## ALCHEMY Journal of Chemistry

## Artikel Penelitian
Analisis HKSA Senyawa Antidiabetik Turunan Triazolopiperazin Amida Menggunakan Metode Semiempirik PM3
Anjar Purba Asmara 1 , Mudasir 2 , Dwi Siswanta 2
1 Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Ar-Raniry, Banda Aceh
2 Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, UGM, Yogyakarta
INFO ARTIKEL ABSTRAK Sejarah artikel: Revisi 24 September 2017 Diterima 30 Oktober 2017 Tersedia online 16 Januari 2018 An analysis of quantitative of structure and activity relationship (QSAR) has been conducted to triazolopiperazine amide derivatives which used to inhibit DPP IV enzyme related to diabetes mellitus type 2 (T2DM). It has been done by  the  molecular  modeling  and  descriptors  computing  with  semiempirical
PM3  method  which  operated  in  Hyperchem  8.0.  The  quantitative  data  of electronic  and molecular  parameter  was  analyzed  by  multilinear  regression method which ran in SPSS 13. As the result, here is the best equation for the molecule which shown as following as: log  IC 50 =  79.955  -  (11.635*qC1)  -  (2.094*qC2)  -  (34.6*qN11)  + (797.684*qC15) + (0.288*  ) n = 18; r = 0.714; adjusted r 2 = 0.305; F hit/ F tab = 1.239; PRESS = 0.017. By using the equation, this work has proposed a new derivative compound with  the  value  of  –log  IC 50 as  8.601  namely: ( (2 R )-4-Oxo-4-[3- (Trifluoromethyl)-5,6-dihydro[1,2,4]triazolo[4,3- a ]pirazine-7(8 H )-yl]-1-(2- fluoro-4,6-dihydroxophenyl)butane-2-amine
Keywords : QSAR, triazolopiperazine amide, DPP IV, PM3, T2DM
Kajian  tentang  hubungan  kuantitatif  struktur  dan  aktivitas  (HKSA)  telah digunakan untuk  analisis senyawa  turunan triazolopiperazin  amida  sebagai inhibitor  enzim  DPP  IV,  salah  satu  enzim  yang  berhubungan  dengan diabetes  melitus  tipe  2.  Analisis  ini  dilakukan  dengan  pemodelan  molekul dan  perhitungan  deskriptor  HKSA  menggunakan  metode  semiempirik  PM3 dengan  program  Hyperchem  8.0.  Data  parameter  elektronik  dan molekular dianalisis  dengan  metode  regresi  multilinear  menggunakan  program  SPSS 13. Model terbaik diusulkan dengan persamaan berikut:
-log  IC 50 =  79,955  -  (11,635*qC1)  -  (2,094*qC2)  -  (34,6*qN11)  +
(797,684*qC15) + (0,288*  ) n = 18; r = 0,714; adjusted r 2 = 0,305; F hit / F tab = 1,239; PRESS = 0,017. Berdasarkan  persamaan  tersebut,  senyawa  dengan  aktivitas  terbaik  yang diusulkan adalah:
( (2 R )-4-okso-4-[3-(trifluorometil)-5,6-dihidro[1,2,4]triazolo[4,3- a ]pirazin-7(8 H )- il]-1-(2-fluoro-4,6-dihidroksofenil)butan-2-amina dengan harga –log IC 50 = 8,601.
Kata Kunci : HKSA, triazolopiperazin amida, DPP IV, PM3, T2DM
*Penulis korespondensi Email : anjarpurbaasmara@gmail.com

