Hubungan struktur-aktivitas akan terbentuk untuk kategori misalnya aktif atau non- aktif dan beracun atau tidak beracun. Pada HKSA fragmen molekul atau substruktur
dikorelasikan dengan efek aktivitas biologis. HKSA didasarkan pada potensi aktivitas X adalah fungsi dari satu atau lebih deskriptor Y Puzyn et al. 2010.
2.5 Persamaan Hansch
Penggunaan regresi multilinier umum menggunakan untuk memprediksi respon biologis senyawa yang belum disintesis. Pada pendekatan ini, setiap struktur
kimia diwakili oleh beberapa parameter yang menggambarkan hidrofobik, sifat sterik, dan efek elektronik dan biasanya diformulasikan ke dalam persamaan Hänsch
berikut: Log 1C = aparameter hidrofobik + bparameter elektronik+ cparameter
sterik + konstan Pada persamaan tersebut, C adalah konsentrasi molar yang menghasilkan efek
biologis sedangkan a, b,dan c merupakan koefisien regresi. Pendekatan Hänsch ini sebagian besar telah diterapkan untuk menganalisis data biologis misalnya, data
afinitas, konstanta penghambatan, parameter farmakokinetik. Selain itu, persamaan Hänsch juga digunakan untuk antibakteri, antikanker, dan obat antimalaria Puzyn et
al., 2010. Pemodelan HKSA menggunakan parameter yang mengkodekan struktur
dan sifat tertentu yang diperlukan untuk korelasi menentukan aktivitas biologis dengan struktur kimia secara kuantitatif Kubinyi, 1993. Nilai dari sifat fisika kimia
yang secara langsung berhubungan dengan gaya antarmolekul yang terlibat dalam
interaksi obat dengan reseptor serta untuk transportasi dan sifat distribusi obat dapat ditentukan. Sifat fisika kimia dan parameter lainnya akan dibedakan menurut:
1 Parameter lipofilisitasnya, misalnya koefisien partisi dan parameter kromatografi. 2 Parameter polarisabilitas, misalnya reaktivitas molar dan volume molar.
3 Parameter elektronik, misalnya konstanta Hammett, bidang dan resonansi parameter, parameter yang berasal dari data spektroskopi, konstanta transfer
muatan, momen dipol , dan parameter kimia kuantum. 4 Parameter sterik, berasal dari hubungan energi bebas linier atau dari geometri
pertimbangan. 5 Parameter lain seperti berat molekul, parameter geometris, entropi konformasi,
indeks konektivitas, dan parameter topologi lainnya. Pemilihan parameter merupakan langkah pertama yang penting dalam
studi HKSA. Jika asosiasi antara parameter terseleksi dan aktivitas sangat kuat, prediksi aktivitas menjadi mungkin. Jika hanya berupa asosiasi lemah, harga
parameter yang diketahui tidak akan membantu memprediksi aktivitas. Jadi dalam suatu penelitian, parameter harus dipilih yang relevan dengan aktivitas suatu seri
molekul yang diselidiki dan parameter tersebut haruslah mempunyai nilai yang didapatkan dengan cara yang konsisten Pranowo, 2004.
Deskripsi nilai dari sifat kimia dan fisika dari suatu molekul dapat dihitung menggunakan deskriptor menggunakan perhitungan kuantum. Deskriptor
yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1 Deskriptor hidrofobik
Koefisien partisi oktanolair yang dinyatakan dalam log P merupakan standar kuantitas untuk menentukan sifat hidrofobikhidrofilik suatu molekul.
Parameter hidrofobikhidrofilik adalah sifat yang sangat penting dalam aplikasi biomedis. Sehingga semakin tinggi nilai log P, lipofilisitas semakin tinggi.
Lipofilisitas mengacu pada kemampuan dari senyawa kimia untuk larut dalam lemak, minyak, dan pelarut non-polar. Koefisien distribusi sebuah obat mempengaruhi
seberapa mudah obat dapat mencapai target yang diinginkan dalam tubuh, seberapa kuat efek yang akan terjadi setelah mencapai target, dan berapa lama itu akan tetap
dalam tubuh dalam kondisi aktif. Deskriptor hidrofobik lainnya adalah Polar Surface Area PSA yang menjelaskan tentang kepolaran permukaan suatu molekul, selain itu
digunakan juga deskriptor Molecular Surface Area MSA yang mendeskripsikan luas permukaan suatu molekul.
