LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA MEDISINAL PDF

Preview

Summary

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA MEDISINAL Disusun Oleh : Kelompok 5 1. Widia Winati (15040066) 2. Efeline Freliana Zainudin (15040074) 3. Muhammad Harun Al Rasyid (15040076) 4. Syafrika Nurlia Nafitri (15040095) 5. Puspa Sari (15040096) SEKOLAH TINGGI FARMASI MUHAMMADIYAH TANGERANG 2018 KATA PENGANTAR...

Description

Accelerat ing t he world's research.

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA MEDISINAL Muhammad Harun Al Rasyid

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

SINT ESIS DAN ST UDI INT ERAKSI SENYAWA 3-(4-MET IL BENZOIL)-1-FENIL T IOUREA PADA BEB… Ruswant o Suharjo

BAB II T INJAUAN PUSTAKA 2.1 Siklus Sel Puput Endah KIMIA MEDISINAL Indah Juni Yant i

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA MEDISINAL

Disusun Oleh : Kelompok 5 1. Widia Winati

(15040066)

2. Efeline Freliana Zainudin

(15040074)

3. Muhammad Harun Al Rasyid

(15040076)

4. Syafrika Nurlia Nafitri

(15040095)

5. Puspa Sari

(15040096)

SEKOLAH TINGGI FARMASI MUHAMMADIYAH TANGERANG 2018

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga kami dapat menyusun Laporan Resmi Kimia Medisinal ini dengan baik dan benar, serta tepat pada waktunya. Laporan ini telah dibuat dengan berbagai beberapa bantuan dari teman-teman untuk membantu menyelesaikan dan mengerjakan laporan ini. Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada laporan ini. Oleh karena itu kami mengundang pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang dapat membangun kami. Kritik konstruktif dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan laporan selanjutnya. Akhir kata semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Tangerang,

November 2018

Penyusun

i

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I

..........................................................................

i

.........................................................................................

ii

PENDAHULUAN

..............................................................

I.1.

Latar Belakang

I.2.

1

........................................................

1

Tujuan Praktikum

....................................................

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

....................................................

3

........................................................

3

.................................................................

4

II.1.

Tanaman Sukun

II.2.

Quersetin

II.3.

Kanker Payudara

II.4.

Reseptor Estrogen Alfa

II.5.

Molecular Docking

II.6.

AutoDockTools

II.7.

..................................................... ...........................................

7

..................................................

8

........................................................

8

Chem Office

.............................................................

9

II.8.

HyperChem

..............................................................

9

II.9.

OpenBabel

...............................................................

10

.....................................................................

10

................................................................

11

II.10. Toxtree BAB III METODOLOGI

III.1. Alat dan Bahan Penelitian III.2. Metode Penelitian

.......................................

11

....................................................

12

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

.........................................

IV.1. Penyiapan Makromolekul Protein IV.2. Penyiapan Ligan

14

......................................................

15

........................................

IV.4. Proses Docking dan Visualisasi Hasil

16

...................................

18

..........................................................................

19

V.1.

Kesimpulan

V.2.

Saran

DAFTAR PUSTAKA

15

.....................

IV.5. Prediksi Toksisitas Senyawa PENUTUP

14

...........................

IV.3. Validasi Metode Docking

BAB V

5

..............................................................

19

........................................................................

19

...........................................................................

20

ii

BAB I PENDAHULUAN I.1.

Latar Belakang Kanker payudara atau Carcinoma Mammae adalah pertumbuhan sel yang tidak terkendali pada kelenjar penghasil susu (lobular), saluran kelenjar dari lobular ke puting payudara (duktus), dan jaringan penunjang payudara yang mengelilingi lobular, duktus, pembuluh darah dan pembuluh limfe, tetapi tidak termasuk kulit payudara (American Cancer Society, 2014). Kanker payudara adalah kanker yang paling sering terjadi pada wanitadan menyerang sekitar satu dari sepuluh wanita diseluruh dunia. The US Centre For Disease Control and Prevention (CDC) melaporkan bahwa pada akhir 2004 bahwa sejumlah 215.990 wanita terkena kanker payudara. Pada tahun 2013, diperkirakan ada 39.260 wanita dan laki-laki meninggal karena kanker payudara (American Cancer Society, 2014). Indonesia merupakan negara tropis yang kaya dengan berbagai tumbuhan. Sekitar 30.000 spesies tumbuhan berkhasiat obat. Tumbuhan tersebut telah banyak dimanfaatkan masyarakat sebagai sumber pangan maupun obat – obatan. Penggunaan tumbuhan sebagai obat di Indonesia telah berlangsung sejak lama dan masyarakat menggunakannya secara turun – temurun berdasarkan pengalaman, masih terbatas tradisional dan belum banyak diketahui kandungan senyawa dan manfaat lainnya (Aryanti dkk, 2005). Daun sukun (Artocarpus altilis) adalah salah satu obat tradisional yang telah banyak dikenal masyarakat Indonesia. Flaonoid, asam hidrosianat, asetilkolin, tannin, rivoflavin, saponin, fenol, quersetin, kaempferol dan kalium merupakan kandungan kimia daun sukun yang berkhasiat sebagai obat penyakit kanker, jantung, ginjal, tekanan darah tinggi, liver, pembesaran limpa, kencing manis dan asma. Senyawa yang

1

2

dapat mengobati kanker adalah flavonoid, dalam hal ini merupakan quersetin (Faisal, 2017). Negara berkembang seperti Indonesia membutuhkan strategi tersendiri agar penemuan obat – obat baru yang berguna bagi masyarakat dapat tercapai namun tidak memakan biaya yang sangat besar. Dewasa ini, metode in silico merupakan metode alternatif dalam upaya penemuan obat baru. Dalam proses pengembangan obat, untuk memprediksi kompleks struktur ligan kecil dengan reseptor yang berupa suatu protein dapat digunakan metode molecular docking (Purnomo, 2013). Penemuan tanaman obat yang berpotensi sebagai antikanker saat ini dapat menggunakan metode molecular docking. Molecular docking dapat membantu skrining in silico untuk memprediksi apakah kandungan kimia bahan aktif dalam tumbuhan tertentu berpotensi sebagai antikanker dengan membandingkan dengan satu senyawa yang sudah diketahui efeknya sebagai antikanker (Purnomo, 2013). Berdasarkan latar belakang diatas, maka dilakukanlah praktikum Studi Senyawa Quersetin dari Tanaman Sukun (Artocarpus altilis) Pada Reseptor Estrogen Alfa Sebagai Antikanker Payudara.

I.2.

Tujuan Praktikum 1. Untuk mengetahui nilai skor docking senyawa quersetin terhadap reseptor estrogen alfa. 2. Untuk mengetahui apakah senyawa quersetin dari tanaman sukun (Artocarpus altilis) dapat berpotensi sebagai kandidat obat antikanker pada reseptor estrogen alfa. 3. Untuk mengetahui apakah senyawa quersetin memiliki aktivitas karsinogen dan mutagen.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. Tanaman Sukun II.1.1. Klasifikasi Tanaman Sukun (Artocarpus altilis) Menurut Fitriah tahun 2017 menyebutkan bahwa susunan klasifikasi ilmiah sukun adalah sebagai berikut : Kingdom

: Plantae

Division

: Magnoliophyta

Class

: Magnoliopsida

Sub Class

: Rosidae

Ordo

: Rosales

Family

: Moraceae

Genus

: Artocarpus

Spesies

: Artocarpus Altilis (Parkonson) Fosberg

Gambar II.1 Tanaman Sukun (Artocarpus altilis)

II.1.2. Kandungan Senyawa Aktif Sukun (Artocarpus altilis) Sukun (Artocarpus altilis) merupakan salah satu tanaman yang memiliki kandungan senyawa aktif yang memiliki bermacam – macam kandungan senyawa aktif diantaranya adalah pada daun terdapat senyawa saponin, polifenol, steroid, tanin dan flavonoid. Pada bagian akar dan batang juga terdapat senyawa flavonoid. Dalam 50 mg ekstrak etil asetat metanol daun sukun terdapat kadar flavonoid ekstrak etil asetat sebesar 0.5554% dan ekstrak metanol sebesar 0.3727% (Aprizayansyah