## 1. Pendahuluan
Penyakit  gula  atau diabetes  mellitus merupakan salah satu penyakit mematikan di dunia. Penyakit ini diklasifikasikan menjadi dua tipe, tipe 1 karena defisiensi produksi insulin dan tipe 2 karena resistensi penggunaan insulin (Gardner & Shoback , 2011).  Sekitar  90%  dari  285  juta  orang  penderita diabetes di dunia adalah penderita diabetes jenis 2 pada  tahun  2010  (Lambert  &  Bingley,  2002)  yang disebabkan  oleh  pola  hidup  yang  tidak  sehat. Jumlah  ini  diperkirakan  akan  meningkat  menjadi hampir  dua  kali  lipatnya  pada  tahun  2030  (Wild, Roglic, Green, Sicree & King , 2004).
Dalam  metabolisme  glukosa  tubuh,  enzim DPP IV atau protein kompleks adenosin deaminase 2  berperan  penting  dalam  kontrol  sekresi  insulin. Kinerjanya dengan mendegradasi hormon pemacu produksi insulin dalam usus seperti GLP-1 dan GIP (Vilsb ø ll, Hare, Bagger & Knop , 2009). Enzim DPP IV menonaktifkan hormon GLP-1 dan GIP dengan memotong  ikatan  N-penghubung  dari  dua  asam aminonya (Kowalchick et al., 2007).
Aktivitas  DPP  IV  secara  cepat,  meluas,  dan tak terkendali menyebabkan gangguan metabolisme  glukosa  karena  produksi  insulin menjadi  kurang.  Hasilnya  adalah  tubuh  akan mengalami  hiperglikemia.  Dengan  diketahuinya peran enzim ini, penelitian tentang pengembangan senyawa  obat  antidiabetik  terdorong  untuk melakukan  penghambatan  DPP  IV  agar  sirkulasi endogen  GLP-1  dan  aktivitas  insulinotropik  dari GIP  meningkatkan.  Selama  ini,  senyawa  obat inhibitor  DPP  IV  dibagi  menjadi  dua  golongan, yaitu: substrate-like  inhibitor (sianopirolidin, vidagliptin, dan saksagliptin) dan nonsubstrate-like inhibitor (sitagliptin dan alogliptin) (Monika , Sarbjot,
& Punam, 2009).
Salah satu senyawa inhibitor DPP IV  adalah sitagliptin.  Obat  ini  dipasarkan  pada  tahun  2007 dengan  merk  Januvia  oleh  Merck  Ltd.  Sitagliptin memiliki durasi aksi yang lama yaitu dengan dosis satu  kali  dalam  sehari  mampu  menghambat  70- 90%  aktivitas  DPP  IV  dalam  24  jam  sehingga mampu  melindungi  hormon  inkresi  endogen  dari degradasi (Vilsbøll, et al ., 2009).
Sitagliptin  merupakan  salah  satu  senyawa turunan triazolopiperazin amida dengan karakteristik farmakokinetik yang sangat memuaskan (Monika et al., 2009). Saqib & Siddiqi (2009)  telah  melakukan  kajia  HKSA  3  dimensi terhadap  senyawa  turunan  triazolopiperzin  amida
melalui korelasi  struktur  dan  sifat  deskriptornya dengan  aktivitas  eksperimentalnya.  Deskriptor fisikokimia  menjadi  parameter  untuk  menghitung hidrofobisitas,  topologi,  sifat  elektronik,  dan  efek sterik  secara  komputasional.  Penelitian  ini bermanfaat  bagi  pengembangan  dan  modifikasi struktur  senyawa  inhibitor  selanjutnya.  Asmara, Mudasir,  &  Siswanta  (2013)  telah  melakukan penelitian  pemodelan  senyawa  ini  menggunakan metode  semiempirik  AM1  namun  perlu  divariasi dengan  metode  semiempirik  PM3  yang  memiliki tingkat  keakuratan  yang  memuaskan  dalam pemodelan senyawa obat.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis dan  memodifikasi  struktur  senyawa  turunan triazolopiperazin  amida  yang  sebelumnya  telah dianalisis dengan metode AM1. Penelitian ini fokus pada  analisis  deskriptor  elektronik  yang  dihitung dengan  metode  semiempirik  PM3.  Data  hasil perhitungan  komputasi  selanjutnya  dianalisis secara  statistik  dengan  analisis  regresi  multilinear yang tepat untuk data deskriptor yang banyak.

## 2. Bahan dan metode

## 2.1. Bahan
Penelitian  ini  menggunakan  perangkat komputer  dengan  procesor  Intel  Pentium  4  3GHz, RAM  512  GB,  Harddisk  60  GB.  Perangkat  lunak yang  digunakan  adalah  Hyperchem  8.0  untuk pemodelan  molekul  dan  SPSS  13  untuk  analisis persamaan  HKSA.  Seluruh  penelitian  dilakukan  di Austrian-Indonesian Centre (AIC) for Computational  Chemistry Jurusan  Kimia,  FMIPA Universitas  Gadjah  Mada.  Penelitian  ini menggunakan  data  struktur  dan  bioaktivitas  dari senyawa  turunan  triazolopiperazin  amida  secara eksperimen  yang  diujikan  pada  tikus  yang ditunjukkan  pada  Tabel  1  (Saqib  &  Siddiqi , 2009; Kim et al , 2005).

