Advance Search

SINTESIS, KARAKTERISASI STRUKTUR, DAN KAJIAN MOLECULAR DOCKING SENYAWA 4’-METOKSI FLAVONOL SEBAGAI INHIBITOR MAIN PROTEASE (MPro) SARS-CoV-2

Ihsan Ikhtiarudin Bio | Nesa Agistia Bio | Neni Frimayanti Bio | Enda Mora Bio | Rahma Dona Bio | Nofriyanti | Rosnita Dewi Rahmawati Bio | Adel Zamri Bio
DOI: https://doi.org/10.20956/mff.v26i1.18652
Article History

Submited : November 9, 2021
Published : May 13, 2022

Keywords:
Main protease (MPro) merupakan salah satu protein yang memiliki peran penting dalam proses replikasi virus SARS-CoV-2. Beberapa studi in silico dan in vitro telah menunjukkan bahwa senyawa flavonoid baik alami maupun sintetis memiliki potensi yang menjanjikan untuk dikembangkan sebagai antivirus SARS-CoV-2. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis senyawa 4'-metoksi flavonol dan mengeksplorasi potensinya sebagai inhibitor MPro SARS-CoV-2. Sintesis dilakukan menggunakan senyawa awal 2'-hidroksi-4-metoksi kalkon melalui reaksi Algar-Flynn-Oyamada (AFO) dengan metode pengadukan (stirring method). Selanjutnya, kajian molecular docking dilakukan menggunakan struktur kristal MPro SARS-CoV-2 yang diunduh dari website RCSB Protein Data Bank (PDB ID: 6M2N). Hasil sintesis senyawa 4'-metoksi flavonol diperoleh rendemen produk sebesar 37,72 % dan struktur produk hasil sintesis telah dikonfirmasi melalui analisis spektroskopi UV-Vis, FT-IR, dan 1H NMR. Selanjutnya, hasil kajian molecular docking menunjukkan bahwa senyawa 4’-metoksi flavonol dapat membentuk ikatan hidrogen dengan dua residu penting pada sisi aktif 6M2N, yaitu Glu166 dan Gln189, dengan nilai energi bebas ikatan sebesar -7,13 kcal/mol dan nilai RMSD sebesar 1,45. Hasil kajian ini menunjukkan bahwa senyawa 4'-metoksi flavonol dapat terikat dengan lebih mudah pada sisi aktif MPro SARS-CoV-2 dibandingkan dengan baicalein sebagai senyawa flavonoid pembanding yang telah terbukti secara in vitro dapat menghambat aktivitas proteolitik MPro SARS-CoV-2.

