SEMINAR NASIONAL POBA (POTENSI BAHAN ALAM)
“Pemanfaatan Potensi Bahan Alam untuk Obat, Kosmetik dan Nutrasetika”ISBN: 978-602-73060-0-4
KETUA TIM PENYUNTING: Prof. Dr. Afifah B. Sutjiatmo, M.S
Diterbitkan oleh: Fakultas Farmasi-Fakultas MIPA
ISBN: 978-602-73060-0-4 i SEMINAR NASIONAL POBA (POTENSI BAHAN ALAM)
Pemanfaatan Potensi Bahan Alam untuk Obat, Kosmetik dan Nutrasetika.
TIM PENYUNTING:
1. Prof. Dr. Afifah B. Sutjiatmo, M.S.(UNJANI) 2. Prof. Dr. ElinYulinah Sukandar, M.S. (ITB) 3. Prof. Dr. AndreanusSoemardji, M.S. (ITB) 4. Prof. Dr. Moelyono M.W, M.S. (UNPAD) 6. Dr. rer. nat. Sophi Damayanti, M.Si. (ITB) 7. Dr. Fikri Alatas, M.Si. (UNJANI)
8. Dra. Wiwiek Indriyati, M.S. (UNPAD) 9. Faizal Hermanto, S.Si., M.Si. (UNJANI)
Hak Cipta ©2015
Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahan sebagian atau seluruh isi buku dalam bentuk apapun, baik secara elektronik maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam atau dengan sistem penyimpanan lainnya tanpa izin tertulis dari Penulis.
Penerbit:
Fakultas Farmasi-Fakultas MIPA
Jl. Terusan Jenderal Sudirman PO Box 148 Cimahi Telp. (022) 6629821
Fax. (022) 6629821
Volume I
Cetakan: Pertama (2015) ISBN: 978-602-73060-0-4
ISBN: 978-602-73060-0-4 ii PROSIDING POBA (POTENSI BAHAN ALAM)
TEMA SEMINAR
Pemanfaatan Potensi Bahan Alam untuk Obat, Kosmetik dan Nutrasetika.
MAKSUD DAN TUJUAN SEMINAR NASIONAL
Maksud dari kegiatan Seminar Nasional POBA adalah untuk mensinergikan kegiatan dan hasil-hasil penelitian dengan sesama peneliti maupun antara peneliti dengan pengguna hasil penelitian supaya mendukung pemberdayaan bahan alam Indonesia untuk obat, kosmetik dan nutrasetika. Adapun tujuannya adalah untuk mengakselerasi penggalian, pengkajian dan pemanfaatan bahan alam Indonesia.
ISBN: 978-602-73060-0-4 iii SAMBUTAN REKTOR UNJANI
Bismillah hirrohmannirrohiim,
Saya atas nama UNJANI mengapresiasi penyelenggaraan Seminar POBA 2014 ini yang diselenggarakan oleh Fakultas Farmasi, Fakultas MIPA, Himpunan Kimia Bahan Alam Indonesia (HKBAI), dan PD. Ikatan Apoteker Indonesia (IAI) Jawa Barat. Saya mengikuti proses penyelenggaraan seminar ini dari awal. Panitia Pengarah dan Panitia Pelaksana telah melaksanakan tugasnya sesuai penugasannya. Saya mengucapkan terima kasih kepada semua anggota panitia yang telah bekerja keras, sehingga seminar ini bisa terselenggara dengan baik, menuju seminar yang benar. Saya sangat menghargai partisipasi semua peserta seminar. Banyak perguruan tinggi dan institusi penelitian mengikuti seminar ini. Seminar ini harus dijaga, sehingga ini bisa menjadi wahana pertemuan, jaringan dan penyebaran hasil penelitian.
Saya mengucapkan terima kasih yang sangat besar kepada Prof. Dr. Umar Anggoro Jenie, Apt. yang telah bersedia meluangkan waktu dan tenaga untuk memberikan keynote speech dalam seminar ini. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada para senior yang ikut berpartisipasi dalam seminar ini. Saya percaya, uraian Bapak Ibu tentang status dan arah pengembangan penelitian obat bahan alam bisa memotivasi para peneliti untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas penelitian mereka untuk manfaat bagi masyarakat.
Saya mengucapkan terima kasih kepada para peserta yang telah memanfaatkan seminar ini semagai wahana penyebaran dan diskusihasil penelitian. Terima kasih juga saya sampaikan kepada semua anggota panitia dan semua pihak yang membantu penyelenggaraan seminar ini. UNJANI berusaha menjaga agar semua seminar di UNJANI menjadi seminar yang benar dan bermanfaat bagi masyarakat.
Wassalamu ‘alaikum warrohmatullohi wabarrokaatuh,.
