Tamoksifenin modifikasyonu: Tasarım, sentez ve biyolojik değerlendirme

Abstract

Amaç: Bu tez çalışmasında, yeni tamoksifen-temelli indol ve oksindol türevlerinin, tamoksifen-bis(indolil)metan (TMX-BİM) türevlerinin, dimerik tamoksifenlerin sentezlenmesi, elde edilen yeni moleküllerin sitotoksik ve antikanser aktivitelerinin meme kanser (MCF-7 ve MDA-MB-231) hücre hatları ve normal meme epitel hücreleri (MCF10A) üzerine olan etkilerinin incelenmesi amaçlandı. Yöntem: Tamoksifen (TMX) iskeletinin sentezi McMurry kenetlenme reaksiyonu, brominasyon ve ardından demetilasyon ile gerçekleştirildi. Elde edilen tamoksifen iskeletinin ilgili indol ve oksindol boronik ester türevleri ile Suzuki kenetlenme reaksiyonları sonucu yeni tamoksifen-temelli indol ve oksindol türevleri elde edildi. Tamoksifen-temelli indol türevlerinin HFIP içerisinde benzaldehit türevleri ile reaksiyonu sonucu TMX-BİM türevleri sentezlendi. Bunun yanında çeşitli tamoksifen homo-dimerlerinin sentezi etkili bir yöntemle Suzuki kenetlenmesi yoluyla geliştirildi. Elde edilen yeni bileşiklerin östrojen pozitif meme kanseri hücresi (MCF-7), üçlü negatif meme kanseri hücre hattı (MDA-MB-231) ve normal meme epitel hücresi (MCF10A) üzerindeki sitotoksik etkisi, doz ve zaman bağımlı olarak CVDK-8 kitiyle üreticinin talimatları izlenerek yapıldı. Sentezlenen bileşiklerden kanser hücrelerinin canlılığına özgül olarak aktivite gösteren bileşikler belirlendi ve bunların apoptotik etkisi, Kaspaz Assay kolorimetrik test ile 405 nm'de absorbans ölçümlerine dayalı olarak analiz edildi. Tamoksifen türevi bileşiklerin tamoksifene benzer şekilde östrojen reseptörü üzerinden etki ettiklerini doğrulamak için, östrojen reseptör alfa'nın hedef genlerinden olan GREB1 vePS2 genlerinin ifadeleri Real Time PCR (qPCR) yapılarak belirlendi. Bulgular: Tamoksifen-temelli indol ve oksindol türevleri, TMX-bis(indolil)metanlar ve homodimer tamoksifenler saf izomerler halinde elde edildi. TMX-bis(indolil)metanların üç farklı türevinin MCF-7 hücreleri üzerinde doz ve zaman bağımlı sitotoksik aktivite gösterdiği gözlendi. Kanser hücrelerinin canlılığına spesifik olarak etki ettiği belirlenen bileşiklerden E114, Z,Z-132b, Z,Z-132f önemli ölçüde MCF-7 hücrelerine özgü olarak kaspaz aktivitesini arttırdığı gösterilmiştir. Bu bileşiklerden spesifik olarak Z,Z-132b'nin östrojen reseptör hedef genlerinden GREB1 ve PS2'nin ifadelerini MCF-7 hücrelerinde anlamlı olarak azalttığı gösterilmiştir.Sonuç: Tamoksifen yerine kullanılabilecek antikanser potansiyele sahip yeni indol-modifiye tamoksifen türevleri elde edildi. Sentezlerde Suzuki kenetlenme reaksiyonunun dimerik tamoksifenlerin elde edilmesinde kullanılabilirliği araştırıldı. Bu tez çalışması kapsamında yapılan çalışmalar ve elde edilen sonuçlar; organik sentez ve biyoaktivite ile ilgili yapılacak olan yeni çalışma ve projelerin oluşturulmasına katkı sağlayacaktır.Anahtar Kelimeler: Tamoksifen, İndol, Dimer, Sentez, Suzuki Kenetlenmesi, Biyoaktivite, Antikanser

Purpose: In this thesis, it was aimed to synthesize new tamoxifen-based indole and oxindole derivatives, tamoxifen-BIM derivatives, dimeric tamoxifen and to examine the anticancer properties of the new molecules obtained.Method: The synthesis of the tamoxifen skeleton was carried out by McMurry coupling reaction, bromination followed by demethylation. New tamoxifen-based indole and oxindole derivatives were obtained as a result of Suzuki coupling reactions with the corresponding indole and oxindole boronic ester derivatives of the obtained tamoxifen skeleton. TMXbis(indolyl)methane molecules were synthesized by reaction of tamoxifen-based indole derivatives with HFIP. Besides, an efficient method for obtaining various tamoxifen homodimers has been developed via Suzuki coupling. Using the CVDK-8 kit, dose and time were adjusted to determine the novel compounds cytotoxic effects on the estrogen positive breastcancer cell line (MCF-7), the triple negative breast cancer cell line (MDA-MB-231), and the normal breast epithelial cell (MCF10A). Among the synthesized compounds, compounds showing specific activity on the viability of cancer cells were determined and their apoptotic effect was analyzed based on absorbance measurements at 405 nm by Caspase Assaycolorimetric test. The expression of GREB1 and PS2, target genes of estrogen receptor alpha, was assessed using Real Time PCR (qPCR), in order to confirm that tamoxifen-derived drugs act on the estrogen receptor similarly to tamoxifen.Findings: Tamoxifen-based indole and oxindole derivatives, TMX-bis(indolyl)methanes and homo-dimer tamoxifens were obtained as pure isomers. It was observed that three different derivatives of TMX-bis(indolyl)methanes showed dose and time dependent cytotoxic activity on MCF-7 cells. It was discovered that the cancer cell viability inhibitors E-114, Z,Z-132b, and Z,Z-132f dramatically increased caspase activity in MCF-7 cells. Specifically, Z,Z-132b, one of these compounds, has been shown to significantly reduce the expression of estrogen receptor target genes GREB1 and PS2 in MCF-7 cells.Results: New indole-modified tamoxifen derivatives with anticancer potential that can be used instead of tamoxifen were obtained. The usability of the Suzuki coupling reaction in the synthesis to obtain dimeric tamoxifens was investigated. The studies carried out within the scope of this thesis and the results obtained; It will contribute to the creation of new studies and projects related to organic synthesis and bioactivity.Keywords: Tamoxifen, İndole, Dimer, Synthesis, Suzuki Coupling, Bioactivity, Anticancer