ankara Ünİversİtesİ eczacilik fakÜltesİ...

eISSN: 2564-6524

ANKARA ÜNİVERSİTESİ

ECZACILIK FAKÜLTESİ DERGİSİ

JOURNAL OF FACULTY OF PHARMACY

OF

ANKARA UNIVERSITY

Cilt / Vol : 40

Sayı / No : 1

Yıl / Year : 2016

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ DERGİSİ

(Ankara Ecz. Fak. Derg.) eISSN: 2564-6524

Sahibi : Prof. Dr. Gülbin ÖZÇELİKAY

Editör : Prof. Dr. İlkay YILDIZ

Editoryal Danışma Kurulu:

Prof. Dr. Füsun ACARTÜRK Gazi Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Fügen AKTAN Ankara Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Nurten ALTANLAR Ankara Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Nuray ARI Ankara Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Rudolf BAUER Graz Üniversitesi, Graz, AVUSTURYA

Prof. Dr. Benay CAN EKE Ankara Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Alfonso Miguel Neves CAVACO Lizbon Üniversitesi, Lizbon, PORTEKİZ

Prof. Dr. Nina CHANISHVILI George Eliava Bak., Mik. ve Vir. Enstitüsü, Tiflis, GÜRCİSTAN

Prof. Dr. Bezhan CHANKVETADZE Ivane Javakhishvili Tiflis Devlet Üniversitesi, Tiflis, GÜRCİSTAN

Prof. Dr. Ayşe Mine GENÇLER Ankara Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Athina GERONIKAKI Aristotelesçi Selanik Üniversitesi, Selanik, YUNANİSTAN

Prof. Dr. Hakan GÖKER Ankara Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Prof. Dr. Vesna MATOVIC Belgrad Üniversitesi, Belgrad, SIRBİSTAN

Prof. Dr. Milan STEFEK Slovak Bilim Akademisi, Bratislava, SLOVAK CUMHURİYETİ

Prof. Dr. Zühre ŞENTÜRK Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van, TÜRKİYE

Prof. Dr. Istvan TOTH Queensland Üniversitesi, AVUSTRALYA

Prof. Dr. Fikriye URAS Marmara Üniversitesi, İstanbul, TÜRKİYE

Prof. Dr. Selen YEĞENOĞLU Hacettepe Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE

Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi (Ankara Ecz. Fak. Derg.) Ankara Üniversitesi Eczacılık

Fakültesi’nin resmi bilimsel bir dergisidir. 1971 ve 2010 yılları arasında basılı olarak yayımlanmıştır.

Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi yılda 3 sayı olarak (Ocak-Mayıs-Eylül) yayımlanır. Bu

dergi açık erişim, hakemli bir dergi olup, Türkçe veya İngilizce olarak farmasötik bilimler alanındaki önemli

gelişmeleri içeren orijinal araştırmalar, derlemeler ve kısa bildiriler için uluslararası bir yayın ortamıdır.

Yayımlanan yazıların sorumluluğu yazar(lar)ına aittir. Dergiye gönderilen makalelerin daha önce tamamen

veya kısmen başka bir yerde yayımlanmamış veya yayımı için başka bir yere başvuruda bulunulmamış olması

gereklidir. Makaleler derginin yazım kurallarına uymalıdır.

Tarandığı İndeksler

- Google Scholar (GS)

- Excerpta Medica Database (EMBASE)

- Medicinal Aromatic Plants Abstracts (MAPA)

Web adresi: http://journal.pharmacy.ankara.edu.tr/

Yazışma Adresi:

Editör:

Prof. Dr. İlkay YILDIZ

Ankara Üniversitesi,

Eczacılık Fakültesi,

Farmasötik Kimya Anabilim Dalı,

06100 Tandoğan-ANKARA,

Tel: 0 312 203 30 69

Faks: 0 312 213 10 81

e-posta: [email protected]

Editör Yardımcıları:

Doç. Dr. Canan HASÇİÇEK


Dr. Ecz. Serkan ÖZBİLGİN


Uzm. Bio. M. Mesud HÜRKUL


http://journal.pharmacy.ankara.edu.tr/

JOURNAL OF FACULTY OF PHARMACY OF ANKARA UNIVERSITY

(J. Fac. Pharm. Ankara) eISSN: 2564-6524

Owner : Prof. Dr. Gülbin ÖZÇELİKAY

Editor : Prof. Dr. İlkay YILDIZ

Editorial Advisory Board:

Prof. Dr. Füsun ACARTÜRK Gazi University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Fügen AKTAN Ankara University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Nurten ALTANLAR Ankara University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Nuray ARI Ankara University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Rudolf BAUER University of Graz, Graz, AUSTRIA

Prof. Dr. Benay CAN EKE Ankara University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Alfonso Miguel Neves CAVACO University of Lisbon, Lisbon, PORTUGAL

Prof. Dr. Nina CHANISHVILI George Eliava Institute of Bac., Mic. and Vir., Tbilisi, GEORGIA

Prof. Dr. Bezhan CHANKVETADZE Ivane Javakhishvili Tbilisi State University, Tbilisi, GEORGIA

Prof. Dr. Ayşe Mine GENÇLER Ankara University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Athina GERONIKAKI Aristotelian University of Thessaloniki, Thessaloniki, GREECE

Prof. Dr. Hakan GÖKER Ankara University, Ankara, TURKEY

Prof. Dr. Vesna MATOVIC University of Belgrade, Belgrade, SERBIA

Prof. Dr. Milan STEFEK Slovak Academy of Sciences, Bratislava, SLOVAK REPUBLIC

Prof. Dr. Zühre ŞENTÜRK Yuzuncu Yil University, Van, TURKEY

Prof. Dr. Istvan TOTH University of Queensland, AUSTRALIA

Prof. Dr. Fikriye URAS Marmara University, Istanbul, TURKEY

Prof. Dr. Selen YEĞENOĞLU Hacettepe University, Ankara, TURKEY

Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University (J. Fac. Pharm. Ankara) is official scientific journal

of Ankara University Faculty of Pharmacy. It was published between 1971 and 2010 as a print.

Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University is published three times (January-May-September) a year.

It is an international medium, an open access, peer-reviewed journal for the publication of original research reports,

reviews and short communications in English or Turkish on relevant developments in pharmaceutical sciences. All

the articles appeared in this journal are published on the responsibility of the author(s). The manuscript submitted

to the journal should not be published previously as a whole or in part and not be submitted elsewhere. The

manuscripts should be prepared in accordance with the requirements specified.

Indexed and Abstracted

- Google Scholar (GS)

- Excerpta Medica Database (EMBASE)

- Medicinal Aromatic Plants Abstracts (MAPA)

Web address: http://journal.pharmacy.ankara.edu.tr/

Contact:

Editor:

Prof. Dr. Ilkay YILDIZ

Ankara University, Faculty of Pharmacy

Department of Pharmaceutical Chemistry

TR-06100 Tandogan-Ankara, TURKEY

Phone: +90 312 203 30 69

Fax: +90 312 213 10 81

e-mail: [email protected]

Associate Editors:

Assoc.Prof. Dr. Canan HASCICEK


Res. Ass. Serkan OZBILGIN, Ph.D.


Res. Ass. M. Mesud HURKUL, M.Sc.



İÇİNDEKİLER / CONTENTS 40(1), 2016

Özgün Makaleler / Original Articles Sayfa / Page

Mustafa ARISOY, Özlem TEMİZ ARPACI - Bazı benzoksazol türevlerinin moleküler modelleme çalışmaları - Molecular modelling studies of some benzoxazole derivatives

1

Oya BOZDAĞ DÜNDAR, Taner BULDU - Yeni benzo[d]tiyazol-2-ilmetil 4-(2 aminofenilkarbamoil)benzilkarbamat bileşiğinin sentezi - Synthesis of new benzo[d]thiazol-2-ylmethyl 4-(2-aminophenyl-carbamoyl) benzyl carbamate compound

16

Uğur ŞENEL, Tuğba ERTAN BOLELLİ, Kayhan BOLELLİ, İlkay YILDIZ - Enoil-açil taşıyıcı protein (ACP) redüktaz enzim inhibitörleri üzerinde yapılan doking çalışmaları - Docking studies on enoyl-acyl carrier protein (ACP) reductase enzyme inhibitors

25

Derlemeler / Reviews

Tangül ŞEN - Deri yaşlanması ve antioksidanların önemi - Skin aging and importance of antioxidants

36

Nadir DERELİ, Özge GÜN, Canan HASÇİÇEK - Alzheimer hastalığı tedavisinde nano boyutlu ilaç taşıyıcı sistemlerin kullanımı - Nanosized drug delivery systems for Alzheimer disease treatment

54

Ankara Ecz. Fak. Derg. / J. Fac. Pharm. Ankara, 40(1): 1-15, 2016 Doi: 10.1501/Eczfak_0000000575

ÖZGÜN MAKALE / ORIGINAL ARTICLE

BAZI BENZOKSAZOL TÜREVLERİNİN MOLEKÜLER

MODELLEME ÇALIŞMALARI

MOLECULAR MODELLING STUDIES OF SOME BENZOXAZOLE DERIVATIVES

Mustafa ARISOY2, Özlem TEMİZ-ARPACI1*

1 Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Kimya A.D.,

06100, Tandoğan, Ankara, Türkiye

2 Drogsan İlaçları, Oğuzlar Mahallesi 1370. Sokak No: 7/3, 06520, Balgat, Ankara, Türkiye

ÖZET

Yapılan moleküler modelleme çalışmalarında bazı çok etkili florokinolon antibiyotikleri ve S.

aureus’a ait DNA giraz enzimi kullanılmış, etkiden sorumlu olduğu düşünülen farmakofor yapı ortaya

konulmuştur. Bu farmakofor modele uyabilecek iskelete sahip tasarlanan yeni benzoksazol türevi bileşiklerin

sentezlenmesi, antibakteriyel ve DNA giraz inhibisyon etkilerinin incelenmesi ile birlikte etki

mekanizmalarını aydınlatabilecek çalışmaların yürütülmesi önerilmiştir.

Anahtar kelimeler: antibakteriyal etki; benzoksazol; doking; moleküler modelleme

SUMMARY

Molecular modelling studies were also carried out. Pharmacophore models were generated with

best docked conformations of biologically active fluroquinolone antibiotics into DNA gyrase of S. aureus.

New benzoxazole scaffold were designed which maps to the best pharmacophore model. It is suggested that

benzoxazole compounds with new scaffold may be synthesized, assayed for antibacterial activity and DNA

gyrase inhibition, which mayresult in discovering lead compounds and reveal mechanism of action of these

derivatives.

Keywords: antibacterial activity; benzoxazole; docking; molecular modelling

* Sorumlu Yazar / Corresponding Author: Özlem TEMİZ-ARPACI


Gönderilme/Submitted: 10.05.2016 Kabul/Accepted: 30.05.2016

Arisoy ve Temiz-Arpaci Ankara Ecz. Fak. Derg., 40(1): 1-15, 2016

2

GİRİŞ

Araştırmalar heterosiklik çekirdek taşıyan yapıların oldukça güçlü mikrobiyolojik etkiye sahip

olduğunu göstermektedir [1]. Benzoksazol halka sistemi ve onun analogları olan benzimidazol,

benzotiyazol ve oksazolopiridin halka sistemleri nükleik asitlerin yapısında yer alan heterosiklik

bazların yapısal benzerleri oldukları için, mikrobiyolojik aktivitelerini bu yolla gösterebilecekleri

düşünülmektedir. Bu nedenle son yıllarda bu türevler üzerindeki çalışmalar arttırılmıştır. Yapılan

araştırmalar benzoksazol ve analoglarının mikrobiyolojik aktiviteleri yönünden kayda değer sonuçlar

veren bileşikler olduğunu göstermektedir [2-8].

Antimikrobiyal etkili ilaçlarla yapılan tedavide karşılaşılan en önemli sorun bu ilaçlara karşı

mikroorganizmaların kısa sürede rezistans kazanması ve bu mikroorganizmaların biyokimyasına ait

bilgilerin henüz yeterli olmamasıdır. Bu durum araştırıcıları daha etkili ve geniş spektruma sahip

antimikrobiyal etkili ilaçların araştırılması ve tasarlanması çalışmalarına yöneltmektedir.

Günümüzde ilaç etken madde tasarım çalışmaları yeni bazı teknolojiler kullanılarak

gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla en çok 3-D QSAR (Üç Boyutlu Kantitatif Yapı Etki İlişkileri) ve

3-D Molecular Modelling (Üç Boyutlu Moleküler Modelleme) teknikleri kullanılmaktadır. Buradan

elde edilen verilerle ilaç etken maddesi olarak tasarlanan kılavuz bileşiklerin belirlenebilmesi

mümkün olmaktadır.

Bu doğrultuda, çalışma kapsamında önceden sentezleri gerçekleştirilmiş ve in vitro Metisiline

dirençli S. aureus’a karşı antimikrobiyal etkileri mikrodilüsyon yöntemi ile minimum inhibisyon

konsantrasyonu olarak tayin edilmiş bir seri benzoksazol türevi bileşik (Tablo 1) [7-10] üzerinden

MRSA’ya karşı en etkili ilaç olan ofloksazin referans alınarak florokinolon türevi ilaçların etki

mekanizmasına dayalı moleküler modelleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir.

Ankara Ecz. Fak. Derg. 40(1): 1-15, 2016 Arısoy ve Temiz-Arpacı 3

Tablo 1. Bileşiklerin ve referans ilaçların gözlenen in vitro antibakteriyel MİK değerleri (μg/ml).

O

N

Y R

HN

O

XNZ

Bil. X Y Z R S.a* Bil. X Y Z R S.a*

C1 CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph Cl 64 C40 CH2 - N-Ph Br 128

C2 CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph CH3 64 3 CH2 CH2 O Cl 125

C3 CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph H 64 4 CH2 CH2 O CH3 125

C4 CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph F 64 5 CH2 CH2 O H 125

C5 CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph Br 64 6 CH2 CH2 O F 62.5

C6 CH2 CH2 N-(p-F)Ph Cl 64 7 CH2 CH2 O Br 125

C7 CH2 CH2 N-(p-F)Ph CH3 64 8 CH2 CH2 CH2 Cl 62.5

C8 CH2 CH2 N-(p-F)Ph H 64 9 CH2 CH2 CH2 CH3 125

C9 CH2 CH2 N-(p-F)Ph F 64 10 CH2 CH2 CH2 H 125

C10 CH2 CH2 N-(p-F)Ph Br 64 11 CH2 CH2 CH2 F 62.5

C11 CH2CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph Cl 128 12 CH2 CH2 CH2 Br 62.5

C12 CH2CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph CH3 256 13 CH2 CH2 CH3-N Cl 125

C13 CH2CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph H 512 14 CH2 CH2 CH3-N CH3 125

C14 CH2CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph F 256 15 CH2 CH2 CH3-N H 125

C15 CH2CH2 CH2 N-(p-Cl)Ph Br 32 16 CH2 CH2 CH3-N F 62.5

C16 CH2CH2 - N-Ph Cl 256 17 CH2 CH2 CH3-N Br 62.5

C17 CH2CH2 - N-Ph CH3 256 18 CH2 CH2 Ph-N Cl 125

C18 CH2CH2 - N-Ph H 256 19 CH2 CH2 Ph-N CH3 125

C19 CH2CH2 - N-Ph F 128 20 CH2 CH2 Ph-N H 62.5

C20 CH2CH2 - N-Ph Br 256 21 CH2 CH2 Ph-N F 62.5

C21 CH2CH2 CH2 N-Ph Cl 256 22 CH2 CH2 Ph-N Br 62.5

C22 CH2CH2 CH2 N-Ph CH3 256 23 CH2 - O H 62.5

C23 CH2CH2 CH2 N-Ph H 256 24 CH2 - O F 62.5

C24 CH2CH2 CH2 N-Ph F 256 25 CH2 - O C2H5 62.5

C25 CH2CH2 CH2 N-Ph Br 256 26 CH2 - O C(CH3)3 125

C26 CH2CH2 - N-(p-Cl)Ph Cl 256 27 CH2 - NH H 62.5

C27 CH2CH2 - N-(p-Cl)Ph CH3 128 28 CH2 - NH F 62.5

C28 CH2CH2 - N-(p-Cl)Ph H 128 29 CH2 - NH C2H5 15.62

C29 CH2CH2 - N-(p-Cl)Ph F 256 30 CH2 - NH C(CH3)3 7.8

C30 CH2CH2 - N-(p-Cl)Ph Br 256 31 CH2 - CH3-N H 31.25

C31 CH2 - N-(p-F)Ph Cl 256 32 CH2 - CH3-N F 62.5

C32 CH2 - N-(p-F)Ph CH3 128 33 CH2 - CH3-N C2H5 31.25

C33 CH2 - N-(p-F)Ph H 256 34 CH2 - CH3-N C(CH3)3 7.8

C34 CH2 - N-(p-F)Ph F 256 Ampisilin 64

C35 CH2 - N-(p-F)Ph Br 256 Gentamisin 32

C36 CH2 - N-Ph Cl 128 Ofloksazin 0,25

C37 CH2 - N-Ph CH3 256 Vankomisin 1

C38 CH2 - N-Ph H 256 Flukonazol n.d.

C39 CH2 - N-Ph F 256 Amfoterisin B n.d.

S.a.*: S. aureus izolat (Metisiline dirençli -MRSA-)


4

MATERYAL VE YÖNTEM

Doking Çalışması ve Yazılım-Algoritmanın Validasyonu

Doking çalışmasında, S. aureus’a ait DNA giraz enziminin (PDB ID: 2XCT) kristal yapısında

gözlenen siprofloksazin molekülü kullanılarak yapılan doking çalışması sonucu ligandın saptanan en

iyi bağlanma şeklinin koordinatları arası RMSD=1,51 olarak tespit edilmiştir. Doking çalışmaları

için öncelikle Discovery Studio yazılımının validasyonu yapılmıştır. Yazılımda ve CDOCKER

algoritması kullanılmıştır [11-13]. Doking çalışması sonucu Şekil 1’de gösterilmiştir. Discovery

Studio yazılımının ve CDOCKER algoritmasının validasyonu kanıtlanmıştır.

Şekil 1. Bağlanma bölgesinin görünüşü (sarı: bağlanma yöresi, pembe: kristal yapıdaki

siprofloksazin, yeşil: doking çalışması sonucu öngörülen siprofloksazin bağlanma şekli).


Florokinolon Türevlerinin Doking Çalışması

Siprofloksazin, levofloksazin, moksifloksazin, norfloksazin, sparfloksazin, gatifloksazin,

grepafloksazin, lomefloksazin, enoksazin moleküllerinin S. aureus’a ait DNA giraz enziminin

bağlanma yöresine bağlanma şekilleri Şekil 2’ de gösterilmiştir. Görüldüğü üzere türevler enzime

aynı yönelimde bağlanmakta, enzimin yapısında bulunan serin-1084 ve arjinin-458 aminoasitleri ile

hidrojen bağı yapmaktadır. Ayrıca arjinin-458 aminoasiti ve DNA’nın yapısındaki adenin bazı ile

van der Waals etkileşmeleri gözlenmiştir.

Şekil 2. Florokinolon Türevlerinin doking çalışması sonucu bağlanma yöresindeki (sarı) en iyi

bağlanma şekilleri, gözlenen hidrojen bağları (yeşil kesikli çizgiler) ve van der Waals etkileşmeleri

(mor kesikli çizgiler).


6

Farmakofor Model Geliştirme

Farmakofor model geliştirme amacıyla doking çalışmaları gerçekleştirilen florokinolon

türevlerinin en çok tercih edilen bağlanma şekilleri kullanılmıştır [14]. Florokinolon türevlerinin

ortak kimyasal özelliklerini belirlemek için oluşturulan ilk 10 model ve bu modellere ait veriler Tablo

2’de verilmiştir. Tüm bileşiklerin oluşturulan farmakofor modellerdeki tüm kimyasal özelliklere tam

olarak yerleştiği belirlenmiştir.

Tablo 2. Florokinolon türevlerinin ortak kimyasal özelliklerini belirlemek amacıyla geliştirilen

farmakofor modeller (“+” ve “-” modelin ilgili özelliği içerip içermediğini, içeriyor ise kaç adet

içerdiğini göstermek için kullanılmıştır).

Model

No

Kimyasal Özellik

İsabeta Skorb Aromatik

Halka

Pozitif

İyonize

Olabilen

Negatif

İyonize

Olabilen

Hidrofobik

Alifatik

Hidrojen

Bağı

Alıcı

1 + + + + + 111111111 133,614

2 + + + + + 111111111 133,614

3 + + + + + 111111111 130,027

4 + + + + + 111111111 130,027

5 + + - + ++ 111111111 122,361

6 + + - + ++ 111111111 122,361

7 + + - + + 111111111 98,027

8 + + - + + 111111111 98,027

9 + + - + + 111111111 93,749

10 + + - + + 111111111 93,749

a İsabet (Hit): Farmakofor modele uyan bileşikleri simgelemektedir. Her bir rakam sırasıyla florokinolon türevlerine

karşılık gelmektedir. “1” molekülün oluşturulan farmakofor modele tam olarak uyduğunu, “0” molekülün oluşturulan

farmakofor modele kısmen uyduğunu simgelemektedir. b Skor: Geliştirilen modele bileşiklerin uygunluğu derecelendirmek için yazılım tarafından verilen puandır.

Geliştirilen modellerden en yüksek ve eşit skoru alan ilk iki model (Model 1 ve Model 2) en iyi

modeller olarak saptanmıştır. Şekil 3 ‘te görüldüğü üzere her iki model aslında bire bir aynı olmakla

birlikte tek fark turuncu renk ile gösterilen aromatik halka özelliğinin etkileşim yöneliminden

kaynaklanmaktadır. Diğer modeller de incelendiğinde Model 3 ile Model 4, Model 5 ile Model 6, Model

7 ile Model 8, Model 9 ile Model 10 arası tek farkın aromatik halka özelliğinin etkileşim yönelimi olduğu

gözlenmiştir. Yazılımda varsayılan olarak aromatik halka özelliği etkileşim yönelimi tek yönlü olduğu

için bu tip bir sonuç gözlenmiştir. Model 1 ve Model 2 arası tek farkın aromatik halka özelliği etkileşim

yönelimi olduğu, aromatik halka merkez özelliği dahil tüm diğer kimyasal özelliklerin koordinatlarının

ve iki modelin skorlarının aynı olduğu göz önünde bulundurularak referans model seçmek amacıyla –iki

model arası herhangi bir fark olmadığını gözeterek- Model 1 uygun görülmüştür. Model 1 ve 9 adet

florokinolon türevi bileşiğin oluşturulan modele uyumunu gösteren görünüm Şekil 4’te verilmiştir.

Görüldüğü üzere tüm türevler modele tam olarak yerleşmektedir.


Şekil 3. Farmakofor Model 1 ve Model 2 (kırmızı: pozitif iyonize olabilen, turuncu: aromatik halka,

mavi: hidrofobik alifatik, yeşil: hidrojen bağı alıcı, mavi: negatif iyonize olabilen).

Şekil 4. Florokinolon türevlerinin Model 1’e uyumu (kırmızı: pozitif iyonize olabilen, turuncu:

aromatik halka, açık mavi: hidrofobik alifatik, yeşil: hidrojen bağı alıcı, lacivert: negatif iyonize

olabilen).


8

SONUÇ VE TARTIŞMA

Bu çalışmada MRSA’ya karşı en etkili referans ilaç olarak tespit edilen ofloksazin referans

alınmış ve florokinolon grubu antibakteriyel ilaçların etki mekanizması ile üç boyutlu moleküler

modelleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Florokinolon türevi bileşikler DNA giraz (topoizomeraz II)

enzimini inhibe ederek bakterisidal etki göstermektedir. DNA giraz enzimi, uzun bakteriyel DNA

sarmalını bakteri hücresine sığacak şekilde katlamakta ve DNA replikasyonu, rekombinasyonu, tamiri

gibi görevlerde yer almaktadır [15,16]. DNA giraz enziminin topoizomeraz II tipinde olması ile

benzoksazol türevi bileşiklerin bilinen topoizomeraz II etkileri ilişkilendirilerek [17-21] yapılan

moleküler modelleme çalışmalarında, S. aureus’a ait DNA giraz enziminin DNA ve inhibitör

siprofloksazin ile birlikte kompleks halde iken (PDB ID: 2XCT) aydınlatılmış yapısı hedef alınmıştır.

Bu amaçla öncelikle kullanılan Discovery Studio yazılımının ve CDOCKER algoritmasının

validasyonu gerçekleştirilmiş ve kristal yapıda gözlenen siprofloksazin molekülü ile doking çalışması

sonucu siprofloksazin molekülünün tahmin edilen en iyi bağlanma şekli arası RMSD değeri 1,51 olarak

belirlenmiştir. Ardından çoğu piperazin halkası taşımakta olan çeşitli florokinolon türevlerinin

(siprofloksazin, levofloksazin, moksifloksazin, norfloksazin, sparfloksazin, gatifloksazin,

grepafloksazin, lomefloksazin, enoksazin) enzimin bağlanma yöresine doking çalışmaları yapılarak en

iyi bağlanma şekillerinden farmakofor modeller geliştirilmiştir.

Bu çalışmada Tablo 1’de verilen maddelerin Model 1’e uyumu (mapping) incelenmiştir (Şekil

5.). Bileşiklerden hiç birinin geliştirilen modele tam olarak oturmadığı belirlenmiştir. Bileşiklerin

tümü aromatik halka, pozitif iyonize olabilen ve hidrojen bağı alıcı özelliğine yerleşmekte, bazıları

(C1, C3-C5, C11, C14, C15, C26, C30) hidrofobik alifatik özelliğe de yerleşmekte ama hiçbir

bileşik negatif iyonize olabilen özelliğine uyum gösterememektedir (Tablo 3). Bileşiklerin modele

uyumunu derecelendirmek için aldıkları skor 2,787-3,157 aralığında gözlenmiştir. Model 1’i

oluşturmak için kullanılan florokinolon türevleri ise modele tam olarak oturmaktadır ve bileşiklerin

skorları 3,308-5,000 aralığında tespit edilmiştir. Şekil 4. ile Şekil 5. karşılaştırmalı olarak

incelendiğinde benzoksazol türevlerinin florokinolon bileşiklerine kıyasla çok daha hacimli olduğu

gözlenmiştir. Bileşiklerin Model 1’e uyan konformasyonlarının yazılım ile molekül hacimleri

hesaplatıldığında benzoksazoller 243-368 aralığında, florokinonlar ise 217-278 aralığında; yine

yazılım ile logP’leri hesaplatıldığında benzoksazoller 1,829-5,732 aralığında, florokinolonların ise

1,222-2,299 aralığında saptanmıştır (Tablo 4, Tablo 5).


Şekil 5. Benzoksazol bileşiklerinin Model 1’e uyumu (kırmızı: pozitif iyonize olabilen, turuncu:

aromatik halka, açık mavi: hidrofobik alifatik, yeşil: hidrojen bağı alıcı, lacivert: negatif iyonize

olabilen).

Tablo 3. Benzoksazol bileşiklerinin Model 1’e uyumu.

Bileşik Eşleşmea Skorb Bileşik Eşleşme Skor Bileşik Eşleşme Skor

C1 11011 3,157 C25 11001 2,851 11 11001 2,794

C2 11001 2,806 C26 11011 2,895 12 11001 2,790

C3 11011 3,142 C27 11001 2,828 13 11001 2,799

C4 11011 3,086 C28 11001 2,827 14 11001 2,821

C5 11011 3,120 C29 11001 2,796 15 11001 2,832

C6 11001 2,797 C30 11011 3,146 16 11001 2,838

C7 11001 2,797 C31 11001 2,802 17 11001 2,840

C8 11001 2,805 C32 11001 2,797 18 11001 2,800

C9 11001 2,822 C33 11001 2,806 19 11001 2,800

C10 11001 2,794 C34 11001 2,799 20 11001 2,803

C11 11011 3,148 C35 11001 2,800 21 11001 2,793

C12 11001 2,835 C36 11001 2,804 22 11001 2,801

C13 11001 2,831 C37 11001 2,801 23 11001 2,800

C14 11011 2,855 C38 11001 2,790 24 11001 2,800

C15 11011 3,020 C39 11001 2,791 25 11001 2,818

C16 11001 2,828 C40 11001 2,798 26 11001 2,798

C17 11001 2,825 3 11001 2,813 27 11001 2,798

C18 11001 2,838 4 11001 2,805 28 11001 2,800

C19 11001 2,820 5 11001 2,805 29 11001 2,823

C20 11001 2,823 6 11001 2,799 30 11001 2,814

C21 11001 2,833 7 11001 2,815 31 11001 2,802

C22 11001 2,840 8 11001 2,794 32 11001 2,796

C23 11001 2,852 9 11001 2,789 33 11001 2,817

C24 11001 2,839 10 11001 2,787 34 11001 2,810 a Eşleşme: Bileşiklerin sırasıyla; aromatik halka, pozitif iyonize olabilen, negatif iyonize olabilen, hidrofobik alifatik,

hidrojen bağı alıcı özellikleri yerleşip yerleşmediğini göstermektedir. “1” molekülün ilgili kimyasal özelliğe yerleştiğini,

“0” molekülün ilgili kimyasal özelliğe yerleşemediğini simgelemektedir. b Skor (Fit Value): bileşiklerin modele uyumunu derecelendirmek için yazılım tarafından verilen puandır.