Cimahi, 21 Agustus 2014 Rektor
ISBN: 978-602-73060-0-4 iv SAMBUTAN KETUA PANITIA
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Alhamdulillah, kita panjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan karunia-Nya kepada kita sekalian sehingga pada hari ini kita dapat bertemu dan melaksanakan Seminar Nasional Potensi Bahan Alam (Semnas POBA) dengan rasa yang berbahagia. Kami mengucapkan terima kasih kepada Dekan Fakultas Farmasi atas kepercayaannya kepada panitia untuk menyelenggarakan Semnas POBA ini. Sehubungan dengan hal tersebut perkenankanlah kami juga mengucapkan selamat datang kepada seluruh peserta Semnas POBA di kampus Unjani Cimahi. Perlu kami sampaikan bahwa Semnas POBA ini merupakan kerjasama antara Fakultas Farmasi Unjani, Fakultas MIPA Unjani, Himpunan Kimia Bahan Alam Indonesia (HKBAI) dan Pengurus Daerah Ikatan Apoteker Indonesia Jawa Barat (PD. IAI Jabar).
Hadirin yang terhormat, kami sangat berbahagia karena Semnas POBA ini mendapatkan animo yang tinggi dari rekan-rekan akademisi dan peneliti. Sebagai bahan laporan, Semnas POBA ini diikuti oleh 120 peserta pemakalah yang terbagi menjadi 74 peserta pemakalah oral dan 46 pemakalah poster yang berasal dari 23 institusi baik pendidikan maupun lembaga penelitian yang ada di Indonesia, dengan total partisipan sekitar 400 orang.
Atas terselenggaranya SEMNAS POBA ini, kami selaku panitia mengucapkan terimakasih kepada para narasumber atas kesediaanya untuk menyampaikan materi, berbagi kemampuan dan pengalaman ilmiahnya kepada para peserta SEMNAS POBA ini. Demikian pula kepada seluruh peserta yang telah bersedia berpartispasi dalam SEMNAS POBA. Tak lupa kami mengucapkan terimakasih kepada sponsor, atas dukungan dan kerjasamanya dan semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu atas segala bantuannya. Ucapan terimakasih juga yang sebesar-besarnya bagi tim kepanitiaan yang sudah mencurahkan segala daya dan upaya demi kesuksesan penyelenggaraan SEMNAS POBA ini. Semoga semuanya dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya buat kita semua. Kami juga mohon maaf apabila dalam penyelenggaraan SEMNAS POBA ini terdapat banyak kekurangan.
ISBN: 978-602-73060-0-4 v Akhir kata kami ucapakan selamat mengikuti SEMNAS POBA, semoga senantiasa mendapat rahmat dari Allah SWT, aaamiin.
Wassalamu’alaikumu Warahmatullahi Wabarakatuh
Cimahi, 21 Agustus 2015 Ketua Panitia
ISBN: 978-602-73060-0-4 vi SUSUNAN KEPANITIAAN
Pelindung : Rektor UNJANI
Penasehat : Wakil Rektor I UNJANI
Wakil Rektor II UNJANI Wakil Rektor III UNJANI
Penanggung Jawab : Dekan Fakultas Farmasi UNJANI Panitia Pengarah
Ketua : Prof. Dr. Sukrasno, Apt Anggota : Prof. Dr. R. Hadiman, Apt
Prof. Dr. Moeljadji Agma Prof. Dr. Unang Supratman Prof. Dr. Yana Maolana Syah Prof. Dr. Elin Yulinah, Apt Prof. Dr. Anas Subarnas, Apt Prof. Dr. Afifah B.Sutjiatmo, Apt Hernandi Sujono, S.Si., M.Si Made Pasek N, Drs., MM., Apt Dr. Fikri Alatas, MSi., Apt
Ketua Panitia Pelaksana : Titta Hartyana S., S.Si., M.Sc, Apt Wakil Ketua I : Dr. Anceu Murniati, M.Si
Wakil Ketua II : Faizal Hermanto, M.Si., Apt
Sekretaris I : Fahrauk Faramayuda, S.Si., M.Sc., Apt Sekretaris II : Ririn Puspadewi, S.Si., M.Si., Apt Bendahara I : Hestiary Ratih, S.Si., M.Si, Apt Bendahara II : Mira Indri L., S.E
Seksi Ilmiah : Dr. Fikri Alatas, M.Si., Apt
Prof. Dr. Afifah B. Sutjiatmo, M.S., Apt Dr. Sophi Damayanti, M.Si., Apt Dr. Saleh Wikarsa, M.Si., Apt Dr. Endang Kumolowati, M.S., Apt Dr. Anceu Murniati, M.Si.
Tim Pengarah
Seksi Kesekretariatan : Puspa Sari Dewi Solihah, S.Si., M.Si., Apt Jasmansyah, Drs., M.Si.
Valentina Ardimurti, S.Si., M.Si Lilis Siti Aisyah, S.Si., M.Si Ahmad Marjan, S.Si
Rina Anugrah, S.Farm., M.Si., Apt Akhirul Kahfi Syam, S.Farm., Apt
ISBN: 978-602-73060-0-4 vii Seksi Humas : Ari Sri Windyaswari, M.Si., Apt
Rina Agustina, S.E., M.Si
Seksi Dana dan Usaha : Mira Andam Dewi, S.Si., M.Si., Apt Rezky Yuniarti, S.T., M.T.