3

4

dkk, 2015). Daun sukun memiliki kadar flavonoid tertinggi pada ekstrak etanol 17.74 mg/kg (Suryanto dan Wehantouw,2009). Sedangkan kadar flavonoid dari fraksi etil hanya berkisar 3.7% (Sabrina dkk, 2013). Salah satu senyawa turunan flavonoid sukun (Artocarpus altilis) yaitu cycloaltilisin 7 yang merupakan senyawa yang termasuk dalam kelas flavanon. Jenis flavonoid ini mirip dengan jenis flavonoid flavon tetapi pada flavanon tidak memiliki ikatan rangkap pada cincin C. Senyawa flavonoid lain yang terkandung pada sukun adalah cycloaltilisin, isocyclomorusin, cyclomorusin,

cycloaltilisin,

cyclomulberrin,

isocyclomul

berrin, cyclocommunal, artocarpin, artonin E dan morusin yang termasuk ke dalam kelas flavon. Flavon tidak memiliki gugus 3-hidroksi sehingga berbeda dengan flavanol, kamferol, quercetin dan myricettin merupakan flavonol yang paling sering terdapat sebagai glikosida atau biasanya 3-glikosida dan aglikon flavonol (Hakim, 2010).

II.2. Quersetin Quersetin nomenklatur menurut International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) adalah 3,3’,4’,5,7-pentahydroxylflavanone (atau

sinonimnya

3,3’,4’,5,7-pentahydroxy-2-phenylchromen-4one),

berwarna kuning cemerlang sitrun dan tidak larut sepenuhnya dalam air dingin, sukar larut dalam air panas, tapi cukup larut dalam alkohol dan lemak. Quersetin mempunyai titik lebur 310°C sehingga tahan terhadap pemanasan (Nurfitriani, 2017). Quersetin merupakan suatu molekul serbaguna, contohnya sebagai antioksidan, neurologikal, antivirus, anti inflamasi, hepatoprotektif, melindungi sistem reproduksi tubuh dan agen anti obesitas. Kemampuan flavonoid sebagai antioksidan belakangan ini banyak diteliti, karena

5

flavonoid memiliki kemampuan untuk merubah atau mereduksi radikal bebas dan juga sebagai anti radikal bebas (Nurfitriani, 2017).

Gambar II.2 Struktur Kimia Quersetin

II.3. Kanker Payudara Kanker adalah suatu kondisi dimana sel telah kehilangan pengendalian

dan

mekanisme

normalnya,

sehingga

mengalami

pertumbuhan yang tidak normal, cepat dan tidak terkendali. Selain itu, kanker payudara didefinisikan sebagai suatu penyakit neoplasma yang ganas yang berasal dari parenchyma. Penyakit ini oleh World Health Organization (WHO) dimasukkan ke dalam International Classification of Diseases (ICD) dengan kode nomor 17. Kanker payudara atau Carcinoma Mammae adalah pertumbuhan sel yang tidak terkendali pada kelenjar penghasil susu (lobular), saluran kelenjar dari lobular ke puting payudara (duktus), dan jaringan penunjang payudara yang mengelilingi lobular, duktus, pembuluh darah dan pembuluh limfe, tetapi tidak termasuk kulit payudara (American Cancer Society, 2014). Kanker Payudara adalah tumor ganas yang menyerang jaringan payudara yang berasal dari kelenjar, saluran kelenjar dan jaringan penunjang payudara. Kanker payudara terjadi karena adanya kerusakan gen yang mengatur pertumbuhan dan diferensiasi sehingga sel ini