10

Tablo 4. Benzoksazol ve florokinolon türevlerinin Model 1’e uyan konformasyonlarının molekül

hacimleri.


Tablo 5. Benzoksazol ve florokinolon türevlerinin yazılım aracılığı ile hesaplanan logP değerleri.


12

Doking çalışması sonucunda, florokinolon türevi bileşiklerin doking çalışması esas alınarak

geliştirilen farmakofor Model 1’e uyan, hacimleri daha küçük, benzoksazol ve piperazin halkası

taşıyan bazı türevlerin (Y1-Y6) tasarlanması amaçlanmıştır (Şekil 6). Şekil 7’de görüldüğü üzere

tasarlanan bu bileşikler Model 1’e tam olarak yerleşmektedir. Tablo 6’da bileşiklerin Model 1’deki

tüm kimyasal özelliklerle eşleştiğine dair veriler gösterilmiştir. Bileşiklerin aldığı skorlar (3,736-

4,269), molekül hacimleri (207-239) ve logP değerleri (1,151-1,689); florokinolon türevlerinin aldığı

skorlara (3,308-5,000), molekül hacimlerine (217-278) ve logP değerlerine (1,222-2,299) yakın

olarak gözlenmiştir. Sonuç olarak yapılan bu doking çalışması doğrultusunda tasarlanan ve Şekil

6’da gösterilen bu bileşiklerin sentezlenerek, antibakteriyel etkilerinin incelenmesi hedefi ümit verici

ileriki çalışmalar için başlangıç oluşturabilir.

N

O

C

N

HN

O

OH

F

O

N

O

C

N

HN

O

OH

F

CH2

O

CH3

N

O

C

N

HN

O

OH

F

N

O

C

N

HN

O

OH

F

CH2

N

O

S

N

HN

O

OH

F

O

N

O

S

N

HN

O

OH

F

CH2

O

O O

O O

Y1 Y2

Y3 Y4

Y5 Y6

CH3

Şekil 6. Farmakofor Model 1’e uyan, antibakteriyel etkisi incelenmesi önerilen benzoksazol türevi

bileşikler.


Şekil 7. Tasarlanan benzoksazol türevi bileşiklerin Model 1’e yerleşmesi.

Tablo 6. Tasarlanan bileşiklerin Model 1’e uyumunu gösteren veriler.

Bileşik Eşleşmea Skorb logP Molekül Hacmi

Y1 11111 4,027 1,514 207

Y2 11111 3,736 1,200 208

Y3 11111 3,959 1,655 212

Y4 11111 4,111 1,689 226

Y5 11111 4,077 1,493 224

Y6 11111 4,269 1,151 239

a Eşleşme: Bileşiklerin sırasıyla; aromatik halka, pozitif iyonize olabilen, negatif iyonize olabilen, hidrofobik alifatik,

hidrojen bağı alıcı özellikleri yerleşip yerleşmediğini göstermektedir. “1” molekülün ilgili kimyasal özelliğe yerleştiğini,

“0” molekülün ilgili kimyasal özelliğe yerleşemediğini simgelemektedir. b Skor (Fit Value): bileşiklerin modele uyumunu derecelendirmek için yazılım tarafından verilen puandır.


14

KAYNAKLAR

1. Daidone, G., Maggio, B., Schillaci, D. (1990). Salicylanilide and its heterocyclicanalogues. A

comparative study of their antimicrobial activity. Pharmazie, 45(6), 441-442.

2. Prudhomme, M., Guyot, J., Jeminet, G. (1986). Semi-synthesis of A23187 (calcimycin) analogs.

IV. Cation carrier properties in mitochondria of analogs with modified benzoxazole rings.

Antimicrobial activity. The Journal of Antibiotics, (Tokyo), 39, 934 – 937.

3. Haansuu, J.P., Klika, K.D., Söderholm, P.P., Ochaveranko, V.V., Pihlaja, K., Haahtela, K.K.,

Vuorela, P.M. (2001). Isolation and biological activity of frankiamide. Journal of Industrial

Microbiology and Biotechnology, 27, 62 – 66.

4. Temiz-Arpaci, O., Aki-Sener, E., Yalçin, I., Altanlar, N. (2002). Synthesis and antimicrobial

activity of some 2-[p-substituted-phenyl]benzoxazol-5-yl-arylcarboxyamides. Archiv der

Pharmazie, (Weinheim), 335, 283 – 288.

5. Temiz-Arpaci, O., Ozdemir, A., Yalçin, I., Yildiz, I., Aki-Sener, E., Altanlar, N. (2005).

Synthesis and antimicrobial activity of some 5-[2-(morpholin-4-yl)acetamido] and/or 5- [2- (4-

substituted piperazin-1-yl)acetamido]-2-(p-substituted phenyl)benzoxazoles. Archiv der

Pharmazie (Weinheim), 338, 105 – 111.

6. Temiz-Arpaci, O., Eylem, C., Goztepe, B., Kaynak-Onurdag, F., Ozgen, S., Senol, F.S.,

Erdogan-Orhan, I. (2013). Synthesis and different biological activities of novel benzoxazoles.

Acta Biologica Hungarica, 64, 249 – 261.

7. Arisoy, M., Temiz-Arpaci, O., Yildiz, I., Kaynak-Onurdag, F., Aki, E., Yalcin, I., Abbasoglu,

U. (2008). Synthesis, antimicrobial activity and QSAR studies of 2,5-disubstituted

benzoxazoles. SAR and QSAR in Environmental Research, 19, 589 – 612.

8. Arisoy, M., Temiz-Arpaci, O., Kaynak-Onurdag, F., Ozgen, S. (2012). Synthesis and Antimicrobial

activity of novel benzoxazoles. Verlag der Zeitschrift für Naturforschung, 67c, 466 – 472.

9. Arisoy, M., Temiz-Arpaci, O., Kaynak-Onurdag, F., Ozgen, S. (2014). Synthesis and Antimicrobial

evaluation of 2-(p-substitutedphenyl)-5-[(4-substitutedpiperazin-1-yl)acetamido]-benzoxazoles.

Verlag der Zeitschrift für Naturforschung, 69c, 9-10, 368-374.

10. Arisoy, M., Temiz-Arpaci, O., Kaynak-Onurdag, F., Ozgen, S. (2016). Synthesis of some

piperazinobenzoxazole derivatives and their antimicrobial properties. Indian Journal of

Chemistry, 55b, 240-247.

11. Accelrys software inc., Accelrys Discovery Studio, Version 2.1, (2008).


12. Wu, G., Robertson, D.H., Brooks, C.L., Vieth, M. (2003). Detailed analysis of grid-based

molecular docking: a case study of CDOCKER - A CHARMm-Based MD docking algorithm.

Journal of Computational Chemistry, 24, 1549-1562.

13. Erickson, J.A., Jalaie, M., Robertson, D.H., Lewis, R.A., Vieth, M. (2004). Lessons in molecular

recognition: The effects of ligand and protein flexibility on molecular docking accuracy. Journal

of Medicinal Chemistry, 47, 45-55.

14. Yang, L.L., Li, G.B., Yan, H.X., Sun, Q.Z., Ma, S., Ji, P., Wang, Z.R,, Feng, S., Zou, J., Yang,

S.Y. (2012). Discovery of N6-phenyl-1H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidine-3,6-diamine derivatives as

novel CK1 inhibitors using common-feature pharmacophore model based virtual screening and

hit-to-lead optimization. European Journal of Medicinal Chemistry, 56, 30-38.

15. Sarközy, G. (2001). Quinolones: a class of antimicrobial agents. Veterinary Medicine, 46, 257-

274.

16. Soni, K. (2012). Fluoroquinolones: Chemistry & Action – A Review, Indo Global Journal of

Pharmaceutical Sciences, 2, 43-53.

17. Ueki, M., Ueno, K., Miyadoh, S., Abe, K., Shibata, K., Taniguchi, M. (1993). UK-1, A novel

cytotoxic metabolite from Streptomyces sp. 517-02. I. Taxonomy, Fermentation, Isolation,

Physico-Chemical and Biological Properties. The Journal of Antibiotics, 46, 1089-1094.

18. Pinar, A., Yurdakul, P., Yildiz, I., Temiz-Arpaci, O., Acan, N.L., Aki-Sener, E., Yalcin, I.

(2004). Some fused heterocyclic compounds as eukaryotic topoisomerase II inhibitors.

Biochemical and Biophysical Research Communications, 317, 670-674.

19. Oehlers, L., Mazzitelli, C.L., Brodbelt, J.S., Rodriguez, M., Kerwin, S. (2004). Evaluation of

complexes of DNA duplexes and novel benzoxazoles or benzimidazoles by electrospray ionization

mass spectrometry. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 15, 1593-603.

20. Lage, H., Aki-Sener, E., Yalcin, I. (2006). High antineoplastic activity of new heterocyclic

compounds in cancer cells with resistance against classical DNA topoisomerase II targeting

drugs. International Journal of Cancer, 119, 213-220.

21. Oksuzoglu, E., Tekiner-Gulbas, B., Alper, S., Temiz-Arpaci, O., Ertan, T., Yildiz, I., Diril, N., Sener-

Aki, E., Yalcin, I. (2008). Some benzoxazoles and benzimidazoles as DNA topoisomerase I and II

inhibitors. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 23, 37-42.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Oehlers%20L%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=15519226

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Mazzitelli%20CL%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=15519226

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Brodbelt%20JS%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=15519226

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Rodriguez%20M%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=15519226

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Kerwin%20S%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=15519226



YENİ BENZO[d]TİYAZOL-2-İLMETİL

4-(2-AMİNOFENİLKARBAMOİL)BENZİLKARBAMAT

BİLEŞİĞİNİN SENTEZİ

SYNTHESIS OF NEW BENZO[d]THIAZOL-2-YLMETHYL

4-(2-AMINOPHENYLCARBAMOYL)BENZYLCARBAMATE COMPOUND

Oya BOZDAĞ DÜNDAR*, Taner BULDU

Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Kimya Anabilim Dalı,

06100-Tandoğan Ankara- TÜRKİYE

ÖZET

Bu çalışmada, histondeasetilaz inhibitörlerinin antikanser özellikleri ışığında benzotiyazol yapısı

içeren benzamid türevi olan benzo[d]tiyazol-2-ilmetil 4-(2-aminofenil)karbamoil) benzilkarbamat bileşiği

sentez edilmiştir. Sentezi gerçekleştirilen benzotiyazol yapısı içeren benzamid bileşiği antikanser

özellikleri ve histon deasetilaz inhibisyon aktiviteleri kapsamında inceleme altındadır.

Anahtar kelimeler: antikanser; benzamid; benzotiyazol; histondeasetilaz (HDAC);

histondeasetilaz inhibitörleri (HDACIs); sentez

ABSTRACT

In this study, in the light of anticancer properties of histone deacetylase inhibitors, benzo[d]thiazol-

2-ylmethyl 4-(2-aminophenylcarbamoyl)benzylcarbamate compound which is derivative of benzamide

containing benzothiazole structure has been synthesized. Synthesized benzamide compound containing

benzothiazole structure is under investigation within the scope of anticancer properties and histone

deacetylase inhibition activities.

Keywords: anticancer; benzamide; benzothiazole; histonedeacetylase (HDAC);

histonedeacetylase inhibitors (HDACIs); synthesis

* Sorumlu Yazar / Corresponding Author: Oya BOZDAĞ-DÜNDAR



Ankara Ecz. Fak. Derg. 40(1): 16-24, 2016 Bozdağ-Dündar ve Buldu

17

GİRİŞ

Kanser, birden fazla genetik ve epigenetik faktörün etkisiyle çok aşamalı olarak ve kalıtsal ya

da sonradan kazanılmış mutasyonların hücrelerde birikmesiyle ortaya çıkan bir somatik genetik

hastalıktır [1,2]. Kanser, günümüzde dünya genelindeki en önemli sağlık problemleri ve ölüm

nedenlerinin başında gelmektedir [1]. GLOBOCAN 2012 verilerine göre 2012 yılında dünyada

toplam 14,1 milyon yeni kanser vakası gözlenmiş ve 8,2 milyon kansere bağlı ölüm olmuştur. 2008

yılında bu rakamlar, sırasıyla, 12,7 ve 7,6 milyondu. Dünyada en çok tanı konulan kanserler; akciğer

(%13,0), meme (%11,9) ve kolon (%9,7) iken kanserden ölümlerin en çok akciğer (%19,4), karaciğer

(%9,1) ve mide (%8,8) kanseri nedeniyle gerçekleştiği belirtilmektedir [3].

Kanser vakalarında, deoksiribonükleik asit (DNA)’de oluşan hasar ve genetik mutasyonlar ile

hücreler kontrolsüz veya anormal şekilde çoğalır ve büyür. Çevresel faktörler ve kimyasal etmenler

DNA’da hasara yol açar. Kansere neden olan karsinojen bileşikler; hücrede DNA’ya bağlanarak,

DNA replikasyonunun bozulmasına ve hücrenin farklılaşmasına neden olurlar [4].

Kanser tedavisinde uygulanan yöntemler başlıca dört ana başlık altında toplanabilir:

- cerrahi girişim

- ilaçla tedavi ( kemoterapi)

- ışınla tedavi

- immunoterapi [5-7].

Epigenetik ve Kanser

Epigenetik; genotipik değişikliklerden kaynaklanmayan gen ifadesindeki farklılıkları inceleyen

bilim dalıdır [8].Epigenetik, en basit ifadeyle çevre ve genetik arasındaki etkileşimdir; aynı genotipin

nasıl olup da farklı fenotiplere yol açtığının en iyi açıklamasıdır[9]. Kalıtım materyali olan DNA

molekülü, nükleotid olarak adlandırılan küçük yapı taşlarının birleşmesiyle oluşmaktadır. DNA’nın

yapısı ve nükleotidlerin dizilişi bir canlının tüm hücrelerinde aynı olmakla birlikte, hücreler arası

farklılıklar, gen ifadesindeki değişikliklerden kaynaklanmaktadır. DNA dizisinden bağımsız olarak gen

ifadesinde meydana gelen kalıtsal değişiklikler epigenetik olarak adlandırılmaktadır [10]. Epigenetiğin

gen ifadesi kontrolündeki en temel etkisi, transkripsiyon faktörlerinin DNA’ya ulaşmasını engelleyecek

mekanik değişiklikler oluşturmasıdır. Bu mekanik etki, geri dönüşlü olması ile DNA dizisinde

gözlemlenen mutasyonlar açısından farklılık göstermektedir [11].

Epigenetik terimi; DNA dizisindeki değişimlerle açıklanamayan, gen fonksiyonunda meydana

gelen değişiklikler olarak ifade edilmektedir [12]. Terim ilk kez 1942 yılında, vücuttaki tüm

Bozdağ-Dündar ve Buldu Ankara Ecz. Fak. Derg., 40(1): 16-24, 2016

18

hücrelerin aynı DNA dizilimine sahip olmasına rağmen, farklı genleri ifade etmelerini açıklamak

amacıyla kullanılmıştır [13].

Epigenetik değişiklikler, özellikle canlıların embriyodan yetişkin bireye doğru ilerleyen

gelişim sürecinde gözlemlenen, hücre faklılaşmaları sırasında ortaya çıkan gen ifadesindeki

değişikliklerde önemli rol oynamaktadır. Gen ifadesinde görülen bu değişiklikler, DNA’nın seçici

olarak, farklı epigenetik durumlarda bulunan farklı kromatin yapılarına paketlenmesiyle ortaya

çıkmaktadır [14].

Epigenetik değişiklikler oldukça dengelidir [15]. Bu dengeli yapılarına rağmen, epigenetik

değişiklikler aynı zamanda geri çevrilebilir niteliktedir [16]. Bunun yanı sıra epigenetik değişiklikler

kalıtılabilir, yani çevresel koşulların gen ifadesi üzerinde yarattığı etki, bunun o bireye sağladığı

avantaj veya dezavantaj, sonraki nesillere aktarılabilir niteliktedir [17].

DNA’nın en önemli görevi, bir organizmayı oluşturan proteinleri ve her proteinin ne zaman,

hangi hücre tipinde ve ne kadar üretileceğini belirlemektir [18]. Ökaryotik hücrelerde DNA, histon

ve histon olmayan proteinlerle paketlenmiş halde bulunur. Bu yapıya kromatin adı verilir [19].

Ökaryotik hücrelerde kromatinin temel proteinleri histonlardır. H1, H2A, H2B, H3 ve H4 olmak

üzere beş tip histon proteini vardır [20]. Histonların kromatindeki toplam kütleleri yaklaşık olarak

DNA’nın kütlesine eşittir [21]. Histonlar, lizin ve arjininamino asitlerince zengin olup, bazik yapıda,

102-135 amino asit içeren küçük proteinlerdir ve pozitif yükleri sayesinde DNA’nın negatif yüklü

olan fosfat gruplarına kolayca bağlanıp, ökaryotikDNA’nın çekirdeğe sığdırılacak şekilde

paketlenmesini sağlamaktadır. Histon proteinleri ökaryotik canlılar arasında yapısal benzerlik

göstermektedir ve en yüksek düzeyde korunmuş ökaryotik proteinlerdir [20, 21].

Histonasetilasyonu histon modifikasyonları içinde en çok ilgi çekenlerden biridir ve geri

dönüşümlü bir olaydır [22]. Histonasetilasyonu, Histonasetiltransferaz (HAT) ve Histondeasetilaz

(HDAC) enzimleri ile kontrol edilir [19]. Asetilasyon, özdeş histonların N-terminal kuyruk bölgeleri

arasındaki lizinrezidülerinde oluşur. Histonasetiltransferazlar, asetil gruplarını (CH3CO),

asetilkoenzim A (acetyl-CoA)’dan özdeş histonlar arasında korunmakta olan lizinrezidülerinin ε-

amino grupları üzerine transfer ederler. Asetilasyon; histonların pozitif yükünü nötralize ederek,

DNA’nın negatif yüklü yapısı ile olan ilişkilerini kopartır. Böylece, aktif gen transkripsiyonu için

gerekli olan transkripsiyon faktörlerinin DNA’ya bağlanmasına izin veren daha “açık” bir kromatin

yapısı oluşmasını sağlar[23]. Asetilasyon geri dönüşümlü olarak gerçekleşen bir olaydır. Lizin

aminoasitinden asetil grubunun çıkartılmasıyla kromatin tekrar kondanse olmakta ve transkripsiyon

baskılanmaktadır. Kromatinin belli bir bölgesinde histonların asetile olması, o bölgenin


19

transkripsiyonel açıdan aktif olduğunu gösterirken, deasetile olması transkripsiyonun baskılandığını

göstermektedir [24].

HDAC enzimleri çok çeşitli fizyolojik ve patolojik sistemlerde önemli transkripsiyonel ko-

reseptörler olarak ortaya çıkmıştır. 18 adet insan HDAC enzimi tespit edilmiş ve Saccharomyces

cerevisiae mayası’nın HDAC enzimleri (Rpd3, Hda1 ve Sir2) ile gösterdikleri primer homolojiye

göre sınıflandırılmış ve 4 gruba ayrılmıştır:

Sınıf I HDAC enzimleri (HDAC 1,2,3 ve 8) maya transkripsiyonel regülatör RPD3 ile yüksek

homoloji gösterir, sınıf II HDAC enzimleri HDAC1 (HDAC 4,5,6,7,9 ve 10) ile yakın ilişkilidir,

sınıf III HDAC enzimleri, aynı zamanda sirtuinler, Sir2 (SIRT 1,2,3,4,5,6 ve 7) ile homologdur ve

sınıf IV HDAC enzimleri, sınıf I ve II ile homologdur. Sınıf II HDAC enzimleri sınıf IIa (HDAC

4,5,7 ve 9) ve sınıf IIb (HDAC6 ve 10) formları şeklinde iki alt sınıfa ayrılır [25, 26]. Histon

deasetilaz enzimleri ile katalize edilen özdeş histonların amino-terminal uçlarının tekrar pozitif yük

kazanmaları, histonlar ile DNA’nın etkileşimini artırır. Böylece, promotör üzerindeki bağlantı

bölgeleri bloke edilerek gen transkripsiyonu inhibe edilir [23].

Histon deasetilazlar kanserli hücrelerde aşırı ifade edilmektedir. Histon deasetilazların

inhibisyonu, kanser tedavisinde yeni yolak olarak görülmektedir ve bu grup bileşiklerin klinik

çalışmaları devam etmektedir[27].

HDAC inhibitörleri:

- Tümör hücresinin hücre siklusunu G1 veya G2/M fazında durdurarak hücrenin

proliferasyonunu bloke ederler- Hücre siklusunun regülasyonu ve kontrolü

- İnternal ve eksternalapoptotik yolakları indükleyerek hücre ölümünü sağlarlar-

Apoptozisin tetiklenmesi

- Anti-anjiyogenetik moleküllerin upregülasyonu, vaskülogenezisi sağlayan moleküllerin

down regülasyonu ile antianjiyogenetik etki gösterirler- Anjiyogenezisininhibisyonu [28].

Bu çalışmada; benzamid yapısı ile ulaşılmaya çalışılan seçici, etkin HDAC inhibitörleri

araştırmaları kapsamında, HDAC inhibitörleri için oluşturulan farmakoforik modelde, “cap grubu”

olarak tanımlanan yöreye “benzotiyazol” halkasının getirilmesiyle tasarlanmış yeni benzamid

bileşiği (BTBA)’nin sentez edilmesi ve yeni benzamid yapısındaki bu bileşiğin, HDAC enzimini

inhibe etme potansiyelinin ve antikanser aktivitesinin, çeşitli kanser türleri üzerinde incelenmesi,

böylece etkin moleküle ulaşılması hedeflenmiştir.


20

MATERYAL VE YÖNTEM

Sentez çalışmaları sırasında reaksiyonlardaki gelişmeyi izlemek, elde edilen bileşiklerin saflık

kontrolünü yapmak ve Rf değerlerini saptamak amacıyla ince tabaka kromatografisinden (İTK)

yararlanılmıştır. Bu amaçla adsorban olarak Kieselgel-60 GF254 (Merck) kaplı alüminyum plaklar

kullanılmış ve lekelerin belirlenmesi için 254 nm dalga boyundaki ultraviyole (UV) ışığından (Camag

UV Lambası) yararlanılmıştır. Elde edilen ürünlerin saflaştırılması amacıyla gerektiğinde kolon

kromatografisi yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla sabit faz olarak Silicagel 60, 0.040-0.063 mm (230-

400 mesh ASTM, Merck) hareketli faz olarak da İTK için belirlenen solvan sistemi kullanılmıştır. İTK

ve kolon kromatografisi yöntemlerinde kullanılan solvan sistemi: diklorometan: metanol (100:2) dür.

Sentezlenen bileşiklerin erime noktaları Büchi Melting Point B-540 cihazında, kapiller yöntemle tayin

edilmiştir. Sentezlerde kullanılan kimyasal maddeler E. Merck (Darmstadt, Germany) ve Aldrich

(Milwaukee, MI, USA) firmalarından temin edilmiştir. Enstrümantal analizlerin tümü Ankara

Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Merkez Laboratuvarında yapılmıştır.

Bileşiklerin Sentezi

Benzo[d]tiyazol-2-ilmetanol (BTOH) sentezi

2,5 g (0,020 mol) 2-merkaptoanilin ile 4,6 g (0,061 mol) glikolik asit kapalı tüp içinde kuru kuruya

130oC de 12 saat ısıtıldı. Seyreltik HCl ile ekstre edildi ve %20’lik NaOH ile nötralleştirildi. Ham katı

madde süzülerek alındı, kurutuldu ve diklorometan: metanol (100:2) solvan sistemi kullanılarak kolon

kromatografisi ile saflaştırıldı.1,8023 g ürün elde edildi. Verim: % 54,94 ; E.N : 95,3°C (Kaynak 29: E.N :

90-100oC ). 1H-NMR (CDCl3, 400 MHz,δ, ppm): 5.08 (s, 2H, CH2),5.29 (s, 1H, OH), 7.39 (td, 1H, Ar-H),

7.48 (td, 1H, Ar-H), 7.89 (d, 1H, Ar-H), 7.98 (d, 1H, Ar-H). MS (ESI+) m/z (%bağıl bolluk) : 165.81

(M+H, %100)

4-(((Benzo[d]tiyazol-2-ilmetoksi)karbonilamino)metil)benzoik asid (BTCA) sentezi

0,796 g (4,90 mmol) 1,1’-karbonildiimidazol (KDI) 10 ml susuz tetrahidrofuran (THF) de

çözüldü ve buz banyosunda 10 °C’ye soğutuldu. Üzerine 10 ml susuz THF da çözülen 0,450 g (1,14

mmol) benzo[d]tiyazol-2-ilmetanol ilave edildi ve reaksiyon ortamı (A) oda sıcaklığında 2 saat

süreyle karıştırıldı. 0,824 g (5,45 mmol) 4-(aminometil)benzoik asit 10 ml susuz THF de çözüldü.

Üzerine 0,760 ml (5,45 mmol) trietilamin, sonra 0,814 ml (5,44mmol) 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undes-

7-en (DBU) ilave edildi (B).


21

A reaksiyon ortamı, B süspansiyonu üzerine ilave edilip oda sıcaklığında 5 saat süreyle karıştırıldı.

Susuz THF, 50 °C de döner buharlaştırıcıda uçuruldu. Kalıntıya su ilave edilip, 6N HCl ile pH=5 yapıldı.

Oluşan çökelek süzülerek alındı. Elde edilen ham ürün, diklorometan: metanol (100:2) solvan sistemi

kullanılarak kolon kromotografisi ile saflaştırıldı. 0,310 g ürün elde edildi. Verim : %33,05 ; E.N : 195°C

. Spektroskopik analizler: 1H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz,δ, ppm): 4.29 (d, 2H, NH-CH2), 5.45 (s, 2H,

OCH2), 5.65 (s, 1H, OH), 7.36 (d, 2H, jo=8.00Hz, Ar-H), 7.52 (td, 1H, Ar-H), 7.48 (td, 1H, Ar-H), 7.88

(d, 2H, jo=8.00Hz, Ar-H), 7.98 (d, 1H, Ar-H), 8.12 (d, 1H, Ar-H), 8.22 (t, 1H, NH).

Benzo[d]tiyazol-2-ilmetil 4-(2-aminofenilkarbamoil)benzilkarbamat (BTBA) sentezi

0,3 g (0,88 mmol) 4-(((benzo[d]tiyazol-2-ilmetoksi)karbonilamino)metil)benzoik asid

(BTCA) 15 ml toluende çözüldü. Üzerine, önce 20 µl dimetilformamid (DMF) sonra 175 µl okzalil

klorür ilave edildi. Reaksiyon oda sıcaklığında 4 saat karıştırıldı. Süre sonunda toluen 100 °C de

döner buharlaştırıcıda uçuruldu, kalıntı dietileterden yıkandı, kurutuldu. Çökelek 10 ml susuz

THF’de çözüldü, üzerine 5 ml susuz THF’de çözülmüş 0,178 g (2,61 mmol) imidazol ilave edildi.

Reaksiyon ortamı oda sıcaklığında 1 saat karıştırıldı. Oluşan çökelek süzüldü. Süzüntü üzerine 0,562

g (5,20 mmol) ortofenilendiamin, sonra 67 µl trifluoroasetikasit ilave edildi. Reaksiyon oda

sıcaklığında 15 saat karıştırıldı. THF döner buharlaştırıcıda uçuruldu. Kloroform ile ekstre edildi.

