tugas spasial deskriptor kelompok
Post on 08-Jul-2018
226 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
1/20
DESKRIPTOR SPASIAL
A. Pengertian Deskriptor Spasial
Studi hubungan kuantitatif struktur-aktivitas (QSAR) sangat penting pada
kimia modern, biokimia maupun farmasi. Konsep QSAR adalah mengubah
pencarian untuk sena!a ang diinginkan dengan menggunakan intuisi kimia dan
pengalaman men"adi bentuk pengukuran matematis dan komputerisasi. Setelah
korelasi antara struktur dan aktivitas ditemukan, se"umlah sena!a, termasuk
ang belum disintesis, dapat segera diskrining pada komputer untuk memilih
struktur dengan sifat ang diinginkan. Studi QSAR dapat mempercepat proses
pengembangan molekul baru untuk digunakan sebagai obat, bahan, aditif, atauuntuk tu"uan lain. #ntuk mendapatkan hubungan ang signifikan dalam korelasi
struktur aktivitas adalah penting menggunakan descriptor yang tepat , baik itu
teoritis, empiris, atau berasal dari karakteristik eksperimental ang ada pada
struktur.
$anak deskriptor mencerminkan sifat molekul sederhana dan dengan
demikian dapat memberikan pandangan ke dalam sifat fisikokimia dan aktivitas.
Kema"uan terbaru dalam hard!are komputasi dan pengembangan algoritma ang
efisien telah membantu pengembangan perhitungan kuantum-kimia. %etode semi
empirical baru, menediakan kuantitas kimia-kuantum molekul ang realistis
dalam !aktu komputasi ang relatif singkat. perhitungan kimia kuantum ang
demikian merupakan sumber deskriptor molekul baru, ang mana, pada
prinsipna, mengungkapkan semua sifat elektronik dan geometris molekul dan
interaksina. %etode kimia-kuantum dan teknik pemodelan molekul dapat
didefinisikan dari se"umlah besar molekul dan mengkarakterisasi kuantitas lokalreaktivitas, bentuk dan sifat mengikat dari molekul lengkap serta fragmen molekul
dan substituen. Karena mencakup arti ang luas konten informasi fisik dikodekan
dalam banak teori deskriptor, penggunaanna dalam desain sebuah penelitian
diatur dalam studi QSAR ang mena"ikan dua keuntungan utama & (a) sena!a-
sena!a dan berbagai macam fragmen dan substituen dapat langsung
dikarakterisasi atas dasar struktur molekul sa"a' dan (b) mekanisme aksi ang
diusulkan dapat langsung diperhitungkan dalam reaktivitas kimia sena!a.
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
2/20
Akibatna, model QSAR akan mencakup informasi mengenai sifat antarmolekul
ang terlibat dalam menentukan efek biologis atau aktivitas lain dari sena!a
ang bersangkutan.
eskriptor merupakan parameter sifat kimia dan fisika dari suatu sena!a
ang akan digunakan sebagai variabel bebas dalam proses analisis hubungan
kuantitatif struktur dan aktivitas. eskriptor ang digunakan harus benar-benar
memiliki hubungan aktivitas ang kuat dengan sena!a tersebut, sehingga
aktivitas sena!a baru dapat diprediksi, "ika ada satu sa"a hubungan ang lemah,
maka nilai dari parameter tersebut tidak berguna dalam prediksi. leh karena itu,
dalam suatu parameter ang dipilih haruslah mempunai hubungan ang relevan
terhadap aktivitas dari sena!a ang diteliti dan nilai parameter-parameter
tersebut didapatkan dari perlakuan ang konsisten. *ubungan kuantitatif struktur-
aktivitas (QSARs) berisi deskriptor tata ruang ( spatial descriptor ), tata ruang dan
elektronik, topologi, dan termodinamika molekul serta berbagai descriptor
lainna. eskriptor dibagi ke dalam beberapa kelas. Setiap kelas menun"ukkan
apa ang diasumsikan oleh penghitung deskriptor tentang molekul ang disa"ikan&
a. +. deskriptor + hana menggunakan atom dan koneksi informasi darimolekul untuk perhitungan. Koordinat dan konformasi individu (tersendiri)
tidak dianggap.
b. i. deskriptor internal ang menggunakan informasi koordinat tentang
setiap molekul' amun, invarian untuk rotasi dan pener"emahan dari konformasi.
c. . eksternal "uga men"elaskan menggunakan informasi koordinat
tetapi "uga membutuhkan kerangka mutlak referensi (misalna, molekul merapat
ke reseptor ang sama).