Ahmad Ngadeni, Drs., M.S., Apt Nira Purnamasari, S.Farm., Apt Anggi Gumilar, S.Farm
Seksi Acara : Anggi Suprabawati, S.Si., M.Si Rahmaniar Mulyani, S.Si., M.Si Soraya Riyanti, S.Si., M.Si., Apt Wulan Anggraeni, S.Farm., Apt
Seksi Persidangan : Putranti Adirestuti, Dra., M.S., Apt Suci Narvikasari, S.Si., M.Si., Apt Sri Wahyuningsih, Dra., M.S., Apt Yeni Febriani, S.Si., M.Si
Ita Nur Anisa, S.Si., M.Si., Apt Dewi Meliati, S.Si., M.Si
Seksi Konsumsi : Julia Ratnawati, Dra., M.S., Apt
Linda P. Suherman, S.Farm., M.Si., Apt
Seksi Logistik : Afif Abdul Basith, S.Farm., Apt Aam Muharam, S.Si
Jaya Rudiantoro, S.Si
Seksi Transportasi : Tachbir Hendro P., S.Si., M.T
Seksi Pameran : Senadi Budiman, S.Si., M.Si Ade Kanianingsih, Dra., M.Si
Seksi Publikasi, Promosi, dan Dokumentasi
Yulison Hendry, S.T., M.T Maman Parzaman, S.T
ISBN: 978-602-73060-0-4 viii DAFTAR ISI
Halaman Tim Penyunting ... i
Judul ... ii
Sambutan Rektor ... iii
Sambutan Ketua Panitia... iv
Susunan Kepanitiaan ... vi
Daftar Isi ... viii
BIDANG I. STANDARISASI DAN EKSTRAKSI BAHAN ALAM I.1 Ekstraksi dan Aplikasi Pektin Berbahan Dasar Limbah Kulit Pisang untuk Inhibitor Korosi pada Media Larutan Pembersih Pipa Boiler Anceu Murniati, Adi Sugiarto, Senadi Budiman, Nurul Indah Lestari ... 1
I.2 Optimasi Ekstraksi Kelopak Bunga Rosela (Hibiscus sabdariffa L.) dengan Variasi Komposisi Pelarut dan Lama Perendaman Maserasi Husnani, Nurkhasanah, Suwidjiyo Pramono ... 5
I.3 Standarisasi Simplisia dan Ekstrak Air Daun Jeruk Nipis (Citrus aurantifolia (Christm. & Panzer) Swingle) Renny Rizki Amaliah, Faizal Hermanto, Puji Budi Setia Asih92 ... 15
BIDANG II. FARMAKOLOGI II.1 Aktivitas Antimalaria Ekstrak Air Daun Jeruk Nipis (Citrus aurantifolia (Christm. & Panzer) Swingle) terhadap Plasmodium falciparum Galur 3d7 secara In Vitro Faizal Hermanto, Puji Budi Setia Asih, Renny Rizki Amaliah ... 22
II.2 Efek Hepatoprotektor Ekstrak Etanol Daun Ki Tolod (Isotoma langiflora (L.)Presl.) terhadap Tikus Wistar Jantan Fierda Sitti Zainab, Faizal Hermanto, Puspa Sari Dewi ... 27
II.3 Efek Sedatif Ekstrak Air Daun Pandan Wangi (Pandanus amaryllifolius Roxb.) terhadap Mencit Swiss Webster Jantan Anas Nurdianto, Elin Yulinah Sukandar, Puspa Sari Dewi ... 34
ISBN: 978-602-73060-0-4 ix II.4 Efektivitas Hipoglikemik Ekstrak Air Daun Kembang Bulan (Tithonia
diversifolia (Hemsley) A. Gray) terhadap Tikus Wistar Jantan
Irma Ismianti Dewi, Puspa Sari Dewi S., Linda P. Suherman ... 40
II.5 Pengaruh Pemberian Minyak Dedak Padi (Oryza sativa L.) secara Topikal dalam Proses Penyembuhan Luka Gores pada Kulit Kelinci
Irma Noviani, Andreanus A. Soemardji, Rika Hartati ... 45
II.6 Pengetahuan Lokal dan Pemanfaatan Tumbuhan untuk Perawatan Paska Persalinan dan Bayi yang Baru Dilahirkan: Studi Etnobotani Masyarakat Lokal Cimande, Bogor, Jawa Barat
Mulyati Rahayu, Susi Susiarti ... 50
II.7 Uji Efek Hepatoprotektor Ekstrak Etanol Daun Pare (Momordica charantia) dan Ekstrak Etanol Biji Kluwak (Pangium edule Reinw) terhadap Tikus Jantan Galur Wistar
Yulisti Dwi Rahayu, Faizal Hermanto, Afifah.B.Sutjiatmo, Ita Nur Anisa,
Fierda Sitti Zainab, Ryska Meyliasari, Elsya Kethrina Sari ... 57
II.8 Uji Efek Mukolitik Ekstrak Air Daun Kecubung Gunung (Brugmansia suaveolens Bercht & Presl) pada Mukus Lambung Sapi
Ita Nur Anisa, Afifah B. Sutjiatmo, R. Lucky Rachmawan ... 63
II.9 Uji Toksisitas Akut Ekstrak Etanol Sirih Merah (Piper crocatum Luiz And Pav) pada Mencit Swiss Webster 26
Puspa Sari Dewi, Ita Nur Anisa, Suryani, Suci Ayuza ... 67
BIDANG III. MIKROBIOLOGI
III.1 Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Daun Lamtoro ( Leucaena leucocephala (Lamk.) De Wit) terhadap Dua Bakteri Penyebab Jerawat
Trees Nia Sari Widjaja, Ririn Puspadewi, Soraya Riyanti... 73
III.2 Isolasi dan Identifikasi Bakteri Rizosfer pada Ubi Jalar dan Pengujian Aktivitasnya terhadap Tanaman Seledri
ISBN: 978-602-73060-0-4 x III.3 Pemanfaatan Ekstrak Air Biji Kluwak (Pangium edule Reinw.) sebagai
Bahan Pengawet Pangan
Sari Fitria Akbar, Ririn Puspadewi, Soraya Riyanti ... 83
III.4 Potensi Daun Paku Sayur (Diplazium esculentum Retz. Sw.) sebagai Bahan Pengawet Pangan
Annisa Soerya Oktavianti, Ririn Puspadewi, Wiwiek Indriyati ... 90
III.5 Potensi Mikroba Endofit Barringtonia acutangula (L.) Gaertn terhadap Candida albicans dan Staphylococcus aureus
Ririn Puspadewi, Putranti Adirestuti, Ahliyah Firgahayu ... 94
BIDANG IV. UJI IN SILICO DAN IN VITRO
IV.1 Aktivitas Antioksidan Sediaan Granul Instan Ekstrak Etanol Daun Sirsak (Annona muricata L.)
Yoga Windhu Wardhana, Nasrul Wathoni, Yenni Karmelia ... 99
IV.2 Aktivitas Sitotoksik Ekstrak Metanol Daun Jarak Tintir (Jatropha multifida Linn.) pada Sel Kanker Leukemia Murine P388 Secara In Vitro
Sarah Hanifah Az-Zahra Anwar, Soraya Riyanti, Clara Sunardi ... 106
IV.3 Interaksi Kandungan Flavonoid Tanaman Kencana Ungu dengan Reseptor COX 2 secara In Silico
Rina Anugrah, Arif Syaifullah, Muharam Marzuki ... 111
IV.4 Kinetika Enzimatik Polifenol Oksidase yang Terkandung dalam Ubi Jalar (Ipomoea batatas L.)
Anceu Murniati, Sisca Andriyani, Yusi Fudiesta ... 117
BIDANG V. TEKNOLOGI FARMASI
V.1 Pengaruh Penambahan Pirogalol terhadap Kelarutan Klopidogrel Bisulfat
Fikri Alatas, Hestiary Ratih, Titta Hartyana, Desy Asfarina ... 120
V.2 Pengaruh Penambahan Nikotinamid terhadap Kelarutan Klopidogrel Bisulfat
ISBN: 978-602-73060-0-4 xi BIDANG VI. FARMASI KLINIK
VI.1 Gambaran Kepuasan Terapi Pasien Diabetes dengan Hipertensi Di RSUD Panembahan Senopati Bantul Yogyakarta
Syahrida Dian Ardhany, Akrom, Jatiningrum A ... 130
VI.2 Hubungan Tingkat Perilaku Adherensi dengan Pendidikan dan Umur pada Pasien Diabetes Melitus dengan Hipertensi di Rumah Sakit Umum Daerah Panembahan Senopati Bantul Yogyakarta
Resma Mulianti, Akrom, Jatiningrum A ... 135
VI.3 Kepatuhan Minum Obat Pasien Diabetes Melitus dengan Penyulit Rawat Jalan di Poliklinik Penyakit Dalam Rumah Sakit Panembahan Senopati Bantul Yogyakarta
Wima Anggitasari, Akrom, Jatiningrum A ... 142
VI.4 Kualitas Hidup Pasien Diabetes dengan Penyulit di Poliklinik Penyakit Dalam Rumah Sakit Panembahan Senopati Bantul Yogyakarta
ISBN: 978-602-73060-0-4 111 INTERAKSI KANDUNGAN FLAVONOID TANAMAN KENCANA UNGU
DENGAN RESEPTOR COX-2 SECARA IN SILICO
Rina Anugrah, Arif Syarifullah, Muharam Marzuki
Fakultas Farmasi, Universitas Jenderal Achmad Yani Email : [email protected]
Abstrak: Kencana Ungu diketahui mengandung flavonoid yaitu cirsimaritin, cirsimarin, cirsiliol 4-glucosida, sorbifolin, dan pedalitin. Flavonoid diduga kuat memiliki aktivitas anti-inflamasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui interaksi senyawa flavonoid yang terkandung dalam Kencana Ungu dengan reseptor COX-2 dan potensinya sebagai inhibitor COX-2 secara docking molekuler. Docking dilakukan menggunakan software PLANTS. Hasil docking ligan uji dibandingkan dengan parasetamol, aspirin, asam mefenamat dan celecoxib. Preparasi struktur reseptor COX-2 dilakukan menggunakan program YASARA. Preparasi dan optimasi struktur ligan dilakukan menggunakan MarvinSketch. Dari hasil docking ketahui kelima senyawa flavonoid yang terkandung dalam tanaman Kencana Ungu dapat berinteraksi dengan reseptor COX-2 melalui ikatan hidrogen dan van der waals. Jika dilihat dari skor docking, potensi inhibitor COX-2 kelima senyawa tersebut lebih besar dari pada parasetamol dan aspirin namun lebih kecil dari asam mefenamat dan celecoxib. Dari kelima senyawa tersebut pedalitin memiliki potensi paling besar sebagai inhibitor COX-2 dengan skor docking = -83,0362, nilai ini mendekati skor docking asam mefenamat (-84,9108) dan celecoxib (-85,7308). Berdasarkan hasil visualisasi, asam amino yang terlibat dalam ikatan ligan dengan reseptor COX-2 adalah SER353, SER 530, HIS90, PHE518 (Phenilalanine), GLN192, GLY526, LEU352, TYR385, ARG120.
