Analisis Hubungan Kuantitatif Struktur Aktivitas (HKSA) Anti-Kanker Senyawa Turunan Benzoxazole
Keywords:
Benzoxazole, Sitotoksik, HKSA, Quinon oxireductase 2 (NQO2)Abstract
Kanker merupakan pertumbuhan sel yang tidak normal yang mana sel tersebut bisa tumbuh dan menyebar ke bagian tubuh lainnya bahkan menyebabkan kematian. Benzoxazole termasuk dalam kerangka senyawa yang sangat aktif secara biologis. Berbagai turunan benzoxazole yang diteliti secara ekstensif dapat memberikan aktivitas anti bakteri, anti jamur dan aktivitas anti kanker. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana hubungan kuantitatif struktur aktivitas (HKSA) dari senyawa turunan benzoxazole serta membangun suatu persamaan berdasarkan HKSA. Sebanyak 14 struktur senyawa turunan benzoxazole yang memiliki aktivitas sebagai anti kanker yang akan digunakan pada penelitian ini. Pemilihan beberapa prediktor yang digunakan didasarkan atas seberapa besar pengaruh nilai dari beberapa prediktor yang mewakili parameter hidrofobik, elektronik, dan sterik yang berfungsi sebagai variabel bebas terhadap aktivitas senyawa berupa logIC50 yang berfungsi sebagai variable terikat yang sebelumnya sudah dilakukan optimasi geometri dan perhitungan energi total. Untuk pengembangan model HKSA, 14 senyawa tersebut dibagi menjadi training set sebanyak 11 senyawa dan test set sebanyak 3 senyawa. Model persamaan HKSA terbaik ditentukan dari hasil analisis HKSA dengan parameter hidrofobik, elektronik dan sterik. Model persamaan yang dapat memprediksi nilai aktivitas biologis (log IC50) yang paling mendekati nilai aktivitas biologis (log IC50) eksperimen merupakan model persamaan HKSA yang terbaik. Dari analisis hasil SPSS regresi linear dengan metode enter diperoleh suatu persamaan HKSA Log IC50 = -9.424 + (-0.963*HOMO) + (0.256*ClogP) + (0.487*logS) + (0.200*Dipole) + (0.009*Mw) dengan nilai R = 0.984, R2 = 0.969, Fhitung = 31.275, Ftabel = 5.050, Fh/Ft = 6.192 > 1. Persamaan HKSA yang diperoleh dapat dikatakan sudah cukup baik dan valid baik secara internal maupun eksternal yang kemudian persamaan tersebut kemudian bisa digunakan untuk mendapatkan senyawa baru turunan benzoxazole dengan aktivitas sitotoksik yang lebih baik dan lebih potensial.
References
Dunwell, D. W., Evans, D. J. 1977. Synthesis and antiinflammatory activity of some 2-aryl-6-benzoxazoleacetic acid derivatives. Med. Chem. 20, 797.
Bachur, N. R., and Gee, M. (1971) Daunorubicin metabolism by rat tissue preparations. J. Pharmacol. Exp. Ther. 177, 567–572.
Boutin, J., Chatelain-Egger, F., Vella, F., Delagrange, P., and Ferry, G. (2015) Quinone reductase 2 substrate specificity and inhibition pharmacology. Chem. Biol. Interact. 151, 213–228.
D.S. Kapkoti, S. Singh, S. Alam, F. Khan, S. Luqman, R.S. Bhakuni, 2018. Nat Prod. Res. 22 1–8.
Ferlay, J., Soerjomataram, I., Ervik, M., Dikshit, R., Eser, S., Mathers, C., … Bray, F., 2013. GLOBOCAN 2012 v1.0, Cancer Incidence and Mortality Worldwide : IARC Cancer Base No. 11. Lyon, France.
