Majalah Farmasi, Sains, dan Kesehatan ISSN 2442-9791
Prediksi aktivitas
antikoagulan senyawa turunan
2-
amidinobenzotiopen sebagai inhibitor Faktor IXa
Muhammad Arba * , Ruslin, Linda Priarti

## Fakultas Farmasi Universitas Halu Oleo, Kampus Hijau Bumi Tridharma Anduonohu Kendari 93232

## Abstrak
Faktor IXa adalah faktor koagulasi darah yang berperan penting pada tahap awal rangkaian proses koagulasi. Penghambatan Faktor IXa dipandang sebagai salah satu pendekatan yang baik untuh mengembangkan agen antikoagulan yang selektif dan aman. Pada penelitian ini dilakukan studi penambatan molekul 17 senyawa turunan amidinobenzotiopen untuk mengetahui mekanisme aksinya sebagai agen penghambat Faktor IXa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa 33 dan senyawa D8 memiliki afinitas sebesar -8,6 kkal/mol, hanya berbeda sedikit dari afinitas ligan alami IZX yang memiliki afinitas sebesar -8,9 kkal/mol sehingga potensial untuk dikembangkan sebagai agen antitrombosis baru
Kata kunci : doking, antitrombosis, benzotiopen, AM1

## 1. Pendahuluan
Trombosis  arteri  dan  trombosis  vena  masih merupakan  penyebab  utama  kematian  meskipun  telah banyak usaha dilakukan untuk mencegah dan mengobati trombosis.  Saat  ini  obat  antikoagulan  telah  banyak digunakan  seperti  tiklopidin,  klopidogrel,  heparin,  dan warfarin yang diketahui memiliki banyak efek samping seperti  trombositopenia,  pendarahan,  dan  kebutuhan kontrol  pasien  yang  ketat  sehingga  membatasi penggunaanya  [1-3].  Selama  satu  dekade  yang  lalu, banyak  inhibitor  Faktor  Xa  (FXa)  yang  menargetkan enzim  tertentu  yang  berada  pada  jalur  koagulasi  telah diuji  klinis,  tetapi  kebanyakan  inhibitor  tersebut  masih memiliki  resiko  pendaharahan  sehingga  masih  belum digunakan  secara  luas  [4-6].  Faktor  IXa  (FIXa)  yang merupakan  faktor  koagulasi  yang  bergantung  pada vitamin  D  adalah  berperan  penting  selama  fase konsolidasi  koagulasi  darah  melalui  aktivasi  Factor  X menjadi Factor Xa dalam pembentukan trombus dengan efisiensi 50 kali lebih baik daripada Factor VIIa [7-11]. Penghambatan  selektif  FIXa  diyakini  bekerja  efektif dalam antikoagulasi intravaskuler baik melalui stimulasi sistem  intrinsik  maupun  dengan  mempertahankan tingkat faktor jaringan yang rendah [5, 12-14]. Sebagai target  terapetik  alternatif,  FIXa  dihambat  pada  tahap awal  rangkaian  proses  koagulasi  sehingga  menjanjikan pendekatan yang baik untuk mengembangkan
* KBK Farmasi Sains, Fakultas Farmasi UHO Email: arba_muh@yahoo.com
antikoagulasi  yang  selektif  dan  aman.  Baru-baru  ini, turunan senyawa 2-amidinobenzotiopen telah dilaporkan sebagai ligan selektif FIXa [15,16], tetapi sampai saat ini belum  ada  studi  mekanisme  aksi  turunan  senyawa tersebut dalam menghambat FIXa. Karena itu, penelitian ini  dilakukan  untuk  mengetahui  mekanisme  kerja turunan  senyawa  2-amidinobenzothiophene  sebagai penghambat FIXa

## 2. Metode
Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitiaan ini meliputi Autodock 1.5.6., GausView 3.08, open babel Gui 2.3.2., PyMOL dan Chemoffice. Pada penelitian ini dipelajari  17  turunan 2-amidinobenzotiopen  yang ditampilkan pada Gambar 1 dan Tabel 1.
S NH NH 2 O X N H O R 2 R 1 n
Gambar 1. Struktur molekul 2-amidinobenzotiopen
Arba, dkk : Prediksi Aktivitas Antikoagulan Senyawa Turunan 2-aminobenzotiopen sebagai inhibitor
Faktor IXa

## Tabel 1. Struktur molekul 2-amidinobenzotiopen
Seny awa Substituen n X R 1 R 2
33 1 O N H H D1 1 O N O D2 2 NH N N D3 1 NH N NH D4 1 NH N NH D5 1 NH N N D6 1 NH N NH D7 1 NH N O D8 2 O N O D9 1 NH O NH D10 1 NH O O D11 1 O N N D12 2 O N N D13 1 O O O D14 2 O
O
O D15 1 O N NH D16 2 O N NH

## 2.1 Preparasi Protein
Reseptor/protein  Faktor  koagulasi  IX  diperoleh dari situs RSCB Protein Data Bank http://www.pdb.org dengan  kode  pdb  3LC5,  dimana  struktur  tersebut dihasilkan  melalui  percobaan  sinar  X  dengan  resolusi 2,62 A°
2.2 Preparasi Ligan
Ligan turunan  2-amidinobenzotiopen  dibangun dengan program GaussView dan dioptimasi menggunakan  Gaussian  03  menggunakan  metode  semi empiris Austin Model 1 (AM1).

