Psiko-uyarıcı modafinil ile nükleik asitlerin etkileşim mekanizmasının floresans spektroskopisi ile incelenmesi

Abstract

Günümüzde psiko-uyarıcılar tıbbi açıdan narkolepsi, uyku bozuklukları ve dikkat eksikliği gibi hastalıkların tedavisinde, Alzheimer Hastalığı veya yaşlanmanın diğer bilişsel tahribatlarına karşı bilişi iyileştirmede reçeteli kullanılmaktadır. Tıbbi kullanımlarının dışında yasal olarak askeri alanda verimliliği ve uykusuzluğa direnci arttırma amaçlı kullanımları görülür. Spor müsabakalarında performans yükseltme amaçlı kullanımları da oldukça yaygındır. Uyarıcıların tedavi amaçlı kullanımlarında bağımlılık yapma ve kalıcı bilişsel hasar verme riskleri ise kullanımlarını sınırlamaktadır. Modafinil 1998'de keşfedilmiş, bağımlılık etkisi ve metabolik etki mekanizması henüz aydınlatılamamış bir psiko-uyarıcıdır. Yaygın kullanılan diğer santral sinir sistemi uyarıcılarına (amfetaminler ve metilfenidat gibi) etki açısından büyük benzerlik gösterirken kimyasal özellikleri bakımından oldukça farklıdır. Tedavi amaçlı kullanımının geliştirilmesinde etki mekanizmasının aydınlatılması önemli yer tutmaktadır. Bu tez çalışmasında modafinil ile çift sarmal DNA (ct-DNA) arasındaki etkileşim mekanizması floresans spektroskopisi, UV-vis spektroskopisi ve viskozite ölçümleri ile incelenmiştir. Çalışmada ct-DNA-EB kompleksinin modafinil ile florimetrik tirasyonu verilerinden Stern-Volmer sönüm sabitleri, bağlanma sabitleri, bağlanma kısım sayıları ve ?H, ?S ve ?G gibi ilgili termodinamik parametreler çeşitli sıcaklıklarda hesaplandı. Sonuçlar modafinil ile ct-DNA arasındaki etkileşimin interkelasyon üzerinden gerçekleştiğini ve baskın kuvvetlerin hidrojen bağı ve van der Waals kuvvetleri olduğunu gösterdi. Yapılan docking çalışmaları deneysel sonucu destekledi. Absorpsiyon, iyonik şiddet ve viskozite çalışmalarının sonuçları modafinil ve ct-DNA arasında interkelativ bağlanma modunu destekledi.Today, psycho-stimulants are used medically in prescription to treat diseases such as narcolepsy, sleep disorders and attention deficit, cognition improvement against Alzheimer's Disease or other cognitive impairments of aging. Apart from medical uses, they are used legally in the military field to increase efficiency and resistance to insomnia. It is also widely used for performance enhancement in sports competitions. In the therapeutic use of stimulants, the risk of addiction and permanent cognitive damage limit their use. Modafinil is a psycho-stimulant that was discovered in 1998 and its addictive effect and metabolic mechanism of action have not yet been elucidated. While it is very similar in effect to other common central nervous system stimulants (such as amphetamines and methylphenidate), it is quite different in its chemical properties. Clarifying the mechanism of action plays an important role in improving its use for therapeutic purposes. In this thesis, the interaction mechanism between modafinil and double helix DNA (ct-DNA) was investigated by fluorescence spectroscopy, UV-vis spectroscopy and viscosity measurements. In the study, Stern-Volmer quenching constants, binding constants, binding site numbers and related thermodynamic parameters such as ?H, ?S and ?G were calculated at various temperatures from the fluorimetric titration data of the ct-DNA-EB complex with modafinil. Obtained results showed that the interaction between modafinil and ct-DNA occurred via intercalation mode and driven forces are hydrogen bonding and van der Walls forces. Results of the docking studies supported the experimental result. Results of the absorption, ionic strength and viscosity studies supported the intercalative binding mode between modafinil and ct-DNA.