BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.2. Saran
1. Perhatikan keseragaman data uji in vitro yang akan digunakan untuk membangun model HKSA
2. Software yang akan digunakan untuk menghitung nilai deskriptor dalam membangun model HKSA,
3. Hasil dari penambatan molekul (in silico) hanya sebatas memberikan gambaran interaksi, sehingga perlu kajian lanjutan berupa pengujian secara laboratorium baik secara in vitro atau in vivo
68
DAFTAR PUSTAKA
Accelrys Enterprise Platform. (2005). Introduction to the Discovery Studio Visualizer. San Diego, California, U.S.A: Accelrys Software Inc.
Barus, Rosbina, 2009. Amidasi Etil p-metoksisinamat yang Diisolasi dari Kencur (Kaempferia galanga L.). Tesis. Sekolah Pascasarjana USU. Medan. Champe, P. C. & Harvey, R. A. (2007). Lippincott's Illustrated Reviews:
Biochemistry 4th edition. New York: Lippincott Wiliams & Wilkins. Da Cunha, Fernanda M et al. 2004. Caffeic Acid Derivatives: In Vitro and In Vivo
Anti-inflammatory Properties, Free Radical Research, Vol. 38 (11): 1241 – 1253.
Dash, Pritesh Ranjan. 2014. In Vivo Cytotoxic and In Vitro Antibacterial Activities of Kaempferia galanga L., Vol. 3 (1): 172 – 177.
De Lano, W. L., & Bromberg, S. (2004). PyMOL User's Guide. San Carlos, California, U.S.A: DeLano Scientific LLC.
Devillers, J., Domine, D., Guillon, C., Bintein, S. dan Karcher, W., 1997, Prediction of Partition Coefficients (logPoct) Using Autocorrelation Descriptors, SAR QSAR Environ. Res., Vol 7, 151 – 172.
Ekowati, Juni et al. 2012. Structure Modification Of Ethyl p-Methocycinnamate
and Their Biossay As Chemopreventive Agent Againts Mice’s
Fibrosarcoma. Int J Pharma Pharma Sci, Vol. 4, (Suppl. 3): 528 – 532. Ekowati, Juni., Nurul W. Diyah. 2013. Aktivitas Antinociceptiv dan Uji In Silico
Terhadap Cyclooxygenase dari Asam p-Metoksisinamat dan Asam m-Metoksisinamat. Berkala Ilmiah Kimia Farmasi, Vol. 2 (1): 32 – 39. Fessenden & Fessenden. 1999. Kimia Organik Ed. 3. Jakarta: Erlangga. Ganiswarna, Sulistia G. 1995, Farmakologi dan Terapi. Jakarta: Gaya Baru. Geisteiger, John. 2003. Handbook of Chemoinformatics Vol. 1.Germany:
Wiley-VCH.
Hames, D., & Hooper, N. 2005. BiochemistryThirdth Edition. Leeds, UK: Taylor & Francis Group.
Hasanah, Aliya Nur., Fikri Nazaruddin., Ellin Febrina., dan Ade Zuhrotun. 2011. Analisis Kandungan Minyak Atsiri dan Uji Aktivitas Antiinflamasi Ekstrak Rimpang Kencur (Kaempferia galanga L.), Vol. 16, 3. Bandung. Hertiani, Triana., Sylvia Utama Tunjung Pratiwi., Iramie Duma Kencana Irianto., Aini Febriana. 2010. Kaempferia galanga L. Rhizome As a Potential Dental Plaque Preventice Agent, ISCC, Vol. 1: 19 – 25.
Husna, Ridhatul., Emdeniz., Imelda. 2013. Studi Toksisitas Floroanilim Berdasarkan Hubungan Kuantitatif Struktur Aktifitas (HKSA)Beberapa Amina Aromatis. Jurnal Kimia Unand. Vol. 2: 2303 – 3401.
Katritzky, A.R., Karelson, M., dan Lobanov, V.S., 1996, Quantum-Chemical Descriptors in QSAR/QSPR Studies, J. Am. Chem. Soc. Vol 96 (3): 1027
– 1044.
