Yeni Ag(I)-karben bileşiklerin antimikrobiyal aktiviteleri ve antikanser özelliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, yeni bir dizi benzimidazolyum türevi N-Heterosiklik Karben öncülü (1), ligandları (2a-c) ve onun Ag kompleksleri (3a-c) sentezlenmiş, element analizi, IR ve NMR ile karakterize edilmiştir. Daha sonra bu yeni bileşiklerin antimikrobiyal ve antikanser aktiviteleri araştırılmıştır. Antimikrobiyal aktivite gram pozitif bakteri Streptococcus aeurus COWAN1, gram negatif bakteri Escherichia coli ATCC 25922, mantar suşu olarak Candida albicans FMC 17, kullanılarak MIC yöntemi ile yapılmıştır. AgNO3 kontrol olarak kullanılmıştır. Sonuçlar göz önüne alındığında; tüm bileşikler tüm türlerde AgNO3'dan daha etkili olmuştur. En çok antimikrobiyal etkiyi gümüşlü kompleksler göstermiştir.Antikanser çalışmalar için; insan meme kanser hücre hatları MCF7, MDA-MB-231 ve ölümsüzleştirilmiş meme epithel hücre hattı MCF 10A, insan akciğer kanser hücre hattı A549 ve insan ölümsüzleştirilmiş fibroblast akciğer hücre hattı CCD-19Lu kullanılmıştır. Kontrol grubu olarak cisplatin kullanılmıştır. Antikanser çalışmalarda sitotoksiste testi akciğer hücre hatları için MTT ve meme kanser hücre hatları için MTS metotları kullanılarak 24 ve 72 saatlik yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 1, 2a-c nin, IC50 değeri >500 µM olduğu için hesaplanamamıştır. Sadece etkin olan 3a-c gümüş kompleksleri için IC50 değerleri hesaplanmıştır.3a, 3b, 3c ve cisplatinin MCF7 hücrede 24. saatteki IC50 değerleri sırasıyla 18; 17; 23 ve >50 µM olarak belirlenirken, 72. saatteki IC50 değerleri 3a, 3b, 3c için sırasıyla 8; 7,5; 5 µM olarak belirlenmiştir. 3a, 3b, 3c ve cisplatinin MDA-MB-231 hücre hattında 24. saatteki IC50 değerleri sırasıyla 8; 7,5; 12; 27 µM olarak belirlenmiştir. 3a, 3b, 3c ve cisplatinin MCF 10A hücrede 24. saatteki IC50 değerleri sırasıyla olarak 18; 14; 25; 28 µM belirlenirken, 72. saatteki IC50 değerleri 3a, 3b, 3c sırasıyla 14; 15,5; 25 ve IC50 >50 µM olarak belirlenmiştir. 3a, 3b, 3c ve cisplatinin A549 hücre hattında 24. saatteki IC50 değerleri sırasıyla 78; 42; 119 ve 368 µM olarak belirlenirken, 72. saatteki IC50 değerleri sırasıyla 47; 36; 186 ve 24 µM olarak belirlenmiştir. CCD-19Lu hücre hattında 24. Saatteki IC50 değerleri sırasıyla 91; 31; 257 ve 143 µM olarak belirlenirken, 72.saatteki IC50 değerleri sırasıyla 170; 30; 40 ve 18µM olarak belirlenmiştir.Daha sonra sitotoksisite analiz sonuçları değerlendirilmiş ve kanser hücrelerinde 3a, 3b, 3c komplekslerinin antiproliferatif etki göstererek hücre çoğalmasını inhibe ettiği görülmüştür. 3a, 3b, 3c kompleksleri en etkin bileşikler olduğu için apoptoz deneyleri bu bileşikler üzerinden gerçekleştirilmiştir. Her üç bileşiğin kanser hücrelerinden değişen oranlarda apoptozu uyardığı gösterilmiştir.Daha detaylı olarak bu komplekslerin moleküler mekanizmaların çalışılması meme ve akciğer kanser tedavisi için yeni hedeflerin tanımlanmasına olanak sağlayacaktır.

In this study, a new set of benzimidazolium derivatives -N-Heterocyclic carbene precursor (1), ligands (2a-c) and its Ag complexes (3a-c) were synthesized and characterized by elemental analysis, IR and NMR. Then Antimicrobial and Anticancer activities of these new compounds were investigated. Antimicrobial activity was performed by MIC method using gram-positive bacteria Streptococcus aeurus COWAN1, gram negative bacteria Escherichia coli ATCC 25922, fungal strains Candida albicans FMC 17. AgNO3 was used as control group. Results show that, all of compounds were more effective than AgNO3 in all species. The most effective compounds were the silver containing compounds.For anticancer activities; human breast cancer MCF7, MDA-MB-231and immortalized breast epithelium cell line MCF 10A, human lung cancer cell line A549 and human immortalized lung fibroblast cell line CCD-19Lu were used. Cisplatin was used as control group. In anticancer studies, cytotoxicity tests were performed for 24 and 72 hours using MTT for lung cancer cell lines and MTS method for breast cancer cell lines. According to the results, 1, 2a-c could not be calculated. Because IC50 value was > 500 μM. IC50 values were calculated for only the 3a-c silver complexes that were active. The IC50 values of 3a, 3b, 3c, and cisplatin were determined on MCF7 at 24 hours 17; 16; 23 and >50 while IC50 values were determined while for 72 hours were 8; 7.5; 5 μM respectively. The IC50 values for 3a, 3b and 3c were determined on MDA-MB-231 at 24 hours as 8; 17.5; 12; 30 µM respectively. The IC50 values for 3a, 3b and 3c were determined on MCF 10A at 24 hours 8, 15; 25 and 30 μM, respectively, while IC50 values at 72 hours were determined as 14; 16, 25 μM respectively. The IC50 values of 3a, 3b, 3c and cisplatin were determined on A549 cell 78; 42; 119 and 368 μM, respectively, while the IC50 values for 72 hours were determined 42, 36; 186 and 24 μM. The IC50 values for 24 hours were determined on CCD-19Lu cell line, 91; 31; 257; 143 respectively, while IC50 values at 72 hours were determined as 170; 30; 40; 18 respectively. The results of cytotoxicity analysis showed that 3a, 3b, 3c complexes have anti-proliferative activity on breast and lung cancer cell lines. Since the complexes 3a, 3b, 3c were the most effective compounds, apoptosis assays were carried out with these compounds all these compounds had various degree of stimulations on apoptosis in each cell lines.The detailed study of the molecular mechanisms of these complexes will allow the identification of new targets for breast and lung cancer treatment.