Benzazol-2-karboksamit türevleri üzerine DFT hesaplamaları ve moleküler yerleştirme çalışmaları
DFT calculations and molecular docking studies on benzazol-2-carboxamide derivatives
- Tez No: 984025
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇAĞRI ÇIRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyolojik moleküller, Biological molecules
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yeni sentezlenen benzazol-2-karboksamit türevi moleküllerin (N-(benzo[d]tiyazol-2-il)benzamit, N-(benzo[d]tiyazol-2-il)-4-klorobenzamit, N-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)benzamit, N-(benzo[d]oksazol-2-il)benzamit, N-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-4-klorobenzamit, N-(benzo[d]oksazol-2-il)-4-klorobenzamit, N-(benzo[d]tiyazol-2-il)-4-metilbenzamit, N-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-4-metilbenzamit, N-(benzo[d]oksazol-2-il)-4-metilbenzamit) deneysel ve mekanik kuantumsal hesaplamalarından elde edilen sonuçlarının karşılaştırmalı analizleri yapılarak, daha önce çalışılmış olan benzer yapıların kanser hücrelerine karşı potansiyel potent ve selektif sitotoksik aktiviteleri ile kıyaslanabilir bir performansa sahip yeni ilaç adayı moleküller elde edilmesi amaçlanmıştır. Bileşiklerin X-ışını kırınım (XRD) desenleri, Cu Kα radyasyonu (λ = 1.5406 Å, 45 mV ve 40 mA) kullanılarak X-Işını kırınım ölçer ile toplanmıştır. Bileşiklerin optimizasyon işlemleri Gaussian 09W paket programı ve GaussView 5.0 arayüz programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hesaplamalarda moleküllerin gaz fazında oldukları kabul edilerek DFT/B3LYP teori/fonksiyonelleri ve 6-311++G(d,p) baz seti kullanılmıştır. Bileşiklere ait titreşimsel hesaplamalar yapılmış, titreşimsel atamaların doğruluğunu artırmak için (Potential Energy Distribution) VEDA4 programı kullanılmıştır. Bileşiklerin FT-IR spektrumlarının elde edilebilmesi için Perkin Elmer 400 (USA) FTIR/FIR Spectrometer Frontier spektrofotometresi (32 scan, 4000–650 cm⁻¹ dalga sayısı aralığı) kullanılmış ve spektrumlar dalga sayısı (cm⁻¹) baz alınarak değerlendirilmiştir. Spektrumlar Spectrum v2.0 Software yazılımı ile yorumlanmıştır. Sonrasında teorik olarak hesaplanan IR spektrumları ile deneysel spektrumların karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiştir. Moleküllerin NMR analizleri teorik olarak ¹H-NMR ve ¹³C-NMR spektrumları üzerinden, IEFPCM yöntemi kullanılarak B3LYP/6-311++G(d,p) düzeyinde DMSO çözücüsünde yeniden optimize edilerek yapılmıştır. ¹H ve ¹³C-NMR kimyasal kayma değerleri, standart GIAO/B3LYP/6-311++G(d,p) (Gauge-Independent Atomic Orbital) yaklaşımıyla DMSO çözücüsünde hesaplanmıştır. Üzerinde çalışılan moleküllere ait frontier orbitaller (HOMO-LUMO) ve moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) yüzeyleri, optimize yapılar üzerinden oluşturulan *chk dosyaları kullanılarak elde edilmiştir ve ilaç tasarımında öncü rol oynayabilecek bu dağılımlar ve yüzeyler araştırılmıştır. İlaç tasarımı hem zaman hem maliyet açısından oldukça yüksek gereksinimlere sahip olduğundan, son yıllarda geliştirilen bilgisayarlı ilaç tasarımı yaklaşımları zaman ve maliyetin azaltılması açısından büyük önem kazanmıştır. Farmasötik ve organik kimyasal hesaplamalarla ilaç tasarımı yapabilmek için in silico yöntemler kullanılmaktadır. Tezimiz kapsamında bileşiklerin etki mekanizmalarını aydınlatmak amacıyla moleküler modelleme tekniklerinden biri olan moleküler docking yöntemi ile hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Enzimin aktif bölgesindeki amino asitlerle bileşiklerin nasıl kenetleneceğini ve yüksek inhibitör aktiviteye sahip bileşiklerin etkileşimlerini değerlendirmek için Schrödinger Maestro yazılımı kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
