Search

In this study, triazol derivatives, 4,4'-(((1E, 1E')-1,2-phenylenebis (methanylyidene)) bis (azanylidene)) bis (5-methyl-2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazol-3-one (2), 4,4'-(((1E, 1E')-1,3-phenylenebis (methanylyidene)) bis (azanylidene)) bis (5-methyl-2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazol-3-one (3) and 4,4'-(((1E, 1E')-1,4-phenylene bis (methanyl yidene)) bis (azanylidene)) bis (5-methyl-2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazol-3-one (4) were synthesized from the reaction of 4-amino-5-methyl-2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazol-3-one and phthalaldehyde/isophthalaldehyde/terephthalaldehyde, respectively. Compounds 2-4 were characterized by Fourier transform infrared (FTIR), proton and carbon-13 nuclear magnetic resonance (H-1- and C-13- NMR) spectroscopic methods. Theoretical study for compounds 2-4 were carried out by DFT/B3LYP/6-311++G(d,p). Structural and spectroscopic parameters were determined theoreticaly and compared with experimental ones. Also, the molecular electrostatic potential (MEP) maps of compounds were obtained. Leishmanicidal activity of compounds 2-4 against to Leishmania infantum was determined by microdilution broth method containing alamar blue. As a result of the study, compounds 2-4 were found to be effective against the specie of Leishmania. Molecular docking analysis against Trypanothione Reductase (TRe) with compound 2 was carried out to see the necessary interactions responsible for antileishmanial activity. The docking calculations of compound 2 supported the antileishmanial activity exhibiting high inhibition constant. Communicated by Ramaswamy H. Sarma

In this study new chalcone derivative (2E)-3-(1-benzothiophen-2-yl)-1-(4-hydroxyphenyl)prop-2-en-l-one (I), which has important pharmacological applications, was designed and synthesized. IR, NMR and LC-MS/MS empirical methods were used in order to confirm the molecular structure of the synthesized compound I. Both two tautomeric forms of the molecule were optimized by using density functional theory (DFT) method. The structural parameters formed after optimization and structural parameters obtained from similar compounds by X-ray diffraction show a good correlation. The theoretical and experimental results of IR and NMR are generally compatible, but difference arises between some values. This difference shows the existence of O-H center dot center dot center dot O type intermolecular hydrogen bond. By using its UV-Vis data, the visible absorption maximums of the molecule were analyzed. Compound I was tested against kind of Leishmania major from the point of antileishmanial activity, against kind of Candida albicans from the point of antifungal activity and against fourteen kinds of bacteria from the point of antibacterial activity in this study. The test results showed, that compound I was effective on eight kinds of bacteria and the activity strength on six bacteria among the eight was MIC: 5000 mu g/mL and on the rest two kinds MIC: 1250 mu g/mL. Besides, it was also found out, that compound I has MIC: 5000 mu g/mL antileishmanial activity. Since bacterial and parasitic infections form serious health problems globally, compound I may be a medication candidate in future; if its antibacterial and antiparasitic effect are taken into consideration.

Bu çalışmada; literatürde verilen yönteme göre sentezlenmiş ve moleküler yapıları FTIR ve 1H-NMR spektroskopik teknikleri kullanılarak karakterize edilmiş, urasil içeren azo boyarmaddeleri, 6-amino-5-[(4-nitrofenil) diazenil] pirimidine-2,4(1H,3H)-dion (I) ve 6-amino-5-[(4-bromofenil)diazenil]pirimidin-2,4(1H,3H)-dion (II) üzerine, moleküler modelleme çalışması ve antiparaziter aktivite çalışması gerçekleştirilmiştir. Moleküler modelleme çalışmasında; öncelikle, Bileşik I ve II’nin olası tautomerik formlarının moleküler yapıları optimize edilmiş ve moleküler toplam enerjileri hesaplanmıştır. Her iki bileşik için gaz fazında ve DMSO çözücüde, en düşük enerjili ve dolayısıyla en kararlı form olarak belirlenen imin-diketo-hidrazon formları dikkate alınarak; hesaplamalar, Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (DFT) yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Bileşik I ve II’nin imin-diketo-hidrazon formlarının optimize geometrileri, IR ve 1H-NMR