Sintesi Kalkon dan Pirazolina dari 4-Hidroksi Asetofenon serta Uji Aktivitas secara in vitro dan in silico sebagai Senyawa Kandidat Antibakteri

Olivia Wulandari Pingkan Ratag, Dr. Deni Pranowo, S.Si., M.Si.; Prof. Dra. Tutik Dwi Wahyuningsih, M.Si., Ph.D.

2023 | Skripsi | KIMIA

Sintesis, studi penambatan molekuler, dan uji aktivitas antibakteri terhadap dua variasi senyawa kalkon dan dua variasi senyawa pirazolina telah berhasil dilakukan. Variasi senyawa kalkon yang diuji yakni 1-(4-hidroksifenil)-3-fenilprop-2-en-1-on (senyawa 1a) dan 3-(3,4-dimetoksifenil)-1-(4-hidroksifenil) prop-2-en-1-on (senyawa 1b). Adapun variasi senyawa pirazol yang diuji yakni 4-(1,5-difenil-4,5-dihidro-1H-pirazol-3-il)fenol (senyawa 2a) dan sintesis 4-(5-(3,4-dimetoksifenil)-1-fenil-4,5-dihidro-1H-pirazol-3il)fenol (senyawa 2b) telah berhasil dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan sintesis senyawa turunan kalkon dan pirazol dari 4-hidroksi asetofenon melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt, serta mengetahui aktivitasnya sebagai senyawa kandidat antibakteri.

Senyawa kalkon 1a dan 1b disintesis dengan mereaksikan senyawa 4’-hidroksi asetofenon dan benzaldehida pada suasana basa NaOH 30% (b/v) melalui metode pengadukan. Senyawa pirazolina 2a dan 2b disintesis dengan mereaksikan senyawa kalkon (1a dan 1b) dan fenil hidrazin pada suasana asam dengan metode refluks. Uji aktivitas secara in silico dilakukan dengan menambatkan senyawa terhadap protein gyrase B (PDB ID: 1kzn) untuk mengetahui interaksinya dengan protein target. Uji aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode difusi cakram terhadap bakteri S. aureus dan E. coli.

Hasil penelitian didapatkan senyawa 1a, 1b, 2a, dan 2b dengan persen hasil berturut-turut adalah 98,21%; 47,48%; 23,47%; dan 14,05%. Hasil penambatan molekuler mengindikasikan bahwa seluruh senyawa memiliki penghambatan terhadap protein gyrase B, yaitu senyawa 1a dan 2b memiliki interaksi ikatan hidrogen dengan  residu asam amino aktif protein gyrase B pada Asn46, sedangkan senyawa 1b dan 2a memiliki interaksi ikatan hidrogen dengan residu asam amino aktif pada Arg136. Uji aktivitas antibakteri menunjukkan senyawa 1a, 2a, dan 2b memiliki kemampuan untuk menghambat bakteri S. aureus dan E. coli, sedangkan senyawa 1b hanya dapat menghambat bakteri S. aureus.

Synthesis, molecular docking studies, and antibacterial activity tests on two variations of chalcone compounds and two variations of pyrazoline compounds have been successfully carried out. The variations of chalcone compounds tested were 1-(4-hydroxyphenyl)-3-phenylprop-2-en-1-on (compound 1a) and 3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-(4-hydroxyphenyl) prop-2 -en-1-on (compound 1b). The variations of pyrazoline compounds tested were 4-(1,5-diphenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazol-3-yl)phenol (compound 2a) and 4-(5-(3,4-dimethoxyphenyl)- 1-phenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazol-3yl)phenol (compound 2b). The research aimed to synthesize chalcone and pyrazoline derivative compounds from 4-hydroxy acetophenone via an aldol condensation reaction and determine their activity as antibacterial candidate compounds.

Chalcones 1a and 1b were synthesized by reacting 4'-hydroxy acetophenone and benzaldehyde in the alkaline of 30% (w/v) NaOH using a conventional method. Pyrazoline 2a and 2b were synthesized by reacting chalcone 1a and 1b with phenyl hydrazine under acidic conditions using the reflux method. Then, all compounds were docked against the gyrase B protein (PDB ID: 1kzn) to observe their interaction with the target protein. The antibacterial activity test was carried out using the disc diffusion method against S. aureus and E. coli bacteria.

These experiments had formed 1a, 1b, 2a, and 2b compounds with percent yields of 44.64%, 49.29%, 23.47%, and 14.17%, respectively. The results of molecular docking indicated that all of the compounds have gyrase B protein inhibition, in which 1a and 2b compounds form hydrogen bond interactions with active amino acid residue of protein gyrase B on Asn 46, whereas 1b and 2a compounds form hydrogen bond interactions with active amino acid residue on Arg136. The antibacterial activity test showed that 1a, 2a, and 2b compounds could inhibit both S. aureus and E. coli bacteria, while 1b compound could only inhibit S. aureus bacteria.

Kata Kunci : antibakteri, kalkon, penambatan molekuler, pirazolina