Kata Kunci : Kencana Ungu, Antiinflamasi, COX-2, Docking, Flavonoid
PENDAHULUAN
Secara empiris tanaman Kencana Ungu (Ruellia tuberosa L.) digunakan sebagai diuretik, antipiretik, analgesik, antihipertensi, obat cacing, aborsi, muntah, penyakit kantung kemih, gangguan ginjal, bronkitis, gonore, dan sifilis. Kandungan senyawa dalam tanaman ini secara eksperimental terbukti memiliki aktivitas antioksidan, antimikroba, aktivitas antikanker gastroprotektif, aktivitas antinociceptive dan anti-inflamasi(Chothani, 2010). Ekstrak etanol Kencana Ungu menunjukkan aktivitas antinociceptive dan anti-inflamasi yang signifikan (Alam dkk, 2009).
Kencana Ungu mengandung beberapa jenis flavonoid diantaranya cirsimaritin, cirsimarin, cirsiliol 4-glucoside, sorbifolin, dan pedalitin (Lin dkk, 2006). Flavonoid merupakan salah satu metabolit yang memiliki potensi sebagai antiiinflamasi dalam suatu tanaman (Rathee dkk, 2009). Salah satu mekanisme kerja flavonoid sebagai antiinflamasi adalah dengan
menghambat kerja reseptor siklooksigenase (COX) (Kumar, 2013).
Gambar 1. Senyawa flavonoid yang terkandung dalam akar tanaman Kencana Ungu. 1. Cirsimaritin, 2. Cirsimarin, 3. Cirsiliol 4'-glukosida, 4. Sorbifolin, dan 5. Pedalitin. (Lin dkk, 2006).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui interaksi senyawa flavonoid yang terkandung dalam Kencana Ungu dengan reseptor COX-2 dan potensinya sebagai inhibitor COX-2 secara
ISBN: 978-602-73060-0-4 112 docking molekuler. Docking merupakan proses
pendekatan untuk memprediksi konformasi dan orientasi dari suatu ligan pada sisi pengikatan tertentu dari molekul targetnya. Secara umum, kajian docking bertujuan untuk pemodelan struktur yang akurat dan prediksi dari aktivitas biologi pada keadaan kesetimbangan. Ligan yang memiliki afinitas tinggi terhadap reseptor target akan menghasilkan energi ikatan paling rendah (Kitchen dkk, 2004 dan Taylor dkk, 2002).
METODE PENELITIAN
Pengujian in silico dilakukan berdasarkan metode ligand based drug design (LBDD) yaitu rancangan obat berdasarkan ligan yang sudah diketahui dengan menggunakan beberapa perangkat lunak. Metode LBDD yang digunakan adalah kajian docking molekular (Kitchen dkk, 2004). Perangkat lunak yang digunakan adalah Marvint Sketch (http://www.chemaxon.com) untuk desain molekul dan optimasi ligan, YASARA untuk optimasi protein target/reseptor
(http://www.yasara.org), PLANT
(http://www.tcd.uni-konstanz.de/research/plants.php)untuk docking dan PyMOL Molecular Graphic System (http://www.pymol.org) untuk visualisasi 3D hasil docking.
Preparasi Ligan
Sebagai ligan uji digunakan lima senyawa flavonoid dari Kencana Ungu yaitu Cirsimaritin, Cirsimarin, Cirsiliol 4-glucoside, Sorbifolin, Pedalitin. Sebagai ligan pembanding digunakan obat golongan Non Steroid Inflammatory Drugs (NSID) yaitu, parasetamol dan aspirin sebagai NSID non selective COX inhibitor dan celecoxib sebagai NSID selective inhibitor COX-2.Preparasi ligan dilakukan menggunakan MarvinSketch dengan cara optimasi geometri. Optimisasi geometri dilakukan dengan mencari resolusi grid yang menghasilkan energi terendah. Energi yang terendah dicari untuk mendapatkan konformasi molekul yang paling stabil (energi global minimum) (Kitchen dkk, 2004).
