Obat umumnya berikatan dengan targetnya dengan menggunakan ikatan intermolekul. Namun beberapa obat juga dapat membentuk ikatan kovalen.
Ikatan-ikatan yang mungkin terjadi antara lain :
1. Ikatan ionik
2. Ikatan Hidrogen
3. Interaksi van der Waals
4. Interaksi dipol-dipol
5. Ikatan kovalen
1. Ikatan ionik
Banyak dari penerima pesan kimia dalam tubuh kita yang mengandung gugus fungsi amina yang terionisasi oleh pH tubuh, termasuk neurotransmitter seperti dopamine dan norepinephrine.
Sebagai contoh, gugus amino terionisasi pada epinephrine membentuk ikatan dengan ion aspartat (Asp113) dalam sisi pengikatan pada reseptor adrenergic.
2. Ikatan Hidrogen
Ikatan hydrogen merupakan interaksi antara dua molekulm dimana satu molekul bertindak sebagai donor ikatan hydrogen dan yang lainnya bertindak sebagai akseptor ikatan hydrogen.
Sebagai contoh dua gugus fenol dari epinephrine membentuk ikatan hydrogen dengan gugus alkohol dari dua residu serin (Ser207 dan Ser204).
3. Interaksi van der Waals
Interaksi ini lebih lemah dari kedua ikatan di atas.
Gugus alkil dapat berinteraksi dengan sisi hidrofobik pada sisi pengikatan dan berinteraksi melalui interaksi van der Waals.
Sebagai contoh, epinephrine memiliki cincin aromatic yang dapat berinteraksi van der Waals denga cincin aromatic pada Phe290 dalam sisi pengikatan adrenergic.
5. Ikatan kovalen
Beberapa inhibitor enzim dirancang untuk bertindak sebagai substrat dan menjalani reaksi enzim-terkatalisis. Reaksi ini menghasilkan ikatan kovalen antara obat dan enzim. Pada keadaan normal, ikatan ini dapat lepas. Namun, obat yang dirancang untuk melekat lebih lama, menghasilkan inhibisi reaksi enzimatis. Dalam teori, pembentukan ikatan kovalen bersifat dapat balik, walaupun dalam beberapa kasus, kecepatan pemutusan ikatan berjalan sangat lambat.
Gugus Fungsi sebagai Gugus Pengikatan
Parmakofor obat didefinisikan sebagai gugus fungsi penting yang diperlukan untuk berikatan atau keaktifitasan dan posisi relatifnya dalam ruang. Beberapa parmakofor dijelaskan dengan menghubungkan gugus fungsi penting oleh sebuah kerangka umum.
Gugus fungsi berperan penting dalam pengikatan obat ke target. Studi SAR dapat mengidentifikasi apakah gugus fungsi berperan penting atau tidak dengan menggunakan deret senyawa analog dengan gugus termodifikasi.
1. Alkohol dan fenol
Terdapat banyak jenis obat yang mengandung gugus alkohol atau fenol. Gugus ini dapat bertidak sebagai donor ikatan hydrogen maupun akseptor ikatan hydrogen.
Suatu cara untuk mengetahui apakah gugus alkohol atau fenol ini adalah gugus pengikatan yang berperan penting ialah dengan mengkonversinya menjadi eter atau ester.
2. Amina
Gugus ini terprotonasi pada pH tubuh, yang kemudian berinteraksi dengan gugus karboksilat pada sisi pengikatan.
Uji untuk mengetahui peranan gugus amina ini ialah dengan mengkonversinya menjadi amida. Analog amida tidak dapat terionisasi sehingga dapat menurunkan aktifitasnya
3. Garam Amonium kuartener
Garam ammonium kuartener terionisasi dan dapat berinteraksi dengan gugus karboksilat melalui interaksi ionik.
Interaksi lainnya yang mungkin dapat terjadi ialah interaksi dipole terinduksi antara ion ammonium kuartener dan cincin aromatic.
Contoh :
Agen pemblok neuromuscular adalah gugus pada obat yang membutuhkan adanya gugus ammonium kuartener untuk menjadi aktif. Gugus ini bertindak sebagai antagonis kolinergik melalui pencegahan pembentukan ikatan antara asetilkolin dengan reseptor. Contoh dari gugus yang demikian ialah Suxamethonium.
4. Aldehid dan keton
gugus fungsi ini memiliki momen dipole yang mempunyai aturan main dalam interaksi obat-target.
Keton umum ada pada obat, namun aldehid tidak.
5. Ester
Tubuh mengandung enzim esterase, yang merupakan katalis dalam hidrolisis ester. Alasan utama adanya gugus ester pada berbagai obat ialah bahwa ester bertindak menutupi gugus fungsi yang polar seperti asam karboksilat, fenol, atau alkohol.
6. Amida
Amida primer dan sekunder dapat bertindak sebagai donor ikatan hydrogen, sedangkan semua amida dapat bertindak sebagai akseptor ikatan hydrogen.
7. Asam Karboksilat
Beberapa obat mengandung gugus asam karboksilat yang dapat berinteraksi dengan sisi target melalui ikatan hydrogen jika gugus asam karboksilat terionisasi, atau melalui ikatan hydrogen jika tidak terionisasi.
8. Alkena dan cincin aromatic
Alkena dan cincin aromatic adalah gugus fungsi hidrofobik planar yang dapat berinteraksi dengan sisi pengikatan target melalui interaksi van der Waals.
9. Alkil halida
Alkil halida berperan penting dalam obat antikanker. Gugus ini tidak membentuk ikatan intermolecular dengan sisi pengikatan. Ion halide adalah gugus pergi yang baik, alkil halide merupakan elektrofilik kuat dan dapat bereaksi dengan gugus nukleofilik pada protein dan asam nukleat.
10. Gugus alkil
Rantai alkil bersifat hidrofobik dan dapat berinteraksi dengan sisi hidrofobik reseptor melalui interaksi van der Waals.
terimakasih :)
BalasHapus