## 3. Hasil dan Pembahasan
Analisis  penambatan  molekul  (doking)  diawali dengan  validasi  metode  doking  yang  digunakan,  yaitu dengan melakukan redoking ligan alami (IZX). Gambar 2  menampilkan superimpose ligan  alami  IZX  dengan nilai  RMSD  0,939  A°.  Suatu  metode  doking  dapat disebut valid jika memiliki  nilai RMSD dibawah 2 A°, dengan demikian metode doking yang digunakan dalam penelitian ini valid
Gambar 2. Superimpose ligan alami IZX dengan nilai RMSD 0,939 A°.
Selanjutnya  dilakukan  analisis  doking  pada senyawa-senyawa turunan 2-amidinobenzotiopen (Tabel 2), terlihat bahwa senyawa 33 dan senyawa D8 memiliki afinitas yang sama yaitu sebesar -8,6 kkal/mol, dimana nilai afinitas tersebut hampir sama dengan nilai afinitas ligan alami (IZX) sebesar -8,9 kkal/mol. Analisis ikatan hidrogen menunjukkan bahwa baik senyawa 33 maupun senyawa D8 membentuk ikatan hidrogen dengan protein target khususnya dengan residu asam amino SER190 dan ASP189.  Interaksi  ligan  dengan  target  juga  didukung oleh  interaksi  van  der  Waals  khususnya  dengan  residu asam  amino  GLU219,  GLU217,  PHE174,  GLY216, TRP215, TYR99, GLY226, SER190, SER195, ASP189, GLN192,  CYS191  untuk  senyawa  33  dan  residu  asam amino ASP189, SER190, GLY226, CYS191, GLU219,
Arba, dkk : Prediksi Aktivitas Antikoagulan Senyawa Turunan 2-aminobenzotiopen sebagai inhibitor Faktor IXa
GLU217, TRP215, PHE174, SER195, GLN192, TYR99 untuk  senyawa  D8.  Residu  asam  amino  tersebut beberapa diantaranya memiliki kesamaan dengan residu asam  amino  yang  terlibat  dalam  interaksi  IZX  dengan target, yaitu GLN192, GLU219, SER195, TRP215, dan PHE174.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  orientasi  ligan yang  didoking  telah  menunjukkan  orientasi  yang  mirip dengan orientasi ligan alaminya, yang mengimplikasikan  potensi  senyawa  yang  didesain sebagai faktor antikoagulasi FIXa. Gambar 3 menunjukkan konformasi senyawa 33 yang berinteraksi dengan target.
Tabel 2. Hasil  analisis  doking  senyawa  turunan  2- amidinobenzotiopen. Senyawa Energi ikatan (kkal/mol) IZX -8.9 33 -8.6 D1 -8.0 D2 -7.2 D3 -7.6 D4 -7.9 D5 -7.3 D6 -7.6 D7 -7.9 D8 -8.6 D9 -7.3 D10 -7.2 D11 -8.1 D12 -8.3 D13 -8.4 D14 -7.6 D15 -8.4 D16 -8.4
Gambar 3. Konformasi senyawa 33 yang berinteraksi dengan target.
Senyawa lain  yang  memiliki afinitas cukup tinggi adalah senyawa D13, senyawa D15, dan senyawa D16, dengan afinitas yang sama, yaitu sebesar -8,4 kkal/mol. Interaksi  dengan  target  membentuk  ikatan  hidrogen melalui  residu  asam  amino  GLU219,  SER190,  dan ASP189 untuk senyawa D13, dengan residu asam amino SER190  dan  ASP189  untuk  senyawa  15,  dan  dengan residu  asam  amino  GLU216  dan  2  ikatan  hidrogen dengan residu asam amino ASP189 untuk senyawa 16. Gambar 4 menunjukkan konformasi senyawa D16 yang berinteraksi dengan target.
Gambar 4. Konformasi  senyawa  D16  yang  berinteraksi dengan target. Ikatan hidrogen terbentuk dengan residu asam amino GLU216 dan ASP189
Senyawa  turunan  2-amidinobenzotiopen lainnya memiliki afinitas yang lebih rendah dari afinitas senyawa 33, D8, D13, D15, dan D16 yang dapat disebabkan oleh tidak  efektifnya  interaksi  yang  terbentuk  antara  ligan dengan target.

## 4. Kesimpulan
Metode penambatan molekul membuktikan bahwa senyawa  33  dan  senyawa  D8  memiliki  afinitas  yang hampir  sama  dengan  afinitas  ligan  alami  IZX,  yang mengimplikasikan  potensi  kedua  senyawa  tersebut sebagai agen antikoagulasi baru melalui inhibisi Faktor IXa.

## Ucapan terima kasih
Terima  kasih  kepada  Prof.  Dr.  Daryono  H. Tjahjono (Sekolah Farmasi Institut Teknologi Bandung) atas fasilitas perangkat lunak Gaussian03.

## Daftar Pustaka
1. Feuerstein  GZ,  Nichols  AJ,  Ruffolo  RR.  Cardiovascular &  renal:  clopidogrel:  a  novel  antiplatelet  drug  for prevention and treatment of thrombotic disorders. Expert Opin Inv Drug. 1995, 4; 425 – 430.