Kee, Joyce L & Evelyn R. Hayes. 1996, Farmakologi: Pendekatan Proses Keperawatan. Jakarta: Penerbit Buku Kedoktan EGC.
Kerns, Edward H and Li Di. 2008. Drug-like Properties: Concepts, Structure Design and Methods.Elsevier Inc. UK.
Kurumbail et al. 1996. Structural Basic for Selective Inhibition of Cyclooxygenase-2 by Anti-inflammatory Agents. Letters to Nature, Vol 384.
Leach, A.P., 1996, Molecular Modelling, Principles and Applications, Addison Wesley Longman Limited, Singapore.
Liu, Zhiqian et al. 2014. Synthesis, Preliminary Bioevaluation and Computasional Analysis of Caffeic Acid Analogue, Int. J. Mol. Sci. Vol. 15: 8808 –
8820.
Lodish, H., et al. (2008). Molecular Cell Biology Sixth Edition. New York: W.H. Freeman and Company.
Lucic, B., Milicevic, A., Nikolic, S., dan Trinajstic, N., 2002, Harary Index –
Twelve Years Later, Croatica. Chem. Act., Vol. 75 (4), 847-868.
McMurry, John. 2008. Organic Chemistry Ed. 7. United State of America: Thomas Learning, Inc.
Mukesh, Bachwani & Kumar Rakesh. 2011. Molecular Docking: A Review, Vol. 2, (6): 1746 – 1751.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger Principles of Biochemistry Fifth Edition. New York: W.H. Freeman and Company.
Nguyen, Phi-Hung et al. 2014. Isolation of Benzoic and Cinnamic Acid Derivatives from The Grains of Sorghum Bicolor and Their Inhibition of Lipopolysaccharide-induced Nitric Oxide Production in RAW 264.7 Cells, Food Chemistry, Vol. 168 (2015): 512 – 519.
O’Boyle, N. M., Banck, M., James, C. A., Morley, C., Vandermeersch, T., &
Hutchison, G. R. (2011). Open Babel: An open chemical toolbox. Journal of Cheminformatics.
Patrick, G. 2001. Instant Notes in Medicinal Chemistry. Oxford: BIOS Scientific Publisher.
Patrick, Graham L. 2009. An Introduction to Medicinal Chemistry Fourth Edition. New York, United State of America: Oxford University Press.
Petsko, G., & Ringe, G. (2003). Protein Structure and Function (Primers in Biology). United Kingdom: New Science Press.
RCSB. (2014, March 10). About the PDB Archive and the RCSB PDB. Retrieved from Protein Data Bank:
http://www.rcsb.org/pdb/static.do?p=general_information/about_pdb/in dex.html
Reck. R. A. 1984. Marketing and Economic of Oleochemical to The Plastic Industry. J. Am. Oil Chem. Soc.
Rifai, Abdul Aziz., Kasmui., Subianto Hadisaputro. 2014. Kajian HKSA Senyawa Turunan Deoksubenzoi Terhadap Aktivitas Antioksidan Menggunakan Analisa Regresi Multilinier. Indo. J. Chem. Sci, Vol 3 (3).
Sharma, Prateek. 2011. Cinnamic Acid Derivatives: A New Chapter of Various Pharmacological Activities. J. Chem. Pharm. Res, Vol. 3 (2): 403 – 423. Setyawan, Eko., Pandhu Putratama., Asriningtyas Ajeng., dan Wara Dyah Pita Rengga. 2012. Optimasi Yield Etil p-Metoksisinamat Pada Ekstraksi Pleoresin Kencur (Kaempferia galanga L.) Menggunakan Pelarut Etanol. Vol. 1, (3).
Sirisangtragul, Wanna & Bungorn Sripanidkulchai. 2011. Effects of Kaempferia galanga L. and ethyl-p-methoxycinnamate (EPMS) on Hepatic
Microsomal Cytochrome P450s Enzyme Activities in Mice. SJST, Vol. 33 (44): 411 – 417.