Strukur du dimensi ligan digambarkan menggunakan MarvinSketch (program ChemAxon 5.2). Kemudian dioptimasi protonasi dengan metode Major Microspeciesuntuk mendapatkan struktur 3D
yang telah disesuaikan dengan PH darah. Optimasi dilanjutkan dengan menentukan konformasi yang paling sesuai dengan reseptor COX-2, penentuan konformasi ini dengan menggunakan metode conformers. Terdapat 10 konformasi yang mewakili semua posisi ligand terhadap pocket. Konformasi yang paling sesuai dapat diketahui dengan docking PLANT (Agista dkk, 2013).
Preparasi Protein Target
Struktur protein target COX-2 diunduh dari
website Protein Data Bank
(http://www.rcsb.org/pdb) dengan kode 6COX. Homologi modeling dilakukan dengan membuka program YASARA. File pdb protein reseptor yang telah didapat, kemudian dibuka file pdb ke YASARA. Kemudian dihapus bagian dari sistem yang tidak diperlukan dalam protokol docking (yang dibutuhkan hanya satu protein, termasuk air jika esensial, dan satu ligan). Delete chain B (Edit > Delete > Molecule); pilih sequence B, Name B, Belongs to or has All, dan klik “OK”. Delete deterjen (NAG) yang masih ada dalam sistem (Edit > Delete > Residu); pilih name NAG, Belongs to or has All, dan klik “OK”. Tambahkan hidrogen ke dalam sistem dengan bantuan YASARA, sebab resolusi struktur kristal tidak mampu memprediksi keberadaan hidrogen (Edit > Add > Hydrogen to: all). Simpan file sebagai YASARA Object (File > Save as > YASARA Object), simpan sebagai COX.yob.Delete original ligand sehingga hanya menyisakan protein target saja dengan pocket untuk docking (Edit > Delete > Residue). Pilih Name S58, Belongs to or has All, klik “OK” ,simpan sebagai protein.mol2. Koordinat pocket dapat diketahui dengan merujuk pada koordinat ligan 3D asli. Untuk itu hanya diperlukan file mol2 yang hanya berisi ligan asli (Agista dkk, 2013).
Docking Molekular
Docking dilakukan dengan menggunakan program PLANTS. Parameter program PLANTS didasarkan pada energi bebas (ΔG) yang dinyatakan sebagai skor dockingdan ikatan yang terbentuk. ΔG merupakan parameter energi bebas yang menunjukkan stabilitas interaksi antara ligan dengan reseptor, makin rendah nilai ΔG maka semakin stabil pengikatan antara ligan dengan reseptor(Kitchen dkk, 2004). Hasil kajian dinilai berdasarkan beberapa parameter yaitu
ISBN: 978-602-73060-0-4 113 skor docking, ikatan yang terbentuk, jarak
ikatan dan asam amino yang terlibat dalam ikatan ligan-reseptor(Kitchen dkk, 2004 dan Taylor dkk, 2002).
Untuk memulai docking, dimulai dengan membuka “console” di Co-Pendrivelinux-KDE,
kemudian ketik perintah “cp
/mnt/win/docking_plants/PLANTS PLANTS”. Setelah muncul perintah berikutnya ketik “chmod u+x PLANTS” lanjutkan dengan “./PLANTS” untuk mengaktifkan program PLANTS. Untuk memasukkan protocol docking yang diperlukan ketik “cp /mnt/win/docking_plants/*.mol2.” kemudian aktifkan plantsconfig dalam proses docking “cp /mnt/win/docking_plants/ plantsconfig.” lalu ketik “./PLANTS mode bind ref_ligand.mol2 5 protein.mol2” untuk memasukkan pocket ke dalam protein yang digunakan sebagai tempat berikatannya dengan reseptor. Apabila terdapat peringatan “PLANTS warning” maka dilakukan perbaikan secara manual dengan cara mengetik “kwrite ref_ligand.mol2” kemudian ganti “S.O2” dengan “S.o2”, setelah di save maka perbaikan sudah dilakukan.Setelah dilakukan perbaikan pada ref_ligand maka ketik “grep -Ev “# binding site definition” plantsconfig > temp_conf” lanjutkan dengan “grep -Ev “bindingsite_” temp_conf > temp_conf2”. Untuk mengaktifkan pesan galat diatas ketik “cat temp_conf2 bindingsite.def > plantsconfig”. Setelah semua preparasi selesai maka running docking dilakukan dengan mengetik “./PLANTS --mode screen plantsconfig” kemudian akan muncul 10 konformasi ligand yang berikatan dengan 6COX dan 1HT8 dengan energi yang berbeda-beda. Untuk evaluasi dan interpretasi data hasil docking ketik “cd results/” lanjutkan dengan “more bestranking.csv”, hasil skor docking akan muncul, kemudian dari 10 input konformasi dipilih yang memiliki energi paling kecil (Agista dkk, 2013).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian diawali dengan validasi metode docking dengan cara melakukan redocking terhadap original ligand yang terdapat pada protein target. Original ligand adalah ligan bawaan yang berikatan dengan protein target pada file PDB saat diunduh. Senyawa original ligand yang terdapat pada file PDB
6COX adalah 1-phenylsulfonamide -3-trifluoromethyl-5-parabromophenylpyrazole.