References

  1. World Health Organization (WHO). Coronavirus disease 2019 (COVID-19) Situation Report – 94 [Internet]. Ganeva: WHO; 2021. Available from: www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation-reports/20200423-sitrep-94-covid-19.pdf
  2. Aisyah DN, Mayadewi CA, Diva H, Kozlakidis Z, Siswanto, Adisasmito W. A spatial-temporal description of the SARS-CoV-2 infections in Indonesia during the first six months of outbreak. PLOS ONE. 2020;15(12):e0243703. DOI:10.1371/journal.pone.0243703
  3. Kementrian Kesehatan Republik Indonesia (Kemkes RI). Situasi Terkini Perkembangan Coronavirus Disease (COVID-19) 5 November 2021 [internet]. Jakarta: Kemkes RI; 2021. Available from: www.infeksiemerging.kemkes.go.id/document/situasi-terkini-perkembangan-coronavirus-disease-covid-19-5-november-2021/view
  4. Gyebi GA, Ogunro OB, Adegunloye AP, Ogunyemi OM, Afolabi SO. Potential inhibitors of coronavirus 3-chymotrypsin-like protease (3CLpro): an in silico screening of alkaloids and terpenoids from African medicinal plants. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. 2020;39(9):3396-3408. DOI:10.1080/07391102.2020.1764868
  5. Su Hx, Yao S, Zhao Wf. Li Mj, Liu J, Shang Wj, Xie H, Ke Cq, Hu Hc, Gao Mn, Yu Kq, Liu H, Shen Js, Tang W, Zhang Lk, Xiao Gf, Ni L, Wang Dw, Zuo Jp, Jiang Hl, Bai F, Wu Y, Ye Y, Xu Yc. Anti-SARS-CoV-2 activities in vitro of Shuanghuanglian preparations and bioactive ingredients. Acta Pharmacol Sin. 2020;41:1167–1177. DOI:10.1038/s41401-020-0483-6
  6. Sekiou O, Bouziane I, Frissou N, Bouslama Z, Honcharova O, Djemel A, Benselhoub A. In-Silico Identification of Potent Inhibitors of COVID-19 Main protease (Mpro) from Natural Products. Int J Biochem Physiol. 2020;5(3):000189. DOI:10.23880/ijbp-16000189
  7. Ullrich S, Nitsche C. The SARS-CoV-2 main protease as drug target. Bioorg Med Chem Lett. 2020;30(17):127377. DOI:10.1016/j.bmcl.2020.127377
  8. Ikhtiarudin I, Frimayanti N, Teruna HY, Zamri A. Microwave-Assisted Synthesis, Molecular docking Study and In vitro Evaluation of Halogen Substituted Flavonols Against P388 Murine Leukemia Cells. Applied Science and Technology. 2017;1(1):375-381.
  9. Frimayanti N, Mora E, Anugrah R. Study of Molecular docking of Chalcone Analogue Compounds as Inhibitors for Liver Cancer Cells HEPG2. Comp Eng App Journal. 2018; 7(2):137-147. DOI:10.18495/COMENGAPP.V7I2.260
  10. Dias TA, Duarte CL, Lima CF, Proença MF, Pereira-Wilson C. Superior anticancer activity of halogenated chalcones and flavonols over the natural flavonol quercetin. Eur J Med Chem. 2013;65:500-510. DOI:10.1016/j.ejmech
  11. Mohamed NM, Ali EMH, and Asmaa M. AboulMag, AM. Ligand-based design, molecular dynamics and ADMET studies of suggested SARS-CoV-2 Mpro inhibitors. RSC Adv. 2021;11:4523-4538. DOI:10.1039/d0ra10141a
  12. Bennett M, Burke, AJ, O'Sullivan, W.I. Aspects of the Algar-Flynn-Oyamada (AFO) reaction. Tetrahedron. 1996;52(20):7163-7178.
  13. Markham KR. 1998. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Terjemahan Kosasih Padmawinata. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
  14. Nandiyanto ABD, Oktiani R, Ragadhita, R. How to Read and Interpret FTIR Spectroscope of Organic Material. Indonesian Journal of Science & Technology. 2019;4(1):97-118. DOI:10.17509/ijost.v4i1.15806
  15. Ikhtiarudin I, Lelani, Zamri A, Teruna HY, Yuharmen. Sintesis dan Uji Toksisitas Senyawa Analog Kalkon Turunan 2’-Hidroksiasetofenon dan Halobenzaldehid. Photon: Jurnal Sain dan Kesehatan. 2014;5(1):57-63. DOI: 10.37859/jp.v5i1.194
  16. Zamri A, Teruna HY, Ikhtiarudin I. The Influences of Power Variations on Selectivity of Synthesis Reaction of 2’-Hydroxychalcone Analogue under Microwave Irradiation. Molekul. 2016;11(2):299-307. DOI: 10.20884/1.jm.2016.11.2.220.
Ikhtiarudin, I., Agistia, N., Frimayanti, N., Mora, E., Dona, R., Nofriyanti, Rahmawati, R. D., & Zamri, A. (2022). SINTESIS, KARAKTERISASI STRUKTUR, DAN KAJIAN MOLECULAR DOCKING SENYAWA 4’-METOKSI FLAVONOL SEBAGAI INHIBITOR MAIN PROTEASE (MPro) SARS-CoV-2. Majalah Farmasi Dan Farmakologi, 26(1), 8-14. https://doi.org/10.20956/mff.v26i1.18652

Copyright (c) 2022 Array

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Downloads

Download data is not yet available.
Fulltext
PDF