## 2.2. Validasi metode
Penentuan  metode  yang  lebih  layak  untuk optimasi  senyawa  turunan  triazolopiperazin  amida dilakukan dengan cara membandingkan perhitungan  keempat  metode  semiempirik  dengan metode ab  initio. Metode  mekanika  kuantum ab initio menghitung  struktur  molekul  dengan melibatkan seluruh elektron yang berada pada kulit atom dari suatu atom. Metode ini relatif lebih lama dalam pengoperasiannya. Namun, hasil
perhitungannya sangat akurat dan mendekati data yang sebenarnya.
Tabel 1. Nama  senyawa  dan  aktivitas  senyawa  turunan triazolopiperazin amida (Kim et al. , 2005) No R -log IC 50 1 2-F 7,0 2 3-F 6,9 3 * 4-F 6,6 4 3,4-F 6,9 5 * 2,4-F 7,1 6 2,5-F 7,57 7 2,3,5-F 6,1 8 2,3,6-F 6,8 9 2,4,5-F 7,74 10 2,4,6-F 7,1 11 2,3,4,5,6-F 6,0 12 2-CF 3 6,3 13 3-CF 3 6,4 14 4-CF 3 6,3 15 2-Cl 6,8 16 3-Cl 7,2 17 * 4-Cl 6,6 18 3,4-Cl 5,8 19 2,4-Cl 7,63 20 * 2,5-Cl 6,7 21 2-F, 5-Cl 7,7 22 2,5-F, 4-Cl 7,1 23 2-Cl, 4,5-F 7,1
Metode  mekanika  kuantum  semiempirik dijalankan dengan lebih cepat karena tidak semua persamaan diselesaikan secara eksak dan elektron yang  diperhitungkan  hanyalah  elektron  valensinya saja.  Data  hasil  perhitungannya  tidak  seteliti perhitungan dengan metode ab initio . Oleh karena itu,  hasil  perhitungan  metode  semiempirik  ini diparameterisasi  dengan  data  dari  perhitungan metode ab initio . Parameterisasi ini bertujuan untuk memilih jenis metode semiempirik yang tepat untuk senyawa yang dianalisis agar mendekati data yang
sesuai  dengan  senyawa  sebenarnya  (Pranowo, 2003).
Dengan pertimbangan-pertimbangan tersebut, validasi  pemodelan  dalam  penelitian  ini  dilakukan dengan cara menghitung besarnya panjang ikatan, sudut  ikatan  antaratom,  dan  muatan  bersih  atom dengan  metode  CNDO,  MNDO,  AM1,  dan  PM3 yang  dibandingkan  dengan  hasil  perhitungan metode ab  initio yang  lebih  akurat.  Perhitungan dilakukan  hanya  pada  atom-atom  rantai  utama senyawa  induk  triazolopiperazin  amida  sebelum tersubstitusi.  Atom-atom  yang  dimaksud  adalah atom C7, C8, C9, dan C10 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

## 2.3. Optimasi struktur molekul
Struktur molekul digambar secara langsung di Hyperchem 8.0 lalu pilih add hydrogen and  model build. Perhitungan dimulai dengan memilih metode semi-empirik  tervalid  lalu  pilih  menu geometry optimization untuk optimasi strukturnya. Perhitungan single point dengan output data file.log dilakukan  dengan  memiliki  menu start  log pada Edit .  Data  yang  dihasilkan  adalah  energi  dan muatan  bersih  atom.  Data  yang  lain  seperti  luas permukaan,  polarisabilitas  molekul,  muatan  atom parsial,  energi  hidrasi,  volume,  log  P,  massa molekul,  dan  refraktivitas  molar  diperoleh  dari menu QSAR properties .