Kloroform döner buharlaştırıcıda uçuruldu. Elde edilen ham ürün diklorometan: metanol (100:2)

solvan sistemi kullanılarak kolon kromotografisi ile saflaştırıldı.0,052 g ürün elde edildi.Verim :

%13,75 ; E.N : 193,3°C. 1H-NMR Spektrumu (DMSO-d6, 400 MHz,δ, ppm): 4,31 (d, 2H, NH-CH2),

4.87 (s, 2H, NH2), 5,46 (s, 2H, OCH2), 6,58 (t, 1H, a-H), 6,77 (d, 1H, jo=8.00 Hz, b-H), 6,95 (t, 1H,

c-H), 7,15 (d, 1H, jo=7.60 Hz, d-H), 7,40 (d, 2H, jo=8,00Hz, a'-H), 7,93 (d, 2H, jo=8.00 Hz, b'-H),

8,24 (t, 1H, NH), 9,61 (s, 1H, CONH), 7,44 (t, 1H, a''-H), 7,52 (t, 1H, b''-H), 7,99 (d, 1H, jo=8,00 Hz,

c''-H), 8,12 (d, 1H, jo=8,00 Hz, d''-H). Kütle Spektrumu (ESI+) m/z (%X)= 433,25 (M+H, %100).

SONUÇ VE TARTIŞMA

Kanser, belirli bir etiyopatolojiye sahip olmadan vücudun çeşitli sistemlerinde ortaya çıkabilen,

kontrolsüz hücre büyümesi ve anormal hücre yapılarının organizmaya yayılması ile karakterize olmuş

ilerleyici bir hastalıktır. Kemoterapötiklerin kullanımı, cerrahi ve/veya radyoterapi gibi yöntemlerin yanı

sıra, kanser tedavisi için tercih edilen etkili yöntemlerden biridir. Histondeasetilaz inhibitörlerinin,

kanser hücresi üzerinde proliferasyonun engellenmesi, apoptozis ve anjiogenezisin hibisyonu gibi

etkileri bilinmektedir. Bu çalışmada, benzamid türevlerinin antikanser özellikleri ışığında bileşiklerin

aktivitelerinin arttırılması amacıyla yeni bir benzo[d]tiyazol türevi bileşik (BTBA) sentez edilmiştir

(Şekil 1). Bunun için önce 2-merkapto anilin ile glikolikasitin kuru kuruya ısıtılması sonucu


22

benzo[d]tiyazol-2-ilmetanol (BTOH) sentez edilmiştir. BTOH’ın KDI ile reaksiyonunu takiben DBU

ve trietilamin varlığında 4-(aminometil)benzoik asit ile muamelesi sonucu 4-(((benzo[d]tiyazol-2-

ilmetoksi)karbonilamino)metil)benzoik asid (BTCA) sentez edilmiştir. BTCA’ nın okzalil klorür ile

açilasyonunu takiben imidazol ile oluşturduğu ara ürünün o-fenilendiamin ile amidifikasyonu sonucu

benzo[d]tiyazol-2-ilmetil 4-(2-aminofenilkarbamoil) benzilkarbamat (BTBA) bileşiği sentez edilmiştir.

Elde edilen BTBA bileşiğinin yapısı, 1H-NMR ve Mass verileri ile aydınlatılmıştır.

SH

NH2

+HO

OH

O

N

S

OH

(a)

N

S

O C

O

NH CH2 C

O

OH

(b-d)

N

S

O C

O

NH CH2 C

O

NH

H2N

BTCA

BTBA

(a) KDI/susuz THF / p-aminometil benzoik asit/trietilamin/DBU(b) Okzalil klorür / DMF(c) THF / imidazol(d) THF / o-fenilendiamin

BTOH

b

c

ad

a' b'b''

c''

a''

d''

Şekil 1. Benzo[d]tiyazol-2-ilmetil 4-(2-aminofenilkarbamoil)benzilkarbamat (BTBA) bileşiğinin sentezi

Sentezi gerçekleştirilen benzamid bileşiği BTBA’nın antikanser ve histondeasetilaz enzim

inhibisyonu yapma potansiyeli test edilmektedir.

TEŞEKKÜR

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBITAK) tarafından

desteklenmiştir (Project No: 213S097).


23

KAYNAKLAR

1. Ekmekçi, A., Konaç, E., Önen, H.İ. (2008). Gen polimorfizmi ve kansere yatkınlık. Marmara

Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi, 21(3), 282-295.

2. Yavaş-Ata, O. (2009). HistonDeasetilaz inhibitörleri ve demetilize edici ajanlar. Türkiye

Klinikleri Journal of Medical Oncology Special Topics, 2(1), 44-47.

3. Globocan 2012: http://globocan.iarc.fr/

4. Abraham, D.J. (2003). Chemotherapeutic agents, Burger’s Medicinal Chemistry and Drug

Discovery, Vol. 5., New Jersey: A John Wileyandsons, Inc. Publication, 6, pp. 2-81.

5. Gilman, A., Goodman, L.S. (1991). Chemotherapy of neoplastic diseases. The Pharmacological

Basis of Therapeutics, 8th edition, PergamonPress, U.S.A., pp. 1240-1306.

6. Kayaalp, S.O. (2009). Rasyonel tedavi yönünden tıbbi farmakoloji, 12. Baskı, Pelikan

Yayıncılık, Ankara, p. 1039-1078.

7. Kar, A. (2010). Medicinal Chemistry. New Age International Publishers, 5th Ed., pp. 801-832.

8. Martin, C., Zhang, Y. (2007). Mechanisms of epigeneticinheritance. Current Opinion in Cell

Biology, 19(3), 266-272.

9. Esteller, M. (2006). The necessity of a human epigenome project. Carcinogenesis, 27, 1121-1125.

10. Jiang, Y., Bressler, J., Beaudet, L.A. (2004). Epigenetics and human disease. Annual Review of

Genetics, 5, 479-510.

11. Ducasse, M., Brown, M.A. (2006). Epigenetic aberrations and cancer. Molecular Cancer, 5, 60.

12. Nian, H., Delage, B., HO, E., Dashwood, R.H. (2009). Modulation of histone deacetylase

activity by dietary isothiocyanates and allylsulfides: studies with sulforaphane and garlic

organosulfur compounds. Environmental and Molecular Mutagenesis, 50(3), 213–221.

13. Sweatt, J.D. (2009). Experience-dependent epigenetic modifications in the central nervous.

Biological Psychiatry, 65(3), 191-197.

14. Murrell, A., Rakyan, V.K., Beck, S. (2005). From genome to epigenome. Human Molecular

Genetics, 14, 3-10.

15. Kouzarides, T. (2007). Chromatin modification sand their function. Cell, 128(4), 693-705.

16. Metivier, R., Gallais, R., Tiffoche, C., Le Péron, C., Jurkowska, R.Z., Carmouche, R.P., Ibberson,

D., Barath, P., Demay, F., Reid, G., Benes, V., Jeltsch, A., Gannon, F., Salbert, G. (2008). Cyclical

DNA methylation of a transcriptionally active promoter. Nature, 452, 45-50.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19006788

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19006788

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Le%20P%C3%A9ron%20C%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Jurkowska%20RZ%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Carmouche%20RP%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ibberson%20D%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ibberson%20D%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Barath%20P%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Demay%20F%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Reid%20G%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Benes%20V%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Jeltsch%20A%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Gannon%20F%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Salbert%20G%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18322525


24

17. Richards, E.J. (2006). In herited epigenetic variation-revisiting soft inheritance. Nature Reviews

Genetics, 7, 395-401.

18. Alberts, B. (2003). Molecular biology of the cell, (4th ed.) New York: Garland Science, p. 53.

19. Marson, C.H. (2009). Histone deacetylase inhibitors: design, structure-activity relationships and

therapeutic ımplications for cancer. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry, 9, 661-692.

20. Cooper, M.G., Hausman, E.R. (2004). The flow of genetic information. The cell a molecular

approach, 3rd Edition, ASM press, USA, pp.150-154.

21. Thiagalingam, S., Cheng, K.H., Lee, H.J., Mineva, N., Thiagalingam, A., Ponte, J.F. (2003).

Histonedeacetylases: unique players in shaping the epigenetic histone code. Annals of the New

York Academy of Sciences, 983, 84-100.

22. Bartova, E., Krejci, J., Harnicarova, A., Galiova, G., Kozubek, S. (2008). Histone modifications

and nuclear architecture: a review. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 56(8), 711-721.

23. Pan, L., Lu, J., Huang, B. (2007). HDAC Inhibitors: A potential new category of anti-tumor

agents. Cellular & Molecular Immunology, 4(5), 337-343.

24. Bora, G., Erdem-Yurter, H. (2007). Epigenetik Hastalıklar ve tedavi yaklaşımları. Hacettepe

Tıp Dergisi, 38, 48-54.

25. Haberland, M., Montgomery, R.L., Olson, E.N. (2009). The many roles of histonede acetylases

in development and physiology: implications for disease and therapy. Nature Reviews Genetics,

10(1), 32-42.

26. Parra, M., Verdin E. (2010). Regulatory signal transduction pathways for class IIa

histonedeacetylases. Current Opinion in Pharmacology,10, 454-460.

27. Ververis, K., Hiong, A., Karagiannis, C.T., Licciardi, P.V. (2013). Histone deacetylase

inhibitors (HDACs): multi targeted anticancer agents. Biologics, 7, 47-60.

28. Xu, W.S., Parmigiani, R.B., Marks, P.A. (2007). Histone deacetylase inhibitors: molecular

mechanisms of action. Oncogene, 26, 5541–5552.

29. Scifinder: https://scifinder.cas.org/scifinder/view/scifinder/scifinderExplore.jsf



ENOİL-AÇİL TAŞIYICI PROTEİN (ACP) REDÜKTAZ

ENZİM İNHİBİTÖRLERİ ÜZERİNDE YAPILAN

DOKİNG ÇALIŞMALARI

DOCKING STUDIES ON ENOYL-ACYL CARRIER PROTEIN (ACP) REDUCTASE

ENZYME INHIBITORS

Uğur ŞENEL, Tuğba ERTAN-BOLELLİ*, Kayhan BOLELLİ, İlkay YILDIZ

Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Kimya A.D. 06100 Tandoğan/ANKARA

ÖZET

Kombine ilaç kullanımıyla mikroorganizmalar ilaçlara direnç kazanmakta ve mevcut terapötikler,

oluşan yeni dirençli suşların tedavisinde yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle dirençli mikroorganizmalara karşı

etkili olabilecek yeni etken maddelerin geliştirilmesine verilen önem gün geçtikçe artmaktadır.

Mikroorganizmaların gelişimlerini sürdürebilmeleri için hücre duvarı sentezi gereklidir ve bu işlem için yağ

asidi sentezi esansiyeldir. Bakteriyel yağ asidi sentezinde görev alan en önemli enzimlerden birisi enoil-ACP

redüktazdır. Tüberküloz tedavisinde önemli bir yere sahip olan izoniazid, bu enzimi inhibe ederek etki

göstermektedir. Mycobacterium tuberculosis hücre duvarı mikolik asit yönünden zengin bir yapıdadır ve

geçirgenliği son derece azdır. Bu sayede konak hücrenin savunma mekanizmasına ve antibiyotiklere karşı

dirençlidir. Enoil-ACP redüktaz enzimi inhibe edilip mikolik asit sentezi durdurularak M. tuberculosis’in

gelişimini sürdürebilmesi için gerekli olan hücre duvarının sentezi engellenebilmektedir.

Bu çalışmada, enoil-ACP redüktaz enzimi ve bu enzime karşı etkili olan bileşikler incelenerek enzim

üzerinde etkili olabilecek yeni moleküller tasarlanmış ve doking yöntemi kullanılarak enzim üzerindeki etkileri

tahmin edilmiştir. Etkiden sorumlu olduğu bilinen Tyr158 ve NAD+ kofaktörü ile hidrojen bağı yapan ve bilinen

inhibitörlere göre daha düşük CDocker enerjilerine sahip olan u05, u06 ve u07 kodlu bileşikler ileride

yapılacak çalışmalar için aday bileşikler olarak belirlenmiştir. Bundan sonraki süreçte bu bileşiklerin

sentezlenmesi ve enzim üzerindeki etkinliklerinin saptanması amaçlanmaktadır.

Anahtar kelimeler: CDocker; doking; enoil-ACP redüktaz; InhA; Mycobacterium tuberculosis

* Sorumlu Yazar / Corresponding author: Tuğba ERTAN-BOLELLİ



Şenel ve ark. Ankara Ecz. Fak. Derg., 40(1): 25-35, 2016

26

ABSTRACT

Depending on the use of multi-drug in therapy, microorganisms acquire resistance to drugs and existing

therapeutics become insufficient. Fatty acid biosynthesis in microorganisms is essential for cell viability.

Prokaryotic microorganism’s cells have different fatty acid synthesis mechanism than eukaryotic host cells. So

this mechanism is a potential target for developing new antibiotic agents. Enoyl-ACP reductase enzyme is one

of the important enzymes in bacterial fatty acid synthesis. Isoniazid shows the effect by inhibiting enoyl-ACP

reductase enzyme. Mycolic acid is rich in cell wall of Mycobacterium tuberculosis and cell wall is highly

impermeable. That makes microorganism more resistant to antibiotics and host cell defense mechanisms. By

inhibiting this enzyme, mycolic acid synthesis, so cell wall synthesis can be stopped.

In this study, inhibitors of enoyl-ACP reductase enzyme were analyzed by molecular docking methods

and new molecules were designed. Efficiency of these molecules has been predicted via molecular modeling

studies. u05, u06 and u07 make hydrogen bonds with Tyr158 and NAD+ cofactor which are responsible from

the activity and they have less CDocker energies than known inhibitors. These three diphenyl ether derivatives

were selected as lead compounds for further studies. In future works, synthesizing and determining activity on

this enzyme are intended.

Keywords: CDocker; docking; enoyl-ACP reductase; InhA; Mycobacterium tuberculosis

GİRİŞ

Klinikte kullanılan birçok antibiyotiğe bakteriyel direnç gelişimi dünya çapında sorun teşkil

etmektedir. Mevcut terapötiklerin etkisiz kalması nedeniyle, özellikle metisiline dirençli

Staphylococcus aureus (MRSA), penisiline dirençli Streptococcus pneumoniae ve çoklu ilaca

dirençli tüberkülozun (MDR-TB) görülme sıklığı artmaktadır. Tüberküloz örneğinde; WHO

verilerine göre dünya nüfusunun üçte biri Mycobacterium tuberculosis’in latent formu ile enfekte

olmuştur. Yarım milyondan fazla insan ise MDR-TB ile enfekte olmuştur. Tedavi edilebilmesi ve

enfekte olan insan sayısının azaltılabilmesi için yeni ilaçların geliştirilmesi gerekmektedir [1].

Patojen mikroorganizmalarda hücre duvarının canlılığını koruyabilmesi için yağ asidi

biyosentezi zorunludur. Bu nedenle yağ asidi biyosentezi yolağında görev alan enzimler genetiğe

dayalı yeni antibakteriyel ilaç geliştirilmesinde önem kazanmıştır. Yağ asidi biyosentezi, 2 farklı

formu olan yağ asidi sentez sistemi (FAS) ile idare edilmektedir. FAS-I, özellikle ökaryotik

organizmalarda görülmektedir ve yağ asidi sentezi zincir reaksiyonlarındaki tüm basamakları

katalizleyen çok fonksiyonlu enzimler içermektedir. FAS-II ise çoğunlukla bakteri suşlarında ve

bitkilerin plastitlerinde görülür. FAS-II sisteminde, yağ asidi sentez zincirindeki her reaksiyon

kendine özgü yapıdaki proteinler ile başlatılır ver sürdürülür. FAS-I ve FAS-II sistemleri arasındaki

bu yapısal farklılıklar sayesinde, ökaryötik konak hücreye toksik olmayan, prokaryötik yapıdaki

patojen hücre üzerine etki eden kemoterapötikler geliştirilebilmektedir [1,2].

Membran lipit biyosentezinin ilk basamağı olan yağ asidi biyosentezi, bakterilerde her biri

farklı genler tarafından kodlanan bir dizi küçük, çözünebilir protein tarafından katalizlenmektedir

Ankara Ecz. Fak. Derg. 40(1): 25-35, 2016 Şenel ve ark.

27

[3]. NADH’a bağlı enoil-açil taşıyıcı protein redüktaz, yağ asidi sentez zincirinin son basamağında

doyurulmamış yağ asitlerinin açil taşıyıcı proteine (ACP) bağlanmasında NADH’a bağlı

stereospesifik redüksiyonu katalizleyen önemli bir enzimdir. Enoil-ACP redüktazın (ENR),

bakterinin yaşamını sürdürebilmesi için gerekli olması ve ideal seçiciliği nedeniyle, çoklu ilaca

dirençli suşlara karşı yeni antibakteriyel ilaçların geliştirilmesi için umut vadeden bir hedeftir [1].

Bilinen ilk ENR enzimi FabI’dır. Streptococcus pneumoniae, Bacillus subtilis ve Pseudomonas

aeruginosa’da triklosana karşı direnç gelişimi gözlenmiştir ve tek başına FabI’nın varlığı bu direnci

açıklamaya yetmemiştir. Bu direnç mekanizmalarının incelenmesiyle, yeni iki ENR enzimi, FabK ve

FabL keşfedilmiştir [4,5]. Günümüzde 4 farklı ENR bulunduğu tespit edilmiştir (FabI, FabL, FabK ve

FabV). Vibrio cholerae’de bulunan FabV, bu enzim sınıfının en son üyesidir [6].

M. tuberculosis’de bulunan FabI enzimi InhA olarak adlandırılmaktadır. InhA, geçirgenliği az

olan ve bu nedenle direnç mekanizmasında önemli rol oynayan mikolik asit tabakasının sentezinden

sorumludur. İzoniazid M. tuberculosis’e karşı antitüberküloz ilaç olarak kullanılan bir ön ilaçtır.

İzoniazid (INH)’in etkinlik gösterebilmesi için katalaz-peroksidaz (KatG) ile aktive edilmesi

gerekmektedir [3,7]. Aktivasyon için ayrıca ortamda manganez iyonları, NADH ve oksijene ihtiyaç

vardır. KatG ile önce hidrazin grubu kopar, daha sonra kalan izonikotinil kısmı NAD+ ile birleşerek

izonikotinil-NAD (IN-NAD) oluşur. IN-NAD kompleksi hücre duvarının oluşumunda gerekli olan

mikolik asit sentezini inhibe eder [7-9].

İzoniazid dar spektruma sahip bir antibakteriyel ilaçtır. Tüberküloz enfeksiyonun tedavisinde

ve profilaksisinde en yaygın kullanılan ve en eski ilaçtır [10]. İzoniazidin klinik kullanıma

başlanmasından kısa bir süre sonra izoniazide karşı direnç gösteren M. tuberculosis suşları

gözlemlenmiştir [3]. Bakterinin KatG geninde mutasyonların oluşmasıyla, izoniazidin etkisiz

kalması, izoniazide dirençli M. tuberculosis şuşlarının oranındaki artıştan sorumludur [11].

Tüberkülozun dirençli suşlarına karşı etkili olabilecek yeni bileşiklerin geliştirilmesine ihtiyaç

duyulmaktadır ve bakteri hücre duvarı sentezinde görevli olan ENR enzimi yeni ilaç etken maddesi

geliştirmede potansiyel bir hedeftir.


28

Şekil 1. FabI üzerinden etki gösterdikleri bilinen bazı inhibitörler

AFN-1252, FabI üzerinde in vivo ve in vitro etkinliği kanıtlanmış Faz II aşamasını geçmiş bir

bileşiktir. Fareler üzerinde yapılan farmakokinetik çalışmalarda oral yolla aktif olduğu saptanmıştır [12].

Difenileterler grubunun en önemli üyesi triklosandır. Triklosan, yağ asidi biyosentezini enoil-ACP

redüktaz (FabI) basamağında inhibe eden, klorlanmış bisfenol halka yapısında geniş spektrumlu bir

antibiyotiktir [3,13]. Triklosan FabI proteinine spesifik bir ilaçtır. Yalnızca FabI’i içeren S. aureus triklosana

son derece hassastır, ancak B. subtilis (FabI ve FabL) ve S. pneumoniae (FabK) triklosana dirençlidir.

Triklosanın FabI enzimin inhibisyon derecesi üzerindeki etkisi zamana bağlı olarak artmaktadır. Triklosan

yavaş-sıkı inhibisyon yapmaktadır. FabI - NAD+ - triklosan üçlü kompleksi stabildir ve kompleks 1-2 dakika

içinde oluşur. Triklosanın antimikrobiyal etkisinde bu üçlü kompleks oluşumu son derece önemlidir.

Difenileterlerin etki gösterebilmesi için hidroksil grubu gereklidir. Oksijen köprüsü sülfür ile

değiştirildiğinde etki büyük oranda kaybolmaktadır. Triklosan, güven aralığının geniş olmasından dolayı

hastane düzeyinde kullanılan sabun ve plastiklerin yapısına katılmaktadır [11].

Gallokateşin gallat türevleri yağ asidi biyosentezinde görev alan FabI ve FabG gibi enzimler

üzerinde inhibitör etki göstermektedir. En etkili formu epigallokateşin gallat (EGCG)’tır. Etki için

galloil grubu gereklidir, fakat galloil grubu tek başına antimikrobiyal etki göstermemektedir. EGCG

serbest enzime bağlanarak, enzim-substrat kompleksine bağlanarak veya her ikisine bağlarak etki

göstermektedir. FabI enziminde NADPH ile yarışmalı olarak serbest enzime bağlanmaktadır [14].


29

Kurkumin, doğal kaynaklı FabI inhibitörüdür. Escherichia coli FabI’nın yarışmasız

inhibitörüdür. Etki mekanizmaları triklosana benzemektedir. İki bileşiğin de fenol halkaları NAD’ın

nikotinamid grubu ile reaksiyona girer [15].

GlaxoSmithCline firmasının geliştirdiği SB-627696 ve SB-633857 kodlu 2-naftiridinon türevi

bileşikler triklosana direnç geliştirmiş S. aureus suşları üzerinde triklosanla karşılaştırıldığında

başarılı sonuçlar vermektedir [4,16]. Bu bileşikler yalnızca FabI içeren bakteriler karşısında

etkiliyken, yalnız FabK veya FabI ve FabK’yı birlikte bulunduran bakteri suşlarında etkisiz

kalmaktadır. Bu durum yalnız FabI üzerine etkili olduklarını göstermektedir [17].

Bu çalışmada, enoil-ACP redüktaz enzimi üzerinden etki gösterdikleri bilinen inhibitörlerin

enzim ile etkileşimlerini değerlendirmek üzere doking çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar için M.

tuberculosis Enoil-ACP Redüktaz enzimi (InhA) kullanılmıştır. Öncelikle bilinen inhibitörler

üzerinden doking çalışmaları yapılmış, daha sonra elde edilen veriler doğrultusunda bu enzim

üzerinden etki gösterebilecek yeni ilaç etken maddelerinin tasarımları gerçekleştirilmiştir.

MATERYAL VE YÖNTEM

Doking Çalışmaları (CDocker Yöntemi)

Bu çalışmada, mikobakteriyel enoil-ACP redüktaz enzimi üzerinde yapılan doking çalışması

için ön çalışma olarak, Şekil 2’deki triklosan türevi (17 kodlu) molekül kullanılmıştır. Protein Veri

Bankası (PDB)’ndan 3FNE kodlu kristal yapı alınmıştır [18]. Discovery Studio 3.5. programı ile

CDocker yöntemi kullanılarak yapılan doking çalışması sonucuda bulunan en uygun konformasyon

X-ray kristalografisiyle karşılaştırılmıştır [19,20]. Protein ile ligand arasındaki H bağları: Tyr158,

NAD+ ve en uygun konformasyonla X ışınları kristalografisi arasındaki farklılığı ifade eden RMSD

değeri: 0,3120 bulunmuştur. Bu şekilde valide edilen CDocker yöntemi kullanılarak bilinen

inhibitörler üzerinden doking işlemi gerçekleştirilmiştir.

Şekil 2. 17 kodlu bileşik (Referans Ligand-3FNE)


30

Doking işleminden önce, InhA enzimi ve doking yapılacak moleküller üzerinden minimizasyon

ve moleküler dinamik çalışmaları yapılmıştır. Öncelikle, Protein Veri Bankası (PDB)’ndan alınan

3FNE kodlu kristal yapı içerisinden 17 kodlu ligand ve tüm su molekülleri çıkarılmış ve enzime

hidrojen atomları eklenmiştir. Adopted Basis Newton Raphson (ABNR) yöntemi kullanılarak enzim

minimize edilmiştir. Doking yapılacak tüm moleküller Discovery Studio 3.5. [19] programı

kullanılarak çizilip, ABNR metodu ile minimize edilmiş ve moleküler dinamik yöntemlerinden Heat

and Cool (700K-200K) ile moleküllerin farklı konformasyonları elde edilmiş ve doking işlemi

uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar Tablo 1’de gösterilmiştir.

Tablo 1. InhA enzimi üzerinde bilinen inhibitörlerle yapılan doking çalışması sonuçları

Bileşik CDocker Enerji Etkileşim Enerjisi H Bağları

17* -31,9407 -47,9248 Tyr158; NAD+

AFN-1252 -31,4248 -50,8802 Tyr158; NAD+

DifenilEter25 -33,0992 -47,1886 Tyr158; NAD+

EGCG -6,80506 -31,3025 Tyr158; NAD+ (3); Glu219

İzoniyazid -13,9625 -22,6222 Tyr158; NAD+

Kurkumin -42,2926 -54,8513 Tyr158; NAD+; Glu219

SB-627696 -27,5743 -47,251 Tyr158; NAD+; Gly96

SB-633857 -28,5522 -48,0895 Tyr158; NAD+

Triklosan -22,1342 -37,857 Tyr158; NAD+

*Literatürdeki 17 kodlu bileşik [18]

Şekil 3. Bilinen FabI inhibitörlerine ait doking sonuçları. [Bileşik 17 (a), triklosan (b), AFN-1252

(c) ve SB-627696 (d)]: hidrojen bağları yeşil noktalı çizgi, inhibitör bileşikler çubuk gösterimi

şeklindedir.


31

SONUÇ VE TARTIŞMA

Bu çalışmada, enoil-ACP redüktaz enzimi üzerinden etki gösteren bileşikler incelenmiş ve bu

bilinen inhibitörlerin enzim ile etkileşimlerini değerlendirmek üzere doking çalışmaları yapılmıştır.

Bu çalışmalar için M. tuberculosis Enoil-ACP Redüktaz enzimi (InhA) kullanılmıştır. Öncelikle

bilinen inhibitörler üzerinden doking çalışmaları yapılmış, daha sonra elde edilen veriler

doğrultusunda bu enzim üzerinden etki gösterebilecek yeni ilaç etken maddelerinin tasarımları

gerçekleştirilmiştir. CDocker yöntemi kullanılarak yapılan bu doking çalışmalarının sonuçları

bilinen inhibitörler için Tablo 1; tasarımı gerçekleştirilen bileşikler için Tablo 2’de gösterilmiştir.

InhA enzimi üzerinden daha yüksek etki gösterebilecek yeni ilaç etken maddesi tasarlamak

amacıyla bilinen inhibitörlerin kimyasal yapıları göz önünde bulundurularak birçok bileşik

tasarlanmıştır. Doking sonuçları değerlendirilerek en iyi sonuç veren 14 bileşik Tablo 2’de verilmiştir.