2 Deskriptor elektronik
Struktur kimia obat dan sifat fisikokimianya, reaktivitas kimia dan kemampuan berantaraksi dengan reseptor tergantung pada struktur elektroniknya,
susunan, sifat, dan antaraksi semua elektron dalam molekul Nogrady,1992. Penggunaan struktur elektronik sebagai prediktor dalam studi HKSA cenderung
disukai karena dapat ditentukan secara teoritik dan hasil yang diperoleh cukup memuaskan. Deskriptor elektronik dapat berupa muatan bersih atom, panjang ikatan,
energi HOMO dan LUMO, reaktifitas, energi total, potensial ionisasi, afinitas elektron, energi protonasi, banyaknya orbital, delokalisasi Young, 2001. Hampir
sama dengan deskriptor elektronik terdapat juga deskriptor elektrostatik yang diantaranya polarisabilitas
α yang menentukan kepolaran suatu molekul sekaligus menggambarkan antraksi muatan dalam molekul dan luas permukaan molekuler A.
Deskriptor tersebut dapat digunakan untuk menentukan persamaan HKSA. Mekanika kuantum menjadi dasar perhitungan dalam kimia kuantum. Pendekatan tersebut dapat
digunakan untuk perhitungan muatan-muatan atom, energi orbital molekul, dan beberapa deskriptor elektronik lainnya dalam studi HKSA Katritzky et al, 1996.
Pada penelitian ini menggunakan deskriptor elektronik berupa muatan bersih atom dan selisih energi orbital HOMO-LUMO. Teori kimia klasik mengatakan
bahwa seluruh interaksi kimia terjadi secara alami melalui interaksi elektrostatik polar dan interaksi orbital kovalen. Muatan listrik pada molekul merupakan
driving force pada interaksi elektrostatik, sehingga muatan maupun kerapatan elektron lokal sangat penting dalam penentuan berbagai reaksi kimia dan sifat-sifat
fisika kimia senyawa. Deskriptor berdasarkan muatan dalam hal ini berguna untuk mengukur interaksi intermolekular. Pada senyawa antimalarial interakasi molekul
sangat dipengaruhi langsung oleh muatan atom-atom pada ujung aktifnya. Molekul yang muatannya terpisah sebagian, dapat berinteraksi antaraksi
dipol-dipol atau berinteraksi dengan ion. Momen dipol merupakan momen ikatan yang dihasilkan oleh perbedaan muatan dan jarak antara muatan dalam molekul
umumnya dilambangkan dengan µ, interaksi dipol-dipol suatu molekul ini, dinyatakan dalam satuan Debye Nogrady, 1992. Sehingga momen dipol sangat
dibutuhkan untuk menggambarkan wujud antaraksi dipol-dipol molekul. Sedangkan,
polarisabilitas merupakan kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat yang dipengaruhi oleh Mr bentuk molekul dan banyaknya elektron.
Energi HOMO Highest Occupied Molecular Orbital dan energi LUMO Lowest Unoccupied Molecular Orbital merupakan deskriptor yang sangat populer
dalam kimia kuantum. Orbital-orbital ini memainkan peran yang sangat penting dalam menentukan berbagai reaksi kimia dan dalam penentuan celah pita elektronik.
Energi HOMO berhubungan langsung dengan potensial ionisasi dan sifat kerentanan molekul dalam penyerangan terhadap elektrofil. Sedangkan energi LUMO
berhubungan langsung dengan afinitas elektron dan sifat kerentanan molekul dalam penyerangan terhadap nukleofil. Selisih antara energi HOMO dan LUMO celah
HOMO-LUMO penting dalam penentuan ukuran stabilitas molekul. Molekul dengan celah HOMO-LUMO yang besar berarti molekul tersebut memiliki stabilitas yang
tinggi, sehingga memiliki reaktivitas yang rendah dalam reaksi-reaksi kimia. Celah ini juga digunakan pada perkiraan energi eksitasi terendah molekul Katritzky et al.,
1996.
2.6 Analisis Statistik dalam HKSA
