Perpustakaan Digital ITB

Gefitinib adalah senyawa yang mengandung motif kuinazolin dan telah diterapkan sebagai obat terapi kanker. Sintesis gefitinib (1) melalui jalur baru telah berhasil dikembangkan. Upaya ini bertujuan menemukan jalur sintesis gefitinib yang lebih efisien untuk mendukung kemandirian bahan obat di Indonesia. Berangkat dari rute baru sintesis gefitinib yang ditemukan, disintesis pula 19 turunan kuinazolin lainnya dengan tujuan mencari kandidat obat kanker yang lebih baik sebagai inhibitor tirosin kinase (ITK) yang lebih aktif dan selektif, mengingat tantangan resistensi obat dan mutasi pada sel kanker. ITK merupakan obat yang digunakan dalam terapi target kanker, sebuah metode pengobatan yang dikenal efektif, aman, dan selektif. Gefitinib (1) berhasil disintesis melalui empat tahap reaksi. Tahap pertama melibatkan klorinasi 6,7-dimetoksi-4(3H)-kuinazolinon (2) menggunakan tionil klorida (SOCl2), menghasilkan 4-kloro-6,7-dimetoksikuinazolin (3) dengan rendemen 90%. Tahap kedua adalah substitusi nukleofilik aromatik senyawa 3 dengan 3-kloro-4-fluoroanilin, yang menghasilkan N-(3-kloro-4-fluorofenil)-6,7-dimetoksikuinazolin-4-amina (4) dengan rendemen 98%. Pada tahap ketiga, senyawa 4 didemetilasi menggunakan asam metanasulfonat dan L-metionin untuk membentuk 4-((3-kloro-4-fluorofenil)amino)-7-metoksikuinazolin-6-ol (5) dengan rendemen 93%. Tahap terakhir melibatkan eterifikasi senyawa 5 dengan 4-(3-kloropropil)morfolin (6), menghasilkan gefitinib (1) dengan rendemen 25%. Rendemen total yang diperoleh melalui jalur ini adalah 21%. Struktur senyawa-senyawa tersebut dikarakterisasi menggunakan spektroskopi FT-IR, NMR dan massa resolusi tinggi ESI-TOF (electrospray ionization-time of flight). Sembilan belas senyawa turunan kuinazolin disintesis dari senyawa 3 dengan berbagai macam nukleofil. Sembilan belas senyawa tersebut antara lain: 6,7-dimetoksi-4-(3-kloro-4-fluoroanilino)kuinazolin (4), 1-(4-((6,7-dimetoksikuina- zolin-4-il)amino)fenil)etano-1-on (7), 1-(3-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino) fenil)etano-1-on (8), 1-(2-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino)fenil)etano-1-on (9), 6,7-dimetoksi-N-(4-metil-2-nitrofenil)kuinazolin-4-amina (10), N-benzil-6,7-dimetoksikuinazolin-4-amina (11), 6,7-dimetoksi-N-(4-metilbenzil)kuinazolin-4-amina (12), 6,7-dimetoksi-N-(4-metoksibenzil)kuinazolin-4-amina (13), N-butil-6,7-dimetoksikuinazolin-4-amina (14), N-isobutil-6,7-dimetoksikuinazolin-4-amina (15), 3-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino)-4-metoksibenzaldehida (16), N-(4-alil-2-metoksifenil)-6,7-dimetoksikuinazolin-4-amina (17), (E)-6,7-dimetoksi-N-(2-metoksi-4-(prop-1-en-1-il)fenil)kuinazolin-4-amina (18), (E)-1- (4-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino)fenil)-3-(3,4,5-trimetoksifenil)prop-2en-1-on (19), (E)-3-(2,3-dimetoksifenil)-1-(4-((6,7-dimetoksiquinazolin-4-il)amino) fenil)prop-2-en-1-on (20), (E)-1-(4-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino)fenil)-3-(2-metoksifenil)prop-2-en-1-on (21), (E)-1-(4-((6,7-dimethoxyquinazolin-4-yl)amino)phenyl)-3-(4-fluorophenyl)prop-2-en-1-one (22), (E)-1-(4-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino)fenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1-on (23), dan (E)-1-(4-((6,7-dimetoksikuinazolin-4-il)amino)fenil)-3-(3-hidroksifenil)prop-2en-1-on (24). Dua belas di antara senyawa tersebut merupakan senyawa baru, yaitu senyawa 9-11, dan 16-24. Sembilan belas senyawa turunan kuinazolin diuji aktivitas biologisnya terhadap kelompok enzim tirosin kinase, yaitu EGFR (HER1), HER2 (ErbB2), HER4 (ErbB4), IGF1R (JTK13), InsR (IR), KDR (VEGFR-2), PDGFR?, dan PDGFR?. Gefitinib digunakan sebagai kontrol positif. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sepuluh senyawa memiliki aktivitas penghambatan yang kuat terhadap beberapa enzim TK1. Pertama, senyawa 4 menghambat 100% aktivitas EGFR, 99% aktivitas HER4, 97% aktivitas KDR, 100% aktivitas PDGFR?, dan 92% aktivitas PDGFR?. Kedua, senyawa 7 menghambat 93% aktivitas EGFR, 94% aktivitas KDR, dan 97% aktivitas PDGFR?. Ketiga, senyawa 8 menghambat 98% aktivitas EGFR, 97% aktivitas HER4, 92% aktivitas KDR, 100% aktivitas PDGFR?, dan 93% aktivitas PDGFR?. Keempat, senyawa 9 menghambat 90% aktivitas KDR dan 100% aktivitas PDGFR?. Kelima, senyawa 10 menghambat 84% aktivitas EGFR. Keenam, senyawa 11 menghambat 100% aktivitas EGFR, 89% aktivitas HER4, 95% aktivitas KDR, dan 100% aktivitas PDGFR?. Ketujuh, senyawa 12 menghambat 96% aktivitas EGFR. Kedelapan, senyawa 14 menghambat 89% aktivitas PDGFR?. Kesembilan, senyawa 20 menghambat 82% aktivitas EGFR. Kesepuluh, senyawa 22 dan senyawa 23 masing-masing menghambat 85% dan 89% aktivitas HER4. Hasil studi penambatan molekul (molecular docking) terhadap dua senyawa aktif, yaitu senyawa 4 dan 8, pada reseptor EGFR (kode PDB: 2ITY) yang menggunakan gefitinib sebagai ligan referensi, menunjukkan bahwa keberadaan ikatan hidrogen dengan residu Met793 pada hinge region, serta interaksi halogen antara atom fluorin dengan residu Arg841 dan Asp855 (pada senyawa 4), serta ikatan hidrogen dengan Thr854 (pada senyawa 8) di hydrophobic region, berperan signifikan dalam meningkatkan aktivitas inhibitor. Selanjutnya, interaksi kedua senyawa tersebut dengan reseptor KDR (kode PDB: 3WZD) yang menggunakan lenvatinib sebagai ligan referensi, memperlihatkan keterlibatan ikatan hidrogen dengan Cys919 pada hinge region, serta interaksi halogen fluorin dengan Glu865 (senyawa 4) dan ikatan hidrogen dengan Lys868 (senyawa 8) pada hydrophobic region, sebagai faktor penting dalam afinitas terhadap KDR. Analisis dinamika molekul (molecular dynamics) menunjukkan bahwa senyawa 4 dan 8 tetap stabil selama simulasi dalam medium berair pada kantong aktif EGFR dan KDR, ditunjukkan oleh nilai RMSD yang berada di bawah 2 Å. Selain itu, nilai RMSF yang juga di bawah 2 Å menunjukkan bahwa residu-residu penting di hinge region dan hydrophobic region tetap stabil selama simulasi berlangsung. Evaluasi profil ADMET dari kedua senyawa sebagai inhibitor tirosin kinase memperlihatkan bahwa keduanya memenuhi aturan Lipinski dan tidak menunjukkan potensi toksisitas.