Adapun berdasarkan bentuk struktur molekul, tipe descriptor dapat
dibedakan men"adi struktur / dimensi, + dimensi, dimensi, luas permukaan
strukturm maupun struktur interaksi ligand-protein.
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
3/20
Spatial Descriptor sendiri termasuk kedalam tipe struktur . Spatial
descriptor (mengenai ruang) menggambarkan molekul 0 solvent-accesible” pada
daerah permukaan dan isina. 1arameter spasial terdiri serangkaian descriptor
ang dihitung berdasarkan tata ruang dari molekul dan permukaan ang diduduki
molekul tersebut. alam sebuah penelitian, deskripsi spatial sangat penting dalam
men"elaskan kinetika biotransformasi. 1anel control pada soft!are atau perangkat
ang berisi deskriptor ini mengontrol perhitungan spasial (ruang) seperti momen
inersia tentang sumbu utama dari molekul, indeks baangan, perangkat deskriptor
geometris ini membantu untuk mencirikan bentuk molekul (deskriptor dihitung
dengan memproeksikan permukaan molekul pada tiga pesa!at ang saling tegak
lurus, 2, 23, dan 3), jurs descriptors dan sebagaina, tabel ini berisi daftar
deskriptor spasial ang tersedia di QSAR&
RadOfGyration 4ari-"ari rotasi
Jurs desriptors eskriptor Jurs ang dikenakan luas
permukaan partikel
S!ado" indies proeksi luas permukaan
Area luas permukaan molekul
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
4/20
Density ensitas
P#I $Prinipal %o%ent of
inertia
%omen inersia utama
&% 5olume molekul
'. (onto!)onto! Deskriptor Para%eter Spasial
6erdiri dari serangkaian deskriptor ang dihitung berdasarkan susunanspasial dari
molekul dan permukaan ang diduduki oleh molekul
*. RadofGyration
4ari-"ari rotasi ( Radof7ration ) adalah ukuran dari ukuran suatu
ob"ek,permukaan, atau gabungan kedua poin tersebut. *al ini dihitung
sebagai "arak benda tersebut dari salah satu pusat gravitasi atau sumbu. *al
ini dapat dihitung sesuai persamaan berikut &
imana &
8 atom
9, , : 8 koordinat atom relatif terhadap pusat massa.
+. Jurs deskriptor
eskriptor ini menggabungkan bentuk dan informasi elektronik untuk
mengkarakterisasi molekul .eskriptor ini dihitung dengan memisahkan nilai
atom parsial di daerah permukaan pelarut. $erikut pen"elas termasuk dalam
kategori ini tercantum dalam tabel.
aftar deskriptor "urs digunakan dalam pengembangan model QSAR
Kategori deskriptor efinisi
Sebagian luas permukaan negatif
(1SA/)
4umlah dari luas permukaan
pelarut(SASA) dari semua atom
bermuatan negatif.
Sebagian luas permukaan positif
(11SA/)
4umlah SASA dari semua bermuatan
positif atom.
6otal luas permukaan negatif beban-ang 1artial SASA negatif dikalikan dengan
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
5/20
tertimbang(1SA+) total muatan negatif.
6otal luas permukaan positif beban-ang
tertimbang (11SA+)
1arsial SASA positif dikalikan dengan
total muatan negatif.
Atom beban-ang tertimbang luas permukaan negatif(1SA)
4umlah dari produk SASA atom danmuatan parsial dan semua atom
bermuatan negatif.
Atom beban-ang diberatkan luas
permukaan positif (11SA)
4umlah dari produk SASAs atom dan
muatan parsial atas semua atom
bermuatan positif.
Selisih nilai luas permukaan sebagian
(1SA/)
1arsial SASA positif dikurang parsial
SASA negatif.
Selisih total luas permukaan beban-
tertimbang (1SA+)
6otal nilai-beban SASA positif dikurang
berat atom muatan negatif.
Selisih luas permukaan atom beban-
tertimbang(1SA)
Atom nilai-beban SASA positif dikurang
berat atom muatan negatif SASA.