spektral verileri, DFT/B3LYP/6-311++G(d, p) yöntemi ile elde edilmiş ve, teorik spektral veriler deneysel olanlarla karşılaştırılmıştır. Antiparaziter aktivite çalışmasında; Bileşik I ve II, Leishmania infantum, Leishmania major, Leishmania tropica promastigotları ve Trichomonas vaginalis trofozoitlerine karşı ilk kez test edilmiştir. Layşmanya promastigotlarına karşı in vitro antilayşmanyaz aktiviteler, alamar mavisi eklenmiş sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile ve in vitro trikomonasidal aktiviteleri, Trichomonas vaginalis parazitlerine karşı triptikaz maya özütü maltoz (TYM) ortamı kullanılarak test edilmiştir. Testlerde; antilayşmanyaz etki Minimum İnhibitör Konsantrasyon (MİK) değerlerinin ve trikomonasidal etki Minimum Letal Konsantrasyon (MLK) değerlerinin standart ilaçlar için elde edilen değerlerle karşılaştırılması ile belirlenmiştir. Teorik çalışma ileride ilaç geliştirme çalışmalarında kullanılabilecek, antiparaziter özellik gösteren ajanların yapısal özelliklerinin ortaya konulması açısından önemlidir. Bu çalışmalar antiparaziter aktivite sonuçları ile birlikte değerlendirildiğinde ilaç tasarımı ve geliştirilmesi çalışmalarına katkı sağlayacak ve bu çalışmalarda dikkate alınacak kimyasalları belirlemede yol gösterici olacaktır. In this study; molecular modelling and antiparasitic activity study were carried out on azo dyes containing uracil, 6-amino-5-[(4-nitrofenil) diazenil] pirimidine-2,4(1H,3H)-dion (I) and 6-amino-5-[(4-bromofenil)diazenil]pirimidin-2,4(1H,3H)-dion (II), which were synthesized using the method given in the literature and whose molecular structures were confirmed using FTIR and 1H-NMR spectroscopic methods. In molecular modeling study; firstly, the molecular structures of the possible tautomeric forms of compounds I and II were optimized and their molecular total energies were calculated. In the gas phase and DMSO solvent for both compounds, as taking into account the imine-diketo-hydrazone forms, which were determined as the lowest energy and therefore the most stable form, the calculations were carried out by the Density Functional Theory (DFT) method. Optimized geometries, IR and 1H-NMR spectral data of the imine-diketo-hydrazone forms of compounds I and II were obtained by the DFT/B3LYP/6-311++G(d, p) method and, theoretical spectral data were compared with experimental ones. In antiparasitic activity study; compounds I and II were tested for the first time against to the parasites Leishmania infantum, Leishmania major, Leishmania tropica promastigotes, Trichomonas vaginalis trophozoits. In vitro antileishmanial activities against Leishmania promastigotes were tested by microdilution broth assay with alamar blue and, in vitro trichomonacidal activities against Trichomonas vaginalis parasites were tested using trypticase extract-maltose (TYM) medium. In tests; antileishmanial and trichomonacidal effects were determined by comparing the obtained Minimum Inhibitor Concentration (MIC) and Minimum Lethal Concentration (MLK) values with those obtained for standard drugs. The theoretical study is important in terms of revealing the structural properties of antiparasitic agents that can be used in drug development studies in the future. When these studies are evaluated together with antiparasitic activity results, they will provide an important contribution to drug design and development studies and will be guiding in determining the chemicals to be considered in these studies

Bu tezin amacı; yeni sentezlenmiş amorf yapıdaki tiyofenli Schiff bazı türevlerinin yapısal parametrelerini, IR ve NMR spektral verilerini, Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (DFT) yöntemi ile belirlemek, antibakteriyel ve antifungal özelliklerini seçilen 15 bakteri ve 4 mantar izolatı için in vitro olarak test etmektir. Schiff bazları analjezik, antifungal, antibakteriyel, antidepresan, antikanser, antikonvülsan ve antiinflamatuar gibi önemli biyolojik özelliklere sahiptir. Bu özellikleri nedeniyle; yeni sentezlenmiş tiyofenli Schiff bazı türevlerinin toplum sağlığı için tehdit oluşturabilecek, seçilen 15 bakteri ve 4 mantar izolatına karşı etkinliği, Alamar mavisi eklenmiş mikrodilüsyon sıvı besiyeri yöntemi ile test edilmiştir. Testlerde, in vitro antimikrobiyal aktivite, Minimum İnhibitör Konsantrasyonu (MİK) değerleri kullanılarak