contoh analisa dalam kimia komputasi dan hyperchem

1.ANALISIS HUBUNGAN KUANTITATIF ANTARA STRUKTUR DAN
AKTIVITAS FUNGISIDA TURUNAN 1,2,4-THIADIAZOLIN
BERDASARKAN PARAMETER MOLEKULAR HASIL PERHITUNGAN
METODA PM3
Pada pengembangan senyawa baru secara laboratorium ada beberapa langkah
eksperimen yang perlu dilakukan seperti: desain, sintesis, identifikasi, purifikasi dan
uji aktivitas. Kelemahan strategi ini adalah jika semua tahapan tersebut telah
dikerjakan, namun hasil yang diperoleh (senyawa yang diteliti) ternyata mempunyai
aktivitas yang tidak lebih baik dari senyawa-senyawa yang telah ada, sehingga waktu,
biaya dan tenaga yang telah dikeluarkan akan terbuang percuma. Sebagai solusi dari
masalah di atas adalah pengujian aktivitas senyawa yang akan disintesis dengan
pemodelan molekul menggunakan komputer. Dengan komputer terlebih dahulu dapat
dicari hubungan antara struktur, baik elektronik maupun geometri dari satu ataupun
sekelompok molekul yang telah dicurigai mempunyai aktivitas tertentu. Berdasarkan
2model persamaan yang diperoleh dapat diprediksi pusat aktif (bagian dari
molekul/senyawa yang memberi sumbangan paling besar terhadap efek aktivitas),
sehingga desain molekul senyawa baru dengan aktivitas lebih tinggi dapat
dikonsentrasikan pada modifikasi pusat aktif tersebut (Richon dan Young, 1997). Hal
ini dapat membantu mengurangi kegagalan riset eksperimen serta dapat
mengefisiensikan tenaga dan biaya.
Hubungan antara struktur suatu senyawa dengan aktivitas biologisnya dapat
dinyatakan secara matematis, sehingga sering disebut Hubungan Kuantitatif
Struktur-Aktivitas (HKSA) atau Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR).
Asumsi mendasar dari QSAR adalah bahwa terdapat hubungan kuantitatif antara sifat
mikroskopis (struktur molekul dan sifat makroskopis/empiris (aktivitas biologis) dari
suatu molekul (Lee et al, 1996).Riset tentang sintesis dan aplikasi bahan-bahan kimia baru perlu
dikembangkan dalam rangka diversifikasi produk dan membantu menjawab
permasalahan yang dihadapi pada aktivitas manusia. Contoh pada bidang pertanian
adalah diperlukannya riset tentang senyawa-senyawa yang dapat berkhasiat sebagai
insektisida, fungisida dan herbisida. Salah satu senyawa yang dapat berperan sebagai
fungisida adalah 1,2,4-thiadiazolin (Gambar 1) dan turunannya, yang telah diteliti
oleh Nakayama et al (1995). Senyawa ini mempunyai aktivitas fungisida pada jamur
yang menyerang tanaman mentimun. Analisis QSAR pada turunan senyawa ini telah
pula dilakukan oleh Hanum (2003) dengan menggunakan parameter elektronik.
Untuk melengkapi hasil penelitian yang telah diperoleh perlu dicobakan analisis
QSAR/HKSA senyawa tersebut menggunakan parameter lain, dimana dalam
penelitian ini digunakan parameter molekular.


Untuk memperoleh hubungan antara struktur dan aktivitas yang signifikan,
pemilihan deskriptor / variabel yang akan diikutkan dalam persamaan model
merupakan langkah yang sangat menentukan (Kubinyi, 1993). Deskriptor
digolongkan menjadi deskriptor empirik dan deskriptor teoritik. Deskriptor empirik
diperoleh dari hasil percobaan eksperimental atau perhitungan yang menggunakan
parameter empirik, sedangkan deskriptor teoritik diperoleh dari perhitungan
komputasional (pemodelan molekul) yang diturunkan dari kimia teori (Lee et al,
1996). Deskriptor kimia kuantum dapat dipandang sebagai deskriptor teoritik dan
diperoleh dari perhitungan berdasarkan hukum mekanika kuantum terhadap struktur
molekul. Metode kimia kuantum dan teknik permodelan molekul memungkinkan
untuk karakterisasi sifat struktural molekul. Keuntungan yang dapat diambil dari
penggunaan deskriptor kimia kuantum dalam studi QSAR adalah: (i) senyawa beserta
substituen atau fragmennya dapat dikarakterisasi secara langsung hanya berdasar
pada struktur molekulnya, dan (ii) dapat memperkirakan mekanisme aksi dari
senyawa yang dipelajari (Karelson et al, 1996). Pada penelitian ini dilakukan analisis
QSAR pada senyawa turunan 1,2,4-thiadiazolin dengan menggunakan parameter
molekuler. Penelitian ini didasarkan pada perhitungan 13 macam parameter yang
diperoleh dari perhitungan orbital molekul, HC-QSAR yang ada pada program
Hyperchem, dan Toolkit for Estimating Physicochemical Properties of Organic
Compounds (TEPPOC).




2.QUANTITATIVE STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP ANALYSISOF CURCUMIN AND ITS DERIVATIVES AS GST INHIBITORSBASED ON COMPUTATIONAL CHEMISTRY CALCULATION
Analisis Hubungan Kuantitatif Struktur-Aktivitas Kurkumin dan Turunannya


PENDAHULUAN
Perkembangan kimia komputasi mengalamifase percepatan pada dekade terakhir ini. Salahsatu disiplin ilmu yang sangat terbantu denganperkembangan tersebut adalah Kimia Medisinal,terutama untuk studi Hubungan Kuantitatif Struktur-Aktivitas (HKSA) atau
Quantitative Structure-Activity Relationship
(QSAR). Hal ini sinergis denganperkembangan penemuan obat baru yang semakinlama diharapkan semakin efektif dan efisien.Hubungan antara struktur-aktivitas biologistersebut dinyatakan secara matematis, sehinggasering disebut sebagai Hubungan KuantitatifStruktur-Aktivitas (HKSA) atau
Quantitative Structure-Activity Relationship
(QSAR). Asumsimendasar dari HKSA adalah bahwa terdapathubungan kuantitatif antara sifat mikroskopis(struktur molekul) dan sifat makroskopis/empiris(aktivitas biologis) dari suatu molekul [1]. Istilahstruktur tidak hanya terbatas pada pengertianpengaturan ruang dan hubungan antar atom danmolekul, tetapi juga sifat fisika dan sifat kimia yangmelekat pada susunan tersebut.Senyawa-senyawa yang menjadi tren dalamperkembangan ilmu farmasi akhir-akhir ini, antara

lain adalah senyawa-senyawa inhibitor glutation S-transferase (GST). Hal ini terkait dengan sifat GSTsebagai enzim multifungsional yang memainkanperanan penting dalam detoksifikasi senyawa-senyawa elektrofilik, efektivitas senyawa antikanker[2] dan proses inflamasi [3].Kurkumin dan turunannya dilaporkan memilikiaktivitas sebagai inhibitor GST [4], namun hinggasaat ini belum pernah diteliti HKSA senyawa-senyawa tersebut sebagai inhibitor GST.

sumber: