HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR DAN AKTIVITAS ANTIKANKER SENYAWA TURUNAN FEOFORBID A

  HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR DAN AKTIVITAS ANTIKANKER SENYAWA TURUNAN FEOFORBID A SKRIPSI

  Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

  Diajukan Oleh

KHERIYAH 1008010026 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO 2014

  HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR DAN AKTIVITAS ANTIKANKER SENYAWA TURUNAN FEOFORBID A SKRIPSI

  Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

  DiajukanOleh

KHERIYAH 1008010026 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO 2014

  HALAMAN PERSETUJUAN HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR DAN AKTIVITAS ANTIKANKER SENYAWA TURUNAN FEOFORBID A KHERIYAH 1008010026

  TELAH DIPERIKSA DAN DISETUJUI OLEH: PEMBIMBING I PEMBIMBING II

  Dr.Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si Suparman, M.Sc.,Apt NIP. 197405222000122001 NIK. 2160446

  PERNYATAAN

  Yang bertanda tangan dibawah ini, saya : Nama : Kheriyah NIM : 1008010026 Prodi studi : Farmasi Fakultas/Universitas : Farmasi / Universitas Muhammadiyah Purwokerto

  Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil dari proses penelitian saya yang telah dilakukan sesuai dengan prosedur penelitian yang benar dengan arahan dari dosen pembimbing dan bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain atau terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

  Demikian pernyataan ini, dan apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

  Purwokerto, Agustus 2014 Yang menyatakan,

  Kheriyah

  INTISARI

  KHERIYAH. Hubungan Kuantitatif Struktur dan Aktivitas Antikanker Senyawa Turunan Feoforbid a Dibawah bimbingan ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL dan SUPARMAN

  Latar belakang: Feoforbid a (Pa) merupakan produk degradasi klorofil adi dalam sel

  tanaman hijau yang memiliki efek antikanker. Pa digunakan sebagai Fotosensitizer dalam pengobatan secara Photodynamic Therapy (PDT). Telah dilakukan uji modifikasi senyawa turunan amida dari Pa dengan variasi asam amino yaitu asam amino serin, lysin, arginin. Selain itu juga diprediksi aktivitas dari turunan 1-hidroksietil dari feoforbid

  a .Senyawa - senyawa tersebut selanjutnya dianalisis hubungan kuantitatif struktur dan aktivitasnya (HKSA).

  Tujuan Penelitian: Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan struktur turunan

  feoforbid a (Pa) baru yang diharapkan dapat menjadi lebih poten dalam mengobati penyakit kanker.

  Metode Penelitian: Jenis penelitian ini adalah eksperimen komputasi dengan

  menggunakan software ChemDraw, Microsoft Excel, Gaussian, Molecular Operating Environment ( MOE) dan SPSS.

  Hasil: Telah dilakukan analisis hubungan kuantitatif struktur dan aktivitas antikanker

  senyawa feoforbid a dan 4 turunannya menggunakan deskriptor teoritik berupa koefisien partisi (logP), refraktivitas molar (Mr), volume van der waals (vol), logaritma kelarutan (logS), energi elektrostatik (E_ele) dan luas permukaan hidrofobik (ASA_H). Dihasilkan persamaan sebagai berikut: Log IC = -4,05+ 0,01(ASA_H) + 0,283(logP) + (-0,18)(logS) + (-0,625)(Mr) + ₅₀

  (-0,067)(E_ele)+ 0,006(vol) Nilai IC sampel yang didapat antara lain serin (0,0005098 ng/mL); 1-hidroksietil ₅₀

  (0,0017229 ng/mL); arginin (0,0273077 ng/mL); lysin (0,0301725 ng/mL); serta feoforbid a (0,0450796 ng/mL).

  Kesimpulan: Dari persamaan tersebut didapatkan IC50 terendah yaitu senyawa serin

  feoforbid a dengan nilai IC50 0,00050982 ng/mL

  Kata kunci: Kanker, Photodynamic Therapy (PDT), feoforbid a (Pa), fotosensitizer

  ABSTRACT

  KHERIYAH.Quantitative Structure Activity Relationship and Anticancer Compounds Derived Feoforbid a.

  Under the guidance of ASMIYENTIDJALIASRINDJALIL and SUPARMAN

  Background:Feoforbid a (Pa) is a product of the degradation of chlorophyll a in the cells

  of green plants that have anticancer effects. Pa used as photosensitizers in Photodynamic

  Therapy using treatment (PDT). Modification tests were conducted amide derivatives of

  amino acid variation Pa with the amino acids serine, lysine, arginine. It also predicted the activityof1-hydroxyethyl derivative of feoforbid a. The compounds are then analyzed quantitative structure and activity relationship (QSAR).

  Objective: This study aimed to obtain feoforbid a derivatives that of potent in treating cancer.

  Method: This study is acomputational experimentusing ChemDraw software, Microsoft Excel, Gaussian, Molecular Operating Environment (MOE) and SPSS.

  Results: It has been carried out quantitative analysis of the relationship of structure and

  activity of anticancer compounds feoforbid a and 4 derivatives using theoretical descriptors in the form ofthe partition coefficient (logP), refraktivitasmolar (Mr), van der

  waals volume ( vol), logarithmic solubility (logS),electronic energy (E_ele) and

  hydrophobicsurface area(ASA_H). Resultinge quationas follows: Log IC50 = -4,05+ 0,01(ASA_H) + 0,283(logP) + (-0,18)(logS) + (-0,625)(Mr) +

  (-0,067)(E_ele)+ 0,006(vol)

  IC values obtained samples such as serine (0.0005098 ng/mL); 1-hydroxyethyl ₅₀ (0.0017229 ng/mL); arginine (0.0273077 ng/mL); lysine (0.0301725 ng/mL); and feoforbid a (0.0450796 ng/mL).