## 2.4. Analisis HKSA
Data  parameter  elektronik  dan  molekuler  dari senyawa fitting (senyawa  selain  no  3,  5,  17,  dan 20)  digunakan  untuk  analisis  HKSA.  Analisis regresi  multilinear  dilakukan  untuk  mendapatkan model  persamaan  HKSA  menggunakan  metode enter dan backward .  Variabel  bebasnya  adalah parameter  elektronik  dan  molekular  yang  meliputi muatan  bersih  atom  (q),  log  P,  momen  dipol  (μ),
Gambar 1. Struktur senyawa induk triazolopiperazin amida (Saqib & Shidiqqi, 2009)
energi  hidrasi  (E H ),  energi  atomik  terisolasi  (E at.is ), energi  total  (E T ),  energi  ikatan  (E b ),  energi elektronik  (E e ),  panas  pembentukan  (ΔH f )luas permukaan  (SA),  volume  (V),  massa  molekular (MW),  interaksi  inti-inti  (E int ),  refraktivitas  molar (RM),  dan  polarisabilitas  molekul  (α).  Variabel terikatnya  adalah  bioaktivitas  senyawa  turunan triazolopiperazin amida yang dinyatakan dalam -log IC 50 . Penentuan kandidat model persamaan HKSA yang  terbaik  dilakukan  melalui  analisis  secara statistik  dengan  mempertimbangkan  harga r, adjusted  r 2 ,  PRESS, dan  F hit/ F tab .  Model-model persamaan yang terpilih kemudian diuji validitasnya dengan  senyawa  uji  (senyawa  3,  5,  17,  dan  20) melalui  perhitungan  harga  bioaktivitas  (-log  IC 50 prediktif)  keempat  senyawa  tersebut.  Harga  -log IC 50 prediktif selanjutnya  di- plot- kan dengan  -log IC 50 eksperimen  untuk  menentukan  model persamaan  HKSA  yang  terbaik.  Langkah  terakhir ini ditentukan dari parameter statistik yang meliputi slope dan r 2 .

## 2.5. Desain Senyawa Baru
Model  persamaan  HKSA  yang  terbaik digunakan mendesain senyawa turunan triazolopiperazin  amida  yang  baru.  Langkah  ini dilakukan  dengan  memodifikasi  tipe  dan  letak substituent  pada  senyawa  induknya.  Semua kandidat senyawa baru yang dihasilkan selanjutnya digambar dan dioptimasi menggunakan Hyperchem 8.0  dengan  metode  semiempirik  hasil validasi metode.
Seperti  langkah  sebelumnya,  senyawa- senyawa baru ini juga dihitung parameter elektronik dan  molekuler  yang  akan  digunakan  untuk menentukan  harga  -log  IC 50 prediktifnya menggunakan persamaan HKSA terbaik sebelumnya.  Secara  statistik,  senyawa  baru  layak diusulkan  jika  harga  -log  IC 50 prediktifnya  lebih besar  dari  harga  -log  IC 50 senyawa  sebelumnya dan harga PRESS kecil. Secara kimiawi, senyawa baru  yang  diusulkan  juga  harus  memungkinan untuk disintesis.

## Tabel 2.
Data  panjang  ikatan  antar-atom  dalam  satuan  Å  senyawa  triazolopiperazin  amida  hasil  pemodelan  dengan berbagai metode perhitungan

## Tabel 3.
Sudut ikatan antaratom dalam satuan derajat (°) senyawa triazolopiperazin amida hasil pemodelan dengan berbagai metode perhitungan