belirlenmiştir. Yeni sentezlenmiş ve yapısı spektroskopik yöntemler (IR, NMR) ile aydınlatılmış amorf formdaki tiyofenli Schiff bazı türevlerinin yapısal parametreleri ve bazı spektroskopik verileri Gaussian 09 paket programı kullanılarak; DFT yöntemi ile elde edilmiştir. DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) yöntemi kullanılarak moleküllerin bağ açıları, bağ uzunlukları, dihedral açıları, IR ve NMR spektral verileri hesaplanmış, IR ve NMR spektral verileri deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır. Teorik çalışma ileride ilaç geliştirme çalışmalarında antimikrobiyal özellik gösteren bileşiklerin tanınması ve yapısal özelliklerinin ortaya konulması açısından oldukça önemli ve gereklidir. Bulgular, in vitro antimikrobiyal aktivite sonuçları ile birlikte değerlendirildiğinde; özellikle mevcut tedavi yöntemlerinde sıkça karşılaşılan, patojenlerin kullanılan ilaçlara direnç geliştirmesi, toksik ve yan etkilerin yarattığı sağlık sorunları nedeniyle, güvenli, toksik olmayan ve yan etkileri oldukça düşük yeni veya alternatif ilaç geliştirmek için yapılan çalışmalara önemli bir katkı sağlanacaktır The aim of this thesis is to determine using Density Functional Theory (DFT) method the structural parameters, IR and NMR spectral data of the newly synthesized Schiff base derivatives with thiophene and to test their antibacterial and antifungal properties against to the selected 15 bacteria and 4 fungi isolates. Schiff bases have important biological properties such as analgesic, antifungal, antibacterial, antidepressant, anticancer, anticonvulsant and antiinflammatory. Due to these features; in this study, the in vitro antimicrobial activities of newly synthesized Schiff base derivatives were tested against the selected 15 bacteria and 4 fungal isolates, which could pose a threat to the public health, by Microdilution broth assay with Alamar blue. In the tests, in vitro antimicrobial activity was determined by using the minimum inhibitory concentration (MIC) values. The structural parameters, IR and NMR spectral data of Schiff base derivatives in amorf form, to be newly synthesized and identificated by spectroscopic methods (IR, NMR), were obtained by DFT method using the Gaussian 09 package program. The bond angle, bond lengths, dihedral angles, IR and NMR spectral data of the molecules were calculated by the DFT/B3LYP / 6-311 ++ G (d, p) method and theoretical spectral data were compared with the experimental ones. The theoretical study is very important and necessary for the identification of the antimicrobial agents and their structural properties. When the findings are evaluated together with the antimicrobial activity results; frequently encountered in the current treatment methods, because of the development of resistance to the drugs and the health problems caused by the toxic and side effects, a significant contribution will be provided to the studies conducted to develop new or alternative drugs that are safe, non-toxic and with low side effects.

WOS: 000350076700049 PubMed: 25574656 The synthesized Schiff base, 4-[(4-Hydroxy-3-fluoro-5-methoxy-benzylidene)amino1-1,5-dimethyl-2-phenyl-1,2-dihydro-pyrazol-3-one (I), has been characterized by C-13 NMR, H-1 NMR, 2D NMR (H-1-H-1 COSY and C-13 APT), FT-IR, UV-vis and X-ray single-crystal techniques. Molecular geometry of the compound I in the ground state, vibrational frequencies and chemical shift values have been calculated by using the density functional method (DFT) with 6-311++G(d,p) basis set. The obtained results indicate that optimized geometry can well reflect the crystal structural parameters. The differences between experimental and calculated results of FT-IR and NMR have supported the existence of intermolecular (O-H center dot center dot center dot O type) and intramolecular (C-H center dot center dot center dot O type) hydrogen bonds in the crystal structure. Molecular electrostatic potential (MEP), frontier molecular orbital analysis (HOMO-LUMO) and electronic absorption spectra were carried out at B3LYP/6-31 1G++(d,p). HOMO-LUMO electronic transition of 3.92 eV is due to contribution of the bands the n -> pi*. The antimicrobial activity of the compound I was determined against the selected 11 bacteria and 8 fungi by microdilution broth assay with Alamar Blue. In vitro studies showed that the compound I has no antifungal effect for selected fungal isolates. However, the compound I shows remarkable antibacterial effect for the bacteria; Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae and Enterococcus faecalis. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved. Scientific Research Project Office of Giresun University, TurkeyGiresun University [FEN-BAP-A-220413-61] The authors are grateful to the Scientific Research Project Office of Giresun University, Turkey, for access to the Gaussian 09W Program package. (Project No: FEN-BAP-A-220413-61)