The newly synthesized benzazole-2-carboxamide type molecules (N-(benzo[d]thiazole-2-yl)benzamide, N-(benzo[d]thiazole-2-yl)-4-chlorobenzamide, N-(1H-benzo[d]imidazole-2-yl)benzamide, N-(benzo[d]oxazole-2-yl)benzamide, N-(1H-benzo [d]imidazole-2-yl)benzamide, N-(1H-benzo [d]imidazole-2 -il)-4-chlorobenzamide, N-(benzo[d]oxazole-2-yl)-4-chlorobenzamide, N-(benzo[d]thiazole-2-yl)-4-methylbenzamide, N-(1H-benzo[d]imidazole-2-yl)-4-methylbenzamide, N-(benzo[d]oxazole-2-yl)-4-methylbenzamide) experimental and mechanical quantum by performing comparative analyses of the results obtained from their calculations, The aim was to obtain new drug candidate molecules with a performance comparable to the potential strong and selective cytotoxic effects of similar structures that have been previously studied against cancer cells. X-ray diffraction (XRD) patterns of the compounds were collected with an X-ray diffractometer using Cu Kα radiation (λ = 1.5406 Å, 45 mV and 40 mA). Optimization processes of the compounds were carried out using the Gaussian 09W package program and the GaussView 5.0 interface program. In the calculations, the molecules were assumed to be in the gas phase and DFT/B3LYP theory/functionals and the 6-311++G(d,p) basis set were used. Vibrational calculations of the compounds were made, and the VEDA4 program (Potential Energy Distribution) was used to increase the accuracy of the vibrational assignments. To obtain FT-IR spectra of the compounds, a Perkin Elmer 400 (USA) FTIR/FIR Spectrometer Frontier spectrophotometer (32 scans, 4000–650 cm⁻¹ wavenumber range) was used, and the spectra were evaluated based on wavenumber (cm⁻¹). Spectra were interpreted using Spectrum v2.0 Software. Subsequently, comparative analyses of the theoretically calculated IR spectra and the experimental spectra were performed. NMR analyses of the molecules were theoretically performed using ¹H-NMR and ¹³C-NMR spectra, which were re-optimized at the B3LYP/6-311++G(d,p) level in DMSO solvent using the IEFPCM method. ¹H and ¹³C-NMR chemical shift values were calculated using the standard GIAO/B3LYP/6-311++G(d,p) (Gauge-Independent Atomic Orbital) approach in DMSO solvent. Frontier orbitals (HOMO-LUMO) and molecular electrostatic potential (MEP) surfaces of the studied molecules were obtained using *chk files generated from the optimized structures, and these distributions and surfaces, which could play a leading role in drug design, were investigated. Because drug design has high time and cost requirements, computational drug design approaches developed in recent years have gained significant importance in reducing both time and cost. In silico methods are used to design drugs using pharmaceutical and organic chemical calculations. As part of our thesis, we used molecular docking, a molecular modeling technique, to elucidate the mechanisms of action of compounds. Schrödinger Maestro software was used to assess how compounds dock with amino acids in the enzyme's active site and to evaluate the interactions of compounds with high inhibitory activity.
Benzer Tezler
- Bisbenzazol yapısında yeni bileşiklerin sentezi, yapılarının aydınlatılması ve antikanserojen etkilerinin araştırılması
Synthesis and structure analysis of new bisbenzazole derivatives and investigation of their anticancer activities
TURGUT ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eczacılık ve FarmakolojiMersin ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZTEKİN ALGÜL
- Bazı yeni heterosiklik bileşiklerin sentezi, yapı aydınlatmaları, antikanser etki, bilgisayar destekli ilaç tasarım çalışmaları
Synthesis, structure elucidation, chemotherapeutic activity, computer aided drug desing studies of some new heterocyclic compounds
ÖZÜM ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2019
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN AKI-YALÇIN
- Antifungal aktiviteye sahip olabilecek bisbenzazol türevi bileşiklerin tasarlanması, sentezi ve yapı-etki ilişkilerinin belirlenmesi
Design, synthesis and determination of the structure-activity relationship of some bisbenzazole derivatives to be antifungal activity
EMİNE MERVE KÜPELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eczacılık ve FarmakolojiMersin ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZTEKİN ALGÜL
- Bazı 1,3-benzazol-2(3h)-on halka sistemine sahip bileşiklerin sentezi ve biyolojik etkinliklerinin araştırılması
Investigation of the synthesis and biological activities of some 1,3-benzazol-2(3h)-one ring system compounds
GÜLNUR ARSLAN
Doktora
Türkçe
2023
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AZİME BERNA ÖZÇELİK
- Yeni benzazol türevi bileşiklerin tasarımı, sentezi, yapılarının aydınlatılması, antiproliferatif aktivitelerinin araştırılması ve yapı-etki ilişkilerinin belirlenmesi
Design, synthesis, evaluation of structures, investigation of antiproliferative activities, and determination of structure-activity relationships of novel benzazole derivatives
BAYAN ZOATIER