Tablo 2. InhA enzimine karşı tasarlanan bileşikler ve kimyasal yapıları

Bileşik Molekül Bileşik Molekül

u1

u8

u2

u9

u3

u10

u4

u11

u5

u12

u6

u13

u7

u14


32

Tablo 3. Tasarlanan bileşiklerin doking sonuçları

Bileşik CDocker

Enerji

Etkileşim

Enerjisi H Bağları Pi Etkileşmeleri

u01 -40,1926 -52,2757 Tyr158; NAD+ Phe149

u02 -41,5164 -51,4146 Tyr158; NAD+

u03 -47,0405 -56,3837 Tyr158; NAD+

u04 -31,4947 -42,8209 Tyr158; NAD+ (2)

u05 -48,81 -59,0413 Tyr158 (2); NAD+ (2) Phe149

u06 -45,9819 -58,4847 Tyr158; NAD+ (2)

u07 -59,2399 -65,3085 Tyr158; NAD+ (2)

u08 -28,6681 -40,1865 Tyr158; NAD+

u09 -30,2622 -44,7939 Tyr158 (2); NAD+ (2)

u10 -36,7375 -45,0102 Tyr158; NAD+ (2)

u11 -38,6279 -50,6668 Tyr158; NAD+

u12 -22,0091 -38,1716 Tyr158; NAD+; Glu219

u13 -19,0897 -40,2609 Tyr158; NAD+ Ala198

u14 -18,2273 -36,8508 Tyr158; NAD+ Ala198; Met161

M. tuberculosis H37RV suşu üzerinde üzerinde Tablo 2’deki bileşiklerin etkinliklerini tahmin

edebilmek amacıyla yapılan doking çalışmaları (Tablo 3) incelendiğinde bileşiklerin tamamının,

enoil-ACP redüktaz enzimi üzerinde etkili olduğu bilinen bileşiklerdeki gibi Tyr158 ve NAD+

kofaktörü ile hidrojen bağı yaptığı gözlenmiştir. Bunların yanında u12 kodlu bileşiğin aktif bölgede

bulunan Glu219 ile H bağı yaptığı gözlenmiştir. u13 kodlu bileşik Ala198 ile pi bağı yaparken, u14

kodlu bileşik hem Ala198 hem de Met161 ile pi bağı yapmıştır. u01 ve u05 kodlu bileşikler Phe149

ile pi bağı yapmıştır. CDocker enerjisi en düşük olan bileşiklerden u07 ve u06 Tyr158 ile bir NAD+

kofaktörü ile 2 H bağı yapmaktadır. CDocker enerjisi düşük olan u05 Tyr158 ve NAD+ kofaktörü ile

ikişer H bağı yaparken, Phe149 ile pi etkileşmesinde bulunmaktadır. CDocker enerjileri düşük olan

bileşikler (u03, u05, u06, u07) difenileter yapısına sahiptir. Ayrıca fenil kısımlarının orto

konumunda hidroksil grubu, para konumunda ester yapısı taşımaktadırlar. Ester yapısının hidrofobik

özelliği arttıkça CDocker enerjisi düşmektedir. Fenile bağlı hidroksillerden bir tanesi –NH2, -OCH3,

-Cl gibi gruplarla değiştirildiğinde CDocker enerjileri önemli oranda artmaktadır. u01, u05, u08 ve

u14 kodlu bileşiklerin doking çalışmalarına ait resimler Şekil 3’te verilmiştir.


33

Şekil 4. Tasarlanan bileşiklere ait doking sonuçları. [u01 (a), u05 (b), u08 (c) ve u14 (d)]: hidrojen

bağları yeşil noktalı çizgi, pi etkileşimleri turuncu çizgi, inhibitör bileşikler ise çubuk gösterim

şeklindedir.

Bu sonuçlar değerlendirildiğinde, Tablo 2’deki tüm bileşiklerin InhA enzimi üzerinde etkili

olabileceği düşünülmektedir. Tüm bileşiklerin aktivitede önemli rol oynadığı bilinen Tyr158 ve

NAD+ kofaktörü ile H bağı yaptığı gözlenmiştir. Difenileter yapısı taşıyan u05, u06 ve u07 kodlu

bileşiklerin fenolik hidroksil gruplarının ve ester yapılarının CDocker enerji değerlerini düşürdüğü

gözlenmiştir. En düşük CDocker enerjisine sahip olan ve etki için gerekli olan bağları yapan (Tyr158

ve NAD+ ile H bağları) bu bileşikler (u05, u06 ve u07) önder bileşik olarak değerlendirilebilecek

niteliktedir. Bundan sonra yapılacak çalışmalarda öncelikle bu bileşiklerin sentezi ve InhA enzimi

üzerindeki etkilerinin tayin edilmesi amaçlanmaktadır.


34

KAYNAKLAR

1. Lu, X., Huang, K., You, Q. (2011). Enoyl acyl carrier protein reductase ınhibitors: a patent

review. Expert Opinion on Therapeutic Patents, 21(7), 1007-1022.

2. Carballeria, N.M. (2008). New advances in fatty acids as antimalarial, antimycobacterial and

antifungal agents. Progress in Lipid Research, 47(1), 50-61.

3. Heath, R.J., White, S.W., Rock C.O. (2001). Lipit biosynthesis as a target for antibacterial

agents. Progress in Lipid Research, 40, 467-497.

4. Heath, R.J., Rock, O.R. (2004). Fattty acid biosynthesis as a target for novel antibacterials.

Current Opinion in Investigational Drugs, 5(2),146-153.

5. Massengo-Tiass, R.P., Cronan, J.E. (2009). Diversity in enoyl-acyl carrier protein reductases.

Cellular and Molecular Life Sciences, 66(9), 1507-1517.

6. Lu, H., Tonge, P.J. (2010). Mechanism and inhibition of the FabV enoyl-ACP reductase from

Burkholderia mallei. Biochemistry, 49(6), 1281-1289.

7. Wiseman, B., Carpena, X., Feliz, M., Donald, L.J., Pons, M., Fita, I., Loewe, P.C. (2010).

Isonicotinic acid hydrazide conversion to isonicotinyl-NAD by catalase-peroxidases. The

Journal of Biological Chemistry, 285(34), 26662- 26673.

8. Vavrikova, E., Mandikova, J., Trejtnar, F., Horvati, K., Bösze, S., Stolarikova, J., Vinsova, J.

(2011). Cytotoxicity decreasing effect and antimycobacterial activity of chitosan conjugated

with antituberculotic drugs. Carbohydrate Polymers, 83,1901-1907.

9. Deraeve, C., Dorobantu, I.O., Rebbah, F., Queemener, F., Constant, P., Quemard, A.,

Bernardes-Genisson, V., Bernadou, J., Pratviel, G. (2011). Chemical synthesis, biological

evaluation and structure-activity relationship analysis of azaisoindolinones, a novel class of

direct enoyl-ACP reductase inhibitors as potential antimycobacterial agents. Bioorganic &

Medicinal Chemistry, 19, 6225-6232.

10. Blanchard, J.S. (1996). Molecular mechanisms of drug resistance in Mycobacterium

tuberculosis. Annual Review of Biochemistry, 65, 215-239.

11. Vanelli, T.A., Dykman, A., Montellano, P.R.O. (2002). The antituberculosis drug ethionamide

ıs activated by a flavoprotein monooxygenase. The Journal of Biological Chemistry, 277(15),

12824–12829.


35

12. Kaplan, N., Albert, M., Awrey, D., Bardounıotıs, B.J., Clarke, T., Dorsey, M., Hafkin, B.,

Ramnauth, J., Romanov, V., Schmid, M.B., Thalakada, R., Yethon, J., Pauls, H.W. (2012). Mode

of action, in vitro activity, and in vivo efficacy of AFN-1252, a selective antistaphylococcal FabI

inhibitor. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 56(11), 5865-5874.

13. Heath, R.J., Rubin, R.R., Holland, D.B., Zhang, E., Snow, M.E., Rock, C.O. (1999). Mechanism

of triclosan ınhibition of bacterial fatty acid synthesis. The Journal of Biological Chemistry,

274(10), 11110-11114.

14. Zhang, Y.M., Rock, C.O. (2004). Evaluation of epigallocatechin gallate and related plant

polyphenols as ınhibitors of the FabG and FabI reductases of bacterial type II fatty-acid

synthase. The Journal of Biological Chemistry, 279(30), 30994-31001.

15. Yao, J., Zhang, Q., Min, J., He, J., Yu, Z. (2010). Novel enoyl-ACP reductase (FabI) potential

inhibitors of Escherichia coli from Chinese medicine monomers. Bioorganic and Medicinal

Chemistry Letters, 20, 56-59.

16. Fan, F., Yan, K., Wallis, N.G., Reed, S., Moore, T.D., Rittenhouse, S.F., Dewolf-JR, W.E., Huang,

J., Mcdevit, D., Miller, W.H., Seefeld, M.A., Newlander, K.A., Jakas, D.R., Head, M.S., Payne,

D.J. (2002). Defining and combating the mechanisms of triclosan resistance in clinical isolates of

Staphylococcus aureus. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 46(11), 3343-3347.

17. Payne, D.J., Miller, W.H., Berry, V., Brosky, J., Burgess, W.J., Chen, E., Dewolf-JR, W.E., Fossberry,

A.P., Greenwood, R., Head, M.S., Heerding, D.A., Janson, C.A., Jaworski, D.D., Keller, P.M., Manley,

P.J., Moore, T.D., Newlander, K.A., Pearson, S., Polizzi, B.J., Qiu, X., Rittenhouse, S.F., Slater-Radosti,

C., Salyer, K.L., Seefeld, M.A., Smyth, M.G., Takata, D.T., Uzinkas, I.N., Vaidya, K., Wallis, N.G.,

Winram, S.B., Yuan, C.C.K., Huffman, W.F. (2002). Discovery of a novel an potent class of FabI-

directed antibacterial agents. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 46(10), 3118-3124.

18. Freundlich, J.S., Wang, F., Vilcheze, C., Gulten, G., Langley, R., Schiehser, G.A., Jacobus, D.P.,

Jacobs, J.R.W.R., Sacchettini J.C. (2009). Triclosan derivatives: Towards potent inhibitors of

drug-sensitive and drug-resistant Mycobacterium tuberculosis. ChemMedChem, 4(2), 241-248.

19. Accelrys Inc. Discovery Studio 3.5 (http://accelrys.com/products/collaborative-science/biovia-

discovery-studio/) (2012).

20. Wu, G., Robertson, D.H., Brooks, C.L., Vieth, M. (2003). Detailed analysis of grid-based

molecular docking: a case study of CDOCKER – A CHARMm-Based MD docking alogrithm.

Journal of Computational Chemistry, 24(13), 1549-1562.


DERLEME / REVIEW

DERİ YAŞLANMASI VE ANTİOKSİDANLARIN ÖNEMİ

SKIN AGING AND IMPORTANCE OF ANTIOXIDANTS

Tangül ŞEN*

Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Teknoloji A.D.,

06100, Tandoğan, ANKARA

ÖZET

Deri yaşlanması zamana bağlı olarak gelişen, doğal ve dış kaynaklı etkiler ile ilerleyen bir süreçtir. Bu süreçte

güneş, deri yaşlanmasını artıran faktörlerin başında gelmektedir. Güneş ışınlarına bağlı olarak görülen erken deri

yaşlanması toplumun genelini ilgilendiren bir konudur. Be konuda belli bir farkındalık oluşmasına rağmen tam bir

koruma ile ilgili bilgi düzeyine hala ulaşılamamıştır. Bu derlemede, güneşe bağlı deri yaşlanması, tedavi yaklaşımları

ile ilgili genel bilgiler ve kozmesötik olarak kullanılan maddelerden söz edilmektedir. UV ışınlarının deride serbest

radikal üretimini artırıp vücudun doğal antioksidan savunma mekanizmasını zayıflatarak/yetersiz kılarak etki

gösterdiği bildirilmektedir. Bu nedenle kozmesötik olarak kullanılan ajanlardan özellikle antioksidanların bu

konudaki yerleri ve kullanılan doğal ve sentetik kaynaklı maddeler özetlenmektedir.

Anahtar kelimeler: antioksidan; deri yaşlanması; fotoyaşlanma; kozmesötik/dermakozmetik

SUMMARY

Skin aging is a time dependently developing process, advancing with natural and external sources. In this

process, sun is the major factor increasing skin aging. Early skin aging which depends on sunray is a subject evolving

the common public. Even though a certain withitness was developed on the subject, it is still not reached to knowledge

level for exact protection. In this review, general knowledge on skin aging depending on sun and therapy approaches

and also cosmeceutical materials are mentioned. UV rays are reported to weaken/incapacitate natural antioxidant

defence mechanism by increasing free radical production on skin. Thus, place of cosmeceutical agents in this subject,

especially antioxidants, and the natural and synthetic ingredients are summarized in this review.

Keywords: antioxidant; cosmeceutic/dermacosmetics; photoaging; skin aging

* Sorumlu Yazar / Corresponding author: Tangül ŞEN



Ankara Ecz. Fak. Derg. 40(1): 36-53, 2016 Şen

37

GİRİŞ

Derinin UV’ye maruziyeti sonucunda eritem, ödem ve bunu takiben pigmentasyon veya

bronzlaşma gibi akut enflamatuvar değişiklikler ve fotoyaşlanma, immün baskılanma veya

fotokarsinojenite gibi kronik değişiklikler meydana gelebilir. UV’nin neden olduğu bu zararlı etkileri

gidermek için güneşten koruyucu ürünler geliştirilmiştir. Bunlar UV ışınını doğrudan bloke ederek

veya UV radyasyonunu absorblayarak etkilerini gösterirler. Deri yaşlanmasına karşı kullanılan

ürünlerde para-amino benzoik asit türevleri, sinnamatlar, salisilatlar, oktokrilen ve ensulizol gibi

UVB ışınını filtre edici ajanlar ve benzofenonlar, butil metoksibenzoil ve meradimat gibi UVA

filtreler kullanılmaktadır. Bunun yanısıra UV radyasyonunun neden olduğu/artırdığı ve deri

yaşlanmasını hızlandıran oksidatif hasarı azaltmak için çeşitli kaynaklardan elde edilen pek çok

madde olup, bu konudaki çalışmalar devam etmektedir.

Genç yaşlardan hatta çocukluk çağından itibaren etkin olarak güneşten korunma

fotoyaşlanmanın önlenmesindeki en temel basamaktır. İyi bir şekilde güneşten korunma deri

yaşlanmasını geciktirmenin yanısıra UV’ye bağlı oluşan DNA hasarı, immün sistemin baskılanması

ve kanser oluşturucu etkilerin önlenmesine de büyük katkılar sağlayacaktır.

Güneşten korunmada en temel yöntemler; en az koruma faktörü 15 olan ürünlerin düzenli ve

yeterli miktarda kullanılması, UV yoğunluğunun fazla olduğu saatlerde ve mevsimlerde güneşe

maruziyetten kaçınılması ve koruyucu giysi ve gözlük kullanılması şeklinde özetlenebilir.

Güneş ışınlarının deri üzerindeki olumsuz etkilerinden korunmak için, güneşe çıkmadan önce

uygun güneşten koruyucuların kullanılması çok önemlidir. Güneşten koruyuculardan beklenen

yararın elde edilememesinin nedenleri; uygun güneşten koruma faktörü değerine sahip

ürün/ürünlerin seçilmemesi, güneşe çıkmadan belli bir süre önce ürünün uygulanmamış olması, veya

yeterli miktarda kullanılmaması şeklinde sıralanabilir. Diğer taraftan güneşten koruyucu amaçla

kullanılan ürünler içindeki ajanların bazıları da UV ışınları ile aktive olabilirler ve zararlı serbest

radikallere dönüşebilirler. Bütün bu nedenlerden dolayı güneşin deri üzerindeki zararlı etkilerinden

korunmak için güneşten koruyucu ajanların yanında onarıcı özellikteki ajanların da yaşlanma karşıtı

ürünler içinde yer alması gerektiği son yıllarda ortaya konmuştur. Bu amaçla bu ürünler içerisine

güneş filtrelerinin yanısıra antioksidan özellikteki sentetik ve doğal kaynaklı maddeler ilave

edilmeye başlanmıştır. Bu derlemede güneş ışınlarından korunmada ürünlerde yer alan fiziksel

blokaj ajanları ve kimyasal filtrelerin yanı sıra antioksidan olarak formüllere ilave edilen maddeler

ile ilgili bilgiler biraraya getirilmeye çalışılmıştır [1].

Şen Ankara Ecz. Fak. Derg., 40(1): 36-53, 2016

38

Deri yaşlanması

Deri yaşlanması dinamik ve çok etkenli bir süreç olup iki farklı şekilde ortaya çıkmaktadır.

Doğal (intrensek) yaşlanma, genetik yapıya ve zamana bağlı olaral gelişen kaçınılmaz bir durumdur.

Kromozomların uç kısımlarında yer alan telomerlerin hücresel seviyede rol oynadığı

düşünülmektedir. Doğal ve ilerleyici telomer kısalması derideki hücresel yaşlanmanın birincil

mekanizmalarındandır. Telomerler ve diğer hücre yapıları, hücresel metobalizasyonun sonucunda

oluşan oksidatif hasardan da etkilenmektedir. [2]

Dış kaynaklı (ekstrensek) yaşlanmada görülen değişiklikler ise sigara içme, kötü beslenme ve

güneşe maruziyet gibi dış etkenler sonucu görülen ve genellikle engellenebilir bir durumdur.

Eksternal faktörler arasında güneşe maruziyet deride özellikle de yüz derisinde görülen yaşlanmanın

%80 sebebi olarak bildirilmektedir [3].

Yaşlanma sonucu deride görülen değişiklikler

Yaşlanma ile meydana gelen değişiklikler epidermis, dermis ve subkutan dokuda görülür.

Epidermis tabakasında yaşlanma ile birlikte görülen değişiklikler bir dizi çalışma ile ortaya

konmuştur. Epidermisin yaşlanmaya bağlı olarak inceldiği kabul edilmesine rağmen El-Domyati ve

ark., güneşe maruz kalan ve güneşten korunmuş deri örneklerini karşılaştırdıkları çalışmalarında

güneşe maruz kalan derinin epidermal kalınlığının daha fazla olduğunu bildirmişlerdir [4]. Contet-

Audonneau ve ark., ise kırışıklıkların içinde yer alan spinal tabakanın yanındaki dokuya göre daha

ince olduğunu göstermişlerdir [5]. En çarpıcı değişiklik dermoepidermal bileşkede düzleşmenin

meydana gelmesidir. Dermoepidermal bileşkenin girintili çıkıntılı olması deriyi mekanik etkilerden

korumaktadır. Yaşlanma ile dermal papillalar ve epidermal rete çizgilerinin silinmesi sonucu bu iki

yüzey arasındaki alan azalmaktadır. Bu da iki bölüm arasındaki iletişimin zayıflamasına, deri

frajilitesinin azalmasına ve dermis ile epidermis arasındaki besin aktarımının zarar görmesine neden

olmaktadır [6].

Yaşlanmış deride melanositler daha büyük ve morfolojik olarak daha heterojendir.

Melanositlerin sayısının yaşla birlikte azalması ve keratinositlere pigment transferinin bozulması

düzensiz pigmentasyona ve UV ışınlarına karşı koruyucu engelin azalmasına neden olmaktadır.

Dermisde yaşlanma ile ilgili en dikkat çekici değişiklikler kollajen, elastin ve glikozaminogli-

kanlarda görülür. Yaşlanmış deride kollajen fibrilleri kalınlaşmış ve halat benzeri demetler halinde

dizilmişlerdir. Genç deride %80 tip I, %15 tip III kollajen bulunurken yaşla birlikte tip I kollajen

azalır [7]. UV'ye maruz kalmış deride de tip I kollajen azalmaktadır [7,8]. Bu azalmanın derecesi


39

fotohasarın şiddetiyle orantılıdır. Tip IV kollagen dermoepidermal bileşkedeki temel kollajen olup

mekanik etkileşim için büyük önem taşımaktadır. Yaşlanma ile dermiste kollajen liflerinde

düzensizleşme ile anormal elastin içeren madde birikimi görülmektedir [9].

Dermisin hücreler arası maddesi başlıca tip I kollajen, daha az miktarda tip III kollajen, elastin,

proteoglikanlar ve fibronektin içerir [10-11]. Yaşın ilerlemesi ile birlikte glikozamino-glikanlarda

özellikle dermisteki hiyalüronik asitte azalma görülür. Ayrıca proteoglikan kaybına bağlı olarak

kollajen liflerinin daha kompakt hale geldiği bildirilmiştir [12].

UV ışığı Reaktif Oksijen Species (Bileşikleri) (ROS)'ları açığa çıkarmakta ve derideki

oksidatif hasar artmaktadır. Antioksidatif enzimler olan süperoksit dismutaz, katalaz ve glutatyon

peroksidaz-redüktaz önemli defans mekanizmalarıdır. Bu enzimler UV ile oluşan reaktif oksijen

radikalleri için selektif kurtarıcı (scavengers) dır ve membran lipoproteinlerini fotohasardan korur.

Yaşlı deride görülen değişiklikler Tablo 1’de özetlenmektedir.

Tablo 1. Yaşlı deride görülen yapısal değişiklikler

Yapısal değişiklik Klinik sonucu

Epidermis Dermoepidermal bileşkede düzleşme Vezikül oluşumuna yatkınlık

Melanositlerde azalma Düzensiz pigmentasyon

Fokal melanosit kümelenmesi Senil lentigo

Bazal hücrelerde heterojenlik Beningn/malign epidermal neoplaziler

Langerhans hücrelerinde azalma Beningn/malign epidermal neoplaziler

Dermis Dansitede azalma Zayıf koruyuculuk

Kollajen fibrillerin çapraz bağlarında ve

hacimlerinde artma

Yalıtım kapasitesinde azalma

Elastik fibrillerin kaybı Yüzeysel deri gevşekliği, kırışıklıklar

Damarlanmada azalma Solukluk, dermal klirens azalması

Azalmış “ground substance” Termoregülasyon bozukluğu

Güneşe bağlı, derideki yaşla ilişkili klinik ve histolojik değişiklikler, güneşten korunmuş

deriden daha dramatik ve farklıdır. Genellikle problemler yüz, göğüs, kolların dış yüzleri gibi açık

bölgelerde görülür.

Deri yaşlanmasının iyileştirilmesine/tedavisine yönelik yaklaşımlar

Deri yaşlanması, yapısal ve moleküler değişiklikler ile birlikte gelişen deri fonksiyonlarının

bozulma durumudur. Bu durumu tersine çevirmek için çeşitli yaklaşımlar önerilmektedir. Bu

yaklaşımlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir.

1. Önleyici tedbirler

- Güneşten korunma

- Sigaranın bırakılması


40

2. Medikal tedavi

- Tretinoin

- C vitamini

- D vitamini

- E vitamini

- Nemlendiriciler

- Alfa hidroksi asitler

3. Deri yenileme

- Kimyasal peeling

- Dermabrazyon

- Lazer ablazyon

4. Dolgu maddelerinin enjeksiyonu

- Otojenik dolgu maddeleri

- Allojenik dolgu maddeleri

- Kserojenik dolgu maddeleri

- Sentetik dolgu maddeleri

5. Botulinum toksini enjeksiyonu

Deride görülen değişikliklere göre tercih edilebilecek yaklaşımlar ise Tablo 2’de özetlenmiştir.

Tablo 2. Deri yaşlanmasına ait bulgularda tercih edilebilecek tedavi seçenekleri

Klinik Bulgu Tedavi Seçeneği

Hiperpigmentasyon Topikal tretinoin

Glikolik asit ile peeling

TCA ile peeling

Q switched ruby lazer

Pulsed dye lazer

Yüzeyel kırışıklıklar Tretinoin krem

Glikolik asit ile peeling

TCA ile peeling

Fenol ile peeling

Dermabrazyon

Ablatif lazer

Orta ve derin kırışıklıklar Fenol ile peeling

Ablatif lazer

Dermabrazyon

Yüz germe operasyonları

Dolgu maddesi enjeksiyonu

Telenjiektazi Pulsed dye lazer

Mimik çizgileri Botulinum toksin enjeksiyonu

Dolgu maddesi enjeksiyonu

Vücudumuzun en dış bölgesi olan derinin, normal yaşlanma süreci sırasında hücre

metabolizasyonu sonucunda diğer moleküllerle kolayca reaksiyona süperoksit radikalleri, hidrojen

peroksit, hidroksil radikalleri gibi girebilen reaktif oksijen türevleri üretilmektedir. Lipitler ve

proteinler gibi temel biyolojik moleküllerin bu yapılarla kısa süreli maruziyeti, hasara neden

olabilmektedir [12]. Deride görülen en temel hasar, derinin lipit yapısında değişiklik yaparak eritem


41

ve inflamasyona neden olan yapıları oluşturmaları; derinin protein ve aminoasit yapısındaki temel

elemanlarında (elastin ve kollajen lifleri) geri dönüşümsüz bozukluğa neden olmalarıdır. Bu nedenle,

ROS bugün deri yaşlanmasının en önemli nedeni olarak kabul edilmektedir [13-14].

Güneş ışığı oksijenden zengin atmosferle birleşince deri üzerinde istenmeyen ve zararlı etkilere

neden olur. Bu etkiler akut veya kronik olabilir. Akut etkiler; eritem, ödem ve hiperpigmentasyondur.

Kronik etkiler ise fotoyaşlanma, fotokarsinogenite ve immün sistemin baskılanmasıdır. Fotoyaşlanma,

deride kırışıklık, kuruluk ve hiperpigmentasyon ve hipopigmentasyon gibi alacalı pigment anomalileri

gibi değişikliklere neden olur. Derideki fotokimyasal reaksiyonların başlamasında, deri kanseri veya

fotoyaşlanma ile sonuçlanan fotokimyasal reaksiyon serisinin başlaması için güneşten gelen UV

ışınlarının kromofor tarafından absorblanmış olması gerekir [15]. Bu fotokimyasal reaksiyonlar DNA

da nükleik asitlerin oksidasyonunu içeren değişikliklere neden olur. Oksidatif reaksiyonlar proteinler

ve lipidlerin fonksiyonlarının değişmesi ile sonuçlanan modifikasyon yapabilir. Bunların birikimi de

dokularda yaşlanmaya neden olabilir. Bu değişiklikleri azaltmak için insan vücudu oksidatif stres ile

başa çıkabilecek doğal antioksidan enzimlerin ve enzimatik olmayan antioksidanların kullanıldığı bir

mekanizma ile donatılmıştır. Bununla birlikte güneşışığı ve diğer serbest radikal oluşturan etkenler

(örneğin sigara, hava kirliliği) bu sistemi altüst edebilir, doğal koruyuculuğun yetersiz kalması oksidatif

hasar ile sonuçlanır.

Oral yol ile alınan antioksidanlar deriye etkili konsantrasyonda ulaşamadığı için deri

yaşlanması ve fotoyaşlanma tedavisinde topikal uygulama tercih edilmektedir.

Kozmesötik/dermokozmetik hammadde olan antioksidanların kullanım amacı; derinin doğal

savunma mekanizmasını oluşturan fizyolojik antioksidanların eksilen miktarının yerine konulmasıdır

[16-17].

Antioksidanlar, toksik oksijen molekülleri ve serbest radikalleri nötralize ederek vücut

dokularındaki oksidatif stresi önleyip , hücre membranlarını koruyucudurlar [18]. Antioksidan

amaçla ürünlerde en çok kullanılan maddeler; Vitaminler (A, C, E ve B vitamini), Alfa-lipoik asit,

Ko-enzim Q-10 (ubiquinol), İdebenon, Polifenoller, Kinetin gibi moleküllerden oluşur. Bu

maddelerin enflamasyon, fotohasar ve kanser oluşumuna karşı koruyuculukları birbirinden farklıdır

[19]. Tablo 3 ‘te topical ürünlerde yer alan antioksidanlar ve klinik etkinlikleri yer almaktadır.