## 3. Hasil dan pembahasan

## 3.1. Validasi Metode
Hasil  perhitungan  metode  semiempirik  yang mendekati  perhitungan  metode ab  initio dijadikan dasar  untuk  pemilihan  metode  semiempirik  yang tepat dalam optimasi senyawa turunan triazolopiperazin  amida  yang  akan  diteliti.  Hasil perhitungan  panjang  ikatan,  sudut  ikatan  antar atom, dan muatan atom bersih dengan metode ab initio dan  empat  metode  semiempirik  ditunjukkan pada Tabel 2, 3, dan 4.
Berdasarkan Tabel 2 dan 3, hasil perhitungan panjang  ikatan  dan  sudut  ikatan  antar  atom  dari keempat  metode  semiempirik  hampir  mendekati hasil  perhitungan  dengan  metode ab  initio walaupun  ada  beberapa  hasil  perhitungan  yang berbeda.  Perbedaan  yang  terjadi  dari  perhitungan tersebut  tidak  signifikan.  Untuk  membantu memutuskan metode semiempirik mana yang lebih tepat  dalam  optimasi  geometri  senyawa  turunan triazolopiperazin  amida,  hasil  perhitungan  muatan atom  bersih  untuk  keempat  metode  semiempirik dibandingkan  dengan  hasil  perhitungan  dengan metode ab initio .
Berdasarkan Tabel 4, harga muatan keempat metode semiempirik relatif bervariasi terhadap hasil perhitungan metode ab initio . Pada atom C7, hasil perhitungan muatan dengan metode AM1 dan PM3 menunjukkan  hasil  yang  paling  mendekati perhitungan metode ab initio . Dilihat dari tandanya, kedua metode ini menunjukkan kesamaan dengan tanda muatan hasil perhitungan metode ab initio . Di sisi  lain,  metode  CNDO  dan  MNDO  memberikan tanda  yang  berbeda  dengan  hasil  perhitungan metode ab  initio .  Pada  atom  C8,  metode  CNDO dan  MNDO  menunjukkan  hasil  perhitungan  yang mendekati hasil perhitungan metode ab initio yang dilihat dari kesamaan tanda. Untuk atom C9, hanya metode  MNDO  yang  menunjukkan  hasil  berbeda dengan  perhitungan  metode ab  initio dari  segi tanda.
Metode  CNDO,  AM1,  dan  PM3  memberikan hasil yang sama. Dilihat dari segi numerik, metode AM1  dan  PM3  yang  mendekati  hasil  perhitungan metode ab initio . Untuk atom C10, keempat metode semiempirik memberikan hasil yang sama dengan metode ab  initio dari  segi  tanda.  Namun,  secara numerik,  hanya  metode  AM1  dan  PM3  yang mendekati hasil perhitungan metode ab initio . Dari  hasil  perhitungan  muatan  atom  bersih, metode  semiempirik  yang  lebih  mendekati  hasil perhitungan  metode ab  initio adalah  metode  AM1 dan  PM3.  Dari  empat  atom  C  yang  diuji,  kedua metode  ini  memberikan  hasil  perhitungan  untuk tiga  atom  C  yang  mendekati  hasil  perhitungan metode ab  initio .  Jumlah  data  yang  relatif  sama dengan  data ab  initio dari  metode  AM1  dan  PM3 lebih  banyak  daripada  data  perhitungan  metode CNDO  dan  MNDO.  Secara  teoritis,  metode  AM1 dan  PM3  juga  lebih  disukai  karena  kedua  metode ini  merupakan  hasil  parameterisasi  metode sebelumnya.  Kedua  metode  ini  juga  tepat digunakan  untuk  senyawa  organik  yang mengandung  gugus  fenil  di  dalamnya  (Pranowo, 2003).

## 3.2. Analisis HKSA
Model  persamaan  HKSA  metode  PM3  yang diperoleh  dari  analisis  regresi  multilinear  disajikan pada Tabel 5. Tabel tersebut menunjukkan bahwa terjadi  pengurangan  jumlah  variabel.  Berdasarkan jumlah  variabel  yang  ideal  untuk  persamaan  yang baik, model 4, 5, dan 6 yang masuk dalam kandidat persamaan  terbaik.  Namun  berdasarkan  harga F hit /F tab , hanya model 5 dan 6 yang layak diajukan sebagai persamaan yang terbaik.
Rincian persamaan yang berasal dari model 5 dan 6 sebagai berikut.
a. Model 5 :
-log  IC 50 = 79,955  - (11,635*qC1) - (2,094*qC2) -
(34,6*qN11) + (797,684*qC15) + (0,288*  )
(n  =  18;  r  =  0,714; adjusted  r 2 =  0,305;  F hit/ F tab = 1,239; PRESS = 0,017)
b. Model 6 :

## Tabel 4.
Data muatan atom bersih dalam satuan Mulliken senyawa triazolopiperazin amida hasil pemodelan dengan berbagai metode perhitungan
-log IC 50 = 77,654 - (6,594*qC1) - (41,308*qN11) + (781,078*qC15) +  (0,318*  ) (n  =  18;  r  =  0,661; adjusted  r 2 =  0,263;  F hit/ F tab = 1,004; PRESS = 3,423 x 10 -6 )
Kedua  model  tersebut  lebih  layak  diajukan sebagai  model  persamaan  HKSA  metode  PM3 yang  terbaik  karena  jumlah  variabelnya  sedikit, harga  PRESS  yang  diberikan  kecil,  dan  harga F hit/ F tab juga  besar.  Dari  model  5  dan  6,  pemilihan model  persamaan  yang  terbaik  dilakukan  uji validasi  dengan  menggunakan  empat  senyawa  uji yang  telah  ditentukan  sebelumnya.  Uji  validasi dilakukan  dengan  memprediksi  aktivitas  inhibasi menggunakan  kedua  model  tersebut  seperti  yang terlihat  pada  Tabel  6,  kemudian  membuat  kurva hubungan  -log  IC 50 eksperimen  dengan  –log  IC 50 prediktif seperti yang disajikan pada Gambar 2 dan 3.

