Design, Synthesis, and in Silico Studies of New Artemisinin-Indole Hybrid Molecules

Abstract

Artemisinin ile ilgili son yıllarda birçok çalışma olmasına karşın, artemisinin içeren yeni moleküllerin tasarımı ve sentezi üzerine sınırlı sayıda çalışma söz konusudur. Artemisinin içeren çok yeni ve farklı biyolojik aktivite davranımları gösterebilecek türevlerin sentezlenmesi ilaç araştırmaları için çok önemlidir. Bu çalışmada yeni artemisinin-indol hibrit yapıları tasralanmış ve sentezlenmiştir. Hedeflenen hibrit türevleri 8.3a (%7), 8.3b (%26), 8.3c (%59), 8.3d (%56) ve 8.3e (%52), 8.8a (%45), 8.8b (%61), 8.8c (%76), 8.8d (%96) ve 8.8e (%99) gibi yüksek verimler ile izole edilmiştir. Sentezlenen hibrit moleküller ve ara ürünlerin yapısal karakterizasyonları spektroskopik yöntemler kullanılarak kesin olarak bulunmuştur. Tezin son bölümünde ise, sentezlenen türevlerin SARS-CoV-2 ana proteazına (PDB ID: 6LU7) bağlanma potansiyeli Docking ile belirlenmiştir. Test edilen türevlerin ana proteazına yüksek bağlanma özelliği gösterdiği bulunmuştur. Sentezlenenen hibrit moleküller için en iyi bağlanma 8.8b: RMSD değeri 0.88 Å ve bağlanma afinitesi -8.2 (Kcal/mol) olarak bulunmuştur. Ayrıca sentezlenen hibrit moleküllerin bağlanma afiniteleri ve 8.8a: -9.2, 8.3e: -9.3, 8.3b: -9.5, 8.3d: -9.2 (Kcal/mol) gibi yüksek bağlanma afiniteler elde edilmiştir. RMSD değerleri ise 0.88- 3.33Å arasında değişiklik gösterdiği tespit edilmiştir.

New artemisinin have been gained big importance due to its biological properties in recent years as a natural product. There have been a variety of studies about biological properties of artemisinin, but there are very few studies including design and synthesis of new artemisinin based hybrid molecules. The artemisinin-indole hybrid molecules synthesized by using new methods with high yields. The desired hybrids; 8.3a (71%), 8.3b (26%), 8.3c (59%), 8.3d (56%), 8.3e (52%), 8.8a (45%), 8.8b (61%), 8.8c (76%), 8.8d (96%) and 8.8e (99%) were synthesized and characterized by using spectroscopic methods. In the last part of thesis, new artemisinin-indole hybrids were investigated via the binding affinity potential to SARS-CoV-2 main protease (PDB ID: 6LU7) by Molecular Docking. The binding affinities of hybrid molecules and high binding affinities such as 8.8a: -9.2, 8.3e: -9.3, 8.3b: -9.5, 8.3d: -9.2 (Kcal/mol) were investigated. It was found that our derivatives showed high binding to the parent protease. RMSD values of hybrid molecules were obtained between 0.88 and 3.33Å, when they were compared with, artemisinin-indole hybrids are smaller than molnopiravir.