42

Tablo 3.Topikal formülasyonlardaki antioksidanların yararları (20)

Antioksidan bileşik Kaynak Klinik sonuç

C Vitamini

(askorbil palmitat,

magnezyum, askorbil fosfat)

Meyveler, sebzeler Eritem

Immün baskılama

Fotoyaşlanma

Fotokarsinogenez

E Vitamini

(-tokoferol asetat,-tokoferol

süksinat)

Bitkisel yağlar, tohumlar, kuru meyveler,

etler

Eritem

Fotoyaşlanma

Immün baskılama

Fotokarsinogenez

A Vitamini (retinoller,

karotenoidler)

Renkli meyve ve sebzeler

(ör,domates, tatlı patates)

Fotoyaşlanma

Selenyum Mısır, buğday, soya fasulyesi Eritem

Fotokarsinogenez

Silimarin Boğa dikeni Fotokarsinogenez

Immün baskılama

Yeşil çay polifenolleri

(epikateşin, epikateşin-3-

gallat, epigallokateşin,

epigallokateşin-3-gallat)

Çaydan izole edilen fraksiyonlar Eritem

Immün baskılama

Fotoyaşlanma

Fotokarsinogenez

Soya isoflavonları (genistein,

daidzein, equol)

Soya, kırmızı yonca, ginkgo biloba Eritem

Fotoyaşlanma

Immün baskılama

Fotokarsinogenez

Kafeik asit (ferulik asit, kafeik

asit fenetil ester)

Kahve taneleri, propolis, bitki tohumları Eritem

Immün baskılama

Apigenin Meyveler ve yapraksı sebzeler, çay, şarap Foyoyaşlanma

Fotokarsinogenez

Polypodium leucotomos

ekstresi

Tropical fern plant Polypodium

leucotomos

Eritem

Fotoyaşlanma

Fotokarsinogenez

Piknogenol Extract from bark of maritime pine tree Enflamasyon

Immün baskılama

Fotokarsinogenez

Resveratrol Üzüm, fındık, meyve tohum ve kabukları,

kırmızı şarap

Eritem

Fotokarsinogenez

Alfa Lipoik Asit (ALA)

İnsan hücrelerinde fizyolojik olarak bulunan lipoik asit özellikle antiaging etkili kozmetik

ürünlerin formülasyonlarına sıklıkla eklenen günümüzde kozmetik pazarındaki en güçlü antioksidan

maddedir. Derideki hücre metabolizmasını artırır ve gelecekte oluşacak hasarı önlerken yaşlı derinin

de onarılmasına yardımcı olur. Yaşlanmayla birlikte, glutatyon seviyesi doğal olarak düşer, böylece

serbest radikaller ve diğer çevresel toksinlere daha hassas hale gelinir. ALA, koruyucu bir

antioksidan olan glutatyonun ve detoksifikasyon bileşiklerinin seviyesinin normale yakın hale geri

döndürülmesini sağlar. [22-23]


43

Tablo 4. Antioksidanlar [21]

I. grup Grup Suda çözünen antioksidanlar

- Vitamin C

- Glutatyon

II. Grup Yağda çözünen antioksidanlar

- Vitamin A

- Vitamin E

III. Grup Enzimatik antioksidan sistemleri

- Enzimatik glutatyon sistemi

- Süperoksit dismutaz (SOD)

IV. Grup Diğer antioksidanlar

- Bitkisel ekstreler

- Flavonoidler (Gingko ekstresi)

- Polifenolik bileşikler (Yeşil çay)

- Beta karoten

- Glukopiranosidler

- Melatonin

Tarımcı, kozmesötik antioksidanları 4 grupta sınıflandırmıştır [21] (Tablo 4).

Lipoik asit hücre zarından geçtikten sonra dokuda indirgenerek dihidrolipoik asite (DHLA) döner.

DHLA, lipoik asitten çok daha fazla antioksidan etki göstermektedir [24]. DHLA deri üzerine

uygulandıktan sonra birkaç dakika içerisinde oksitlendiği için topikal uygulanacak formülasyonlarda

kullanımını engellemektedir. Bu nedenle antioksidan etkisi daha az olmasına rağmen, deriden daha

stabil formu halinde emilebilen ve keratinositlerde derhal DHLA’ya indirgenen ALA’nın

kullanılması önerilmektedir [25-26].

Lipoik asidin antioksidan özellikleri şöyle sıralanabilir:

• serbest radikal süpürücü,

• ağır metaller ile şelat yapıcı,

• Vitamin C, vitamin B, CoEQ10 ve glutatyon gibi diğer antioksidan türevleri ile sinerjik etki [27].

Podda ve arkadaşları yaptıkları çalışmalarda, topikal olarak uygulanan alfa lipoik asidin

uygulamadan 2 saat sonra dengeye eriştiğini; uygulanan ALA’nın önemli bölümünün stratum

korneumda (%45), çok az kısmının ise epidermisin diğer tabakalarında (%1 kadarı) ve % 4’nün de

dermis ve yağlı dokuda biriktiğini göstermişlerdir. Aynı araştırmacılar, UV’ye maruziyetten 2 saat

önce % 5 konsantrasyonda ALA içeren kremin topikal olarak uygulandığında deriyi UVA/B’ye bağlı

oksidasyona karşı önemli oranda koruduğunu da göstermişlerdir [28].

Aynı zamanda antienflamatuvar özellik gösteren ALA eksfoliant olarak etki eder. Beitner’in 33

kadın üzerinde yaptığı randomize, çift körlü ve plasebo kontrollü çalışmada Bu yüzün bir tarafına %5


44

ALA içeren krem diğer tarafına ise plasebo krem 12 hafta boyunca günde 2 defa uygulanmıştır. Yüz

derisinde ALA’nın yaşlılığa bağlı olarak gelişen istenmeyen yapısal değişiklikler üzerine etkisi kişisel

testler, klinik incelemeler, fotografik değerlendirmeler ve lazer profilometri ölçümleri kullanılarak

değerlendirilmiştir. Sonuçta, 12 haftalık düzenli kullanım sonucunda fotoyaşlanma ile yüz derisinde

meydana gelen değişikliklerde anlamlı iyileşme elde edildiği gösterilmiştir.

İnsanlar üzerinde yapılan çalışmada %3 ALA içeren lesitin bazlı formülasyon topikal olarak

kullanıldığında, kontrol grubuna göre (lesitin baz) UVB ile uyarılmış eritemi 2 kat daha hızlı azalttığı

gösterilmiştir. Bunun, serbest radikallerden kaynaklı deri hasarının engellemesine bağlı olduğu

bildirilmiştir [14].

İnsan deneklerde yapılan çalışmalarda, ALA’in topikal olarak uygulandıktan sonra deri

üzerinde çok hafif bir hassasiyet oluşturduğu; uygulamadan birkaç dakika sonra bu durumun tümüyle

geçtiği bildirilmiştir. Önerilen kullanımı, ilk hafta için gün aşırı günde bir defa, üçüncü hafta için,

eğer herhangi bir hassasiyet oluşmamışsa günde iki defa şeklindedir [26].

Koenzim Q10 (Ubikinon)

Koenzim Q10 (CoQ10) ya da ubikinon, örneğin balık ve kabuklu deniz ürünü gibi gıdaların

yanıra solunum zincirinin bir komponenti olarak tüm insan hücrelerinde bulunan yağda çözünebilen

bir antioksidandır. Vücudun enerji ihtiyacının % 95 kadarı CoQ10 tarafından sağlanmaktadır [29].

Güçlü antioksidan özelliği serbest oksijen türevlerini temizleme ve hücreleri oksidatif stresten

koruma yeteneğinden ileri gelmektedir. Başta deri olmak üzere bütün dokularda bulunmaktadır ve

hem ekstrinsik hem de kronolojik yaşlanma sürecinde rol oynadığına inanılmaktadır. Dokulardaki

CoQ10 seviyesinin yaş ile azaldığı pek çok yazar tarafından bildirilmiştir. [30]

İn vitro çalışmalar, CoQ10’nun ultraviyole A (UVA) irradyasyonunu takiben kolajenaz

sentezlenmesini baskıladığını göstermiştir [31]. CoQ10’nin insan derisindeki topikal etkisi üzerine

sadece birkaç çalışma bulunmaktadır. Bununla birlikte, CoQ10 birçok over-the-counter (OTC)

kozmetik üründe bulunan popüler bir topikal antioksidandır. Topikal CoQ10 uygulaması ile ilgili bir

yan etkileri şimdiye kadar rapor edilmemiştir.

Likopen

Güçlü bir antioksidan olan Likopen, kırmızı meyve ve sebzelerde bulunan ve bunların kırmızı

renginden sorumlu olan serbest radikalleri giderici bir karotenoiddir [32-33]. Erken yaşlanmaya karşı

cildi koruyucu özelliğinin yanı sıra çevresel hasarlara karşı da antioksidan koruma sağlar. Likopen


45

kollajen üretme kabiliyetini arttırarak ve kırışıklıkları azaltarak cildi güçlendirir. Foto kaynaklı

tümörlere karşı kemoproventif etkilerinin olduğu fare modellerinde kanıtlanmıştır [34]. Hakkında

çok az klinik veri bulunmasına karşın çeşitli cilt bakım ürünlerinin bileşiminde yer almaktadır [35].

Çay Polifenolleri

Yeşil çay, çok popüler bir içecektir ve Camellia sinensis bitkisinden çıkarılan bir

antioksidandır. Yeşil çay ağırlıklı olarak epikateşin, epikateşin-3-gallat, epigallokateşin ve

epigallokatekin-3-gallat gibi monomer kateşinler içerir. Topikal olarak uygulanan yeşil çay özleri

hem UV ışınına maruz kalmış deride glutatyon ve glutatyon geri dönüşüm enzimlerinin seviyelerini

korumaya yardımcı olur hem de cilt koruyucu antioksidan enzimlerin tükenmesi azaltır [36].

Silimarin

Silimarin, Silybum marianum (süt devedikeni) bitkisinin tohumlarından türetilen doğal bir

polifenolik flavonolignan olan antioksidandır. Silibin (silibinin), biyolojik olarak en aktif olarak

kabul edilen ana bileşendir ve güçlü antioksidan özelliklere sahiptir [37]. Antioksidan, anti-

enflamatuar ve bağışıklık düzenleyici özellikleri sayesinde cilt kanseri ve fotoyaşlanmayı önlemeye

yardımcı olur.

Kahve Ekstresi

Polifenoller içeren Coffe arabica bitkisinin meyvesinden eksrakte edilen bir antioksidandır ve

yeşil çay, nar özü ve C ve E vitaminlerinden daha güçlü bir antioksidan özelliğe sahiptir. 2007 yılında

hiperpigmentasyon, ince çizgiler, kırışıklıklar ve genel yaşlanma görünümde azalma gösteren % 1

oranında CoffeeBerry ® polifenolleri içeren bir ürün (Revaleskin ™, Stiefel Laboratories) 2007

yılında piyasaya çıkmıştır.

Üzüm Çekirdeği Ekstresi

Üzüm çekirdeği ekstresi Vitis vinifera bitkisinden ekstrakte edilir ve flavonoid ailesinden olan

proantosiyanidinler içerir. Serbest radikal süpürücü aktiviteye sahip güçlü bir antioksidandır ve bu

etkisi C ve E vitaminlerinden daha kuvvetlidir [38]. Topikal kozmetik formülasyonlara yaşlanmayı

önleyici olarak ilave edilmektedir. Aynı zamanda iyileştirici saç bakım ürünlerinde de etkilidir.

Takahashi ve ark. tarafından farelerde saç kökündeki epitel hücrelerde bölünmeyi artırdıklarını ve

minoksidilden daha etkin olduğunu saptanmıştır [40]. Medicated Mohkatsurin PB, 1998’de


46

Japonya’da yeni saç oluşumunu sağlamak ve saç kayıplarını önlemek üzere quasi drug olarak

ruhsatlandırılmıştır.

Kamimura ve Takahashi [41], elmadan ekstrakte edilen Procyanidin B-2’nin hücre kültürü

çalışmalarında plaseboya göre 3 kat daha etkin olduğunu bildirmişlerdir (Şekil 1).

Şekil 1. Procyanidin-B2’nin saç gelişimi üzerine etkisi [41]

Nar Ekstresi

Nar özü Punica granatum bitkisinin çeşitli kısımlarından elde edilebilir. Özellikle fenolik

bileşenleri güçlü antioksidan aktiviteye sahiptir. Meyve özünün topikal uygulamasının UVA veUVB

aracılı deri hasarlarını iyileştirdiği in vitro olarak gösterilmiştir [41].

Piknogenol

Piknogenol proantosiyanidinler zengin Fransız deniz çam (Pinus pinaster) bitkisinden elde

edilmektedir. Güçlü serbest radikal temizleyiciler gibi hareket eden flavonoidler ve fenolik bileşikler içerir.

Piknogenolün % 0.05 - % 0,2 konsantrasyonda topikal uygulamasından sonra farelerde Bbağışıklık

sisteminin baskılanması ve enflamatuvar güneş yanığı reaksiyonunda iyileşme gözlenmiştir [42]

Niasinamid

Niasinamid, veya nikotinamid, vitamin B kompleksi grubunun suda çözülebilen bir bileşenidir.

Antioksidan aktivite yanı sıra, aynı zamanda anti-enflamatuar, bir renk açıcı ve immunomodulant

özellikleri sergilediği gösterilmiştir. Niacinamide kullanılması doku ve deri tonunu geliştirmek ve

ince çizgilerin, kırışıklıkların ve hiperpigmentasyon azaltmak için gösterilmiştir.


47

Genistein

Genistein, UV kaynaklı oksidatif DNA hasarını önleme kapasitesine sahip kızıl yonca, soya

gibi baklagillerden elde edilen bir isofalvondur [43].Topikal veya oral takviye olarak kullanılan

Genisteinin UVB-uyarımlı cilt fotoyaşlanmasına karşı insan cildini etkin bir şekide koruduğu

gösterilmiştir [44-45]. Topikal olarak insan derisine uygulanmasının MAP kinaz, ERK ve JNK’nın

UV ile uyarılmasını inhibe ederek mRNA kollajenaz uyarılmasını inhibe ettiği bulunmuştur [46].

Yüz nemlendiricileri, güneşten koruyucular ve yaşlanma karşıtı etkileri sağladığı iddia edilen diğer

cilt bakım formülasyonları gibi çok çeşitli ürünün bileşiminde yer almaktadır.

Aloe vera jeli

Uzun yıllardır kozmetik ürünlerde kullanılan ve Aloe vera bitkisinin yapraklarından elde

edilen cildi nemlendirici ve yumuşatıcı etkileri bulunan bir bitkisel ekstredir. Taşıdığı steroller nedeni

ile antienflamatuvar etkiye; sinnamik asit esterleri nedeniyle de UVA’yı filtre edici özelliğe sahiptir.

Bu nedenle UV ışınları ve serbest radikallerden kaynaklanan yaşlanmaya karşı yaşlılık belirtilerinin

oluşmasını geciktirmek amacı ile kullanılmaktadır.

Bunların dışında fotokoruyucu özelliği olduğu düşünülen ve üzerinde çalışılan maddeler

Kullavanijaya ve Lim tarafından derlenmiştir, (Tablo 5) [47].

Tablo 5. Diğer fotokoruyucu ajanlar [47]

Ajan Kaynak Fotokoruyucu özellikler

Calcitriol (1,25-dihidroksvitamin D3)

Böbreklerde sentez Metallotiyonein indükleme (serbest radikal yakalama)

Kafeik asit ve ferulik asit Bitki ve sebzeler Antioksidan ve serbest radikal yakalayıcı Polypodium leucotomos Bitkisel ekstre Antioksidan ve antienflamatuvar Çinko Antioksidan 2-Furildioksim Sentetik Demir ile şelat yapıcı Kadmiyum klorür Sentetik Metallotiyonein üretimi Polifenolik bileşikler Green tea Antioksidan Cistus Makiler Serbest radikal yakalayıcı Butillenmiş hidroksitoluen Koruyucu, yardımcı

madde Sentetik antioksidan

Izoflavonlar Bitkiler Antioksidan Izoflavon metabolitleri -Genistein Soya fasulyesi UV kaynaklı enflamasyon ve immune baskılamaya

karşı koruma -Equol Kırmızı yonca Kafein Bitkisel Apoptozisin artırılması Bitki oligosakkaritleri -Ksiloglukanlar Tamarind tohumları UVB uyarımlı immune baskılamanın önlenmesi -Aloe poli/oligosakkarit Aloe barbadensis N-asetilsistein Sentetik Glutatyon(endojen antioksidan) seviyesinde artış T4 endonükleaz V Bakteriyel DNA

kesme enzimi Siklobütan pirimidin dimer tamiri

Timidin dinükleotid Sentetik Melanogenezin artırılması, DNA tamirinin artırılması Omega-3 çoklu-doyurulmuş yağ asidi

Balık yağı Sunburn hücre oluşumunun azalması, antienflamasyon

Celecoxib Sentetik Siklooksigenaz 2 inhibisyonu


48

Pandel ve arkadaşları ise deri yaşlanmasında fotokoruyucu etkileri olan eksojen antioksidan

maddeler ile antioksidan madde karışımlarını derlemiştir, (Tablo 6) [48].

Tablo 6. Fotokoruyucu özelliğe sahip eksojen antioksidan maddeler ve madde karışımları [48]

Antioksidan karışımlar Çalışma çıktıları Literatür

Oral vitamin E ve beta-

karoten desteği

İnsan derisinde UV radyasyonu uyarımlı oksidatif stres

McArdle et al., 2004 [49]

Karotenoidler ve tokoferoller Fotooksidatif stres sırasında oluşan reaktif oksijen türevlerinin süpürülmesi

Stahl et al., 2000 [50]

Beta-karoten, lutein, and

likopen

UV radyasyonu uyarımlı eritem şiddetinde azalma

Albanes et al., 1996 [51]

Domates ekstresi ve çözünür

Lyc-o-Mato içeren içecek

UV radyasyonu sonrasında eritem oluşumunun azaltılması

Aust et al., 2005 [52]

Quercetin, hesperetin ve

naringenin

Güneş ışığının neden olduğu, başlattığı veya alevlendirdiği deri hastalıklarında koruyucu ajan

Bonina et al., 1996 [53]

-Tokoferol ve askorbat -Tokoferol ve askorbat birlikte alındıktan sonra MED artışı

Fuchs and Kern, 1998 [54]

Vitamin C ve E kombinasyonu Vitaminlerin birlikte kullanımı ile ortalama MED değerinin baseline gore artışı

Eberlein-Konig et al., 1998 [55]

Vitamin C, vitamin E, likopen,

beta-karoten, rosemary

polifenol ve karnosik asit

UVA’ya maruz kalan indan dermal fibroblastlarında fotokoruyucu potansiyel

Offord et al., 2002 [56]

Likopene, beta-karoten, alfa-

tokoferol ve selenium

UV uyarımlı hasara karşı epidermal savunma parametrelerinden bazılarında önemli derecede artış

C sarini et al., 2003 [57]

Beta-karotene, likopen,

tokoferol, and askorbik asit

Derideki melanin konsantrasyonunda önemli oranda artış

Postaire et al., 1997 [58]

Karotenler (beta-karoten ve

likopene), vitamins C ve E,

selenium ve

proantosiyanidinler

Radyasyona karşı deriyi koruma etkilerinin kıyaslanması

Greul et al., 2002 [59]

Kozmesötik amaçla kullanılan antioksidanların, deri yaşlanması üzerindeki etkileri yapılan

bilimsel çalışmalar ile ortaya kondukça bu maddelerin kozmetik ürünlerde kullanımının artacağı

düşünülmektedir. Uygun bir formülasyon veya taşıyıcı system ile biraraya getirildiklerinde

tüketiciye ulaşma şanslarının yüksek olduğu ifade edilmektedir.


49

KAYNAKLAR

1. Bauman, L. (2007). Skin ageing and its treatment. Journal of Pathology, 211(2), 241-251.

2. Utto, J. (1997). Understanding premature skin aging. The New England Journal of Medicine,

337(20), 1463-1465.

3. El-Domyati, M., Attia, S., Saleh, F., Brown, D., Birk, D.E., Gasparro, F., Ahmad, H., Uitto, J.

(2002). Intrinsic aging vs. Photoaging: a comparative histopathological, immunohistochemical,

and ultrastructural study of skin. Experimental Dermatology, 11(5), 398-405.

4. Contet-Audonneau, J.L., Jeanmarie, C., Pauly, G. (1999). A histological study of human wrinkle

structures: comparison between sun-exposed areas of the face, with oe without wrinkles, and

sun-protected areas. British Journal of Dermatology, 131(4), 717-725.

5. Yaar, M., Glichrest, A. (2001). Ageing and photoageing of keratinocytes and melanocytes.

Clinical Experimental Dermatology, 26, 583-591.

6. Gniadecka, M., Nielsen, O.F., Wessel, S., Heidenheim, M., Christensen, D.H., Wulf, H.C.

(1998). Water and protein structure in photoaged and chronically aged skin. Journal of

Investigative Dermatology, 111, 1129-1133.

7. Fisher, G.J., Wang, Z.Q., Datta, S.C., Varani, J., Kang, S., Voorhees, J.J. (1997).

Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. The New England Journal

of Medicine, 37, 1419-1427.

8. Varani, J., Spearman, D., Perone, P., Fligiel, S.E.G., Datta, S.C., Wang, Z.Q., Shao, Y., Kang,

S., Fisher, G.J., Voorhees, J.J. (2001). Inhibition of type I procollagen synthesis by damaged

collagen in photoaged skin and by collagenase-degraded collagen in vitro. American Journal of

Pathology, 158, 931-942.

9. Ma, W., Wlaschek, M., Tantcheva-Poor, I., Schneider, L.A., Naderi, L., Razi-Wolf, Z., Schüller,

J., Scharffetter-Kochanek, K. (2001). Chronological ageing and photoageing of the fibroblasts and

the dermal connective tissue. Clinical and Experimental Dermatology, 6, 592-599.

10. Kondo, S. (2000). The roles of cytokines in photoaging. Journal of Dermatological Science, 23(1),

30-36.

11. Lavker, R.M., Zheng, P.O., Dong, G. (1987). Aged skin: a study by light transmission electron

and scanning electron microscopy. Journal of Investigative Dermatology, 88, 44-51.


50

12. Zhai, H., Maibach, H.I. (2002). Skin Antioxidants. Cosmetics and Toiletries, 117(8), 28-32.

13. Rieger, M.M. (1993). Oxidative Reactions in and on Skin: Mechanism and Prevention.

Cosmetics and Toiletries, 108 (Dec), 43-56.

14. Lazarus, M.C., Baumann, L.S. (2001). The use of cosmeceutical moisturizers, Dermatology

Therapeutics, 14, 200-207.

15. Trautinger, F. (2001). Mechanisms of photodamage of skin and its functional consequences for

skin ageing. Clinical and Experimental Dermatology, 26, 573-577.

16. Amer, M., Maged, M. (2009). Cosmeceuticals versus pharmaceuticals. Clinical Dermatology,

27, 428–430.

17. Kerscher, M., Buntrock, H. (2011). Update on cosmeceuticals. Journal der Deutschen

Dermatologischen Gesellschaft, 9 (4), 314–328.

18. Stone, W.L., Smith, M. (2004). Therapeutic uses of antioxidant liposomes. Molecular

Biotechnology, 27, 217-230.

19. Choi, C.M., Berson, D.S. (2006). Cosmeceuticals, Seminar in Cutaneous Medicine Surgery, 25,

163-68.

20. Chen, L., Hu, J.Y., Wang, S.Q. (2012). The role of antioxidants in photoprotection: A critical

review. Journal of American Academic Dermatology, 67, 1013-1024.

21. Tarımcı, N. (2006). Kozmetik ürün formülasyonlarında yeni alternatifler: kozmesötik maddeler.

Türkiye Klinikleri Journal of Medical Sciences, 2(17), 1-5.

22. Podda, M., Zollner, T.M., Grundmann-Kollmann, M., Thiele, J.J., Packer, L., Kaufmann, R.

(2001). Activity of alpha lipoic acid in the protection against oxidative stress in skin. Current

Problems in Dermatology, 29, 43–51.

23. Suh, J., Wang, H., Liu, R., Liu J, Hagen, T. (2004). (R)-α-lipoic acid reverses the age-related

loss in GSH redox status in post-mitotic tissue: Evidence for increased cysteine requirement for

GSH synthesis. Archives Biochemistry and Biophysics, 423, 126-135.

24. Preetha, J.P., Karthika, K. (2009). Cosmeceuticals – an evolution. International Journal of

ChemTech Research, 1(4), 1217-1223.

25. Podda, M., Han, D., Koh, B., Fuchs, J., Packer, L. (1994). Conversion of lipoic acid to

dihydrolipoic acid in human keratinocytes. Journal of Investigative Dermatology, 102(4), 598.

26. Tırnaksız, F. (2005). Antioksidanların cilt bakım ürünlerinde kullanımı. MİSED, 13-14, 26-37.


51

27. Rona, C., Vailati, F., Berardesca, E. (2004). The cosmetic treatment of wrinkles. Journal of

Cosmetic Dermatology, 3, 26–34.

28. Podda, M., Rallis, M., Traber, M.C., Packer, L., Maibach, H.I. (1996). Kinetic study of

cutaneous and subcutaneous distrubition following topical application of [7,8-14C] rac--lipoic

acid onto hairless mouse. Biochemical Pharmacology, 52(4), 627-633.

29. Ernster, L., Dallner, G. (1995). Biochemical, physiological and medical aspects of ubiquinone

function. Biochimica Biophysica Acta, 1271(1), 195-204.

30. Şen, T., Tarımcı, N. (2015). Kozmesötik aktif maddeler-II, in: Kozmesötik/Dermakozmetik

madde ve ürünler, Yazan, Y. Ed.

31. Hoppe, U., Bergemann, J., Diembeck, W., Ennen, J., Gohla, S., Harris, I., Jacob, J., Kielholz,

J., Mei, W., Pollet, D., Schachtschabel, D., Sauermann, G., Schreiner, V., Stäb, F., Steckel, F.

(1999). Coenzyme Q10, a cutaneous antioxidant and energizer. Biofactors, 9(2-4), 371-378.

32. Srinivasan, M., Sudheer, A.R., Pillai, K.R., Kumar, P.R., Sudhakaran, P.R., Menon, V.P. (2007).

Lycopene as a natural protector against gamma-radiation induced DNA damage, lipid

peroxidation, and antioxidant status in primary culture of isolated rat hepatocytes in vitro.

Biochimica Biophysica Acta, 1770, 659-665.

33. Britton, G. (1995). Structure and properties of carotenoids in relation to function. FASEB

Journal, 9(15), 1551-1558.

34. Fazekas, Z., Gao, D., Saladi, R.N., Lu, Y., Lebwohl, M., Wei, H. (2003). Protective effects of

lycopene against ultraviolet B–induced photodamage. Nutrition and Cancer, 47(2), 181-187.

35. Allemann, I.B., Baumann, L. (2008). Antioxidants used in skin care formulations. Skin Therapy

Letters, 13(7), 5-9.

36. Vayalil, P.K., Elmets, C.A., Katiyar, S.K. (2003). Treatment of green tea polyphenols in

hydrophilic cream prevent UVB-induced oxidation of lipids and proteins, depletion of

antioxidant enzymes and phosphorylation of MAPK proteins in SKH-1 hairless mouse skin.

Carcinogenesis, 24, 927-936.

37. Meeran, S.M., Katiyar, S., Elmets, C.A., Katiyar, S.K. (2006). Silymarin inhibits UV radiation-

induced immunosuppression through augmentation of interleukin-12 in mice. Molecular Cancer

Therapeutics, 5, 1660-1668.

38. Mantena, S.K., Katiyar, S.K. (2006). Grape seed proanthocyanidins inhibit UV-radiation-

induced oxidative stress and activation of MAPK and NF-kappaB signaling in human epidermal

keratinocytes. Free Radical Biology and Medicine, 40(9), 1603-1614.


52

39. Takahashi, Y., Kamiya, T., Yokoo, Y. (1998). Proanthocyanidins from grape seeds promote

proliferation of mouse hair follicle cells in vitro and convert hair cycle in vivo. Acta

Dermatologica-Venereologica, 7, 428-432.

40. Kamimura, A., Takahashi, T. (2002). Procyanidin B-2, extracted from apples, promotes hair

growth: a laboratory study. British Journal of Dermatology, 146, 41-51.

41. Aslam, M.N., Lansky, E.P., Varani, J. (2006). Pomegrenate as a cosmeceutical source: Pomegranate

fractions promote proliferation and procollagen synthesis and inhibit matrix metalloproteinase-1

production in human skin cells. Journal of Ethnopharmacology, 103, 311-318.

42. Sime, S., Reeve, V. (2004). Protection from inflammation, immunosuppression, and

carcinogenesis induced by UV radiation in mice by topical pycnogenol. Photochemistry and

Photobiology, 79, 193-198.

43. Wei, H., Cai, Q., Rahn, R.O. (1996). Inhibition of UV light- and Fenton reaction-induced

oxidative DNA damage by the soybean isoflavone genistein. Carcinogenesis, 17, 73-77.

44. Wei, H., Saladi, R., Lu, Y., Wang, Y., Palep, S.R., Moore, J., Phelps, R., Shyong, E., Lebwohl,

M.G. (2003). Isoflavone genistein: photoprotection and clinical implications in dermatology.

Journal of Nutrition, 133(11), 3811-3819.

