007). 4. Öksuzoglu. E., Gulbas. B.T., Alper. S., Arpacı. Ö.T., Ertan. T., Yıldız. İ., Diril.., Şener, E.A. ve Yalçın. İ. `Some benzoxazoles and benzimidazoles as DA topoisomerase I and II inhibitors` Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, (2007) (basimda) 5. Öksuzoglu. E., Arpacı. Ö.T., Gulbas. B.T., Eroglu. H., Sen. G., Alper. S., Yıldız. İ., Diril.., Şener, E.A. ve Yalçın. İ., `A study on the genotoxic activities of some new benzazoles` Medicinal Chemistry Research, (2007) (basimda). 6. Arpacı. Ö.T., Yıldız. İ., Özkan, S., Kaynak, F., Şener, E.A. ve Yalçın. İ. Synthesis and Biological Activity of Some ew Benzoxazoles European Journal of Medicinal Chemistry, (2008) (basımda). 7. Alper-Hayta, S., Arısoy, M., Arpacı. Ö.T., Yıldız. İ., Aki, E., Özkan, S., Kaynak, F. Synthesis, Antimicrobial Activity, Pharmacophore Analysis of Some ew 2- (substitutedphenyl/benzyl)-5-[(2-benzofuryl)carboxamido]benzoxazoles European Journal of Medicinal Chemistry, (2008) (basımda). 8. Ertan, T., Yıldız, I. Tekiner-Gulbaş, Bolelli, K., Temiz-Arpacı,., zkan, S., Kaynak, F., Yalçın, İ., Akı, E. Synthesis and Biological Evaluation of ew Benzoxazoles as Antimicrobial Agents European Journal of Medicinal Chemistry, (Yayına gonderildi) e 2 ) Tezler Tezin Başlığı: Yeni 2-fenil/benzilbenzoksazol türevlerinin ve olası metabolitlerinin sentezi, yapılarının aydınlatılması, mikrobiyolojik etkileri ve moleküler modelleme çalışmaları (Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri, Farmasötik Kimya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi., 2005-Ankara) Tezi Hazırlayan: Uzm. Ecz. Tuğba Ertan Danışman: Prof. Dr. İlkay Yıldız