Siswandono & Bambang Soekardjo. 2000, Kimia Medisinal Ed. 1. Surabaya: Airlangga University Press.
Smith, H. J. & Simons, C. (2005). Enzymes and Their Inhibition: Drug Development. Florida: CRC Press.
Sumardjo, Damin. 2009, Pengantar Kimia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Tahir, Iqmal., Karna Wijaya., Bambang Purwono dan Dinni Widianingsih, 2003. QSAR Study of Flavone/Flavonol Analogues as The Antiradical Compound Based on Hansch Analysis. Indonesia Journal of Chemistry.,
Vol. 3 (1): 48 – 54.
Tahir, Iqmal., Nur Fatimah., Ria Armunanto. 2012. Analisis Hubungan Kuantitatif Struktur dan Aktivitas Antitoksoplasma Senyawa Analog Kuinolon Menggunakan Deskriptor Teoritik. Sains dan Terapan Kimia. Vol. 6 (2):
139 – 153.
Trott, O & Olson, A. J. (2010). Autodock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization and multithreading. National Institute of Health.
Todeschini, Roberto., Viviana Consonni. 2009. Molecular Descriptors for Chemoinformatics, Volume I & II. Wiley-VCH. UK.
Umar et al. 2012. Bioactivity – Guided Isolation of Ethyl-p-methoxycinnamate an Anti-Inflammatory Constituent, from Kaempferia galanga L. Extracts, Molecules, Vol. 17: 8720 – 8734.
Umar et al, 2014. Ethyl-p-methoxycinnamate Isolated From Kaempferia galanga
Inhibits Inflamation by Suppressing Interleukin-1, Tumor Necrosis Factor-α, and Angiogenesis by Blocking Endothelial Functions. Clinics, Vol. 69 (2): 134 – 144.
Winter. A. 2005. Organic Chemistry for Dummies. Wiley Interscience. New York. Zukhurullah, Mukhtasyam., Muhammad Aswad., Subehan. 2012. Kajian Beberapa Senyawa Antiinflamasi: Docking Terhadap Siklooksigenase-2 Secara In Silico. Majalah Farmasi, Vol 16 (1): 37 – 44.
Lampiran 1. Alur penelitian HKSA dan penambatan molekul
ALUR PENELITIAN
HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR-AKTIFITAS
Training Set Membangun Model
Model
Validasi Model Test Set
Model Tervalidasi
Memakai model untuk meramalkan aktivitas
RAMALAN
Nilai Aktivitas
Struktur Uji Input Proses OutputALUR PENAMBATAN MOLEKULAR (MOLECULAR DOCKING)
Ligan dan Makromolekul dioptimasi dengan Autodock Tools simpan
dalam format .pdbqt Pembuatan ligan dengan Marvin
Sketch dan simpan dalam format .pdb
Makromolekul diunggah melalui situs www.pdb.org
Penyiapan Ligan Amidasi EPMS Penyiapan Makromolekul COX-2
Simpan dalam satu folder Vina dan buat file konfigurasi file dengan notepad, beri nama conf.txt
Analisa visualisasi untuk melihat bentuk, volume dan kecocokkan dengan menggunakan Pymol
Analisa interaksi molekul dan ligan dengan menggunakan LigPlus
Lampiran 2. Tabel rekapitulasi perhitungan deskriptor hidrofobik, sterik, dan elektronik 15 senyawa turunan asam sinamat
Sinamat Log P
Indeks Harary
Indeks
Randic MR EHOMO ELUMO ΔE(HOMO-LUMO) Polarisabilitas IC50 Log 1/IC50