45. Maziere, C., Dantin, F., Dubois, F., Santus, R., Mazière, J. (2000). Biphasic effect of UVA

radiation on STAT1 activity and tyrosine phosphorylation in cultured human keratinocytes. Free

Radical Biology and Medicine, 28(9), 1430-1437.

46. Kang, S., Chung, J.H., Lee, J.H., Fisher, G.J., Wan, Y.S., Duell, E.A., Voorhees, J.J. (2003).

Topical N-acetyl cysteine and genistein prevent ultraviolet-light-induced signaling that leads to

photoaging in human skin in vivo. Journal of Investigative Dermatology, 120(5), 835-841.

47. Kullavanijaya, P., Lim, H.W. (2005). Photoprotection. Journal of American Academy of

Dermatology, 52, 937-958.

48. Pandel, R., Poljsak, B., Godic, A., Dahmane, R. (2013). Skin photoaging and the role of

antioxidants in its prevention. ISRN Dermatology, Volume 2013, Article ID 930164,

http://dx.doi.org/10.1155/2013/930164, 11.

49. McArdle, F., Rhodes, L.E., Parslew, R.A.G., Close, G.L., Jack, C.I.A., Friedmann, P.S., Jackson, M.J.

(2004). Effects of oral vitamin E and β-carotene supplementation on ultraviolet radiation-induced

oxidative stress in human skin. American Journal of Clinical Nutrition, 80(5), 1270–1275.

50. Stahl, W., Heinrich, U., Jungmann, H., Sies, H., Tronnier, H. (2000). Carotenoids and

carotenoids plus vitamin E protect against ultraviolet light-induced erythema in humans.

American Journal of Clinical Nutrition, 71(3), 795–798.


53

51. Albanes, D., Heinonen, O.P., Taylor, P.R., Virtamo, J., Edwards, B.K., Rautalahti, M., Hartman,

A.M., Palmgren, J., Freedman, L.S., Haapakoski, J., Barrett, M.J., Pietinen, P., Malila, N., Tala, E.,

Liippo, K., Salomaa, E.R., Tangrea, J.A., Teppo, L., Askin, F.B., Taskinen, E., Erozan, Y.,

Greenwald, P., Huttunen, J.K. (1996). α-tocopherol and β-carotene supplements and lung cancer

incidence in the alpha-tocopherol, beta-carotene cancer prevention study: effects of base-line

characteristics and study compliance. Journal of the National Cancer Institute, 88(21), 1560–1570.

52. Aust, O., Stahl, W., Sies, H., Tronnier, H., Heinrich, U. (2005). Supplementation with tomato-

based products increases lycopene, phytofluene, and phytoene levels in human serum and

protects against UV-light-induced erythema. International Journal for Vitamin and Nutrition

Research, 75(1), 54–60.

53. Bonina, F., Lanza, M., Montenegro, L., Puglisi, C., Tomaino, A., Trombetta, D., Castelli, F.,

Saija, A. (1996). Flavonoids as potential protective agents against photo-oxidative skin damage.

International Journal of Pharmaceutics, 145(1-2), 87–94.

54. Fuchs, J., Kern, H. (1998). Modulation of UV-light-induced skin inflammation by D-alpha-

tocopherol and L-ascorbic acid: a clinical study using solar simulated radiation. Free Radical

Biology and Medicine, 25(9), 1006–1012.

55 Eberlein-Konig, B., Placzek, M., Przybilla, B. (1998). Protective effect against sunburn of

combined systemic ascorbic acid (vitamin C) and d-α-tocopherol (vitamin E). Journal of the

American Academy of Dermatology, 38(1), 45–48.

56. Offord, E.A., Gautier, J.-C., Avanti, O., Scaletta, C., Runge, F., Krämer, K., Applegate, L.A. (2002).

Photoprotective potential of lycopene, β-carotene, vitamin E, vitamin C and carnosic acid in UVA-

irradiated human skin fibroblasts. Free Radical Biology and Medicine, 32(12), 1293–1303.

57. Césarini, J.P., Michel, L., Maurette, J.M., Adhoute, H., Béjot, M. (2003). Immediate effects of

UV radiation on the skin: modification by an antioxidant complex containing carotenoids.

Photodermatology Photoimmunology and Photomedicine, 19 (4), 182–189.

58. Postaire, E., Jungmann, H., Bejot, M., Heinrich, U., Tronnier, H. (1997). Evidence for

antioxidant nutrients-induced pigmentation in skin: results of a clinical trial. Biochemistry and

Molecular Biology International, 42(5), 1023–1033.

59. Greul, A.-K., Grundmann, J.-U., Heinrich, F., Pfitzner, I., Bernhardt, J., Ambach, A., Biesalski,

H.K., Gollnick, H. (2002). Photoprotection of UV-irradiated human skin: an antioxidative

combination of vitamins E and C, carotenoids, selenium and proanthocyanidins. Skin

Pharmacology and Applied Skin Physiology, 15(5), 307–315.


DERLEME / REVIEW

ALZHEIMER HASTALIĞI TEDAVİSİNDE NANO BOYUTLU İLAÇ

TAŞIYICI SİSTEMLERİN KULLANIMI

NANOSIZED DRUG DELIVERY SYSTEMS FOR ALZHEIMER DISEASE

TREATMENT

Nadir DERELİ, Özge GÜN, Canan HASÇİÇEK*

Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Teknoloji A.D.,

06100 Tandoğan-Ankara, TÜRKİYE

ÖZET

Alzheimer hastalığı dünya çapında çok sayıda insanı etkileyen, önümüzdeki yıllarda çok daha fazla insanı

etkilemesi beklenen, bilişsel bozukluklar ve hafıza sorunları ile karakterize progresif bir nörodejeneratif

hastalıktır. Alzheimer’s Disease International (ADI) 2015 raporuna göre dünyada yaklaşık 46 milyon kişi

Alzheimer hastalığı ya da Alzheimer ile ilişkili demanstan etkilenmektedir. Hastalığının kesin nedeni

bilinmemektedir ve radikal tedavisi mümkün değildir. Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar

açısından bakıldığında, spesifik bir organa hedefleme beyne istenmeyen maddelerin girmesini engelleyen

sıkıca konumlanmış endotelyal hücrelerden oluşan kan beyin bariyerinin (KBB) varlığı nedeniyle

çözülememiş bir problem olarak varlığını sürdürmektedir. Nanoteknolojideki son gelişmeler ise bu

sorunun çözümü için umut vaat etmektedir. Santral sinir sistemine (SSS) ilaç taşıyan nanoyapılardan ilaç

taşıma performanslarının geliştirilmesi, yeni hedeflendirme ligandları ile beyne seçiciliklerinin

artırılması, KBB permeabilitelerinin artırılması ve nörotoksisitelerinin azaltılması beklenmektedir. Bu

derlemede Alzheimer hastalığı, hastalığın tedavisindeki engeller ve nanoteknoloji bazlı ilaç taşıyıcı

sistemlerin bu engelleri ortadan kaldırmadaki rolü üzerinde durulacaktır.

Anahtar kelimeler: alzheimer hastalığı; kan beyin bariyeri; nanosistemler; santral sinir sistemi

* Sorumlu Yazar / Corresponding author: Canan HASÇİÇEK



Ankara Ecz. Fak. Derg., 40(1): 54-73, 2016 Dereli ve ark.

55

ABSTRACT

Alzheimer disease is a progresive neurodegenerative disease which affects a lot of people worldwide and

expected to affect more people in next years, characterized by memory and cognitive disfunctions.

According to Alzheimer’s Disease International (ADI) 2015 report almost 46 million people has affected

from Alzheimer’s disease or Alzheimer related diseases worldwide. The exact cause of the disease is stil

unknown and radical therapy is not possible. Targeting to a specific organ is stil an unsolved problem for

neurodegenerative disesases like Alzheimer’s Disease because of the existance of blood brain barrier

which is composed of tightly located endothelial cells and restricts the enterance on the unwanted

substances to brain. Last developments in nanotechnology promise for solving this problem. It is expected

from nanosized BBB drug delivery systems to develop drug delivery performance, improve the brain

selectivity with targeting ligands, enhance blood brain barrier (BBB) permeability and decrease

neurotoxicity. In this review Alzheimer’s disease, obstacles for the treatment and the role of

nanotechnology based drug delivery systems for overcoming this obstacles will be discussed.

Key words: alzheimer’s disease; blood brain barrier; central nervous system; nanosystems

GİRİŞ

Popülasyonun yaşlanması ile birlikte nörodejeneratif hastalıklarda hızlı bir artış görülmüştür.

Alzheimer hastalığı, dünya çapında 65 yaş ve üstü yaşlı popülasyonda [1] sık karşılaşılan ve hafıza

bozuklukları, uzaysal ya da geçici yönelim bozuklukları, karar verme zorlukları ile karakterize

nörodejeneratif hastalıktır. Hastalığın prevalansı 60 yaş üstü popülasyonda %5-10 iken 85 yaş

üstünde %40-50’ye ulaşır [2]. Alzheimer hastalarının yaklaşık %5’ini ise 40-50 yaş arası hastalar

oluşturur [3]. Dünya Sağlık Örgütü’ne (WHO) göre dünya üzerinde Alzheimer hastalığı 600 milyar

$’a mal olmaktadır ve 2050 yılına kadar özellikle yaşlı popülasyonda Alzheimer hastalığı görülme

oranının yaklaşık 3 kat artması beklenmektedir [4]. Hastalığın nedeni bilinmemektedir ve

günümüzde dejeneratif prosesi durduracak ya da yavaşlatacak bir tedavi yöntemi yoktur [1].

Günümüzde dünya çapında yaklaşık 46 milyon demanslı bulunmaktadır [5]. Görülen bu

demansların %60-80’ini oluşturan Alzheimer hastalığı en sık rastlanan demans olup beyindeki nöral

elementlere zarar verir. Beyindeki nöron olarak adlandırılan sinir hücrelerinin bozukluğu ve sonunda

ölümü bireylerin hafızasını, fonksiyonel ve kognitif yeteneklerini sonunda da yürüme, çiğneme gibi

yeteneklerini doğrudan etkiler [1]. Alzheimer hastalığının belirtileri yavaş yavaş gelişir ve zamanla

günlük işleri etkileyecek boyutlara ulaşır [3]. Beyindeki nöron ve sinapsların hasarına bağlı olarak

Alzheimer hastalığının belirtileri kısa süreli hafıza kayıpları, isimleri hatırlayamama, cevap verme

güçlüğü, kafa karışıklığı, davranışsal değişiklikler, fiziksel bozukluklar olarak görülebilir [1]. Bu

belirtilerin sebebi genetik ve genetik dışı faktörlerdir. Majör genetik olmayan etkenler ileri yaş,

Dereli ve ark. Ankara Ecz. Fak. Derg., 40(1): 54-73, 2016

56

obezite, travma ve kardiyovasküler hastalıklardır. Erken başlangıçlı ailesel Alzheimer, Alzheimer

hastalıklarının yalnızca %5’ ini oluşturur ve 65 yaşından önce başlar [2].

Alzheimer Hastalığı Tedavisi

Alzheimer Hastalığının Standart Tedavisi

Alzheimer hastalığı tedavisi için ilaç geliştirme çabaları bir yandan ümit verirken bir yandan

da hayal kırıklığı yaratır. Farklı hedefler ve etki mekanizmalarına sahip ilaçlardan yalnızca birkaçı

klinikte kullanılabilmektedir [2].

İstenen ve beklenen tedavi, hastalığa neden olan altta yatan patolojinin tedavisi ile hastalığın

ilerleyişinin durdurulması ve hastanın eski normal hayata döndürülmesidir [6]. Ancak, santral sinir

sistemi (SSS) ilaçlarının hedeflendirmesinde kan beyin bariyeri (KBB) tarafından oluşturulan engel,

sistemik dolaşımda plazma proteinleri tarafından opsonizasyona uğramaları ve periferal yan etkiler

nedeniyle sınırlıdır [2]. Günümüzde uygulanan tedavi stratejileri ile Alzheimer hastalığını radikal

olarak tedavi etmek henüz olası değildir [1,6,7]. Bununla beraber son yıllarda ortaya çıkan daha etkili

maddelerle hastalığın semptomlarını iyileştirecek, ilerleyişini bir nebze yavaşlatacak, hastanın günlük

aktivitelerini düzeltecek semptomatik tedavi yöntemleri geliştirilmektedir. Alzheimer hastalığının

tedavisi bilişsel fonksiyonlara yönelik tedavi ve hastanın psikolojik semptomlarına yönelik tedavi

olmak üzere iki başlıkta gözden geçirilebilir [6]. Bilişsel işlev bozukluğunun tedavisi için kullanılan

etkin maddeler zayıflamış olan kolinerjik nörotransmisyonu güçlendirmek ve artmış olan glutaminerjik

nörotransmisyonu zayıflatmak olmak üzere iki temel mekanizma ile etki göstermekte, bu amaçla en

çok rivastigmin, donepezil ve memantin kullanılmaktadır. Ayrıca Alzheimer hastalarınında görülen

davranış değişiklikleri ve psikiyatrik belirtileri kontrol altına almak için antidepresan, antipsikotik ve

sedatif/hipnotik ilaçlardan da yararlanılmaktadır [1,8]. Alzheimer hastalığı oluşumunun biyolojik

mekanizmasının son derece karmaşık oluşu ve hastalığın nöropatolojisinde birçok faktörün yer alması

Alzheimer hastalığı oluşumunun engellenmesi ve hastalığın seyrinin yavaşlatılması için değişik

stratejilerin kullanılmasını zorunlu hale getirmiştir [9].

Kan Beyin Bariyeri (KBB)

KBB; kan dolaşımı ve SSS arasındaki dinamik, fiziksel ve biyolojik bir bariyerdir [10]. Beyni

istenmeyen moleküller ve patojenlerden koruyan, yüksek derecede seçici ve etkili bir duvar görevi

görür ancak aynı zamanda terapötik ve diagnostik ajanların beyne taşınması için üstesinden

gelinmesi gereken en büyük engellerden biridir [11].


57

Paul Ehrlich tarafından 1885’te tanımlanmış olan ve vücuttaki en büyük yüzey alanı oluşturan

(20 m2) kan beyin bariyeri, devamlı ve neredeyse geçilmez bir hücresel bariyer oluşturarak

ksenobiyotiklerin ve endojen maddelerin geçişini düzenleyen ve sınırlayan sıkı kavşaklar ile

karakterizedir. Ayrıca beyin mikrodamar hücrelerinde üretilen sıkı kavşak proteinleri ve adheran

kavşak proteinleri, yüklü iyonların akışına direncin ölçüsü olan ve suda çözünen yüklü maddelerin

paraselüler girişini kısıtlayan yüksek transendotelyal elektriksel dirençten (1500-2000 Ω/m2)

sorumludur [10,12]. Beyin homeostazının büyük bir kısmı, KBB’deki bu kavşaklar aracılığıyla içeri

ve dışarı akış ile düzenlenir. KBB istenmeyen molekülleri aktif bir şekilde beyinden uzaklaştırma ve

beyne girişlerini engelleme yeteneklerine sahiptir; gerekli besinlerin, uyarıcı moleküllerin ve immün

hücrelerin beyin içerisine akışını düzenler [11].

KBB; endotelyal hücreler, perisitler ve bazal membrandan oluşur. Periferal kapillerler ile

karşılaştırıldıklarında beyin kapillerleri gözenekli olmamaları, pinositler ve mikrodamar endotelyal

hücreleri ile kaplı olmaları sayesinde daha sıkı bir yapıya sahiptirler. Sıkı kavşaklar, mikroçevrenin

düzenlenmesi ve hücre farklılaşmasının kontrolünden sorumlu olan klaudinler gibi transmembranal

proteinlerden oluşur. Endotelyal hücreleri saran asterosit koruması biyokimyasal destek sağlamanın

yanı sıra büyüme faktörü ve inflamatuvar bileşenlerin üretiminde de rol alır. Perisitler ve bazal

membran KBB’nin stabilitesine katkıda bulunur. Bu bariyer beyne bir homeostatik kendi kendini

koruma mekanizması sağlarken aynı zamanda ilaç taşıma açısından aşılmaz bir engel oluşturarak

nörolojik hastalıkların tanı ve tedavisini zorlaştırır [2,7].

KBB fiziksel bariyer olmanın yanı sıra, çeşitli reseptörler, iyon kanalları ve KBB’de eksprese

edilen içeri/dışarı akış transport proteinlerinin ekspresyon ve fonksiyonlarını etkileyen seçici

metabolizmaya dayalı bir bariyer de oluşturarak beyindeki ksenobiyotiklerin farmakokinetik ve

farmakodinamik profillerini düzenler [12]. Endotelyumda beyin metabolizması için gerekli besinler

ve küçük moleküllerin taşınması için glukoz taşıyıcı (GLUT1) ve aminoasit taşıyıcı (LAT1) dahil

olmak üzere çeşitli taşıyıcı proteinler eksprese edilir. Bunun yanında istenmeyen materyallerin beyne

girişinin engellenmesi ve etkin bir şekilde dışarı taşınmasından sorumlu bir sınıf lipoprotein

reseptörleri ile birlikte P-glikoprotein (P-gp), çoklu ilaç direnç proteini (MRP) ve ileri glikasyon son

ürünleri için reseptörler (RAGE) gibi dışarı akışı sağlayan bazı taşıyıcılar eksprese edilir [11].

Dışarı akış pompaları, endotelyumun her iki tarafında da bulunan, istenmeyen moleküllerin

beyinden dışarı taşınması için eksprese edilen taşıyıcı proteinler ve reseptörlerdir. Kan kısmına

moleküllerin geçişini engelleyebilirler ve molekülleri beyin kısmından etkin bir şekilde dışarı

taşıyabilirler. Beyne ilaç geçişini artırmak amacıyla dışarı akış inhibitörleri kullanılarak ilaçların


58

dışarı akış pompaları ile bağlanma durumlarını sınırlandırmak beyindeki ilaç konsantrasyonunun

artmasını sağlayacaktır [11]. En çok araştırılan taşıyıcı protein olan P-gp beyin kapillerinin luminal

membranında eksprese edilir ve ksenobiyotikleri beyin dokusundan sistemik dolaşıma atan bir

pompa olarak görev yaparak beyin parankimasına susbtrat girişini önemli ölçüde sınırlar ve önler.

Diğer yandan organik anyon taşıyıcı polipeptit ailesi (OATP) ve organik anyon taşıyıcılar (OAT)

subtratların beyne taşınmasını sağladığı gibi dışarı atımına da neden olabilir [12].

Terapötik bileşenlerin beyne ulaşmak için pek çok membranı geçmesi gerekir. Ancak hemen

hemen bütün yüksek molekül ağırlıklı ilaçlar (>400-600Da) ve düşük molekül ağırlıklı ilaçların

%98’i KBB’yi geçemez [13]. İlaçların yağda çözünürlük ve molekül ağırlığı gibi fizikokimyasal

özellikleri KBB’yi ne kadar geçeceğini belirler [2]. Sadece fizyolojik pH’da iyonize olmayan,

lipofilik ve düşük molekül ağırlıklı (< 400 Da) ilaçlar KBB’yi difüzyon mekanizması ile geçerler

[2,11]. Aminoasitler, nöropeptitler gibi diğer bileşenler ise KBB’yi geçebilmek için spesifik

taşıyıcılara ihtiyaç duyarken peptit ve proteinler KBB’yi doyurulabilir bir transport sistemi ile

geçerler. Geleneksel taşıma mekanizmalarındaki yetersizlik nedeniyle ilaç moleküllerinin KBB’yi

geçebilmesi için KBB’nin osmotik olarak açılması ya da ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi gibi

yeni stratejilere ihtiyaç duyulmaktadır [2].

Kan Beyin Bariyerinden İlaç Geçiş Yolları

Terapötik ya da diagnostik ajanların KBB’den etkili ve başarılı bir şekilde geçmesi için etkin

maddenin molekül ağırlığı, yapısal konformasyonu, molekül yükü, lipofilikliği, konsantrasyon

gradyanı, formülasyonda kullanılan polimer, hücresel proteinlere afinitesi, dokunun patofizyolojik

durumu ve etkin madde ya da dozaj formunun reseptörlere afinitesi gibi pek çok faktör göz önünde

bulundurulmalıdır [2].

Günümüze kadar birçok araştırmacı moleküllerin KBB’yi aşabilmesi için çok farklı

yaklaşımlar denemiştir [10]. Yapılan bu çalışmalar; direkt intrakraniyal, intraserebral ya da

intraventriküler infüzyon ya da depo formülasyonların intraventriküler implantasyonu gibi KBB’yi

atlayan girişimsel teknikler, KBB permeabilitesinin osmotik açılma gibi yöntemlerle geçici olarak

artırılması, ilaçların kimyasal modifikasyonu, ilaç moleküllerinin permeabilitesini artıracak in siliko

teknikler, ilaç taşıyıcı nanoboyutlu sistemlerin kullanımı, KBB’yi geçemeyen bir molekülü KBB’yi

geçebilen bir molekülle birleştirme yoluyla gerçekleştirilen truva atı tekniği ve intranazal yol gibi

KBB’yi atlayacak alternatif uygulama yollarının kullanımı olarak sıralanabilir [7-14].


59

En ümit vaat edici strateji ise KBB hücreleri ile moleküler seviyede etkileşecek, bariyerin

normal fonksiyonları ile girişim yapmadan var olan fizyolojik transport mekanizmalarını kullanan

ilaç taşıyıcı nanosistemlerin kullanımıdır. Reseptör ve adsorptivite aracılı transitozlar kandan beyne

ilaç geçişini sağlayacak en iyi mekanizmalardır. Nanosistemlerin bu mekanizmalarla KBB’den

geçişini sağlayabilmek için KBB’ye hedeflendirmek amacıyla fonksiyonelleştirilmeleri, kanda kalış

sürelerinin uzatılması, retiküloendotelyal sistemden kaçabilmeleri, toksik olmamaları,

biyoparçalanır ve biyouyumlu olmaları ve immünolojik olmamaları gerekmektedir [10].

Nanosistemlerin KBB’ye penetrasyonu ve ilaçların permeabilitesinin artırılmasıyla beyne

geçişi; nanosistemlerin beyin kan damarlarında artan alıkonması ve kapiller duvarlarında

adsorpsiyon nedeniyle oluşan konsantrasyon gradyanından dolayı artan transport, yüzeylerinde

kaplanmış sürfaktanlar ile endotelyal hücre membranı lipitlerinin çözünürleştirilmeleriyle

membranın akışkanlaştırılması sayesinde ilaç permeabilitesinin artırılması, endotelyal hücreler arası

sıkı kavşakların nanosistemler aracılığıyla açılması, endotelyal hücreler tarafından endositozu ve

hücre içerisinde ilaç salımı, endotelyal hücre tabakasından transitozu, polisorbat 80 ile kaplama gibi

yöntemlerle özellikle P-gp gibi dışarı atım sistemlerinin inhibisyonu gibi mekanizmalarla

sağlanabilir [2,15,16].

Şekil 1: Kan Beyin Bariyerini Geçmek için Olası Yolların Şematik Özeti [17]

İlaçların KBB’den transport mekanizmaları aşağıdaki gibi tanımlanır [7, 12, 13, 17] (Şekil 1);


60

Paraselüler yol

İlacın moleküler büyüklüğü ve lipofilikliğine dayalı ve konsantrasyon gradyanına bağlı olarak

gerçekleşen pasif transport-Transselüler yol

Aktif ve pasif prosesleri içeren, glukoz, aminoasitler, nükleositler gibi maddelerin taşınmasında

görülen taşıyıcı aracılı transport

Ökaryotik hücrelerde makromoleküllerin seçici alımı için aktif transport prosesi olan, insülin ve

albümin gibi endojen peptitlerin alımında görülen reseptör aracılı endositoz

Pozitif yüklü nanomateryal ve beyin endotelindeki negatif yüklü bölgeler arasındaki elektrostatik

etkileşmelerden kaynaklanan adsorptivite aracılı transport

Paraselüler Yollar

Suda çözünebilen moleküllerin hücreler arası yolaklardan sıkı kavşaklar aracılığı ile serbest

difüzyonuna dayanan bir mekanizmadır. Ancak etkin maddelerin sadece uygun molekül

büyüklüğüne ve suda çözünürlüğe sahip küçük bir grubu sıkı kavşaklar aracılığıyla beyne

geçebilirken daha büyük moleküller için bu yolun kullanılması endotelyal hücreler arasındaki sıkı

kavşaklarda kısa süreli ve geri dönüşlü açıklıkların oluşturulmasına dayanmaktadır. Bu da biyolojik,

kimyasal ve fiziksel yöntemlerle başarılabilir. Ancak bu yöntemler seçici olmamaları, sıkı

kavşakların açık olmasının KBB bütünlüğüne zarar vermesi ve bu nedenle çoğu çözünmüş maddenin

kandan beyne difüzyonunun artmasına neden olmaları nedeniyle, Alzheimer hastalığı tedavisi gibi

uzun süreli tedavi için uygun değildir [11].

Transselüler Yol - Pasif Transport

Pasif transport, enerji gerektirmeyen, moleküllerin hücresel membranlardan konsantrasyon

gradyanına bağlı olarak elektrokimyasal gradyanı düşüren geçişidir. Konsantrasyon gradyanının yanı

sıra KBB’yi geçecek maddenin ya da taşıyıcı sistemin lipofilikliği, molekül ağırlığı, yükü ve hidrojen

bağlama kapasitesi gibi yapısal ve fizikokimyasal özellikleri de pasif transportu etkiler [11, 12, 14].

Sadece alkoller ve steroidal hormonlar gibi hücre zarında çözünebilen, nötr ve <400 Da moleküller

pasif transportla geçebilir [11, 12].

Taşıyıcı Protein Aracılı Transport

İlaçların sıkı kavşaklar aracılığıyla hücreler arasından geçmesinden başka, moleküller KBB’yi

oluşturan endotelyal hücreler aracılığıyla da beyne geçebilir [11].


61

Taşıyıcı aracılı transportta zayıf permeasyon gösteren çözünen maddelerin hareketi

proteinlerle sağlanır ve ikiye ayrılır: çözünen maddelerin konsantrasyon gradyanına bağlı olarak

taşıyıcı aracılı gerçekleşen kolaylaştırılmış difüzyonu ve moleküllerin elektrokimyasal gradyanın

tersine taşındığı enerji gerektiren aktif transport [12].

Transitoz

Transitoz, KBB’nin luminal tarafında endositoz ile başlar. Burada hücre membranındaki

reseptörlerle ya da elektrostatik etkileşmeler, ilaç ve moleküllerin veziküle alınmasına ve daha sonra

beyin endotelyal hücre sitoplazması aracılığıyla gidip gelmesine neden olur. Etkin madde

moleküllerinin veziküllere alınması, molekülü endojen enzimlerden korur. Bunu takiben, molekülün

KBB’nin alüminal tarafında ekzositoza maruz kalması gerekmektedir [11].

1- Reseptör Aracılı Transsitoz (RAT)

Moleküler biyolojideki son gelişmeler, KBB’de eksprese edilen reseptörlere ligandların

bağlanmasının beyne seçici hedefleme için uygulanabilir bir yol olduğunu açıklığa kavuşturmuştur.

Reseptör aracılı endositoz KBB permeasyonunu artırması ve özgünlüğü nedeniyle ilaç taşıyıcı

sistemlerin beyne seçici hedeflemesi için büyük bir potansiyele sahiptir [12]. RAT, taşıyıcı sistemler

aracılığıyla beyne hedeflendirme sağlamasının yanı sıra etkin maddeyi çoklu ilaç dışarı atım

pompalarından koruması nedeniyle de Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisi

için ümit vaat edici bir strateji olarak görülür [13]. Nanosistemlerin vasküler endotelyal büyüme

faktörü, epidermal büyüme faktörü, insülin benzeri büyüme faktörü, insülin, albümin, transferrin,

Angiopep-2 gibi KBB taşıyıcıları ile yüzey modifikasyonu ve konjugasyonu ile

fonksiyonelleştirilmesi nanosistemlerin kinetiklerini önemli ölçüde geliştirir [7]. Ancak yüksek

afinite her zaman yüksek etkili transitozu garantilemez [11].

