Bazı pillar[5]aren bileşiklerinin sentezi, KBRN alanındaki toksik anyonların tespiti ve hücre içi görüntüleme çalışmalarında kullanımlarının araştırılması

Bu tez çalışmasında, kimyasal, biyolojik, radyolojik, nükleer ve patlamalar (KBRN+P) alanında kullanılan veya kullanılma ihtimaline sahip toksik anyonların, çalışma kapsamında sentezlenen Pillar[5]-Bodipy ve P5-click-B makrosiklik bileşikleri ile tespit edilmesi ve bu tespit etme sürecinin hücre içi görüntüleme çalışmalarında uygulanabilirliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. KBRN+P vakalarında kullanılan ve kullanılma ihtimali olan ajanların sağlık ve ekosistem üzerinde toksik etkileri bulunmakta olup, bu ajanlar arasında toksik anyonlar da mevcuttur. Bu sebeple ekosistem ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkiler bırakma potansiyeline sahip olan ve KBRN+P alanında kullanılabilecek olan toksik anyonların etkili bir sensör sistemi ile tespit edilmesi ciddi önem taşımaktadır. Toksik etki gösteren anyonları tespit etmek amacı ile bu çalışma kapsamında Pillar[5]-Bodipy ve P5-click-B olarak adlandırılan, Pillar[5]aren (P[5]A) makrosiklik bileşiğinin yapısına dayalı çoklu Bodipy üniteleri barındıran iki farklı sensör sentezi yapılmıştır. Sentezlenen ve simetrik olmayan bu P[5]A türevi Pillar[5]-Bodipy ve P5-click-B makrosiklik sensörünün karakterizasyon işlemleri; NMR (Nükleer Manyetik Rezonans), FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi), elementel analiz ve erime noktası tayini yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen Pillar[5]-Bodipy probu ile toksik anyonlar arasında gerçekleşen etkileşim esnasında 510 nm dalga boyunda, P5-click-B probu ile toksik anyonlar arasında gerçekleşen etkileşim esnasında 550 nm civarında dalga boyunda güçlü bir emisyon oluşmaktadır. Sentezlenen kemosensörlerin farklı anyonlar karşısındaki seçicilik performansı, rekabet eden iyon testleri kullanılarak incelenmiştir. Bu testler neticesinde Pillar[5]-Bodipy probu ile yapılan çalışmada yalnızca F⁻ anyonlarının, P5-click-B probu ile yapılan çalışmada ise yalnızca H2PO4⁻ anyonlarının floresans şiddetinde belirgin derecede baskılanma gözlenmiştir. Ancak diğer test iyonlarının floresans şiddetinde ise kayda değer bir değişim gözlenmemiştir. Pillar[5]-Bodipy makrosiklik probunun floresans yoğunluğu, F− anyonu varlığında önemli ölçüde azalmıştır ve LOD değeri 2,1x10-7 M olarak belirlenmiştir. P5-click-B makrosiklik probunun floresans yoğunluğu, H2PO4⁻ anyonu varlığında önemli ölçüde azalmıştır ve LOD değeri 4,51x10-8 M olarak belirlenmiştir. F− anyonunun tespitinde, Pillar[5]-Bodipy sensörünün, H2PO4⁻ anyonunun tespitinde ise P5-click-B sensörünün ideal bir tepki süresine ve çeşitli pH aralıklarında iyi bir stabiliteye sahip olduğu çalışmalar sonucunda belirlenmiştir. Pillar[5]-Bodipy ve P5-click-B sensörlerinin hücre içi görüntüleme çalışmaları da yapılmış olup, Pillar[5]-Bodipy sensörü ile F− anyonu, P5-click-B sensörü ile H2PO4⁻ anyonu hücre içinde de başarı ile tespit edilmiştir. Bununla birlikte, belirlenen kanser hücrelerinde kemosensörün toksik etkisi de araştırılmıştır. Sonuç olarak Pillar[5]-Bodipy ve P5-click-B makrosiklik problarının düşük toksisite gösterdiği belirlenmiştir. Pillar[5]-Bodipy sensörü canlı hücrelerdeki F− anyonlarının tanınmasında, P5-click-B sensörü canlı hücrelerdeki H2PO4⁻ anyonlarının tanınmasında başarıyla kullanılabilir özelliktedir. Probların "turn off" tepki göstermeleri, hızlı tespit ve seçici tespit özelliğine sahip olmaları, tespit pH aralıklarının geniş olması ve biyogörüntüleme çalışmalarında kullanılabilir olmaları öne çıkan prob özelliği taşımaktadır.