1A 4.84 61.80 19.70 84.74 -8.938 -0.789 8.149 33.59 2.4 -0.380 2A 3.23 65.37 15.97 80.24 -9.010 -0.756 8.254 31.80 3.7 -0.568 3A 3.11 67.05 14.82 75.10 -9.076 -0.875 8.201 29.77 4.1 -0.613 4A 3.53 64.77 16.88 81.43 -8.950 -0.811 8.139 33.28 4.8 -0.681 5A 2.73 75.68 18.04 87.72 -8.887 -0.477 8.410 34.77 5.0 -0.699 6A 3.16 65.37 17.11 84.70 -8.370 -0.529 7.841 33.58 5.2 -0.716 7A 2.34 47.21 15.14 68.06 -8.849 -0.575 8.274 26.98 6.1 -0.785 8A 3.06 20.74 19.23 95.55 -8.378 -0.554 7.824 37.88 6.7 -0.826 9A 3.65 76.79 16.03 80.55 -9.094 -0.854 8.240 31.75 7.9 -0.898 10A 2.96 47.21 14.70 66.21 -8.935 -0.795 8.140 26.24 8.4 -0.924 11A 3.75 51.94 14.55 73.30 -9.001 -0.704 8.682 28.95 10.7 -1.029 12A 1.95 40.09 12.20 56.94 -8.935 -0.799 8.136 25.57 11.9 -1.076 13A 0.71 44.14 12.07 55.34 -9.098 -1.015 8.082 21.93 18.5 -1.267 14A 1.59 36.53 10.95 52.31 -8.951 -0.823 8.128 20.73 21.4 -1.330 15A 1.71 46.99 13.72 64.52 -9.123 -0.857 8.266 25.57 29 -1.462
Lampiran 5. Struktur 3D protein COX-2
Struktur 3D COX-2 dengan kode PDB: 1CX2 (Sumber : http://www.rcsb.org/pdb)
Lampiran 6. Prosedur kerja penambatan molekul (molecular docking)
a. Penyiapan protein
Pengunduhan makromolekul COX-2 dari Bank Data Protein melalui situs http://www.rcsb.org/pdb/. Identitas molekul yaitu 1CX2. Data
makromolekul diunduh dalam format .pdb.
1. Pemisahan Makromolekul Air dan Ligan
Pemisahan menggunakan Discovery Studio 3.5 Visualizer. Setelah dipisahankan, kemudian simpan dalam format .pdb.
“Pilih Script → selection → Select water molecules/Select ligand molecules”
“Save as → ke folder Vina (C:/Vina) → 1CX2.pdb”
2. Optimasi makromolekul
Optimasi makromolekul dilakukan dengan menggunakan Autodock Tool dan buka makromolekul yang disimpan dalam format .pdbqt (file → read molecule→ 1CX2.pdb). Optimasi dengan penambahan hidrogen.
“Diatur sesuai konfigurasi diatas”
3. Gridbox parameter
Pengaturan dilakukan dengan grid box (grid → grid box) yang meliputi ukuran (size x, y, z), kordinat (center x, y, z) dan, besarnya ukuran (amstrong) dan simpan (file → close saving current).
“Save as →1CX2.pdbqt”
Dilakukan pengaturan grid box “Grid → grid box →grid options” (konfigurasi disesuaikan seperti diatas). Kemudian pilih “File → closing
saving current”
b. Penyiapan Ligan
Senyawa amidasi EPMS dibuat dengan menggunakan Marvin Sketch. Kemudian struktur diubah ke dalam bentuk 3D (structure → clean
“Save as →ligan. (file of type diubah menjadi Protein Data Bank/PDB)”
File yang sudah dibuat, kemudian dioptimasi di Autodock.
Simpan ke dalam folder Vina. “Ligand → output → save as .pdbqt”
c. Penambatan Molekul
Molekul dan ligan dengan format .pdbqt ditempat didalam satu folder Vina yang telah berisi vina.exe, vina_split.exe, dan vina license.rtf.
1. Buat pada notepad dengan nama “conf.txt”, yang berisikan ligand (=ligand.pdbqt), receptor (=1CX2.pdbqt), output, center (x,y,z), size (x,y,x).