RAT, KBB hücrelerinde yüksek oranda eksprese edilen reseptörlerin varlığına dayanan ve

fonksiyonelleştirilmiş nanosistemlerin seçici olarak KBB’den geçişini sağlayan fizyolojik bir

mekanizmadır. İnsülin, transferin ve apolipoprotein E KBB’yi bu mekanizma ile geçen ve

nanosistemlerin fonksiyonelleştirilmesi için de sıkça kullanılan proteinlerdir. Ayrıca belirli

monoklonal antikorlar (MoAb) da bu mekanizma ile KBB’yi geçer. Örneğin OX26, 8d3 ve R17217

MoAb’ları transferrin reseptörüne bağlanır [10].

Alzheimer hastalığı patolojisi ile ilgili reseptörlerin çeşitli örnekleri aşağıda verilmiştir:

Transferrin Reseptörü (TfR): TfR, demir bağlı transferrinlerin KBB de dahil vücuttaki çeşitli doku

bariyerlerinden taşınmasından sorumludur [11]. Transferrin reseptörü yoğunluğu Alzheimer


62

hastalarında özellikle beyin kapiller endotelyumunda artar [13]. Bu da transferrin reseptörünü

Alzheimer hastalığında etkin maddelerin reseptör aracılı taşınması için uygun bir aday yapmaktadır.

Bu reseptör yapılan çalışmalarda reseptör aracılı transitoz için kullanılmış başlıca hedeftir [11].

Transferrin reseptörlerinin dolaşımda doğal transferrin tarafından doyurulması ve transferrin ile

hedeflendirilmiş ilaçların reseptörle etkileşebilmek için vücutta bulunan doğal transferrin ile

yarışması gerekliliği nedeniyle transferrinin tek başına bir ligand olarak kullanımı uygun değildir.

Bunun üstesinden gelmek için doğal transferrinlerin bağlanmasını engellemeyecek monoklonal

antikorlar ve diğer peptitler taşıyıcı sistemlere konjuge edilerek TfR’ nin belli epitopları aracılığı ile

beyne hedeflendirilebilir [11,18].

Loureiro ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada, KBB’den beyne istenen konsantrasyonda etkin

madde taşınabilmesi için yüzeyi anti-transferrin reseptörü monoklonal antikoru (OX26) ve anti-amiloit

β antikoru (DE2B4) ile fonksiyonelleştirilen ve peptit yapılı yeni bir etkin madde olan iAβ5 yüklü PLGA

nanopartikülleri geliştirilmiştir. Geliştirilen sistemin etkinliği ve toksisitesi, KBB modeli olarak domuz

beyni kapiller endotelyal hücreleri (PBCEC) kullanılarak değerlendirilmiş ve monoklonal antikorlarla

fonksiyonelleştirilmiş nanopartiküllerin beyne alımının fonksiyonelleştirilmemiş nanopartiküllere

oranla arttığı gözlenmiştir [13].

İnsülin Reseptörleri: İnsülin reseptörleri beyinde glukoz homeostazını devam ettirmek için önemlidir.

Aβ’nın da insülin reseptörlerine kolaylıkla bağlanabilmesi ve Alzheimer hastalarında amiloit ve insülinin

insülin reseptörü için yarışması nedeniyle glukoz kullanımı azalır. Alzheimer hastaları ekstra glukoz

azalmasından yararlanamayacağı için bu reseptör ideal bir aday olmayabilir [11].

Lipoprotein Reseptörleri: Lipoprotein reseptörleri beyinde temizleme ve sinyalden sorumlu olan

reseptör proteinlerinin geniş bir sınıfıdır. Protein bağlı düşük dansiteli lipoprotein reseptörlerinin

(LPR-1) baskılanmasının Aβ moleküllerinin beyinden temizlenmesini azalttığı bilinmektedir. İlaç

taşınması için dışarıdan gelen bir ligand ile rekabet, Aβ’nin beyinden temizlenmesini engelleyebilir

ki bu durum Alzheimer hastalarında büyük olasılıkla zararlıdır. Diğer taraftan, bir başka düşük

dansiteli lipoprotein, Apo E reseptörü kolesterolün beyin içine taşınmasından sorumludur ve bu

yüzden KBB’ye permeasyonun artırılması için bir hedef olarak önerilmiştir [11].

Aβ agregatlarının oluşumunun inhibe edilmesinin ya da oluşan agregatların destabilizasyonunun

Alzheimer hastalığının tedavisi için bir strateji olmasından yola çıkarak Bana ve arkadaşları

lipozomların insan beyin kapillerlerinden alımını sağlamak üzere Apo E16’ nın reseptöre bağlanan

bölgesinden türetilmiş modifiye bir peptit ve Aβ’ ya yüksek afinite gösteren fosfatidik asitle


63

fonksiyonelleştirilmiş lipozomlar (mApoE-PA-LIP) formüle etmişlerdir. Geliştirilen bifonksiyonel

lipozomların KBB’yi geçme yetenekleri hCMEC/D3 hücre hatları ile oluşturulan in vitro KBB modeli

üzerinde radyoişaretli lipozomlarla inkübasyon sonucu elde edilen radyoaktivitenin ölçümü ile

değerlendirilmiş, permeabilitenin 2.5×10−5 cm/dk ile sadece fosfatidik asit ile fonksiyonelleştirilmiş

lipozomlardan yaklaşık 5 kat fazla olduğu görülmüştür. İntravenöz uygulama sonrası biyodağılım

çalışmaları sağlıklı Balb/c fareler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Sakrifiye edilen farelerin beyin, kan,

karaciğer, dalak ve böbrek dokularındaki radyoaktivite ölçüldüğünde beyindeki radyoaktivite mApoE-

PA-LIP formülasyonunda PA-LIP formülasyonuna oranla daha fazla, beyin/kan radyoaktivite oranının

da mApoE-PA-LIP için PA-LIP formülasyonundan 5 kat fazla olduğu gözlenmiştir. Geliştirilen

mApoE-PA-LIP formülasyonlarının Aβ42 agregasyonunu inhibe etme etkisi tioflavin testi, önceden

oluşan agregatların destabilizasyonu etkisi ise tioflavin testi ve SDS-PAGE/Western Blot analizi ile

değerlendirilmiş ve Aβ42 agregatı oluşumunun inhibisyonu ve oluşmuş agregatların destabilizasyonu

etkisinin kuvvetle zamana ve lipit konsantrasyonuna bağlı olduğu ve mApoE-PA-LIP

formülasyonunun sadece fosfatidik asit ya da sadece mApoE ile fonksiyonelleştirilmiş lipozom

formülasyonlarından daha etkili olduğu görülmüştür [19].

Difteri Toksini Reseptörü (DTR): Beyindeki Alzheimer hastalığı ile ilgili enflamasyon

koşullarında DTR sayısının artması ve bu reseptörün beyin homeostazına gerekli endojen ligandlara

sahip olmaması nedeniyle Alzheimer hastalığında görüntüleme ve terapötik taşıma için faydalı bir

hedef olabilir. Ancak difteri toksininin toksisitesi nedeniyle ilaç taşıma için uygun bir ligand değildir.

İlaç taşınmasını geliştirmek için DTR hedeflemesi amacıyla difteri toksisinin toksik olmayan mutantı

olan ve 1980’lerden beri aşı bileşimlerine giren CRM197 keşfedilmiştir [11]. CRM197 etkin bir

transitozu başlatabilir ve toksik analoğu difteri toksini kadar etkilidir [20].

Nikotinik Asetilkolin Reseptörleri: Nikotinik asetilkolin reseptörleri Kuduz Virüsü

Glikoproteininin (RVG) hedefi olan 39 aminoasitten oluşan peptittir. RVG, nöronlar ve endotelyal

hücrelerdeki alfa-7 alt birimine bağlanır [11].

RNA interferans (RNAi), hastalığa sebep olan genlerin doğrudan değiştirilmesi yoluyla

Alzheimer hastalığının tedavisi için umut vaat eden bir stratejidir. Klinik olarak başarılı bir RNAi

uygulaması için güvenli ve etkili bir siRNA taşıyıcı sistem geliştirilmelidir. Beyne terapötik genlerin

taşınması için daha önceleri viral vektörler gibi güvenlik sorunları olan ve immün cevap

oluşturabilecek bir yol kullanılsa da yeni çalışmalar nükleik asit ile iyonik etkileşimler

oluşturabilecek katyonik polimerler aracılığı ile viral olmayan gen taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi

üzeride yoğunlaştırılmıştır. Bu amaçla amiloit plak oluşumunda rol alan beta-sekretaz-1’e (BACE1)


64

hedeflendirilmek üzere poli(mannitol-ko-PEI) gen taşıyıcı (PGT) sistemler geliştirilmiş ve RVG

fragmanı peptit yapılı ligand ile konjuge edilerek Alzheimer hastalığındaki tedavi etkinliği

araştırılmıştır. 182,3 nm boyutundaki R-PEG-PMT/siRNA ve 200 nm boyutundaki PEG-

PMT/siRNA kompleksleri 200 nm’den küçük olmaları ve PEG konjugasyonu sayesinde kazandıkları

nötral yüzey yükü nedeniyle endositoz ile hücre içine alıma uygun bulunmuştur. R-PEG-

PMT/siRNA komplekslerinin in vitro hedefleme etkinliği değişik hücre tiplerinin komplekslerle

muamelesi sonrası gen susturma etkinlikleri ile değerlendirilmiş ve komplekslerin yüzeyindeki RVG

modifikasyonunun Neuro2a ve SH-sy5y hücre hatlarında yaklaşık iki kat susturmaya neden olduğu

görülmüştür. İn vitro KBB permeabilite tayini bEnd.3 (fare beyin kapiller endotelyal hücre hattı) ve

B-23 (sıçan asetoritoma hücre hattı) hücre hatlarının birlikte kültürü ile oluşturulan in vitro KBB

modelinde FITC işaretli komplekslerle elde edilen floresan yoğunluğunun ölçümü ile yapılmış ve

görünür permeabilite katsayıları (Papp) değerlendirildiğinde R-PEG-PMT/siRNA kompleksinin

permeabilitesinin PEG-PMT/siRNA kompleksinden 2,2 kat fazla olduğu görülmüştür. Buna

dayanarak in vitro KBB modelinde osmotik olarak aktive olan PGT’ nin kaveolar endositozu

tetikleyerek reseptör aracılı transitozu artırdığı sonucuna varılmış, aynı zamanda geliştirilen modelde

deney öncesi ve sonrası TEER (transendotelyal elektriksel direnç) değerlerinin ölçümü ile

komplekslerin KBB bütünlüğüne zarar verip vermediği araştırılarak deney öncesi ve sonrası arasında

anlamlı bir fark bulunamamıştır. İn vivo biyodağılım çalışmalarında ise komplekslerin farelere iv

olarak uygulanmasından 4 saat sonra yapılan görüntülemelerde R-PEG-PMT/siRNA kompleksinin

beyinde daha çok biriktiği görülmüştür. RVG ile konjuge edilmiş PGT’nin, RNAi terapötiklerinin

beyne hedeflendirilmesi ve KBB’den reseptör aracılı transitozun sağlanması için iyi bir sistem

olduğu görülmüştür [21].

2- Adsorptivite Aracılı Transsitoz (AAT)

Bir ligand ile endotelyal hücrelerin luminal yüzeyi arasındaki elektrostatik etkileşmelere dayanır.

Hücreye penetre olabilen peptitler ve katyonik proteinler nanosistemlerin yüzeyini dekore ederek

KBB’yi geçmek için sıkça kullanılırlar [10].

İnsan serum albümini gibi doğal pozitif yüklü proteinler ve makromoleküller endotelyal hücre

membranındaki negatif yüklü mikro bölgeler ile elektrostatik etkileşimlerden dolayı KBB üzerinden

transsitoz yapabilirler. Pozitif yüklü kısımlar sayesinde nanoboyutlu ilaç taşıyıcı sistemlerin yüzey

alanlarının artması ile AAT KBB’den birçok etkin maddenin geçişini büyük ölçüde arttıracak

potansiyele sahiptir. AAT endotelyal hücre membranı ile seçici olmayan elektrostatik etkileşim ile

başlar ve tek başına KBB’nin permeasyonunu artırmak için yüksek bir kapasiteye sahiptir. Buna


65

karşın AAT’nin düşük seçiciliği, bu ilaç taşıyıcı sistemin vücuttaki karaciğer ve böbrek gibi diğer

dokularda da tutulumu artırarak beyindeki tutulumu azaltacaktır. Ancak PEG kaplı nanosistemlerin

karaciğer tutulumunu azalttığı ve kan sirkülasyon zamanını arttırdığı bilinmektedir. Buna ek olarak,

RAT ile AAT’nin kombine edilmesi ile Alzheimer hastalığını da içeren çeşitli rahatsızlıkların tedavi

edilmesi için KBB üzerinden etkili, yüksek kapasiteye ve yüksek özgünlüğe sahip ilaç taşınması

mümkün olabilir [11].

Çeşitli çalışmalar, pozitif zeta potansiyelleri ve pozitif kısımları ile çeşitli moleküllerin KBB’den

permeasyonu artırabildiğini göstermiştir. Protamin, katyonik proteinler ve hücreye penetre olabilen

proteinler (CPP) AAT’yi artırmak için kullanılmıştır. CPP’ler, hücre içine penetrasyonu artırma

yeteneğine sahip çok yönlü bir sınıf kısa (30 aminoasit uzunluğundan daha az) proteindir [11].

Bunun dışında, pozitif bir yük içeren veya yüzey modifikasyonları ile pozitif yük kazanmış ilaç

taşıyıcı sitemler büyük umut taşırlar. Genellikle fizyolojik pH gibi nötr ve asidik koşullarda bu

grupların protonlanması nedeniyle amin grupları ön plana çıkan katyonik polimerlerin KBB’de

permeasyonu artırdığı öne sürülmektedir. Çeşitli çalışmalar amin grupları içeren rastgele dağılmış

polisakkaritlerden oluşan kitozan ile konjuge edilmiş nanopartiküllerin KBB’de tutulumu

artırabildiğini ve bunu güvenli bir şekilde yaptığını göstermiştir. Kitozan bu nedenle Alzheimer

hastalığını da içeren birçok hastalıkta nanopartiküler bir ilaç taşıyıcı olarak büyük ilgi görmüştür.

Kitozanın amin grupları fizyolojik pH’da pozitif olarak protonlanarak hücre zarı ile etkileşir ve

endozom için potansiyel uygun bir yüzey alanı oluşturur. Birçok grup, güvenli ve etkili bir polimerik

taşıyıcı araç olduğu için kitozanı kullanmıştır. Ancak polikatyonik polimerlerin nekrotik ve apoptotik

yolakların dahil olduğu mekanizmalar nedeniyle sitotoksik olduğu bilinmektedir ve bu nedenle

genellikle klinik uygulamalara uygun değildirler [11].

Nanosistemlerin Alzheimer Hastalığı Tedavisinde Kullanımı

Nörolojik hastalıkların girişimsel olmayan tedavileri, pek çok etkin madde ve biyoteknolojik

ajanın anatomik ve biyokimyasal dinamik bariyerler KBB ve kan serebrospinal sıvı bariyerinden

dolayı beyin parankimasına penetre olamayışı nedeniyle SSS’ye ulaşımı zor olduğu için sınırlıdır.

Nanoteknolojideki son gelişmeler bu sorunun çözümü için umut vaat etmektedir. 1-100 nm

boyutundaki nanomateryaller fizikokimyasal özellikleri ve fonksiyonelleştirmeye olanak sağlamaları

sayesinde KBB’yi geçme ve bu sorunun çözümü için potansiyel bir biyomedikal araç oluşturur. Etkin

maddelerin SSS’ye taşınması için pek çok nanotaşıyıcı sistem çalışılmakta ve bu nanoyapılar in vitro

ve in vivo modellerde endositoz ve/veya transitoz ile KBB’den taşınabilmektedir [10].


66

Lipozomlar

Lipozomlar, sulu bir iç çekirdek etrafını saran bir veya daha fazla fosfolipit çift tabakadan oluşmuş

küresel taşıyıcılardır. Lipozomlar, üretim süreçlerine ve fosfolipit bileşimine bağlı olarak uni-, oligo- veya

çok tabakalı taşıyıcılar olarak adlandırılmaktadırlar ve farklı yüzey yüklerine (anyonik, katyonik veya

nötral) sahip olabilirler. Özgün özellikleri bu sistemleri ilaç taşınmasını hedeflemek ve kontrol etmek için

ilgi çekici yapmıştır. Çünkü hem sulu çekirdek içerisinde hidrofilik etkin maddeleri hem de fosfolipit çift

tabaka içerisinde hidrofobik molekülleri enkapsüle edebilirler. Bunun yanısıra, canlı hücre

membranlarının doğal bileşeni olan fosfolipitlerin varlığı nedeniyle düşük toksisiteye sahiptirler [22].

Esnek lipozomlar birtakım moleküllerin deri ve hücresel membranlara geçişini kolaylaştıran

yüksek esnekliğe sahip karakteristik akışkan membranları ile geleneksel lipozomlardan ayrılır. Esnek

lipozomlar fosfolipitler, lipozomun elastik özelliğini artıracak sürfaktan ya da küçük moleküler

alkoller ve sudan oluşmaktadır. Moleküllerin deri ve hücresel membranlara geçişini kolaylaştıran

akışkan membranlara sahip olması nedeniyle esnek lipozomlar hidrofilik ilaçların taşınmasını

artırabilecek potansiyel bir ilaç taşıyıcı olarak düşünülmüştür [23]. Li ve arkadaşları, galantamin

yüklü esnek lipozomların intranazal uygulamaları sonrasında galantaminin farmakokinetik davranışı

ve asetilkolinesteraz inhibisyonu üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla propilen glikol kullanarak

modifiye ince film homojenizasyon yöntemi ile galantamin yüklü esnek lipozomlar hazırlamışlardır.

Asetilkolinesteraz inhibisyonunu incelemek için enzim kaynağı olarak sıçan beyin homojenatları,

sıçanların beyninde galantaminin farmakokinetik davranışlarını belirlemek için KBB’den

transportun devamlı olarak izlenebildiği tek teknik olan serebral mikrodiyaliz yöntemi ve esnek

lipozomların sitotoksisitesini değerlendirmek için sıçan feokromastoma PC-12 hücre dizisi

kullanmışlardır. Yapılan çalışmalar sonucunda galantamin yüklü esnek lipozomların oral uygulama

ile karşılaştırıldığında intranazal uygulaması ile asetilkolinesteraz inhibisyonu etkinliğinin büyük

ölçüde arttığı, Cmax ve AUC010 değerlerinin oral uygulamalarına nazaran sırasıyla 3,52 ve 3,96 kat

daha yüksek olduğu, Tmax değerlerinin 15 saatten 0,75 saate kısaldığı, esnek lipozomların PC-12

hücre hattına toksik olmadığı ve galantaminin lipozomlara yüklendiğinde sitotoksisitesinin azaldığı

bulunmuştur. İn vivo çalışmalarda ise esnek lipozomların intranazal uygulamadan sonra galantamini

sıçan beyin dokusuna taşıyabildiği gözlemlenmiştir [23].

Zhen-Zhen Yang ve arkadaşları, rivastigminin beyindeki dağılımını ve farmakodinamiğini

geliştirmek, intranazal uygulama ile yan etkilerini en aza indirmek amacıyla amonyum sülfat gradyan

yükleme yöntemi kullanarak rivastigmin yüklü CPP ile modifiye edilmiş ve edilmemiş lipozomlar

hazırlamışlardır. Kemirgen beyin mikrovasküler endotelyal hücre modeli üzerinde bu lipozomların


67

KBB’yi geçişini, sıçanlarda ise biyodağılımlarını ve farmakodinamik etkilerini değerlendirmişlerdir.

Sonuçlar, in vitro kemirgen beyin mikrovasküler endotelyal hücreleri modelinde CPP ile modifiye

edilmiş lipozomların KBB üzerinden geçirgenliği artırabildiğini, intranazal uygulamadan sonra

beyindeki ilaç dağılımını ve ilacın farmakodinamiğini artırdığını, eş zamanlı olarak hepatik ilk geçiş

metabolizmasını ve gastrointestinal yan etkileri azalttığını göstermiştir [24].

Polimerik Nanopartiküller

Polimerik nanopartiküller yüzeylere adsorbe edilmiş veya bağlanmış, katı veya çözelti halinde

yüklenmiş ilaçları içeren kolloidal taşıyıcılardır. Bu ilaç taşıyıcı sistemler fizikokimyasal stabilite,

biyouyumluluk, biyoparçalanabilirlik, düşük toksisite, düşük immünojenik cevap, uzatılmış ilaç

salımı ve üretim kolaylığı gibi çeşitli avantajlar ortaya koymaktadır. Ancak etkili bir hücre tutulumu

elde etmek için nanopartikül boyutu 100-200 nm’nin üzerinde olmamalıdır. Polimerik

nanopartiküllerin hazırlanması için koaservasyon, nanopresipitasyon, emülsiyon-çözücü

buharlaştırma yöntemi, emülsiyon-çözücü difüzyon yöntemi, iyonotropik jelasyon, süperkritik sıvı

teknolojisi ve monomer polimerizasyonu gibi farklı yöntemler tanımlanmıştır. Jelatin, kitozan,

PLGA kopolimer, polilaktik asit, poliglikolik asit, polialkilsiyanoakrilat, polimetilmetakrilat ve

polibütilsiyano akrilat gibi birçok polimer etkin maddeleri SSS’ye taşımak için nanopartiküllerin

üretilmesinde kullanılmıştır [22].

Wilson ve arkadaşları, rivastigminin beyne hedeflendirilmesini sağlamak ve serbest ilaç

uygulaması ile gözlenen yan etkileri azaltmak amacıyla emülsiyon polimerizasyon yöntemi ile

poli(n-bütilsiyanoakrilat) (PnBCA) kullanarak rivastigmin yüklü PnBCA nanopartiküller

hazırlamışlardır. Rivastigminin beyindeki tutulumunu ve buna bağlı olarak beyindeki rivastigmin

konsantrasyonunu karşılaştırmak amacıyla rivastigmini Wistar sıçanlara serbest, nanopartiküllere

yüklü ve %1 polisorbat 80 kaplı nanopartiküllere yüklü şeklinde intravenöz (iv) olarak

uygulamışlardır. Sonuçta, serbest rivastigmin ile karşılaştırıldığında %1 polisorbat 80 ile kaplı

PnCBA nanopartiküllerin, rivastigminin beyinde tutulumunu önemli derecede artırdığını ve bu

nanopartiküllere bağlandığında rivastigminin iv enjeksiyondan sonra beyindeki konsantrasyonunun

3,82 kat arttığını göstermişlerdir [25].

Joshi ve arkadaşları, rivastigminin salımının uzatılması ve beyne hedeflendirilmesi için

nanopresipitasyon yöntemi ile PLGA ve emülsiyon polimerizasyon yöntemi ile PnBCA

nanopartiküller hazırlamışlardır. Nanopartiküllerin skopolamin ile indüklenmiş amnezik farelerdeki

hafıza gelişimi üzerindeki etkisi Morris Water Maze Testi ile değerlendirilmiş, rivastigmin çözeltileri


68

ile karşılaştırıldığında PLGA ve PBCA nanopartiküllerle hafıza kaybının geri kazanımının serbest

etkin maddeye göre daha hızlı olduğunu kanıtlamıştır [26].

Nagpal ve arkadaşları, rivastigminin terapötik potansiyelini ve güvenlik profilini artırmak

amacıyla polimer olarak kitozan kullanarak modifiye iyonotropik jelasyon yöntemi ile Tween 80

kaplı rivastigmin yüklü kitozan nanopartiküller hazırlamışlardır. Hazırlanan nanopartiküllerin

farelerdeki skopolamin ile indüklenmiş hafıza kaybının geri kazanılması üzerindeki etkilerini

değerlendirmişlerdir. İv olarak uygulanan serbest rivastigmin ile Tween 80 kaplı rivastigmin yüklü

kitozan nanopartiküllerini karşılaştırdıklarında, Tween 80 kaplı rivastigmin yüklü kitozan

nanopartiküllerinin farelerdeki skopolamin ile indüklenmiş hafıza kaybını önemli ölçüde tersine

çevirdiğini bulmuşlardır [27].

Miseller

Miseller 5 nm’den 100 nm’ye uzanan partikül boyutu ile hidrofobik çekirdek ve hidrofilik kabuğa

sahip kolloidal dispersiyonlarıdır. Bu yüzden, hidrofobik ve hidrofilik moleküller için ilaç taşıyıcı

olarak kullanılabilirler. Miseller; polimerler, fosfolipidler veya her ikisinin karışımı tarafından

oluşturulabilir. İlaç taşıyıcı olarak uygulanmasındaki bazı sınırlamalara rağmen (örneğin; toksisite,

klinik kullanım için onaylanmış polimer sayısının sınırlı olması) polimerik miseller çok araştırılmış,

ancak fosfolipit bazlı miseller daha az toksik olarak gösterilmiştir. Çünkü lipit kullanımı FDA

tarafından farmasötik kullanım için güvenli olarak onaylanmıştır. Misellerin küçük boyutları

polimerik nanopartiküllerin aksine mononükleer fagositik sistem tarafından eliminasyondan kaçış

sağlayarak uzun bir kan sirkülasyon zamanına izin verir. Miseller sistemler yukarıda bahsedilen

sakıncaları nedeniyle Alzheimer hastalığı tedavisi için yaygın olarak kullanılamamaktadır [22].

C. Scialabba ve arkadaşları, hidrofilik bir α-β-poli(N-2-hidroksietil)-D,L-aspartamid omurga ve

hidrofobik skualenil-C17 kısımlar içeren polisorbat 80 bağlı amfifilik kopolimer bazlı miseller

sentezleyip bu misellere rivastigmin yüklemişlerdir. Rivastigmin yüklü olan ve olmayan misellerin

nöronal hücre dizileri üzerinde sitotoksik etkileri, stabilitesini ve fare nöroblastoma hücrelerine

penetrasyon yeteneğini değerlendirmişlerdir. Sonuç olarak misellerin nöronal hücre dizileri üzerinde

bir sitotoksisiteye sahip olmadığını, serbest ilaçla karşılaştırıldığında rivastigmin yüklü misellerin

nöroblastoma hücrelerine tutulumu kolaylaştırdığını ve miseller ilaç taşıyıcı sistemin ilaç

bozunmasını etkili bir şekilde durdurabileceğini bulmuşlardır [28].


69

Alzheimer Hastalığının Teşhisinde Nanosistemler

Nanoteknoloji bazlı sistemler SSS fonksiyonları ve hastalıkların görüntüleme etkinliğinin

geliştirilmesi için dikkat çekmektedir. Pozitron emisyon tomografisi (PET) radyo işaretli amiloit

ligandlarının uygulanması aracılığıyla Alzheimer hastalığının patofizyolojik durumunun anlaşılması

için kullanılmaktadır. Demir, gadolinum ve mangan sıkça çalışılan kontrast ajanlardır.

Süperparamagnetik demir oksit nanopartikülleri ise geniş yüzey alanları, magnetik özellikleri, düşük

toksisiteleri ve kristalin demiroksit çekirdeğin polimerlerle kaplanması ile elde ettikleri

biyouyumlulukları nedeniyle ilgi çekmektedirler [29].

Nanosistemlerin Nörotoksisitesi ve Güvenilirliği

Nanoteknoloji alanındaki gelişmeler beraberinde nano boyutlu sistemler aracılı toksisite ve yan

etki konularını da gündeme getirmiştir. Özellikle partikül boyutu, partikül şekli ve yüzey özellikleri

partiküllerin farmakokinetiği ve biyodağılımlarını etkiler. Terapötik bakış açısıyla yarar-risk oranı

ve bunun doz ve dozlama sıklığı ile ilişkisi göz önüne alınmalıdır. Sitotoksisite açısından ise

polimerik nanopartiküllerin bazı bileşenleri ve nanoyapılar beyin endotel hücrelerinin luminal

yüzeyinde eksprese edilen P-gp dışarı akım pompalarının fonksiyonlarını inhibe edebilmektedir. Bu

SSS’deki hemostatik aracıların transportunu etkileyebilir ya da değiştirebilir. Ayrıca hücre içine

alınan nano boyutlu sistemler yapılarına ve hücre içi yolculuklarına bağlı olmak üzere farklı

yolaklarla nekrotik ya da apoptotik hücre ölümünü tetikleyebilirler. Polimerler gen ekspresyonunu

değiştirebilirler ve bu durum beyin kapiller endotelyal hücrelerine polipleksler ve polikatyonik

yapılarla nükleik asit taşınması açısından ciddi sorunlar oluşturabilir. Polimerler ve kısmen

parçalanmış olan nanopartikül bileşenleri çift zincirli RNA ve mikroRNA gibi endojen nükleik

asitlere bağlanarak normal hücresel prosesleri etkileyip hedef dışı etkileri tetikleyebilir [30].