Gambar 2. Pose visualisasi hasil tumpang tindih konformasi struktur original ligand hasil redocking (biru) dengan konformasi struktur original ligand dari PDB(kuning). RMSD=1,2157 Å.
Setelah dilakukan redocking, konformasi struktur original ligand hasil redocking di tumpang tindihkan dengan konformasi struktur original ligand pada PDB. Parameter evaluasi validasi adalah RMSD (Root Mean Square Deviation) dan posisi secara visual.RMSD adalah perbedaan antara nilai yang diprediksi dengan nilai dari hasil percobaan yang diamati, merupakan ukuran nilai presisi, dimana didapatkan hasil yang konstan untuk percobaan yang berulang (Dewi, 2011). Evaluasi RMSD dilakukan dengan menentukan nilai-nilai RMSD ligan berdasarkan rentang sebagai berikut: RMSD ≤ 1,0 Å untuk konformasi yang baik atau menyerupai yang sebenarnya, 1 Å < RMSD ≤ 2 Å untuk konformasi yang mendekati sebenarnya, 2 Å < RMSD ≤ 3 Å untuk konformasi dengan kesalahan dan RMSD> 3 Å untuk konformasi yang buruk (Bajda dkk, 2014). Hasil validasi menunjukkan bahwa konformasi original ligand hasil redocking mendekati konformasi sebenarnya dengan nilai RMSD=1,2157 Å (Gambar 2). Hal ini berarti metode dapat digunakan untuk melakukan kajian docking dengan menggunakan protein target COX-2 dengan kode PDB 6COX.
Docking dilakukan dengan menggunakan program PLANTS. Docking PLANTS didasarkan pada kelas algoritma optimasi stokastik yang disebut koloni semut (ACO =
ISBN: 978-602-73060-0-4 114 Ant Colony Optimization). Sistem ACO
didasarkan pada perilaku semut nyata yang menemukan jalan terpendek antara sarang dan sumber makan. Semut menggunakan komunikasi langsung dalam bentuk feromon yang menandai jalur antara sarang dan sumber makanan. Dalam kasus docking protein-ligan, sebuah koloni semut buatan digunakan untuk menemukan konformasi energi minimum ligan. Semut buatan ini digunakan untuk meniru perilaku semut nyata dan menandai ligan dengan konformasi energi rendah melalui jalur feromon. Informasi jejak feromon buatan yang diubah dalam pengulangan (iterasi) berikutnya digunakan untuk menghasilkan konformasi energi rendah dengan probabilitas yang tinggi (Pranowo, 2009).
Tabel 1. Skordocking ligan dengan reseptor COX-2.
No. Ligan Konformasi Skor
Docking 1 Original ligand 3 -71.5052 2 Cirsimarin 9 -73.0649 3 Cirsimaritin 4 -76.7631 4 Cirsiriol-4-Glukoside 10 -75.482 5 Pedalitin 4 -83.0362 6 Sorbifolin 7 -77.7728 7 Paracetamol 1 -67.3833 8 Aspirin 9 -72.0159 9 Asam Mefenamat 9 -84.9108 10 Celecoxib 5 -85.7308
Dari hasil docking diperoleh skor docking dari senyawa cirsimaritin, cirsimarin, cirsiliol 4-glucoside, sorbifolin dan pedalitin terhadap reseptor COX-2 berturut-turut adalah -76.7631, -73.0649, -75.482, -77.7728 dan -83.0362. Jika dilihat dari skor docking, potensi inhibitor COX-2 kelima senyawa tersebut lebih besar dari pada pembanding parasetamol dan aspirin namun lebih kecil dari asam mefenamat dan celecoxib. Dari kelima senyawa tersebut pedalitin memiliki potensi paling besar sebagai inhibitor COX2 dengan skor docking= -83,0362, nilai ini mendekati nilai skor docking asam mefenamat dan celecoxib (Tabel 1).