  Conclusion: From the equation obtained the lowest IC feoforbid a serine compounds ₅₀

  with IC value of 0.00050982 ng/mL ₅₀ Keywords: Cancer, Photodynamic Therapy (PDT), feoforbid a (Pa), Photosensitizer

  MOTTO Jangan menyerah untuk meraih mimpimu meskipun sulit untuk meraihnya, sebab akan lebih sulit lagi ketika kamu menyesal karena tidak memperjuangkannya

  PERSEMBAHAN Puji syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat hidup dan kesempatan menggenggam ilmu.

  Skripsi ini ku persembahkan untuk :  Kedua orang tuaku, yang tiada henti dan tiada lelah memberikan doa dan motivasi kepada anakmu ini.

   Kakak, yang telah memberi dukungan dan bantuan  Suami, yang selalu memberi semangat dan motivasi  Teman – teman satu perjuangan kimia komputasi, Ananta, Tedy dan Cony.

   Sahabat – sahabatku yang selalu memberi dukungan dan menghiburku  Teman – teman seperjuangan farmasi angkatan 2010 yang memberikan motivasi dan dukungannya.

  PRAKATA

  Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Rabb semesta alam yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi yang menjadi salah satu persyaratan untuk memperoleh derajat sarjana S1 di Fakultas Farmasi Uiversitas Muhammadiyah Purwokerto.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini dapat selesai juga atas bantuan beberapa pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada:

  1. Bapak Dr. H. Syamsuhadi Irsyad, SH, M.H selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Purwokerto

  2. Ibu Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt selaku dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto

  3. Dr.Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan bantuan berupa arahan dan masukan selama kegiatan penelitian dan penulisan skripsi.

  4. Suparman, M.Sc.,Apt selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan bantuan berupa arahan dan masukan selama kegiatan penelitian dan penulisan skripsi.

  

5. Semua dosen dan karyawan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah

Purwokerto yang telah memberikan bekal bagi kehidupan.

  6. Teman-teman Farmasi Angkatan 2010 terima kasih dukungannya.

  7. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menulis skripsi ini Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun selalu penulis terima dengan hati yang lapang. Semoga karya ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan kesehatan.

  Purwokerto, 21 Agustus 2014 Penulis

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

  DATA PRIBADI Nama Lengkap : Kheriyah Tempat, Tanggal Lahir : Purbalingga, 01 Oktober 1990 Jenis Kelamin : Perempuan Agama : Islam Telepon : 087837065777 E :

  ‐ mail RIWAYAT PENDIDIKAN

  1. Lulus Madrasah Ibtidaiyah Muhammadiyah 1 Tetel (Tahun 2002)

  2. Lulus SMP N 1 Pengadegan (Tahun 2005)

  3. Lulus SMA N 1 Rembang (Tahun 2008)

  4. Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Purwokerto (Tahun 2014) ORGANISASI YANG PERNAH DIIKUTI

  1. BEM Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto (Tahun 2011)

  2. PIKMA Universitas Muhammadiyah Purwokerto (Tahun 2011)

  3. Karang Taruna Desa

  DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iv

  INTISARI ............................................................................................................. v ABSTRACT.......................................................................................................... vi MOTTO ................................................................................................................ vii HALAMAN PERSEMBAHAN...........................................................................viii PRAKATA ...........................................................................................................ix RIWAYAT HIDUP .............................................................................................. x DAFTAR ISI......................................................................................................... xi DAFTAR TABEL.................................................................................................xii DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiii DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................xiv

  BAB I. PENDAHULUAN.................................................................................... 1 A. Latar Belakang ..................................................................................... 1 B. Perumusan Masalah.............................................................................. 3 C. Tujuan Penelitian.................................................................................. 3 D. Manfaat Penelitian ............................................................................... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 4 A. Kanker .................................................................................................. 4 A.1. Pengertian.......................................................................................... 4 A.2. Etiologi Dan Patofisiologi Kanker .................................................... 5

  A.3. Jenis – jenis Penyakit Kanker ........................................................... 7 A.4. Pengobatan Kanker ........................................................................... 9

  B. Terapi Fotodinamik (Photodynamic Therapy/PDT) ............................ 10 B.1. Kelebihan Dan Kelemahan PDT ....................................................... 12 B.2. Penggunaan PDT............................................................................... 12 B.3. Obat PDT yang telah disetujui di Amerika Serikat untuk mengobati kanker ............................................................................ 13 B.4. Mekanisme PDT................................................................................ 14

  C. Senyawa Feoforbid a............................................................................ 16 D.HKSA (Hubungan Kuantitatif antara Struktur dan Aktifitas)................. 18

  E. Aplikasi yang digunakan dalam HKSA ............................................... 19

  BAB III. METODE PENELITIAN ...................................................................... 22 A.Jenis Dan Rancangan Penelitian ........................................................... 22 B. Variabel Penelitian ............................................................................... 22 C. Definisi Variabel Operasional .............................................................. 22 D. Waktu Dan Tempat Penelitian ............................................................. 23 E. Alat Dan Bahan .................................................................................... 23 F. Cara Penelitian...................................................................................... 23 F.1 Pemodelan Struktur Molekul .............................................................. 24 F.2 Optimasi Geometri.............................................................................. 29 F.3 Perhitungan Prediktor ......................................................................... 29 F.4 Analisis Statistik ................................................................................. 30 F.5 Validasi Model.................................................................................... 31 F.6 Desain Senyawa Baru ......................................................................... 31