Nanotaşıyıcıların KBB’nin bariyer fonksiyonunu aşarak SSS’ye geçmesi terapötik ajanların

SSS’ye etkili bir şekilde geçişine imkan yaratırken aynı zamanda etkin maddelere ve

nanomateryallere uzun süreli maruziyet nedeniyle SSS’de toksisiteye de sebep olabilir [12].

SONUÇ

Alzheimer hastalığı dünyada yaklaşık 46 milyon kişiyi etkileyen bir hastalıktır ve ilerleyen

süreçte bu sayının artacağı tahmin edilmektedir [31]. Alzheimer hastalığı tedavisi KBB’nin varlığı

nedeniyle semptomatik tedavi ile sınırlıdır. Nanoteknoloji ise Alzheimer hastalığı gibi SSS

hastalıklarının tedavisi için yeni bir umut ışığı oluşturmaktadır. Son yıllarda geliştirilen polimerik


70

nanopartiküller, lipozomlar, miseller gibi nanoteknolojiye dayalı ilaç taşıyıcı sistemler sayesinde

etkin maddeler beyne etkin bir şekilde hedeflenebilmekte, beyne istenen konsantrasyonda ilaç taşınıp

ilacın beyne geçişi sağlanabilmekte ve istenilen süre boyunca sabit hızda etkin madde salımı elde

edilebilmektedir. Bu nedenle gelecekte nanoteknolojiye dayalı ilaç taşıyıcı sistemlerin Alzheimer

hastalığı tedavisinde klinik cevabı geliştireceği ve hastaların yaşam kalitesini artıracağı

düşünülmektedir.

KAYNAKLAR

1. Cobarrubia ER, Alzheimer’s Disease and Nanotechnology, (Son Erişim tarihi: 01.09.2016),

http://web.eng.fiu.edu/~vlassov/EEE-5425/Cobarrubia-AD.pdf , (2013).

2. Sahni, J.K., Doggui, S., Ali, J., Baboota, S., Dao, L., Ramassamy, C. (2011). Neurotherapeutic

applications of nanoparticles in Alzheimer's disease. Journal of Controlled Release, 152(2),

208-231.

3. Mirsadeghi, S., Dinarvand, R. (2015). Can nanoparticles be beneficial for the early detection

and treatment of Alzheimer disease. Journal of Medical Hypotheses and Ideas, 9(2), 86-87.

4. Kaushik, A., Jayant, R.D., Tiwari, S., Vashist, A., Nair, M. (2016). Nano-biosensors to detect

beta-amyloid for Alzheimer's disease management. Biosensors and Bioelectronics, 80, 273-

287.

5. International AsD, World Alzheimer Report 2015, (2015).

6. Selekler, K. (2010). Alois Alzheimer ve Alzheimer hastalığı. Türk Geriatri Dergisi, 13, 9-14.

7. Kanwar, J.R., Sun, X., Punj, V., Sriramoju, B., Mohan, R.R., Zhou, S.F., Chauhan, A.,

Kanwar, R.K. (2012). Nanoparticles in the treatment and diagnosis of neurological disorders:

untamed dragon with fire power to heal. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and

Medicine, 8(4), 399-414.

8. Özkay, Ü.D., Öztürk, Y., Can, Ö.D. (2011). Yaşlanan dünyanın hastalığı: Alzheimer hastalığı.

SDÜ Tıp Fakültesi Dergisi, 18(1), 35-42.

9. Baysal, İ. (2012). Selektif MAO-B İnhibitörü Selejilin Yüklü PLGA-b-PEG Nanopartiküllerin

Hazırlanması ve Beta Amiloid Fibrillerle Etkileşiminin İncelenmesi, Hacettepe Üniversitesi

Lisansüstü Eğitim – Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinin Nanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim

Dalı İçin Öngördüğü Yüksek Lisans Tezi.


71

10. Re, F., Gregori, M., Masserini, M. (2012). Nanotechnology for neurodegenerative disorders.

Maturitas, 73(1), 45-51.

11. Robinson, M., Yasie-Lee, B., Leonenko, Z. (2015). Drugs and drug delivery systems targeting

amyloid-β in Alzheimers disease. AIMS Molecular Science, 2(3), 332-358.

12. Wong, H.L., Wu, X.Y., Bendayan, R. (2012). Nanotechnological advances for the delivery of

CNS therapeutics. Advanced Drug Delivery Reviews, 64(7), 686-700.

13. Loureiro, J.A., Gomes, B., Fricker, G., Coelho, M.A.N., Rocha, S., Pereira, M.C. (2016).

Cellular uptake of PLGA nanoparticles targeted with anti-amyloid and anti-transferrin receptor

antibodies for Alzheimer's disease treatment. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 145, 8-

13.

14. Wohlfart, S., Gelperina, S., Kreuter, J. (2012). Transport of drugs across the blood-brain

barrier by nanoparticles. Journal of Controlled Release, 161(2), 264-273.

15. Modi, G., Pillay, V., Choonara, Y.E., Ndesendo, V.M.K., du Toit, L.C., Naidoo, D. (2009).

Nanotechnological applications for the treatment of neurodegenerative disorders. Progress in

Neurobiology, 88(4), 272-285.

16. Kreuter, J. (2014). Drug delivery to the central nervous system by polymeric nanoparticles:

what do we know?. Advanced Drug Delivery Reviews, 71, 2-14.

17. Şengel-Türk, C.T., Hasçiçek, C., Gönül, N. (2007). Beyne ilaç hedeflendirilmesinde

nanopartiküler ilaç taşıyıcı sistemler. Journal of Neurological Sciences, 24(3), 254-263.

18. Doğan, S.S., Çaban, S., Çapan, Y. (2013). Beyine ilaç hedeflendirme stratejileri. Hacettepe

Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi, 33(2), 231-250.

19. Bana, L., Minniti, S., Salvati, E., Sesana, S., Zambelli, V., Cagnotto, A., Orlando, A.,

Cazzaniga, E., Zwart, R., Scheper, W., Masserini, M., Re, F. (2014). Liposomes bi-

functionalized with phosphatidic acid and an ApoE-derived peptide affect Abeta aggregation

features and cross the blood-brain-barrier: implications for therapy of Alzheimer disease.

Nanomedicine, 10(7), 1583-1590.

20. Georgieva, J.V., Hoekstra, D., Zuhorn, I.S. (2014). Smuggling drugs into the brain: An

overview of ligands targeting transcytosis for drug delivery across the blood–brain barrier.

Pharmaceutics, 6(4), 557-583.


72

21. Park, T.-E., Singh, B., Li, H., Lee, J.-Y., Kang, S.-K., Choi, Y.-J., Cho, C.-S. (2015). Enhanced

BBB permeability of osmotically active poly(mannitol-co-PEI) modified with rabies virus

glycoprotein via selective stimulation of caveolar endocytosis for RNAi therapeutics in

Alzheimer's disease. Biomaterials, 38, 61-71.

22. Silva, A.C., González-Mira, E., Lobo, J.M.S., Amaral, M.H. (2013). Current progresses on

nanodelivery systems for the treatment of neuropsychiatric diseases: Alzheimer's and

schizophrenia. Current Pharmaceutical Design, 19(41), 7185-7195.

23. Li, W., Zhou, Y., Zhao, N., Hao, B., Wang, X., Kong, P. (2012). Pharmacokinetic behavior

and efficiency of acetylcholinesterase inhibition in rat brain after intranasal administration of

galanthamine hydrobromide loaded flexible liposomes. Environmental Toxicology and

Pharmacology, 34(2), 272-279.

24. Yang, Z.-Z., Zhang, Y.-Q., Wang, Z.-Z., Wu, K., Lou, J.-N., Qi, X.-R. (2013). Enhanced brain

distribution and pharmacodynamics of rivastigmine by liposomes following intranasal

administration. International Journal of Pharmaceutics, 452(1–2), 344-354.

25. Wilson, B., Samanta, M.K., Santhi, K., Kumar, K.P.S., Paramakrishnan, N., Suresh, B. (2008).

Poly(n-butylcyanoacrylate) nanoparticles coated with polysorbate 80 for the targeted delivery

of rivastigmine into the brain to treat Alzheimer's disease. Brain Research, 1200, 159-168.

26. Joshi, S.A., Chavhan, S.S., Sawant, K.K. (2010). Rivastigmine-loaded PLGA and PBCA

nanoparticles: preparation, optimization, characterization, in vitro and pharmacodynamic

studies. European Journal of Pharmaceutical Biopharmaceutics, 76(2), 189-199.

27. Nagpal, K., Singh, S.K., Mishra, D.N. (2013). Optimization of brain targeted chitosan

nanoparticles of Rivastigmine for improved efficacy and safety. International Journal of

Biological Macromolecules, 59, 72-83.

28. Scialabba, C., Rocco, F., Licciardi, M., Pitarresi, G., Ceruti, M., Giammona, G. (2012).

Amphiphilic polyaspartamide copolymer-based micelles for rivastigmine delivery to neuronal

cells. Drug Delivery, 19(6), 307-316.

29. Gendelman, H.E., Anantharam, V., Bronich, T., Ghaisas, S., Jin, H., Kanthasamy, A.G., Liu,

X., McMillan, J., Mosley, R.L., Narasimhan, B., Mallapragada, S.K. (2015).

Nanoneuromedicines for degenerative, inflammatory, and infectious nervous system diseases.

Nanomedicine, 11(3), 751-767.


73

30. Brambilla, D., Le Droumaguet, B., Nicolas, J., Hashemi, S.H., Wu, L.-P., Moghimi, S.M.,

Couvreur, P., Andrieux, K. (2011). Nanotechnologies for Alzheimer's disease: diagnosis,

therapy, and safety issues. Nanomedicine, 7(5), 521-540.

31. Fonseca-Santos, B., Gremião, M.P., Chorilli, M. (2015). Nanotechnology-based drug delivery

systems for the treatment of Alzheimer's disease. International Journal of Nanomedicine, 10,

4981-5003.

74

YAYIM KOŞULLARI

1. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi (Ankara Ecz. Fak. Derg. - J. Fac. Pharm. Ankara)

yılda üç kez (Ocak-Mayıs-Eylül) yayımlanır.

2. Dergiye Eczacılığın her alanında daha önce hiç bir yerde yayınlanmamış, Türkçe veya İngilizce

olarak hazırlanmış makaleler kabul edilir. Deneylerde, insan için “the Declaration of Helsinki”

ve hayvan için “European Community Guidlines”’a bağlı kalınmalıdır.

3. Yayın Komisyonuna gelen makaleler en az 2 danışmana gönderilir.

4. Makaleler yayına kabul ediliş sırasına göre yayınlanır.

5. Danışmanlar tarafından önerilen düzeltmelerin yapılması için yazar/ yazarlara geri gönderilen

makaleler, düzeltilip yayınlanmak üzere 3 ay içinde tekrar yayın kuruluna gönderilmezse, yeni

başvuru olarak işlem görür. Makale yayımlanmadan önce yazarların yayımcıya makalenin

“Copyright Transfer Form’unu doldurarak telif hakkını göndermesi gerekmektedir.

6. Yayımlarda intihal olup olmadığı kontrol edilmelidir.

7. Dergimize aşağıdaki makale türleri kabul edilir:

a) Araştırma makalesi: Türkçe veya ingilizce hazırlanmış, şekiller ve tablolar dahil tamamı

en çok 20 A4 kağıdı sayfası olan, orjinal araştırmaların bulgu ve sonuçlarını açıklayan

makalelerdir.

b) Derleme: Türkçe veya ingilizce hazırlanmış, şekil ve tablolar dahil tamamı en çok 25 A4

kağıdı sayfası olan, yeterli sayıda bilimsel makale taranarak, o güne kadarki gelişmeleri

özetleyerek ortaya koyan ve sonuçlarını yorumlayarak değerlendiren makalelerdir.

c) Önbilgiler: Devam etmekte olan bir çalışmanın bulgularını zaman kaybetmeden duyurmak

için Türkçe veya ingilizce yazılan en çok 5 A4 kağıdı sayfası olan makalelerdir.

YAYIM GÖNDERME

Yazarlar makalelerini http://journal.pharmacy.ankara.edu.tr adresinden online olarak yükleyeceklerdir.


75

YAZIM KURALLARI

1. Metinler, A4 normunda (21 x 29,7 cm) yazılmış olmalıdır.

2. Bütün tablo ve şekiller metin içindeki yerlerine yazım alanından taşmadan yerleştirilmiş

olmalıdır.

3. Metinler A4 normundaki sayfanın sağ ve sol tarafından 2,5 cm., üst ve alt kenarlarından 3 er cm

boşluk bırakılarak (ilk sayfada yukarıdan 5 cm) 1.5 satır aralıkla yazılmalıdır. Yayımı kabul

edilen makaleler doğrudan “Microsoft Word” dosyası halinde online olarak sisteme

yüklenecektir (online submission). Yazı karakteri “Times New Roman” ve 11 punto olmalıdır.

4. Sayfa numaraları makalede belirtilmemelidir.

5. Yazar adı (küçük harf) ve soyadı (büyük harf) koyu olarak başlığın altına üç satır aralık

verildikten sonra altına unvan belirtmeden yazılmalıdır. Birden çok yazar varsa virgülle ayrılıp

bir boşluk bırakılarak yazılmalıdır. Yazarların soyadları üzerine konulacak rakamlarla hemen

isimlerin altındaki satıra kurum adları ve posta adresleri açıkça yazılmalıdır.

6. Başlık sayfasında yayın adı, yazar/yazarların adları ve yazışma yapılacak yazarın açık adresi,

telefon ve faks numaraları, varsa e-mail adresi belirtilmelidir. Sorumlu yazarın soyadının üstüne

(*) işareti konularak belirtilmelidir. Bu kişinin, açık adresi, fax numarası, telefon numarası ve

e-mail adresi başlık sayfasının en altında belirtilmelidir.

7. Tablolar üstlerine, şekiller (formül, grafik, şema, spektrum, kromatogram, fotoğraf v.b.) de

altlarına arabik rakamlarla (Şekil 1., Tablo 2.,) numaralandırılmalıdır. “Tablo”, “Şekil”

sözcükleri ile bunlara ait numaralar koyu yazılmalı ve 11 punto olmalıdır. Şekil/Resim (JPG

formatında) makale içinde yerleşmiş olmalıdır.

8. Tablo adları Tabloların üstüne ve şekil adları da Şekillerin altına birer satır aralıkla ve bunların

genişliğini aşmayacak şekilde 11 punto yazılmalıdır. Tabloya ait açıklama varsa tablonun altına

1 boşluk bırakılarak 9 punto ile yazılmalıdır. Tablo ve Şekiller metin içine yerleştirilirken metin

ile aralarında net ayırımı sağlayacak kadar boşluk bırakılmalıdır.

9. Paragraf başları 5 boşluk içeriden başlamalıdır.

10. Uluslararası kısaltmalar kullanılabilir. Metin içinde mililitre için ml; dakika için dak. olarak

belirtilen şekliyle yazılmalıdır.

11. Makalelerin bölümleri Başlık, Özet, Anahtar kelimeler, Giriş, Materyal – Yöntem, Sonuç ve

Tartışma ve Kaynaklar sırasına uygun olarak hazırlanmalıdır. Derleme makalelerinde Materyal

– Yöntem bölümü bulunmayabilir. Bu bölümler birbirlerinden 2 satır aralık ile ayrılmalıdır. Bu

bölümleri ifade eden başlıklar 12 punto ile koyu olarak büyük harflerle ve sayfanın solundan

başlanarak yazılmalıdır. Bölüm başlıkları ile metin arasında ayrıca aralık bırakılmamalıdır.

a. Başlık: Türkçe ve İngilizce olarak büyük harf ve 14 punto ile başlık koyu ve ikinci başlık

beyaz olarak yazılmalıdır. Başlık metine uygun, kısa, çalışmayı tanıtıcı ve açık ifadeli

olmalıdır.

b. Özet: Türkçe ve İngilizce (Abstract) olarak makalelerin başında 200 er kelimeyi geçmeyecek

şekilde 10 punto ile, italik olarak ve çerçeve içinde yazılmalıdır. Yabancı dilde yazılmış

makalelerde mutlaka Türkçe özet bulunmalıdır.

c. Anahtar kelimeler: En fazla 5 sözcükten oluşmalı ve özetlerin hemen altına ilgili dilde italik

olarak yazılmalıdır.

d. Giriş: Araştırmanın amacı ve konuyla ilgili çalışmaların yer aldığı bölüm olmalıdır.

e. Materyal ve Yöntem: Kullanılan materyal belirtilerek, uygulanan yöntem hakkında gerekli

bilgiler açıkça ifade edilmelidir. Deneylerde hayvan kullanılması durumunda lokal etik

komiteden veya ilgili düzenleyici makamlardan onay alınmalıdır ve bilgilendirilmiş onam

belgelendirilmelidir.

f. Sonuç ve Tartışma: Bulguların verilerek değerlendirildiği bölümdür.

76

g. Teşekkür: Varsa araştırmayı destekleyen kuruluşa ve katkısı olan kişilere kaynaklardan

önce yer alan bu bölümde kısaca teşekkür edilebilir.

h. Kaynaklar: Kaynak yazım stili Amerikan Psikoloji Derneği’ne (APA) göredir. Metinde,

geçiş sırasına göre köşeli parantez içinde, örneğin: [1,2,…] gibi numaralandırılmalı ve metin

sonunda bu numaralara göre sıralanmalıdır. Kaynaklar aşağıdaki örneklere uygun olarak

yazılmalıdır.

i. Makale için: Yazarın soyadı, adının baş harfleri, makalenin tam başlığı derginin adı, cilt no,

varsa sayı no (parantez içinde), başlangıç ve bitiş sayfa no, yıl yazar isimlerinden sonra (parantez

içinde) olarak yazılmalıdır. Birden fazla yazar varsa hepsi yazılmalıdır. Makalenin adı

yazılırken ilk kelimenin ilk harfi büyük diğer kelimelerin ilk harfi küçük yazılmalıdır.

Kaynaklarda verilen dergi adları kısaltma yapılmadan açık olarak yazılmalıdır.

Moncada, S., Palmer, R.M.J., Higgs, E.A. (1989). Biosynthesis of nitric oxide from L-

arginine. A pathway for the regulation of cell function and communication. Biochemistry

and Pharmacology, 38, 1709 – 1715.

ii. Elektronik Makale için:

Perneger, T. V. and Giner, F. (1998). Randomized trial of heroin maintenance programme for

adults who fail in convential drug treatments. British Medical Journal, 317. Retrieved August 12,

2005, from ttp://www.bmj.com/cgi/content/full/317/7150/

iii. Web sitesi için:

Clinical Pharmacology Web site. (2001). Retrieved June 16, 2004, from http://cpip.gsm.com/

iv. Kitap için: Yazarın soyadı, adının baş harfleri, kitabın adı, cilt no (varsa), kitabevi,

yayınlandığı şehir, sayfa no, basıldığı yıl (parantez içinde) yazılmalıdır.

Franke, R. (1984). Theoretical Drug Design Methods, Elsevier, Amsterdam, p.130.

v. Kitap Bölümü için: Yazarın soyadı, adının baş harfleri, bölümün başlığı, editör/editörlerin

soyadı, adının baş harfleri, (Ed./Eds.) ibaresi, kitabın adı, varsa cilt no, kitabevi, yayınlandığı

şehir, sayfa no, basıldığı yıl (parantez içinde) yazılmalıdır.

Weinberg, E.D. (1979). Antifungal Agents. In: M.E. Wolff and S.E. Smith (Eds.), Burger’s

Medicinal Chemistry, (pp. 531-537). New York: John Wiley and Sons.

12. Bileşiklerin karakterizasyonu ayrı bir paragraf ile gösterilmeli ve yeni bileşiklerin saflıkları ve

yapı aydınlatılmaları sağlanmalıdır.

77

INSTRUCTION FOR AUTHORS

1. The Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University (J. Fac. Pharm. Ankara) is published

three times (January-May-September) a year.

2. The Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University publishes articles in every field of

Pharmaceutical Sciences. The manuscript to the journal should not be published previously as a

whole or in part and not be submitted elsewhere. Manuscript should be written in Turkish or

English The experiments used have to be adhered to the Declaration of Helsinki for humans and

European Community Guidlines for animals.

3. All manuscripts will be submitted to a review process by the editors and by qualified at least 2

outside reviewers.

4. Manuscripts are published in order of final acceptance after review and revision.

5. If a manuscript returned to the authors for revision is not received back to the editor within 3

months it will be treated as a new article. When the article is published, the by authors are

considered to transfer all rights of the manuscript to the Publisher.

6. Manuscript will be controlled using plagiarism checker.

7. Manuscripts with the following charactheristics are accepted:

a) Research article: Articles written in English or Turkish in scientific format presenting

original research. Articles should be printed on A4 size papers not exceeding 20 pages

(including tables and figures)

b) Review: An updated comprehensive review of scientific works on a particular subject.

Articles written in English or Turkish should be printed on A4 size papers not

exceeding 25 pages (including tables and figures).

c) Rapid communication: Rapid announcement of the results of a continuing research

written in English or Turkish, no longer than 5, A4 size pages.

Submission of Manuscripts

Online submission: http://journal.pharmacy.ankara.edu.tr


78

Preparation of Manuscript

1. Manuscripts should be typed on A4 size papers marked in 21 x 29,7 cm area.

2. All tables and figures should be inserted in the text, not exceeding text margins.

3. Manuscripts should be typed with 1.5 line spacing with a margin of 2,5 cm on left-hand and

right-hand sides, 3 cm on the top (5 cm on the first page) and bottom. Since articles will be

loading online, authors are requested to submit their manuscripts as “Microsoft Word” file. Font

should be “Times New Roman” with 11 pt font size.

4. Page numbers shouldn’t be placed on the pages.

5. Author names (first name with small letters, surname with capital letters, no qualification)

should be written allowing 3 line space from the title of the article. Having more than one author,

the names should be separated with comma and 1 free space. By using number as superscripts,

the institution and mailing address of authors must be indicate on the next line.

6. Title page of the manuscript should include title, authors’ names and full mailing addresses.

Corresponding author should be indicated by an asteriks (*). His/Her marking address, a fax,

telephone numbers and e-mail address should indicate at the bottom of the title page.

7. All tables and figures/images must be cited in the text consecutively. Every table must have a

descriptive title at the top and should be numbered with Arabic numerals (Table 1., Table 2.)

Please submit tables as editable text and not as images. Figures (chemical formulas, graphics,

photographs, chromatographs, spectra etc) should also be numbered with Arabic numerals

(Figure 1., Figure 2.,) Captions should be typed with 11 pt font size. Figures/Images (JPG)

should be embedded in the Manuscript file.

8. An appropriate heading of tables and figures should be used for each and typed with 11 pt font

size at the top of the table, at the bottom of the figure with one line space. If there is an

explanation about the table, it should be written with 1 line space below and should be typed

with 9 pt font size. Between text and figures/tables must be adequate space to distinquish each

of them.

9. In each paragraph, indentation must be done (5 letter space).

10. International abbreviations should be used. In text ‘ml’ should be used for mililiter and ‘min’

should be used for minute to make harmonize for common abbreviation.

11. Manuscripts should be organise as follows: Title page, Abstract, Key words, Introduction,

Material-Method, Results and Discussion, References. Each section must be separated with 2

line spaces. The section titles must be written with bold capital letters at 12 pt font size. No line

‘ spaces between section headings and text.

a) Title: It should be written in Turkish and English. Font size must be 14 pt as a bold. The title

must be appropriate to the text.

b) Abstract: It should be written in Turkish and English no longer than 200 words, 10 pt, Italic.

Abstract should be written in a border. If manuscript is written in a foreign language, must

include Turkish abstract.

c) Key words: Up to 5 key words should be provided in italic at the end of the abstract.

d) Introduction: It should contain a clear statement of the aim and novelty of the study.

e) Materials and methods: It should be described in sufficient detail to allow other works to

dublicate the study. If animals are used, authors must indicate that approvals of the

relevant regulatory authorities or local ethical commitees were obtained and that

appropriate regulatory or local ethical commitee approvals were obtained and that

informed consent was documented.

f) Results and Discussion: The results must be clearly and concisely described with the help

of appropriate illustrative material. The discussion should deal with the interpretation of the

results.

79

g) Acknowledgements: If necessary, this section should be given at the end of the text, before

references.

h) References: The style of references is that of the American Psychological Association

(APA). They should be numbered with Arabic numerals consecutevily in the order in which

they first appear in the paper, for example: [1,2,…] Cited publications should be listed in

numerical order at the end of the paper. If there is more than one author, all the names of the

authors should be written. Examples are given below;

i) Article: Reference to a journal publication (journal names in full, not abbreviated)

Moncada, S., Palmer, R.M.J., Higgs, E.A. (1989). Biosynthesis of nitric oxide from L-

arginine. A pathway for the regulation of cell function and communication, Biochemistry

and Pharmacology, 38, 1709 – 1715.

ii) Electronic Article:

Perneger, T. V. and Giner, F. (1998). Randomized trial of heroin maintenance programme

for adults who fail in convential drug treatments. British Medical Journal, 317. Retrieved

August 12, 2005, from ttp://www.bmj.com/cgi/content/full/317/7150/

iii) Web page:

Clinical Pharmacology Web site. (2001). Retrieved June 16, 2004, from http://cpip.gsm.com/

iv) Book:

Franke, R. (1984). Theoretical Drug Design Methods, Elsevier, Amsterdam, p.130.

v) Chapter in a book:

Weinberg, E.D. (1979). Antifungal Agents. In: M.E. Wolff and S.E. Smith (Eds.), Burger’s

Medicinal Chemistry, (pp. 531-537). New York: John Wiley and Sons.

12. The characterization of compounds should be presented in a seperate paragraph and for all new

compounds, evidence to confirm both identity and purity have to be provided.

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ DERGİSİ

YAYIN SAHİBİNİN ADI : Prof. Dr. Gülbin ÖZÇELİKAY

SORUMLU YAZI İŞLERİ MÜDÜR ADI : Prof. Dr. İlkay YILDIZ

YAYIN İDARE MERKEZİ ADRESİ : Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi,

Dekanlığı, 06100 Tandoğan/Ankara

YAYIN İDARİ MERKEZİ ADRESİ TEL : 0 (312) 213 54 62

0 (312) 203 30 69

YAYIN TÜRÜ : Bilimsel Periyodik Elektronik Dergi, Yılda 3 Sayı

Özgün Makaleler / Original Articles Sayfa / Page

Mustafa ARISOY, Özlem TEMİZ ARPACI - Bazı benzoksazol türevlerinin moleküler modelleme çalışmaları - Molecular modelling studies

of some benzoxazole derivatives

1

Oya BOZDAĞ DÜNDAR, Taner BULDU - Yeni benzo[d]tiyazol-2-ilmetil 4-(2-aminofenilkarbamoil)benzilkarbamat bileşiğinin sentezi - Synthesis of new benzo[d]thiazol-2-ylmethyl 4-(2-aminophenyl-

carbamoyl) benzyl carbamate compound

16

Uğur ŞENEL, Tuğba ERTAN BOLELLİ, Kayhan BOLELLİ, İlkay YILDIZ - Enoil-açil taşıyıcı protein (ACP) redüktaz enzim inhibitörleri üzerinde yapılan doking çalışmaları - Docking studies on

enoyl-acyl carrier protein (ACP) reductase enzyme inhibitors

25

Derlemeler / Reviews

Tangül ŞEN - Deri yaşlanması ve antioksidanların önemi - Skin aging and

importance of antioxidants

36

Nadir DERELİ, Özge GÜN, Canan HASÇİÇEK - Alzheimer hastalığı tedavisinde nano boyutlu ilaç taşıyıcı sistemlerin kullanımı - Nanosized

drug delivery systems for Alzheimer disease treatment

54

İÇİNDEKİLER / CONTENTS

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ

DERGİSİ

Cilt / Vol : 40

Sayı / No : 1

Yıl / Year : 2016

eISSN : 2564-6524

JOURNAL OF FACULTY OF

PHARMACY

OF ANKARA UNIVERSITY

ankara Ünİversİtesİ eczacilik fakÜltesİ...

Documents