$eban fraksinasisebagianarea permukaan
negatif (;SA/, ;SA+, ;SA)
iperoleh dengan perkalian dari 1SA/,
1SA+, dan deskriptor 1SA dengan
SASA dan kemudian membagi fraksi
dengan masing-masing /
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
6/20
(R>S) dengan muatan negatif relatif
?uas permukaan muatan positif relatif
(R1>S)
SASA dari atom paling positif dibagi
dengan muatan positif relatif
6otal luas permukaan hidrofobik (6ASA) 4umlah dari atom SASA dengan nilaiabsolut dari muatan parsial kurang dari
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
7/20
mereka dikemas dalam sebuah molekul. *al ini terkait dengan
transportasi(perpindahan) dan kemampuan mencair
/. #o%en uta%a inersia
%omen inersia dihitung untuk serangkaian garis lurus ang melalui pusat
massa. @ni terkait dengan sumbu utama dari ellipsoid. 4ika semua tiga momen
ang sama, molekul ini dianggap sebagai top simetris.
%enghitung momen utama inersia tentang sumbu utama dari molekul sesuai
dengan aturan berikut&
%omen inersia dihitung untuk serangkaian garis lurus melalui pusat massa.
%omen inersia didapatkan dengan rumus &
0. &olu%e #olekul
eskriptor ini dikenal sebagai 5olume molekul adalah volumedalam
kontak permukaan. *al ini terkait dengan ikatan dan
transportasi(perpindahan).
(. #akna Dari 1ilai Perole!an Deskriptor Dari #aa%)#aa% (onto!
Deskriptor
*2 Radius of Gyration6u"uan dari descriptor radius of gration ini adalah untuk mengetahui ukuran
dari ukuran suatu ob"ek,permukaan, atau gabungan keduana ang dihitung
sebagai "arak molekul tersebut dari salah satu sumbu.
1erhitungan Radius of 7ration
#ntuk menghitung "ari-"ari rotasi untuk penampang balok dalam diagram, mulai
dengan nilai-nilai @ ang dihitung sebelumna.
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
8/20
@99 8 . 9 /< mmB
@ 8 +.
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
9/20
Atom beban ang tertimbang luas
permukaan negatif (1SA)
4umlah dari produk SASA atom dan
muatan parsial dan semua atom
bermuatan negatif.
Atom beban ang diberatkan luas
permukaan positif (11SA)
4umlah dari produk SASA atom dan
muatan parsial atas semua atom
bermuatan positif.
Selisih nilailuas permukaan sebagian
(1SA/)
1arsial SASA positif dikurang parsial
SASA negatif.
Selisih total luas permukaan beban-
tertimbang (1SA+)
6otal nilai beban SASA positif dikurang
berat atom muatan negatif.
Selisih luas permukaan atom beban-
tertimbang (1SA)
Atom nilai beban SASA positif dikurang
berat atom muatan negatif SASA.$eban fraksinasi sebagian area
permukaan negatif (;SA/, ;SA+,
;SA)
iperoleh dengan perkalian dari 1SA/,
1SA+, dan deskriptor 1SA dengan
SASA dan kemudian membagi fraksi
dengan masing-masing/
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
10/20
6otal luas permukaan hidrofobik (6ASA) 4umlah dari atom SASA dengan nilai
absolut dari muatan parsial kurang dari
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
11/20
;raksi daerah baangan molekul pada bidang 23 lebih luas menun"ukkan
persegi pan"ang (S23,f)
;raksi daerah baangan molekul pada bidang 3 lebih luas
menun"ukkanpersegi pan"ang (S3,f) 1an"ang molekul dalam dimensi (?9)
1an"ang molekul dalam dimensi 2 (?)
1an"ang molekul di dimensi 3 (?:)
ilaiterbesar ke dimensi terkecil ( ).
*asil dari perolehan masing-masing nilai menun"ukkan bentuk molekul
suatu sena!a ang dianalisis berdasarkan proeksi dari nilai permukaan
molekul pada tiga garis ang saling tegak lurus' aitu, 2, 23, dan 3.-2 Luas Per%ukaan #olekul
?uas permukaan molekul ini merupakan keterangan ang menggambarkan
daerah 5an der =aals dari molekul. %engukur se"auh mana molekul
mengekspos dirina ke lingkungan . *al ini terkait dengan ikatan,
transportasi, dan kelarutan. aerah 5an der =aals merupakan daerah ang
mengalami gaa tarik-menarik atau tolak-menolak antar molekul. aerah ini
dapat menun"ukkan kelarutan molekul tersebut pada media polar ataupun non
polar. %akin besar luas permukaan, maka semakin besar kemungkinan
ter"adina dipol sementara sedangkan gaa van der !aals ter"adi antara
molekul dengan gaa dipol-dipol permanen sehingga makin besar nilai dpol-
dipol, makin polar molekul tersebut.