## Tabel 6.
Data  perbandingan  aktivitas  inhibasi  eksperimen dan prediksi yang dihitung dengan model 5 dan 6
Senyawa Uji -log IC 50 eksperimen -log IC 50 prediksi Model 5 Model 6 3 6,6 7,020 6,954 5 7,1 7,070 7,089 17 5,8 5,795 5,476 20 7,7 7,433 7,230 Kurva  yang  memiliki  harga  –log  IC 50 prediktif mendekati  –log  IC 50 eksperimen  akan  mempunyai harga slope dan r 2 yang mendekati satu. Harga ini
menunjukkan persamaan tersebut berkategori baik. Dari  gambar  tersebut,  model  persamaan  terbaik adalah model 5. Hal ini ditunjukkan oleh parameter statistiknya lebih baik daripada model 6.
Gambar 2. Kurva -log IC 50 eksperimen vs -log IC 50 prediktif untuk model 5
Gambar 3. Kurva -log IC 50 eksperimen vs -log IC 50 prediktif untuk model 6
y = 1.002x r² = 0.837 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 5 6 7 8 -log IC 50 prediktif - log IC 50 Eksperimen y = 0.982x r² = 0.801 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 5 6 7 8 -log IC 50 prediktif -log IC 50
Eksperimen

## Tabel 5.
Daftar parameter elektronik dan molekuler terpilih dari enam model hasil analisis regresi multilinear

## 3.3. Desain Senyawa Baru
Model  persamaan  HKSA  terbaik,  model  5,
digunakan untuk memprediksi bioaktivitas senyawa-senyawa baru hasil modifikasi menggunakan  data  deskriptornya.  Data  tersebut diperoleh  dari  optimasi  geometri  molekulnya kemudian  dipilih  parameter-parameter  yang bersesuaian  dengan  model  5,  yaitu  qC1,  qC2, qN11, qC15, dan  . Parameter-parameter tersebut menentukan  bioaktivitas  senyawa-senyawa  baru yang  diusulkan.  Harga  -log  IC 50 prediktif  senyawa baru disajikan pada Tabel 7.

