Dwisari, Fath (2019) Sintesis Senyawa 2-metil-5-metoksi-1,4-benzokuinon dan Turunannya: Uji Aktivitas secara In Silico dan In Vitro. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tujuan penelitian adalah (1) untuk mengkaji sifat fisikokimia senyawa turunan 1,4-benzokuinon (2-metil-5-metoksi-1,4-benzokuinon dan bromoalkil-2-metil-5-metoksi-1,4-benzokuinon), 2) untuk mengetahui nilai kelarutan (log P) senyawa hasil sintesis dalam partisi oktanol/air 3:7 (v/v) yang dianalisis dari kromatogram HPLC, 3) untuk mengetahui parameter nilai Ki, ΔG° dan IC50 senyawa hasil sintesis dengan model reseptor secara in-silico. Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2018 – Juni 2019 di laboratorium kimia Fakultas MIPA Universitas Brawijaya. Tahap sintesis yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu (1) substitusi gugus metoksi pada senyawa 2-metil-1,4-benzokuinon secara refluks menggunakan methanol dan ZnCl2 selama 12 jam pada suhu 60oC, 2) substitusi gugus bromoalkil kedalam senyawa 1,4-benzokuinon dengan menggunakan asam bromooktanoat. Karakterisasi senyawa dilakukan menggunakan UV-Vis, FT-IR dan NMR. Sintesis senyawa turunan 1,4-benzokuinon dilakukan untuk meningkatkan sifat lipofilik senyawa 1,4-benzokuinon dibandingkan dengan timokuinon (TQ) yang merupakan komponen utama pada Jinten hitam (Nigella Sativa L.). Penentuan koefisien partisi senyawa hasil sintesis dilakukan dengan metode flask-shake dalam partisi n-oktanol-air dan dilihat perbedaaan kelarutan partisinya menggunakan HPLC. Sedangkan uji aktivitas dilakukan secara in-silico dengan molecular docking menggunakan senyawa hasil sintesis sebagai ligan dan sitokrom P450 3A4 sebagai makromolekul (reseptor) yang merupakan suatu enzim yang berperan pada aktivasi karsinogenik. Parameter yang diamati meliputi nilai Log P, Ki, ΔG° dan IC50. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sintesis senyawa 2-metil-5-metoksi-1,4-benzokuinon dan bromoalkil-2-metil-5-metoksi-1,4-benzokuinon berhasil dilakukan dari analisis data UV-Vis, FT-IR, dan NMR. Penentuan koefisien partisi dalam n-oktanol-air menunjukkan bahwa modifikasi struktur dengan penambahan gugus metoksi dan bromoalkil pada cincin benzokuinon dapat meningkatkan lipofilisitas dari senyawa dilihat dari nilai log P yang lebih tinggi dibandingkan TQ. Hasil uji aktivitas menggunakan molecular docking mendukung data analisis in-vitro bahwa dengan penambahan gugus metoksi dan bromoalkil dapat meningkatkan inhibisi dari aktivasi karsinogenik yang ditunjukkan dengan nilai Ki, ΔG° dan IC50 yang lebih kecil jika dibandingkan dengan TQ. Dari hasil yang telah didapatkan, dapat diketahui bahwa modifikasi struktur senyawa turunan 1,4-benzokuinon dengan penambahan gugus metoksi dan bromoalkil dapat meningkatkan aktivitasnya sebagai suatu senyawa potensi obat.
English Abstract
The objectives of the study were 1) to study the physicochemical properties of 1,4-benzuinon derivatives (2-methyl-5-methoxy-1,4-benzoquinone and bromoalkyl-2-methyl-5-methoxy-1,4-benzoquinone), 2) to find out the solubility (log P) of the synthesized compound in octanol/water 3: 7 (v/v) partitions analyzed from the HPLC chromatogram, 3) to determine the parameters of the Ki, ΔG ° and IC50 of the synthesized compounds with the receptor model using in silico approach. The study was conducted in August 2018 - June 2019 at the Chemistry laboratory, Faculty of Mathematics and Sciences, Brawijaya University. The synthesis steps carried out in this study were 1) substitution of the methoxy group in the 2-methyl-1,4-benzoquinone compound by reflux using methanol and ZnCl2 for 12h at 60oC, 2) substitution of the bromoalkyl group into 1,4-benzuinon compound by using bromooctanoic acid. Characterization of compounds was carried out using UV-Vis, FT-IR and NMR. The synthesis of 1,4-benzoquinone derivatives was carried out to improve the lipophilic properties of the 1,4-benzuinon compound compared to thymoquinone (TQ) which is the main component in black cumin (Nigella Sativa L.). Determination of the partition coefficient of the synthesized compound was carried out by the flask-shake method in the n-octanol-water partition and it was seen the difference in the solubility of the part using HPLC. While the activity test carried out in silico with molecular docking using synthesized compounds as ligands and cytochrome P450 3A4 as macromolecules (receptors) which are an enzyme that plays a role in carcinogenic activation. The parameters observed included the values of Log P, Ki, ΔG ° and IC50. The results showed that the synthesis of 2-methyl-5-methoxy-1,4-benzoquinone and bromoalkyl-2-methyl-5-methoxy-1,4-benzoquinone compounds was successfully carried out from UV-Vis, FT-IR, and NMR data analysis. Determination of the partition coefficient in n-octanol-water showed that structural modification by the addition of methoxy and bromoalkyl groups on the benzoquinone ring can increase the lipophilicity of the compounds seen from the log P value higher than TQ. The results of the activity test using molecular docking also support in-vitro analysis data that the addition of methoxy and bromoalkyl groups can increase the inhibition of carcinogenic activation as indicated by the Ki, ΔG° and IC50 values which are smaller than TQ. From the results that have been obtained, modification structure of 1,4-benzoquinone derivative compound with the addition of methoxy and bromoalkyl groups can increase its activity as a potential drug compound.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/547/DWI/s/2019/041904219 |
| Uncontrolled Keywords: | ORGANIC COMPOUDS |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 547 Organic chemistry |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Kimia, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 13 Mar 2020 09:11 |
| Last Modified: | 13 Mar 2020 09:11 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/180452 |
Actions (login required)
 |
View Item |