2 Prinipal #o%ent Of Inertia
Sebuah hubungan antara luas permukaan atau massa tubuh ke posisi garis .
4umlah angka positif analog , momen inersia daerah dan momen inersia
massa , ang terlibat dalam analisis masalah gangguan dan dinamika masing-
masing. %omen inersia dari sosok (area atau massa) tentang garis adalah
"umlah dari produk ang dibentuk dengan mengalikan besarna setiap elemen
(daerah atau massa) dengan kuadrat "arakna dari garis. %omen inersia dari
angka adalah "umlah dari momen inersia dari bagian-bagianna.
#ntuk massa didistribusikan terus menerus dalam volume 5 , gerakan
inersia dari massa tentang sumbu diberikan oleh salah satu atau, di mana
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
12/20
dm adalah massa termasuk dalam elemen volume d5 di ang posisina massa
per satuan volume adalah E (lihat ilustrasi).
%omen inersia dari angka sekitar garis ang berpotongan pada satu titik
ang sama umumna tidak sama. Saat ini adalah terbesar tentang satu baris
dan sedikitna sekitar garis lain tegak lurus dengan ang pertama. Satu set
tiga baris orthogonal ang terdiri dari dua ini dan garis tegak lurus kedua
adalah sumbu utama inersia dari gambar relatif terhadap titik itu. 4ika intina
adalah massa adalah sumbu utama pusat inersia. %omen inersia sekitar
sumbu utama adalah momen utama inersia. $agian sekitar sebuah sumbu,
"umlah produk ang diperoleh dengan mengalikan setiap elemen massa
dengan kuadrat "arakna dari sumbu.
Semakin "auh posisi massa benda ke pusat
rotasina (r), semakin besar momen inersia
benda tersebut. %omen inersia "uga menun"ukkan kecenderungan suatusistem benda untuk terus berputar atau diam sebagai reaksi terhadap gaa
torsi dari luar. 4ika suatu benda ang bebas berputar terhadap sebuah sumbu
sulit untuk dibuat berputar, maka momen inersiana terhadap sumbu itu besar
/2 Densitas
%assa "enis (densitas) adalah pengukuran massa setiap satuan volume
benda. Semakin tinggi massa "enis suatu benda, maka semakin besar pula
massa setiap volumena. %assa "enis rata-rata setiap benda merupakan total
massa dibagi dengan total volumena. Sebuah benda ang memiliki massa
"enis lebih tinggi (misalna besi) akan memiliki volume ang lebih rendah
daripada benda bermassa sama ang memiliki massa "enis lebih rendah
(misalna air). Satuan S@ massa "enis adalah kilogram per meter kubik (kgFm-
)
%assa "enis berfungsi untuk menentukan :at. Setiap :at memiliki massa
"enis ang berbeda. an satu :at berapapun massana berapapun volumena
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
13/20
akan memiliki massa "enis ang sama. Rumus untuk menentukan massa "enis
adalah &
E 8m
V dengan
E adalah massa "enis,
m adalah massa,
5 adalah volume.
Satuan massa "enis dalam G>7S Hcenti-gram-sekonIJ adalah& gram per
sentimeter kubik (gcm). / gcm8/
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
14/20
D. Analisis Deskriptor Spasial dengan Struktur ,D
eskriptor spasial terdiri dari serangkaian deskriptor ang dihitung
berdasarkan susunan spasial dari molekul dan permukaan ang diduduki oleh
molekul. Spasial sendiri memiliki pengertian bentuk ruang () , sehingga
menggambarkan kedudukan atom-atom di dalam ruang tiga dimensi (molekul)
dan besarna sudut-sudut ikatan ang dibentuk dalam suatu molekul, serta ikatan
ang ter"adi pada molekul tersebut ang dibentuk oleh pasangan-pasangan
elektron.
