Desain Turunan Kalkon Sebagai Antimalaria Berdasarkan Hubungan Kuantitatif Struktur-Aktivitas Dan Penambatan Molekuler Terhadap Plasmodium falciparum Dihidroorotat Dehidrogenase

STEPHANUS SATRIA W W, Dra. Tutik Dwi Wahyuningsih, M.Si., Ph.D.; Drs. Iqmal Tahir, M.Si.

2020 | Skripsi | S1 KIMIA

Desain senyawa turunan kalkon telah dilakukan berdasarkan pendekatan hubungan kuantitatif struktur-aktivitas (HKSA) dan penambatan molekuler terhadap Plasmodium falciparum dihidroorotat dehidrogenase (pfDHODH). Penelitian ini bertujuan untuk mendesain senyawa baru turunan kalkon sebagai senyawa antimalaria berdasarkan persamaan HKSA dan penambatan molekuler. Himpunan basis metode DFT/B3LYP dipilih untuk melakukan validasi metode dalam menghitung deskriptor elektronik dan molekuler dari 27 senyawa turunan kalkon. Persamaan HKSA diperoleh melalui regresi multilinier dan digunakan untuk mendesain senyawa usulan turunan kalkon. Senyawa desain dengan aktivitas antimalaria tertinggi ditambatkan terhadap pfDHODH melalui penambatan molekuler. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persamaan HKSA terbaik yaitu pIC50 setara 0,0122(MW) dikurang 0,0709(MR) ditambah 0,0082(LA) ditambah 22,3351(E_HOMO) ditambah 50,3891(qC10) ditambah 1,4152(qC12) 2,8597 dengan parameter statistika n yaitu 22, r2 yaitu 0,873, SEE yaitu 0,152, Fhitung/Ftabel yaitu 6,075, dan PRESS yaitu 0,349. Persamaan ini digunakan untuk mendesain senyawa turunan kalkon dengan aktivitas antimalaria yang lebih tinggi yaitu 3-(3,4-dimetoksifenil)-1-(4-metoksifenil)prop-2-ena-1-on dengan IC50 prediksi sebesar 1,918 mikromolar. Senyawa ini berinteraksi pada sisi aktif pfDHODH serta memiliki afinitas ikatan yang lebih tinggi dibandingkan ligan alami dari pfDHODH.

Design of chalcone derivative compounds had been conducted based on quantitative structure-activity relationship (QSAR) approach and molecular docking against Plasmodium falciparum dihydroorotate dehydrogenase (pfDHODH). This research aimed to design new chalcone derivatives as antimalarial compound based on QSAR equation and molecular docking. The DFT/B3LYP basis set was selected to validate the method in calculating the electronic and molecular descriptors of 27 chalcone derivatives. The QSAR equation was obtained by using multilinear regression and was used to design the proposed chalcone derivatives. The designed compound which had highest antimalarial activity was docked against pfDHODH through molecular docking. The results showed that the best QSAR equation was pIC50 equals 0.0122(MW) minus 0.0709(MR) plus 0.0082(LA) plus 22.3351(E_HOMO) plus 50.3891(qC10) plus 1.4152(qC12) minus 2.8597 with statistical parameters n was 22, r2 was 0.873, SEE was 0.152, Fcalculation/Ftable was 6.075, and PRESS was 0.349. This equation was used to design chalcone derivative compound that has higher antimalarial activity, i.e., 3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-(4-methoxyphenyl)prop-2-en-1-on with a predicted antimalarial activity of 1.918 micromolar. This compound interacts on the active site of pfDHODH and has a higher binding affinity than native ligand of pfDHODH.

Kata Kunci : kalkon, HKSA, pfDHODH, antimalaria, penambatan molekuler