Tabel 2. Ikatan hidrogen antara ligan dengan reseptor COX-2 dan asam amino yang terlibat. No Ligan Ikatan Hidrogen Jarak Ikatan (Å) Asam Amino reseptor yang berikatan 1 Original ligand N-H-O 2.1 SER-353 N-H-N 2 HIS-90
2 Cirsimaritin O-H-O 2.4 PHE-518
O-H-N 2 PHE-518 3 Cisimarin _ _ _ 4 Cirsiriol-4-Glukosida O-H-O 2.1 GLN-192 O-H-N 1.9 PHE-518 5 Pedalitin O-H-O 2.1 GLN-192 O-H-N 2.1 PHE-518 O-H-O 2.1 GLY-526 O-H-O 2.7 SER-530
6 Sorbifolin O-H-N 2.2 PHE-518
7 Paracetamol O-H-O 2 LEU-352
8 Aspirin O-H-O 2.9 SER-530
O-H-O 3 TYR-385
9 Asam
Mefenamat
O-H-O 2.8 SER-530
O-H-O 2.8 TYR-385
10 Celecoxib O-H-N 1.3 ARG-120
Hasil visualisasi menunjukkan ikatan yang terjadi antara ligan dengan reseptor COX-2 adalah ikatan hidrogen dan ikatan van der waals. Ikatan hidrogen yang terbentuk dapat mempengaruhi sifat-sifat kimia fisika senyawa, seperti titik didih, titik lebur, kelarutan dalam air, kemampuan pembentukan kelat dan keasaman. Perubahan sifat-sifat tersebut dapat berpengaruh terhadap aktivitas biologis senyawa (Dewi, 2011). Berdasarkan hasil visualisasi, asam amino terlibat dalam ikatan ligan dengan reseptor COX-2 adalah SER353, SER 530, HIS90, PHE518 (Phenilalanine), GLN192, GLY526, LEU352, TYR385, ARG120 (Tabel 2 dan Gambar 3). Asam amino ARG120, TYR355, MET522, VAL523, ALA527 dan SER530 merupakan asam amino yang diketahui terlibat dalam aktivitas penghambatan terhadap COX-2(Zulkhrulla dkk, 2011).
ISBN: 978-602-73060-0-4 115 Gambar 3. Visualisasi interaksi ligan uji dengan reseptor COX-2, ikatan hidrogen yang
terjadi ditandai dengan garis putus-putus berwarna kuning. a. original ligand, b. cirsimaritin, c. cirsimarin, d. cirsiliol 4-glucoside, e. pedalitin dan f.sorbifolin. KESIMPULAN
Kelima senyawa flavonoid yang terkandung dalam tanaman Kencana Ungu dapat berinteraksi dengan reseptor COX-2 melalui ikatan hidrogen dan van der waals. Jika dilihat dari hasil interaksi dan asama amino yang terlibat didalamnya, senyawa-senyawa tersebut berpotensi sebagai anti-inflamasi inhibitor COX-2.Senyawa pedalitin memiliki potensi paling besar sebagai inhibitor COX-2.
UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terima kasih ditujukan kepada Suci Nar Vikasari, M.Si., Apt atas sarannya selamapenelitian.
DAFTAR PUSTAKA
1. Agista,D.D., Purnomo, H., Tegar, M.,
Nugroho, A.G. 2013. Interaksi Senyawa Aktif dari AeglemarmelosCorrea sebagai Anti-inflamasi dengan Reseptor 1 dan COX-2. Trad. Med. J., 18 (2): 80-87.
a.a b
c d
ISBN: 978-602-73060-0-4 116
2. Alam, M.A., Subhan, N., Awah, M.A., Alam, M.S., Sarder, M., Nahar, L., and Sarker, S.D.
2009.
AntinociceptiveandAnti-InflammatoryProperties of Ruelliatuberosa. Pharmaceutical Biology, 47 (3): 209-214. 3. Bajda, M., Jonczyk, J., Malawska, B., and
Filipek, S. 2014. Application of
Computational Methods for The Design of BACE-1 Inhibitors: Validation of In Silico Modelling. Int. J. Mol. Sci., 15: 5130-5131.
4. Chothani, D.L. 2010. Review on
Ruelliatuberosa(Cracker Plan). Phcog J., 12
(2): 506-512.
5. Dewi, M. 2011. Hubungan Kuantitatif Struktur dan Aktivitas Senyawa Turunan1-[( 2-Alkoksikuinoxalin-3-YL) Aminokarbonil]-4-(Hetero) Arilpiperazin Sebagai Inhibitor Bcl-2. Sekolah Farmasi Institute Teknologi Bandung.
6. Kitchen, D.B., Decornez, H., Furr, J.R.,and Bajorath, J. 2004. Docking and Scoring in
Virtual Screening for Drug
Discovery:Methods and Applications. Nature review, Drug Discovery, 3:935-949.
7. Kumar, S.and Pandey, A.K. 2013. Chemistry and Biological Activities of Flavonoids: An Overview. The Scientific World Journal, 2013:1-16.Lin, C.F., Huang, Y.L., Cheng, L.Y., Sheu, S.J., and Chen, C.C. 2006.
BioactiveFlavonoidsfromRuelliaTuberosa. J
Chin.Med., 17 (3): 103-109.
8. Pranowo, H.D., 2009. Peran Kimia Komputasi Dalam Disain Molekul Obat. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
9. Rathee, P., Chaudhary, H., Rathee, S., Rathee,
D., Kumar, V.,and Kohli, K. 2009.
Mechanism of Action of Flavonoids as
Anti-Inflammatory Agents: A Review.
Inflammation & Allergy - Drug Targets, 8:229-235.
10. Taylor,R.D., Jewsbury, P.J., and Essex J.W. 2002. A Review of Protein-Small Molecule Docking Methods. Journal of Computer-Aided Molecular Design, 16: 151–166.
11. Zulkhrulla, M., Aswad, M., Subehan, 2012. Kajian Beberapa Senyawa Antiinflamasi : Docking Terhadap Siklooksigenase-2 Secara In Silico. Majalah Farmasi dan Farmakologi, 16 (1): 37-44.
