Density functional theory and topological analysis of biologically active complexes of platinium metal with l-cysteine and 2-mercaptopyrimidine

Biyolojik olaylar, araştırılması gereken en önemli meselelerdendir. Gün geçtikçe farklı boyutlarıyla birçok alanda hayatımızda yer alan bu biyolojik olayların derinlemesine incelenmesi pek çok bilimsel araştırmaya konu olmaktadır. Hastalıklara neden olan ve çözüm ihtiyacı duyulan birçok ölümcül hastalık günümüzde insanlık için tehdit unsuru oluşturmaktadır. Özellikle DNA'daki deformasyonlar ve yapısındaki aksaklıklar insan hayatını tehdit eden hastalıklara dönüşebilmektedir. Bu deformasyonların sebebi, DNA yapısında bulunan Adenin, Sitozin, Timin ve Guanin nükleikasit bazlarının kendi aralarında, aminoasitlerle veya bazı organik moleküllerle, moleküllerarası etkileşimler (hidrojen bağı, iyonik etkileşimler v.b.) oluşturmasından kaynaklanmaktadır. Bu durum son zamanlarda, güçlü teorik çalışmalarla geniş çapta incelenen, son derece ilgi çekici bir konu haline dönüşmüştür. Ayrıca bu bazlar, aminoasitler ve biyolojik aktifliğe sahip bazı organik moleküllerin, geçiş metalleri ile oluşturdukları, tıpta tedavi amaçlı kullanılan kompleksleri de aynı şekilde ilgi çekmektedir. Dolayısıyla ilaç kullanımına ait potansiyel uygulama alanları oluşabileceği tahmin edilmiş ve bu konu çok önemli bir araştırma ve inceleme konusu olmaya başlamıştır. Bu projede, ilk olarak L-sistein biyolojik aktifliği olan virüs önleyici ve bakteri inhibitör geliştirici olarak testedilmiş 2-merkaptopirimidin arasında oluşabilecek tüm moleküllerarası etkileşimlere (hidrojen bağı) sahip kompleksler kuantumsal olarak ayrıntılı bir şekilde analize tabii tutulacaktır. DFT yöntemi kullanılarak, yapısal tüm parametreler en doğru şekilde bulunacaktır. Ayrıca, moleküldeki tüm atomlar için kuantum teori hesaplamaları (QTAIM), bağ analizi (NBO) ile birlikte yapılarak tüm enerji yoğunluk ilişkileri ortaya çıkarılacak ve yapısal parametreler ile birlikte hidrojen bağlarının kuvveti ve yapılarda oluşturduğu deformasyonlar tahmin edilecektir. Aynı zamanda, yapılar, gerekli korelasyon grafikleri ile estedilecektir ve komplekslerden en kararlı ve deformasyonu en yüksek kompleksler tartışılacaktır. İkinci aşamada ise, yukarıda adı geçen DNA nükleikasit bazları, biyolojik rollerinden dolayı potansiyel bir uygulama oluşturabilecek uygun metal bağlanmalarına maruz bırakılacaktır. Bu bağlanmalar için platin metali kullanılacaktır. L-sistein ile 2-merkaptopirimidin yapıları ve bunların yapısındaki farklı atom pozisyonlarından Platin metali ile farklı şekillerde bağlanarak oluşabilecek tüm kompleksler, altı adet DFT (B3LYP, BHANDH, HCTH, MPW1PW91, PBEPBE, ve TPSSKCIS) yöntemi ile yapısal olarak analiz edilecektir. Metal bağlanmaları için sisplatin merkez yapısı kullanılacaktır. Vakum ortamında özellikle, doğal orbital analizi (NBO), HOMO-LUMO ve diğer moleküler orbitallerin incelenmesi, reaktivitenin belirlenmesi, enerji profil diyagramları, yapı analizi ve çözümü için harmonik titreşim frekansları ve ve tüm bu kompleksler için en doğru sonuçların meydana getirilmesi için detaylı orbital analizi (NBO) yapılacaktır. Sonuç olarak bu çalışmalardan, öncelikle, L-sistein ile 2-merkaptopirimidin arasındaki moleküllerarası etkileşimlerden doğan deformasyonların ve oluşturulması planlanan komplekslerin, potansiyel tedavi amaçlı uygulama alanları olabileceği düşünülmektedir ve bu iki tür çalışma bilim ve teknoloji açısından önemli bir yer edinecektir.