6

tumbuh dan berkembang biak tanpa dapat dikendalikan (Mardiana, 2014). Perkembangan sel kanker ini disebut dengan karsinogenesis. Proses karsinogenesis diawali dengan tahap inisiasi. Pada tahap ini terjadi mutasi gen yang menyebabkan perubahan genetik pada sebuah sel somatik. Mutasi gen yang terjadi seperti dilesi, duplikasi ataupun translokasi. Sel yang termutasi ini akan tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan sel normal yang ada disekitarnya. Tahap kedua karsinogenesis adalah tahap promosi. Pada tahap ini sel yang yang mengalami mutasi (abnormal) terstimulasi untuk melakukan proliferasi lebih lanjut hingga mengakibatkan ketidakseimbangan seluler. Tahap ini membutuhkan transformasi yang didorong oleh paparan karsinogen dalam jangka panjang. Ketiga adalah tahap progresi, atau biasa disebut konversi sel pre-neoplastik. Sel pre-neoplastik akan bertransformasi menjadi sel yang ganas (maglinan). Tahap keempat adalah metastatis tumor ketika progresi tumor terus berkembang, sel akan terlepas dari masa tumor dan menginvasi jaringan terdekat. Sel yang lepas tersebut juga akan masuk ke dalam sirkulasi darah dan limfa sehingga masuk kejaringan atau organ lain kemudian berkembang. Hal ini menyebabkan proliferasi sel kanker tidak terkontrol (Devi, 2005). Sel kanker payudara dapat berkembang karena pengaruh hormon estrogen yang berikatan dengan reseptornya. Ada dua bentuk reseptor estrogen yang dibedakan berdasarkan kode genetiknya yaitu estrogen reseptor alfa (ERα) dan estrogen reseptor beta (Erβ). Kedua reseptor tersebut termasuk ke dalam anggota famili reseptor tiroid, sterol, steroid dan asam retinoat. Cabang dari kromosom ke-6 merupakan gen pada manusia yang mengkodekan ERα dan untaian q22-24 kromosom ke-14 merupakan gen yang mengkodekan Erβ (Faustini et al., 1999). Erα bertanggung jawab pada proses estrogen-induces mitogenic signaling sel epitel pada payudara, uterus dan ovarium. Selain itu juga berperan dalam inisiasi dan progresi kanker payudara (Devi, 2005).

7

II.4. Reseptor Estrogen Alfa Reseptor estrogen alfa merupakan reseptor estrogen yang terekspresi banyak di jaringan payudara dan mampu berikatan dengan hormon estrogen. Hormon estrogen merupakan hormon

yang

produksinya

post-

tinggi

di

jaringan

payudara

pada

wanita

menopause.Terjadinya ikatan antara hormon estrogen dan ERα menjadi penyebab hampir 70% kanker payudara karena dapat menstimulasi pertumbuhan dan replikasi sel kanker (Fitriah, 2017). Estrogen merupakan hormon steroid yang memiliki 10 atom C. estrogen secara umum memiliki struktur kimia gelang A yang bersifat tidak jenuh dan pada atom karbon nomor 102, 3-4 dan 5-10 terdapat ikatan rangkap serta selalu terdapat gugus OH pada kabon nomor 3. Struktur estrogen dapat dilihat pada gambar II.3.

Gambar II.3 Struktur Kimia Estrogen

Estrogen terdiri dari estradiol (E2), estriol (E1), dan estrone (E3). Secara biologis, estradiol adalah yang paling aktif. Estradiol memiliki potensi yang lebih kuat dalam menstimulasi replikasi gen daripada estriol dan estrone dengan perbandingan E2:E1:E3=10:5:1 (Fitriah, 2017). Mekanisme kerja estrogen yang terjadi di dalam tubuh tidak lepas dari reseptor estrogen. Hormon estrogen yang berikatan dengan reseptornya akan mempengaruhi jaringan targetnya. Ketika molekul estrogen bersirkulasi di aliran darah maka akan berikatan pada sel yang memiliki reseptor estrogen sehingga menimbulkan efek pada jaringan tersebut. Konformasi tidak aktif di sitoplasma, namun ketika estrogen datang dan berikatan dengan reseptornya maka akan terbentuk ikatan

8

kompleks yang merubah konformasi reseptor tersebut menjadi aktif menuju nukleus. Ikatan kompleks tersebut akan berikatan dengan rangkaian estrogen response element (ERE) yang terletak pada promoter gen target dan mengaktifkan kompleks protein ko-aktivator SRC-3 mengaktifkan transkripsi gen yang memicu replikasi sel (Fitriah, 2017).