2. Penambatan dijalankan melalui Vina
Ketik perintah “cd.. (enter) →cd.. (enter) →cd vina (enter) → vina --config conf.txt --log log.txt (enter)”
d. Analisa dan visualisasi penambatan molekul
1. Hasil kalkulasi penambatan berupa energi ΔEGIBBS
2. Visualisasi dengan menggunakan Pymol
Inputkan file “1CX2.pdbqt dan Out.pdbqt” secara bersama. (file type diganti
All file agar memudahkan pencarian.
Pilih “Show/S (pada out.pdbqt) → sphere”
e. Analisa Interaksi ligand dan makromolekul
Buka Command prompt dan ketikan seperti dibawah ini:
Pilih “out_ligan_1.pdbqt dan 1CX2.pdbqt, kemudian buka file tersebut di
Copy seluruh isi didalam file ligand.pdbqt, kemudian paste kan didalam file 1CX2.pdbqt
Klik “File → open (pilih PDB) → browse → out-1CX2.pdb (open) → run”
Interaksi antara ligan dengan asam amino. (interaksi antara ligan 1B dengan COX-2)
Lampiran 7. Data hasil docking Autodock Vina Ibuprofen
Mode Affinity (kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B.
1 -7.5 0.000 0.000 2 -7.2 1.888 2.611 3 -6.9 2.995 6.411 4 -6.8 15.322 16.646 5 -6.8 1.636 2.708 6 -6.5 2.572 3.137 7 -6.4 2.299 2.849 8 -6.2 14.948 16.539 9 -6.1 2.896 3.675
Ligan 1B dengan substituent anilin
Mode Affinity (kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B.
1 -7.8 0.000 0.000 2 -6.9 17.590 21.935 3 -6.5 21.196 23.355 4 -6.3 20.196 22.355 5 -6.1 15.997 18.493 6 -6.1 17.801 19.462 7 -6.1 2.234 2.706 8 -6.0 22.005 23.527 9 -5.9 16.110 18.491
Ligan 2B dengan substituent asetamid
Mode Affinity (kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B.
1 -7.6 0.000 0.000 2 -7.3 2.212 7.344 3 -7.1 15.782 17.062 4 -7.0 2.044 7.413 5 -7.0 4.467 6.283 6 -6.5 4.245 7.229 7 -6.4 1.406 1.633 8 -6.3 12.882 13.615 9 -6.1 17.164 20.685
Ligan 3B dengan substituent dietanolamid Mode Affinity (kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B. 1 -7.5 0.000 0.000 2 -7.0 3.667 5.352 3 -6.9 16.220 19.080 4 -6.5 3.443 5.164 5 -6.3 15.356 16.874 6 -6.3 11.595 13.815 7 -6.2 14.352 17.301 8 -6.2 11.308 13.543 9 -5.9 10.546 12.228
Ligan 4B dengan substituent etanolamid Mode Affinity (kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B. 1 -7.0 0.000 0.000 2 -6.9 2.450 6.863 3 -6.8 14.326 15.760 4 -6.7 3.708 5.181 5 -6.6 3.615 5.335 6 -6.3 2.322 6.528 7 -6.1 2.825 6.356 8 -5.8 3.572 6.729 9 -5.7 11.669 13.322
Ligan 5B dengan substituent urea Mode Affinity
(kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B.
1 -6.9 0.000 0.000 2 -6.9 14.519 16.002 3 -6.6 3.961 6.532 4 -6.6 14.351 16.695 5 -6.6 13.486 14.714 6 -6.5 2.233 3.149 7 -6.3 3.376 3.968 8 -6.2 14.349 15.172 9 -6.1 2.931 3.219
Etil p-metoksisinamat/EPMS (6B)
Mode Affinity (kcal/mol) Dist from RMSD L. B. Best mode RMSD L. B.
1 -7.0 0.000 0.000 2 -6.9 4.219 6.687 3 -6.8 14.357 16.159 4 -6.8 1.767 6.965 5 -6.7 14.385 16.047 6 -6.6 13.432 16.688 7 -6.5 3.864 4.941 8 -6.5 13.943 15.746 9 -6.3 15.121 19.572