Gaikwad, N. W., Yang, L., Rogan, E. G., and Cavalieri, E. L. (2009) Evidence for NQO2-mediated reduction of the carcinogenic estrogen ortho-quinones. Free Radic. Biol. Med. 46, 253–262.
Hawkins, D.M., Basak, S.C., Mills, D., 2003. Assessing model fit by crossvalidation. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 43, 579–586.
H. D. Pranowo, 2011. Pengantar Kimia Komputasi, Bandung: Lubuk Agung, 2011.
Jaiswal AK, Burnett P, Adesnik M, McBride OW. 1990. Nucleotide and deduced amino acid sequence of a human cDNA (NQO2) corresponding to a second member of the NAD(P)H:quinone oxidoreductase gene family. Extensive polymorphism at the NQO2 gene locus on chromosome 6. Biochemistry ;29:1899–906.
Jaiswal AK., 1994. Human NADPH : quinone oxidoreductase2 gene structure and tissue specific expression. J Biol Chem ; 269 : 14502–8.
Kementrian Kesehatan RI., 2015. Situasi Penyakit Kanker Indonesia. Pusat Data Dan Informasi Kemenkes RI, (2), 31–33.
Kozich, V., Drezer, J., Vodchits, A., Wernere, W., 2005. Time-resolved resonance Raman scattering of the excited singlet state of 2-(2′-hydroxyphenyl) benzoxazole after excited state intramolecular proton transfer. Chem. Phys. Lett. 415, 121.
Laber, B,, Usunow, G., Wiecko, E., Franke, W., Franke, H., Koehn, A., 1999. Pesticide Biochem. Physiol, 63, 173.
Leung, K. K. K., & Shilton, B. H. (2015). Binding of DNA-Intercalating Agents to Oxidized and Reduced Quinone Reductase 2. Biochemistry, 54(51), 7438–7448.
Long II DJ,, Jaiswal AK., 2000. Mouse NRH : quinone oxidoreductase (NQO2): cloning of cDNA and gene- and tissue-specific expression. Gene : 252:107–17.
Padmini TR., Vagdevi HM., Usha Jinendra., Ravikiran B., 2021. Synthesis of benzoxazole derivatives by Mannich reaction and invitro cytotoxic, antimicrobial and docking studies. Department of Chemistry, India.
Riches Z, et al. J Biochem Mol Toxicol, 2017. The ontogeny and population variability of human hepatic dihydronicotinamide riboside:quinone oxidoreductase (NQO2). Aug. PMID 28346733.
Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas), 2013. Penyajian Pokok-Pokok Hasil Riset Kesehatan Dasar 2013.
Tropsha A., 2010. Best practices for QSAR model development, validation, and exploitation. Molecular Informatic. 29: 476-488.
Vinsova, J., Cermakova, K., Tomeckova, A., Ceckova, M., Jampilek, J., Cermak, P., Staud, F. (2006). Synthesis and antimicrobial evaluation of new 2-substituted 5,7-di-tert-butylbenzoxazoles. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 14(17), 5850–5865. doi:10.1016/j.bmc.2006.05.030.
W.Th. Nauta & R-F. Rekker (Eds.), 1984. Theoretical Drug Design Methods, Akademia-Verlag. Berljn.
W. Hui, M. Jiang, F. Sun, S. Li, C.Y. Hse, & C. Jin, 2018. “Screening, synthesis, and QSAR research on cinnamaldehyde-amino acid schiff base compounds as antibacterial agents. Molecules, vol. 23, no.11.
World Health Organization (WHO), 2010. GLOBOCAN 2008 : Cancer Incidence and Mortality Worldwide.
Zhao, Q., Yang, X. L., Holtzclaw, W. D., and Talalay, P. (1997) Unexpected genetic and structural relationships of a long-forgotten flavoenzyme to NAD(P)H:quinone reductase (DT-diaphorase). Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 94, 1669−1674.
Budiyono, (2009). Statistika untuk Penelitian, Surakarta, UNS Press.