II.5. Molecular Docking Penambatan molekul (molecular docking) adalah metode komputasi yang bertujuan meniru peristiwa interaksi suatu molekul ligan dengan protein yang menjadi targetnya pada uji in vitro. Dalam proses pengembangan obat, untuk memprediksi kompleks struktur ligan kecil dengan protein, yang disebut docking protein-ligan, secara luas digunakan dalam pemilihan virtual database besar dan dalam optimasi terbaik. Berdasarkan struktur protein, struktur ligan dan fungsi penilaian. Tujuan docking adalah menemukan konfirmasi energi ligan rendah di situs pengikatan protein yang sesuai dengan minimum penilaian fungsi global (Purnomo,2013). Molecular docking akan menghasilkan skor yang sebanding dengan energj total ikatan protein ligan. Dengan sebanding dengan energi total ikatan protein ligan. Dengan membandingkan skor suatu senyawa dengan senyawa lainnya, maka akan dapat dijelaskan mengapa senyawa yang satu lebih poten dibandingkan senyawa lainnya. Makin kecil skor suatu hasil docking berarti kompleks protein-ligan makin stabil sehingga ligand (senyawa) makin poten. Dengan visualisasi maka akan terlihat asam amino apa saja yang berperan dalam menjaga stabilitas senyawa tersebut pada reseptornya (Purnomo,2013).

II.6. AutoDockTools Auto Dock merupkan program penambahan molekuler yang efektif yang secara cepat dan akurat dapat dengan memprediksi kompormasi dan energi dari suatu ikatan antara ligand an garget makromolekul. Autodock

9

terdiri dari program utama, yaitu Auto Dock dan Autogrid. Auto Dock melakukan penambahan molekuler ligan protein target dengan sel grid yang telah terdiskripsi. Pendeskripsian ini sebelumnya dilakukan oleh Autogrid. Untuk memungkinkan pencarian konformasi, Auto Dock membutuhkan ruang pencarian dalam sistem koordinat dimana ligan akan dianggap akan terikat (Pujiasih, 2017).

II.7. Chem Office Chem office adalah program yang memungkinkan para ilmuwan dan peneliti untuk menangkap, menyimpan dan mengambil berbagi data dan informasi reaksi, bahan dan sifat dari senyawa. Chem Draw merupakan salah satu program aplikasi dari Chem Office, untuk menggambar struktur 2D dalam bidang ilmu kimia, terutama organik, biokimia dan polimer. Chem Draw merupakan program aplikasi untuk menggambar yang dilengkapi dengan Tools sehingga pengguna dapat dengan mudah membuat gampang yang diinginkanya hanya dengan mengklik Tools tersebut. Struktur yang dapat digambar secara langsung, seperti strukur cicin benzena, siklopentana, sikloheksana, dan senyawa siklis yang lain, juga struktur asam amino, DNA, dan RNA yang terdapat dalam template (Pujiasih, 2017).

II.8. Hyperchem Hyperchem merupakan program dasar dalam molecular modeling. Perangkat lunak ini dapat digunakan untuk menggambar struktur kimia, optimasi geometri dengan berbagai macam model perhitungan mekanika molekuler. Perhitungan mekanika molekuler menggunakan medan gaya MM+, AM-BER, BIO+, atau OPLS, sedangkan mekanika kuantum semiempiris meliputi extended Huckel, CNDO, INDO, MINDO3, AMI, PM3, ZINDO/I, dan ZINDO/S. selain itu perangkat lunak ini dapat digunakan untuk menata kembali molekul dengan memutar atau menggeser posisi molekul tersebut (Pujiasih, 2017).

10

...