Identifikasi senyawa aktif spons aaptos sp. menggunakan LC-HRMS asal perairan pulau Poddang-poddang serta uji potensinya sebagai antimalaria secara in-vitro dan in-silico

Wahyuni Eka Nanda, Dr. Winarto Haryadi, M.Si.; Respati Tri Swasono, S.Si., M.Phil., Ph.D.

2024 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Spons (Aaptos sp.) merupakan invertebrata yang dapat ditemui didaerah terumbu karang dalam perairan Indonesia pulau Poddang-poddang. Spons Aaptos  sp. telah diketahui mengandung alkaloid yang pada penelitian sebelumnya alkaloid mampu berpotensi sebagai antimalaria. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa dan mengetahui potensi antimalaria dari ekstrak dan fraksi spons Aaptos sp. secara in vitro dan in silico. Tahap pertama penelitian ini dimulai dengan mengekstraksi spons laut Aaptos sp. menggunakan campuran diklorometana (DCM) dan metanol dengan perbandingan 1:1. Kemudian, ekstrak DCM tersebut dipartisi menggunakan etil asetat dan air hingga menghasilkan ekstrak pekat etil asetat. Ekstrak etil asetat dipisahkan menggunakan kolom kromatografi. Ekstrak etil asetat dan fraksi hasil pemisahan kolom kromatografi kemudian diuji aktivitas antimalaria menggunakan metode Heme Polimerization Inhibition Assay (HPIA). Lima fraksi hasil kolom kromatografi terpilih juga diuji antiplasmodium secara in-vitro. Fraksi yang memiliki IC50 paling rendah selanjutnya diidentifikasi kandungan senyawa aktifnya menggunakan LC-HRMS. Senyawa hasil identifikasi LC-HRMS kemudian dilakukan penambatan molekul terhadap protein PfDHFR (1J3J dan 1J3K) untuk melihat potensinya sebagai antimalaria secara in-silico. Hasil ekstraksi dan partisi spons Aaptos sp. didapatkan ekstrak etil asetat sebesar 2 g. Hasil aktivitas antimalaria ekstrak etil asetat dengan metode HPIA didapatkan nilai IC50 0,8189 ug/mL. Fraksi etil asetat dipisahkan menggunakan kromatografi kolom didapatkan 12  fraksi  hasil pemisahan. Fraksi 12 diketahui merupakan fraksi paling aktif berdasarkan metode antiplasmodium dengan nilai IC50 0,4223 ug/mL. Hasil analisis LC-HRMS fraksi 12 kemungkinan mengandung konbamidin, 9-De-O-methylaaptamine, penicyclone D, dan 2 senyawa baru yang belum ditemukan dalam literatur. Hasil analisis molekular docking menunjukan bahwa senyawa 9-De-O-methylaaptamin dan penicyclone D paling berpotensi sebagai antimalaria berdasarkan interaksi masing-masing dengan protein 1J3K dan 1J3J.

Sponge (Aaptos sp.) is an invertebrate that can be found in the coral reef area in the waters of the Indonesian Poddang-Poddang island. Sponge Aaptos sp. has been known to contain alkaloids that, in previous research, are potentially antimalaric. This research aims to point out compounds and determine the antimalarial potential in vitro and in silico of Aaptos sp sponge extracts and fractions. The initial stage involved extracting the marine sponge Aaptos sp. using a 1:1 mixture of dichloromethane (DCM) and methanol. Then, the DCM extract is partitioned using ethyl acetate and water to produce a concentrated ethyl acetate extract. The ethyl acetate extract was separated using a chromatography column. The ethyl acetate extract and the fraction resulting from column chromatography separation were then tested for antimalarial activity using the Heme Polymerization Inhibition Assay (HPIA) method. Five selected fractions from column chromatography were also tested for antiplasmodium in vitro. The fraction that has the lowest IC50 is then identified for its active compound content using LC-HRMS. The compounds identified by LC-HRMS were then molecularly docked to the PfDHFR protein (1J3J and 1J3K) to see their potential as antimalarials in silico. The extraction and partition of the Aaptos sp. sponge resulting in an ethyl acetate extract of 2 g. Based on HPIA method it was obtained biological activity namely IC50 value of 0.8189 ug/mL. The ethyl acetate fraction was separated using column chromatography, and resulted 12 fractions. Fraction 12 is known to be the most active fraction based on the antiplasmodium method, with an IC50 value of 0.4223 ug/mL. LC-HRMS analysis of fraction 12 indicated to contain conbamidine, 9-De-O-methylaaptamine, penicyclone D, and two new compounds not found in the literature.

Kata Kunci : spons laut, Aaptos sp, polimerisasi heme, antiplasmodium, molekular docking