Identifikasi Farmakofor

    Farmakofor adalah susunan tiga dimensi dari atom dalam molekul obat yang memungkinkan untuk berikatan dengan reseptor yang diinginkannya dan bertanggung jawab dengan respon biologis karena terikat dengan reseptor yang dikehendakinya.

    Fungsi identifikasi farmakofor :

1.   Gugus molekul yang akan berikatan dengan reseptor

2.   Menentukan posisi relatif dalam 3D ikatan obat dengan reseptor

3.   Komformasi aktif dari molekul obat

4.   Penting untuk mendesain

5.   Dasar penting untuk menentukan obat baru

    Farmakofor adalah konfigurasi spesial fitur penting yang memungkinkan molekul ligan untuk berinteraksi dengan reseptor target tertentu. Dengan tidak adanya struktur reseptor dikenal, farmakofor dapat diidentifikasi dari suatu sel ligan yang telah diamati untuk berintraksi dengan reseptor sasaran. Sebuah farmakofor diidentifikasi sebagai susunan 3D fitur yang sangat penting untuk molekul ligan untuk berinteraksi dengan reseptor target dalam situs pengikatan tertentu. Setelah diidentifikasi, farmakofor dapat berfungsi sebagai model penting untuk screening virtual, terutama dalam kasus dimana struktur 3D dari reseptor tidak diketahui dan teknik yang tidak berlaku.

    Ada beberapa ikatan yang dapat di identifikasi berdasarkan struktur 3 dimensi suatu molekul yaitu : 

A. Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terbentuk bila ada dua atom saling menggunakan sepasang elektron secara bersama-sama. Ikatan kovalen merupakan ikatan kimia yang paling kuat dengan rata-rata kekuatan ikatan 1000 kkal/mol. Dengan kekuatan ikatan yang tinggi ini, pada suhu normal ikatan bersifat ireversibel dan hanya dapat pecah bila ada pengaruh katalisator enzim tertentu. Interaksi obat-katalisator melalui ikatan kovalen menghasilkan kompleks yang cukup stabil dan sifat ini dapat digunakan untuk tujuan pengobatan tertentu.

B. Ikatan Ion

Ikatan ion adalah ikatan yag dihasilkan oleh daya tarik menarik elektrostatik antara ion-ion yang muatannya berlawanan. Kekuatan tarik-menarik akan makin berkurang bila jarak antar ion makin jauh dan pengurangan tersebut berbanding terbalik dengan jaraknya.

C.  Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen adalah suatu ikatan antara atom H yang mempunyai muatan positif parsial dengan atom lain yang bersifat elektronegatif dan mempunyai sepasang elektron bebas dengan oktet lengkap seperti O, N, F. Atom yang bermuatan positif parsial dapat berinteraksi dengan atom negatif parsial dari molekul atau atom lain yang berbeda ikatan kovalennya dalam satu molekul.

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 daripada asam florida.

Contoh : H20

D. Ikatan Van Der Waal’s

Ikatan van der waal’s merupakan kekuatan tarik-menarik antar molekul atau atom yang tidak bermuatan dan letaknya berdekatan atau jaraknya ± 4-6 Å. Ikatan ini terjadi karena sifat kepolarisasian molekul atau atom. Meskipun secara individu lemah tetapi hasil penjumlahan ikatan van del waal’s merupakan faktor pengikat yang cukup bermakna terutama untuk senyawa-senyawa yang mempunyai berat molekul tinggi. Ikatan van der waal’s terlibat pada interaksi cincin benzen dengan daerah bidang datar reseptor dan pada interaksi rantai hidrokarbon dengan makromolekul protein atau reseptor.

Reseptor obat adalah suatu makromolekul jaringan sel hidup, mengandung gugus fungsional atau atom-atom terorganisasi, reaktif secara kimia dan bersifat spesifik, dapat berinteraksi secara reversibel dengan molekul obat yang mengandung gugus fungsional spesifik, menghasilkan respons biologis yang spesifik pula.

Interaksi obat-reseptor terjadi melalui dua tahap, yaitu:

a.  Interaksi molekul obat dengan reseptor spesifik

     Interaksi ini memerlukan afinitas

b.  Interaksi yang dapat menyebabkan perubahan konformasi makromolekul protein sehingga timbul respons biologis.

Respons biologis yang terjadi setelah pengikatan obat-reseptor dapat merupakan:

1.  Rangsangan aktivitas (efek agonis)

2.  Pengurangan aktivitas (efek antagonis)

Modifikasi interaksi obat-reseptor ada dua tahap, yaitu:

1.  Pembentukan kompleks obat-reseptor

2.   Menghasilkan respons biologis

Tipe ikatan kimia yang terlibat dalam interaksi obat reseptor antara lain adalah ikatan-ikatan kovalen, ion-ion yang saling memperkuat (reinforce ions), ion (elektrostatik), hidrogen, ion-dipol, dipol-dipol, van der Waal’s, ikatan hidrofob dan transfer muatan.

Pertanyaan :

1. Apakah hubungan farmakofor dengan aktivitas obat ?

2. Apa akibat yang ditimbulkan jika salah satu struktur obat diganti ?

3. Apa hubungan antara reseptor obat dengan farmakofor ?