Identifikasi Farmakofor

Farmakofor adalah deskripsi abstrak dari fitur molekuler yang diperlukan untuk pengenalan molekuler ligan oleh makromolekul biologis. IUPAC mendefinisikan farmakofor sebagai "sekumpulan fitur sterik dan elektronik yang diperlukan untuk memastikan interaksi supramolekul optimal dengan target biologis spesifik dan untuk memicu (atau menghalangi) respons biologisnya". Model farmakofor menjelaskan bagaimana ligan struktural yang beragam dapat berikatan dengan situs reseptor yang umum. Selanjutnya, model farmakophore dapat digunakan untuk mengidentifikasi melalui desain de novo atau ligan novel skrining virtual yang akan mengikat reseptor yang sama.

Fungsi farmakofor:

1. Mendifinisikan gugus penting yang berikatan dengan reseptor

2. Menentukan struktur 3 dimensi dari suatu molekul

3. Untuk mengetahui komformasi aktif

4. Penting untuk desain Obat

5. Penting untuk menemukan obat baru.

 Pengembangan model

 Proses pengembangan model farmakofor umumnya melibatkan langkah-langkah berikut:

1.    Pilih satu set ligan pelatihan - Pilihlah kumpulan molekul yang beragam secara struktural yang akan digunakan untuk mengembangkan model farmakofor. Sebagai model farmakofor harus dapat membedakan antara molekul dengan dan tanpa bioaktivitas, himpunan molekul harus mencakup senyawa aktif dan tidak aktif.

2.  Analisis konformasional - Buat satu set konformasi energi rendah yang cenderung mengandung konformasi bioaktif untuk masing-masing molekul yang dipilih.

3.    Superimposisi molekul - Superimpose ("fit") semua kombinasi konformasi energi rendah dari molekul. Kelompok fungsional serupa (bioisosterik) yang umum untuk semua molekul dalam himpunan dapat dipasang (mis., Cincin fenil atau gugus asam karboksilat). Himpunan konformasi (satu konformasi dari masing-masing molekul aktif) yang menghasilkan kecocokan terbaik dianggap sebagai konformasi aktif.

4.     Abstraksi - Transformasi molekul yang dilapiskan menjadi representasi abstrak. Sebagai contoh, cincin fenil yang dilapiskan dapat disebut secara lebih konseptual sebagai elemen 'batang aromatik' farmakofor. Demikian juga, gugus hidroksi dapat ditunjuk sebagai elemen farmakofor donor / akseptor hidrogen-ikatan.

5.   Validasi - Model farmakofor adalah hipotesis yang menghitung aktivitas biologis yang diamati dari sekumpulan molekul yang mengikat target biologis yang sama. Model ini hanya berlaku sejauh ia mampu menjelaskan perbedaan aktivitas biologis dari berbagai molekul.

 

Ikatan Hidrogen (Asam-Basa Lewis).

Dalam kimia, ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antar molekul atau antar dipol-dipol yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas (lone pair electron). Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan elektronegativitas antara atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang terbentuk. Ikatan hidrogen memengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H2O), terjadi dua ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih besar daripada asam florida (HF) yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar (karena paling tinggi perbedaan elektronegativitasnya) sehingga titik  didih air lebih tinggi dari pada asam florida.

Ikatan Van der walls

Gaya van der Waals dalam ilmu kimia merujuk pada jenis tertentu gaya antar molekul. Istilah ini pada awalnya merujuk pada semua jenis gaya antar molekul, dan hingga saat ini masih kadang digunakan dalam pengertian tersebut, tetapi saat ini lebih umum merujuk pada gaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol. Gaya Van Der Waals terjadi akibat interaksi antara molekul-molekul non polar (Gaya London), antara molekul-molekul polar (Gaya dipole-dipol) atau antara molekul non polar dengan molekul polar (Gaya dipole-dipol terinduksi). Ikatan Van Der Waals terdapat antar molekul zat cair atau padat dan sangat lemah.Karena gaya ini sangat lemah maka zat yang mempunyai ikatan van der waals akan mempunyai titik didih yang sangat rendah. Meskipun demikian gaya van der waals bersifat permanen dan lebih kuat dari gaya london. Contoh gaya van der waals terdapat pada senyawa hidrokarbon. Misalnya pada senyawa CH4. Perbedaan keelektronegatifan C (2,5) dengan H (2,1) sangat kecil, yaitu sebesar 0,4.

Ikatan Ion

Ikatan ion merupakan suatu ikatan yang terjadi pada atom yang memiliki muatan yang besarnya sama tapi mempunyai muatan yang berlawanan tanda. Ikatan ion terbentuk sebagai akibat adanya gaya tarik menarik antara ion positif dan ion negatif. Ion positif terbentuk karena unsur logam melepaskan elektronnya, sedangkan pada ion negatif terbentuk karena unsur nonlogam menerima elektron.

Ikatan ion terjadi karena adanya serah terima elektron. Atom-atom membentuk suatu ikatan ion karena masing-masing atom ingin mencapai keseimbangan/kestabilan seperti struktur elektron gas mulia.

DAFTAR PUSTAKA

Wermuth CG, Ganellin CR, Lindberg P, Mitscher LA (1998). "Glossary of terms used in medicinal chemistry (IUPAC Recommendations 1998)". Pure and Applied Chemistry. 70 (5): 1129–1143.doi:10.1351/pac199870051129.

Pertanyaan:

1. Bagaimana identifikasi farmakofor dari Morfin?

2. Bagaimana cara mengidentifikasi farmakofor tersebut?

3. Bagaimana cara menentukan ikatan antara gugus dengan molekul obat?

4. Bagaimana Farmakofor dari reseptor yang berinteraksi dengan molekul obat? 

5. Bagaimana cara mendesain suatu obat baru dari suatu senyawa yang sudah di ketahui kegunaanya?