Bu çalışmada; sulardaki bazı çevresel ajanların ortamdan uzaklaştırılması amacıyla hazırlanan Poli (N-vinü-2-pirrolidon / İtakonik asit ) P(VP/IA) hidrojellerinin Cu** ve Mn** iyonlarını adsorplama özellikleri incelenmiş ve hidrojellerin metal iyonlarım adsorplaması sonucu oluşan yapının iyonomer adı verilen yapılarla olan benzerliği araştırılmıştır. Bu amaçla; 2mL vinil pirrolidon (VP) ile sırasıyla 0.06, 0.09, 0.12, 0.18, 0.24 g itakonik asitte 1 mL saf suda çözünmesiyle elde edilen sulu çözeltilerin 60Co y kaynağında 25 kGy'lik dozda ışınlanması sonucu oluşan hidrojeller kullanılmıştır. Daha sonra bu hidrojellere Ol4* ve Mh4* iyonlarının adsorpsiyonunu sağlamak amacıyla CuCl2. 2H20 ve MhCl2. 4HzO tuzları ile lxlO`4 - 5xl0_1 M aralığında çözeltiler hazırlanmış ve hidrojeller çözeltiler içerisinde 4 gün süre ile bekletilmiştir. Adsorpsiyon çözelti pH'ında gerçekleştirilmiştir. 4 gün sonunda çözeltilerden çıkarılan örnekler asetatlar üzerinde 2 hafta boyunca kurutulmuştur. Kuruyan örneklerin ESR spektrumları alınmış ve bu spektrumlar ile standart spektrumlarına ait veriler bilgisayarlı veri toplama sistemi yardımıyla kaydedilmiştir, örnek içerisindeki manyetik birim sayısı ESR spektrumlarında eğri akında kalan alan ile orantılı olduğundan bütün spektrumlar için bağıl ESR sinyal şiddeti değerleri (Ao/A, oranları) hesaplanmıştır. Bu değerlerin hidrojellerin bekletildiği çözeltilerin derişimine bağlı değişimleri çizilmiş ve çözelti derişimi arttıkça adsorplanan iyon miktarının arttığı gözlenmiştir. Hidrojellerde adsorplanan Cu** iyonlarının miktarı UV-Görünür bölge soğurma yöntemi ile belirlenmiş ve hidrojellerin adsorpsiyon izotermleri oluşturulmuştur. Eğrilerin şekli hidrojellerin metal iyonlarım adsorpsiyonunun çok tabakalı fiziksel adsorpsiyon izotermlerine uyduğunu ortaya koymuştur. Aynı izotermler ESR spektrumlarının bağıl ESR sinyal şiddeti değerleri ile de elde edilmiştir. 5x1 0`2 M Cu* çözeltisinde bekletilen P(VP/IA)-4 hidrojeli için DSC çalışması yapılmış; birinci ısıtma ve ikinci ısıtmada elde edilen DSC termogramlarında ısıtma aralığında yapı içerisinde iyonik birliklerin oluşumuna ilişkin pikler elde edilememiştir. P(VP/IA)-3 hidrojenlerinin sırasıyla lxlO`4, 3xl0'2, 5X10`1 M CıT ve NftT çözeltilerinde bekletilmesi ile elde edilen örnekler seçilerek Fourier Transform Infrared (FTIR) şpektrumları alınmış ve Cu44 iyonları ile Mn44 iyonlarının ligand oluşumuna ait bilgi edinilmeye çalışılmıştır. P(VP/IA)-1 hidrojellerinin 1x1 0`4 - 5x1ü`1 M aralığındaki Cu44 ve Mn44 çözeltilerinde bekletilmesiyle hazırlanan örneklerin verdiği ESR spektrumlarının benzetişimi yapılmış ve benzetişim parametreleri belirlenmiştir. Parametreler, düşük derişimden yüksek derişimlere gidildiğinde çizgi genişliğinin arttığım ortaya koymuştur. Çizgi genişliğindeki artışlar kullanılarak, değişik çözelti derişimlerinde paramanyetik iyonlar arasındaki uzaklıklar belirlenmiştir. Bu uzaklıklar düşük derişimlerde Cu44 iyonlarının yalıtılmış iyonlar olarak dağıldığım, yüksek derişimlere gidildiğinde iyonik birliklerin oluştuğunu göstermektedir. Mn44 çözeltilerinde bekletilen P(VP/IA)-1 hidrojellerinin ESR spektrumlarının benzetişimi yapılmış fakat teorik ve deneysel spektrumların uyuşumu sağlanamamıştır. Bu nedenle Mn44 iyonları için spin Hamiltoniyen parametreleri ESR spektrumlarından yaklaşık olarak bulunmuştur. Cu44 iyonları için yapılan işlemler tekrarlanarak değişik çözelti derişimlerinde Mn44 iyonları arasındaki uzaklıklar hesaplanmıştır. Elde edilen değerler, Mn44 iyonlarının Cu44 iyonlarına benzer şekilde düşük derişimlerde yalıtılmış, yüksek derişimlerde ise iyonik birlikler olarak dağıldığım ortaya koymaktadır. Sonuç olarak P(VP/IA) hidrojellerine Cu44 ve Mn44 iyonlarının adsorpsiyonu sonucu oluşan yapıların iyonomer olduğu ve bu