## Tabel 7.
Daftar  harga  -log  IC 50 prediktif  dari  senyawa- senyawa  usulan  hasil  optimasi  dengan    metode semiempirik PM3
No
R -log IC 50 prediksi 24 2-F-4-NH 2 7,834 25 2-F-5-NH 2 7,496 26 2-F-6-NH 2 7,612 27 2-F-4,6-di-NH 2 8,196 28 2-F-3-Br 6,978 29 2-F-4-Br 6,947 30 2-F-5-Br 7,173 31 2-Cl-5-CN 7,696 32 2-Cl-3,5-di-CN 6,926 33 2-Cl-3-NH 2 6,913 34 2-Cl-4-NH 2 7,798 35 2-Cl-6-NH 2 7,542 36 2-Cl-4,6-di-NH 2 8,118 37 2-F-4-OH 7,517 38 2-F-6-OH 8,268 39 2-F-4,6-di-OH 8,601 40 2-F-5-OH 6,616
Sebanyak  17  senyawa  baru  hasil  modifikasi substituen  memberikan  harga  –log  IC 50 prediktif yang  beragam.  Enam  diantaranya  memiliki  harga bioaktivitas  prediktif  lebih  baik  dari  senyawa sebelumnya  (-log  IC 50 >7,74).  Kajian  secara fisikokimia  teoritis  dilakukan  untuk  memprediksi tingkat  kestabilannya  baik  secara  individual maupun saat berinteraksi dengan reseptor.
Empat  dari  enam  senyawa  baru  ini  memiliki harga  –log  IC 50 >8.  Kecuali  senyawa  no.  38, senyawa no. 27, 36, dan 39 memiliki substituen di C2,  C4,  dan  C6.  Senyawa  no.  38  hanya  memiliki substituen  di  C2  dan  C6.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  substituen  yang  elektronegatif  pada  atom C2,  C4,  dan  C6  akan  mengurangi  muatan  negatif atom  C  tersebut  dan  menaikkan  muatan  negatif atom C tetangga (C1, C3, dan C5).
Setelah  dibandingkan  dengan  muatan  atom- atom  C  di  senyawa  terbaik  sebelumnya,  hasil perhitungan  ini  sesuai  dengan  keadaan  optimal senyawa  turunan  triazolopiperazin  amida  yang telah diproduksi massal. Keadaan ini mempengaruhi  muatan  substituen  yang  terikat  di gugus  fenil  menjadi  dekat  dengan  awan  elektron. Semakin dekat dengan awan elektron dengan kata lain  makin  negatif  substituen  maka  makin  kuat jaringan  ikatan  hidrogen  yang  dibentuk  dengan kantong  S1.  Hal  ini  menyebabkan  makin  tinggi tingkat inhibisinya terhadap aktivitas DPP IV.
Keenam  senyawa  dengan  bioaktivitas  yang sangat  memuaskan  ini  memiliki  jenis  substituen yang  berbeda-beda.  Senyawa  no.39  dengan bioaktivitas  prediksi  terbaik  (-log  IC 50 =  8,601) memiliki  substituen  2-F-4,6-di-OH.  Senyawa  ini mengandung  substituen  optimal  2-F  yang dilengkapi  dua  gugus  OH  yang  akan  membentuk ikatan hidrogen yang kuat dan memenuhi kantung S1 dengan ukurannya yang relatif lebih besar dari atom  halogen.  Senyawa  no.  38  memiliki bioaktivitas prediksi sedikit di bawahnya (-log IC 50 = 8,268)  hanya  memiliki  substituen  2-F  dan  6-OH. Penurunan  harga  bioaktivitas  ini  dimungkinkan karena  tidak  dipasangnya  substituen  di  C4 sehingga kantung S1 kurang terisi penuh.
Senyawa  no.  27  dengan  harga  –log  IC 50 = 8,196 memiliki substituen 2-F-4,6-di-NH 2 . Penurunan harga  bioaktivitas prediktif senyawa ini dimungkinkan  karena  berkurangnya  kemampuan gugus  -NH 2 untuk  membentuk  jaringan  ikatan hidrogen  yang  kuat  dengan  kantong  S1. Elektronegativitas atom N lebih rendah dibandingkan  atom  O  sehingga  kekuatan  ikatan hidrogen  yang  terbentuk  juga  lebih  lemah. Senyawa no. 36 yang memiliki substituen 2-Cl-4,6- di-NH 2 memberikan  harga  –log  IC 50 =  8,118. Bioaktivitas  prediktifnya  sedikit  turun  karena penggantian  atom  F  dengan  atom  Cl  yang  harga keelektronegatifannya lebih rendah.
Senyawa  berikutnya  adalah  no.  24  dengan substituen  2-F-4-NH 2 yang  memiliki  harga  –log
IC 50 =7,834.  Berkurangnya  bioaktivitas  prediktif senyawa ini selain ikatan hidrogennya lebih lemah keempat  senyawa  di  atasnya  juga  karena berkurangnya  kemampuan  substituennya  untuk memenuhi  kantung  S1.  Senyawa  terbaik  yang terakhir adalah senyawa no. 34 dengan harga –log IC 50 =  7,798.  Senyawa  ini  memberikan  gaya antarmolekul yang paling lemah dibandingkan lima senyawa terbaik lainnya karena adanya substituen Cl  yang  elektronegativitasnya  lebih  kecil  daripada atom N, O, dan F.
Dilihat dari ukurannya, substituen-substituen (- NH 2 dan  -OH)  yang  diusulkan  pada  senyawa- senyawa  terbaik  di  atas  termasuk  spesies  yang relatif  kecil  ( nonbulky ).  Ukuran  kedua  gugus  ini relatif lebih kecil dibandingkan gugus elektronegatif lainnya,  seperti:  -NHR,  -OR,  -SR,  -CF 3 ,  dan  –R (alkil).  Pemilihan  kedua  gugus  ini  sesuai  dengan petunjuk yang disampaikan oleh Saqib dan Siddiqi (2009) bahwa substituen nonbulky pada cincin fenil akan  meningkatkan  aktivitas  inhibasi  senyawa turunan triazolopiperazin amida. Kajian lebih lanjut tentang rute sintesis yang mungkin untuk senyawa- senyawa baru tersebut perlu dilakukan baik secara teoritis  maupun  empiris  untuk  mengembangkan obat anti T2DM yang lebih kompetitif.

## 4. Kesimpulan
Penelitian  ini  berhasil  membuktikan  bahwa terdapat  hubungan  antara  struktur  senyawa turunan triazolopiperazin amida dengan bioaktivitasnya  yang  dikaji  dengan  metode semiempirik  PM3.  Melalui  analisis  regresi mulitilinear,  hubungan  tersebut  dinyatakan  dalam persamaan:
-log  IC 50 = 79,955  - (11,635*qC1) - (2,094*qC2) - (34,6*qN11) + (797,684*qC15) + (0,288*  )
(n  =  22;  r  =  0,714; adjusted  r 2 =  0,305;  F hit/ F tab = 1,239; PRESS = 0,017) Berdasarkan  model  persamaan  HKSA terbaik  di  atas,  penelitian  ini  juga  berhasil mengusulkan senyawa baru bioaktivitas prediktifnya lebih baik dari senyawa triazolopiperazin  amida  sebelumnya,  yaitu  -log IC 50 = 8,601. Senyawa yang dimaksud adalah:
(2 R )-4-Okso-4-[3-(Trifluorometil)-5,6- dihidro[1,2,4]triazolo[4,3- a ]pirazin-7(8 H )-il]-1-(2- fluoro-4,6-dihidroksofenil)butan-2-amina

## Daftar pustaka
Asmara,  A.P.,  Mudasir,  &  Siswanta,  D.  (2013).
Studi QSAR senyawa turunan triazolopiperazin  amida  sebagai  inhibitor enzim  Dipeptidil  Peptidase-IV  (DPP  IV) menggunakan  metode  semiempirik  AM1. Berkala MIPA , 23(3), 288-296.
Kim,  D.,  Wang,  L.,  Beconi,  M.,  Eiermann,  G.J., Fisher, M.H., He, H., … Weber, A.E. (2005). (2R)-4-Oxo-4-[3-(Trifluoromethyl)-5,6- dihydro  [1,2,4]triazolo  [4,3-a]pyrazin-7(8H)- yl]-1-(2,4,5-trifluorophenyl)  butan-2-amine:  a potent,  orally  active  dipeptidyl  peptidase  IV inhibitor for the treatment of type 2 diabetes. Journal  of  Medicinal  Chemistry ,  48(1),  141- 151.
Kowalchick, J.E., Leiting, B., Pryor, K.A.D., Marsilio, F.,  Wu,  J.K.,  He,  H.,  …  Kim,  D.  (2007). Design,  synthesis,  and  biological  evaluation of  triazolopiperazin-based  β-amino  amides as  potent,  orally  active  dipeptidyl  peptidase IV (DPP-4) inhibitors, Bioorganic & Medicinal Chem i stry Letters , 17(21), 5934–5939. Lambert, P., & Bingley, P.J. (2002). What is type 1 diabetes?. Medicine, 30(1): 1–5. Monika,  G.,  Sarbjot,  S.,  &  Punam,  G.  (2009). Dipeptidyl  peptidase-4  inhibitors:  a  new approach in diabetes treatment. International Journal  of  Drug  Development  &  Research, 1(1), 146-156.
Pranowo,  H.D.  (2003). Kimia  Komputasi ,  Pusat Kimia  Komputasi  Indonesia-Austria,  Kimia FMIPA UGM, Yogyakarta.
Saqib, U., & Siddiqi, M.I. (2009). 3D-QSAR studies on  triazolopiperazin  amide  inhibitors  of dipeptidyl  peptidase-IV  as  anti-diabetic agents. SAR  QSAR  in  Environmental Research, 20(5-6), 519-535. Gardner, D.G., & Shoback, D. (2011). Greenspan's basic & clinical endocrinology (9th ed.). New York: McGraw-Hill Medical.
Vilsbøll, T., Hare, K.J., Bagger, J.O., & Knop, F.K. (2009).  Glucagon-like  peptide-1  and diabetes  treatment. International  Diabetes Monitor, 21(1), 1-7. Wild, S., Roglic, G., Green, A., Sicree, R.,  & King, H.  (2004).  Global  prevalence  of  diabetes: estimates for  the  year  2000  and  projections for 2030 . Diabetes Care, 27(5), 1047–1053.