yapılarda iyonların düşük derişimlerde yalıtılmış, yüksek derişimlerde ise iyonik birlikler olarak dağıldığı görüşüne varılmıştır. Sonuçlar, hidrojellerde metal iyonlarının tutunmasının doğrudan difüzyon yoluyla ve ligant oluşturma şeklinde olduğunu ortaya koymaktadır.ANAHTAR KELİMELER: ESR / İYONOMER / HİDROJEL / ADSORPSÎYONA Cu** and Mo4-1` ion adsorption properties of Poly (N-vinyl-2 pyrrolidone/Itaconic acid) P(VP/IA) hydrogels that were prepared to be used to remove some environmental agents from water were investigated and the similarity of the structure which was formed by the adsorption of metal ions by hydrogels with so called ionomers was examined. For this purpose, the hydrogels that were formed with 2ml vinyl pyrrolidone (VP) aqueous solutions of 0.06, 0.09, 0.12, 0.18, 0.24g itaconic acid with 1ml of distilled water and exposed to 60Co gamma source were used. Later on, achieved the adsorption of Cu** and Mn** ions to these hydrogels, CuCİ2.2H20 and MnCl2.4H20 salts were prepared in the range of lxlO^-SxlO'1 M and hydrogel solutions were waited 4 days. Adsorption was achieved with the pH solution. After 4 days the samples were taken from the solutions and dried on the asetates for 2 weeks. ESR spectra of dried samples were taken and data of these spectra were recorded by a data logging system with the data of standard spectrum. As the number of magnetic units present in the sample is proportional to the area under the ESR spectra, the relative ESR signal intensity values (Ao/As) vere calculated for all spectra. Variation of these values with the concentration of the solutions that the samples were waited were plotted and it was observed that the adsorbed ion quantity was increased with solution concentration. The adsorbed quantity of Cu++ ions in hydrogels was determined with UV-Visible absorption spectroscopy and adsorption isotherms of hydrogels were formed. The shapes of the lines showed that the adsorption of metal ions by hydrogels was in accordance with the multilayer physical adsorption isoterms. Same isotherms were also obtained by the relative intensity values of ESR spectra. DSC study was carried out to the P(VP/LA)-4 hydrogel which was waited in 5x1 0'2 M Cu` solution; no peaks were obtained on the DSC thermograms that related to the formation of ionic units in the structure within the range of first and second heating process.DSC study was carried out to the P(VP/IA)-4 hydrogel which was waited in 5x1 0`2 M Cü` solution; no peaks were obtained on the DSC thermograms that related to the formation of ionic units in the structure within the range of first and second heating process. The samples of P(VP/IA)-3 hydrogel mat were waited in the solutions of lxl 0`4, 3xl0`2, 5x1ü'1 M Cu** and Mn*4 respectively were choosen and their Fourier Transformed Infrared (FTIR) spectra were taken and in order to be informed if the Mn** or Cu*`1` ions for ligands. The simulation of the spectra of the samples mat were prepared as P(VP/IA)-1 hydrogels waited in the lxl 0`4 -5x1 0`1 M range Cu1`1` and Mn++ solutions was made simulation parameters were identified. The parameters showed that line width is increasing with increasing concentration. By using the increase in the line width the distance between the paramagnetic ions the different solution concentration were determined. These distance showed that at lower concentrations Cu++ ions were spread out as isolated ions, and higher concentration they forms ionic aggregation. The simulation of the ESR spectra of P(VP/IA)-1 hydrogels that were waited in Mn++ solution were carried out but no accordance was achieved between theoretical and experimental specta. For these reason, spin Hamiltonian parameters for Mn++ ions were different solutions concentration were calculated as it was done in the Cu` ion processes. Obtained values showed that like Cu4`1` ions, Mn4`1` ions were also spread out as isolated at low concentrations and make units at higher concentrations. In conclusion, the structures of Cu++ and Mn++ ions adsoptions P(VP/IA) hydrogels were ionomers and in the structures the ions were isolated at low concentration and make clusters at high concentration. Results showed that adsorption of metal ions in hydrogels are through direct diffusion and ligand making manner.KEY WORDS: ESR / IONOMER / HYDROGEL / ADSORPTION / OT / Mn++ 137