6ipe parameter deskriptor dari deskriptor spasial adalah Radof7ration,
4urs deskriptor, indeks $aangan, ?uas permukaan %olekul, ensitas, momen
utama inersia, 5olume %olekul, %omen dipol, *%, dan ?#%. $erbeda
halna dengan struktur + ang merupakan bentuk permukaan datar ang terdiri
dari pan"ang dan lebar.
Radofgration adalah untuk menghitung "ari-"ari rotasi dari suatu atom
dengan cara mengukur pada koordinat 9, , dan : terhadap sumbu. an pada
indeks baangan berfungsi untuk menggambarkan bentuk molekul dihitung
dengan memproeksikan permukaan molekul pada tiga garis ang saling tegak
lurus' aitu, 2, 23, dan 3. 1ada momen dipol menun"ukkan kekuatan dan
orientasi perilaku molekul di medan elektrostatik. $aik besarna dan komponen
(, 2, 3) dari momen dipol dihitung. 1ada ketiga deskriptor tersebut
(Radofgration, indeks baangan, dan momen dipol ) terdapat koordinat 9, , dan
: anghana dimiliki oleh struktur sementara struktur + hana memiliki
koordinat 9 dan .
4urs deskriptor untuk menghitung muatan parsial atom di daerah
permukaan pelarut L ang mengakses (mengikat) atom secara individu. posisi
dari muatan parsial positif M N (delta plus) dan negatif M O (delta minus) akan
mempengaruhi kepolaran dari suatu molekul. 4urs deskriptor ini menghitung luas
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
15/20
permukaan dari muatan parsial positif ,negatif, luas permukaan hidrofobik, dan
luas permukaan polar dimana luas permukaan hana dapat dianalisa dalam bentuk
molekulna ().
?uas permukaan molekul adalah descriptor ang menggambarkan
daerah van der =aals molekul. $egitu "uga dengan volume molekul ang hana
dapat diukur dalam bentuk ruang (). Serta deskriptor densitas ang merupakan
rasio berat molekul terhadap volume molekul. escriptor ini mena"ikan "enis
atom dan bagaimana mereka dikemas dalam sebuah molekul ()
%omen innersia merupakan ukuran kelembaman suatu benda untuk
berotasi terhadap porosna, dimana rotasi hana dapat ter"adi pada atom dalam
bentuk molekulna ()
https://id.wikipedia.org/wiki/Rotasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Rotasi
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
16/20
1RSP#R 1P7A1?@KAS@A SPATIAL DESCIPT! 1AA %PA. MEMBUAT DATA DALAM BENTUK “.moe”
B. MEMBUAT DATABASE DAN DESKRIPTOR
Buka danj alankan aplikai MOE. Tun!!u "in!!a lem#a$
Pili" menu &le pada %ool#a$ a%a laluklik open
'a$i da%a (an! #e$iikan “.mol)” den!an men!klik
Klik da%a “.mol)” lalupilik ok maka akan mun*ul
%$uk%u$ pada lem#a$ ke$ja moe
Pili" menu &le lalu pili" a+e. 'a$i ,olde$ %empa% ki%ain!in men(impan den!an men!klik %anda “..”
-apu %anda #in%an! dan !an%i nama euai (an! ki%a
in!inkan lalu klik ok. Maka &le akan %e$impan dalam
-apu %$uk%u$ (an! ada di lem#a$ ke$ja den!an
men!klik *loe pada %ool#a$ ampin! ki$i
Lakukan "al (an! amapa daelu$u" da%a “.mol)”
Pili" menu &le pada %ool#a$ a%a lalu klik open
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
17/20
'a$i dan klik Di$ ample Di$ mol %$p%$ain.md#
maka akan mun*ul da%a#ae +ie/e$
Klik menu &le pada da%a#ae +ie/e$ lalu pili" a+e a.
Pili" ,olde$ %em a% men im an da%a dan an% inama &le
-apu emua en%$i #a$i (an! ada den!an men!klik
edi%dele%eele*%ed en%$ie
-apu emua kolom (an! ada den!an men!klikedi%dele%e ele*%ed &eld
Pili" menu &le pada lem#a$ ke$ja moe lalu pili" open
'a$i ,olde$ (an! #e$iikan da%a “.moe” lalu pili" da%a(an! akan ki%a "i%un! dek$p%o$n(a
Klik append %o da%a#ae0 maka da%a molekul akan
%ampak pada da%a#ae +ie/e$
Pilik *ompu%e pada %ool#a$ da%a#ae +ie/e$ lalu pili"
de*$i %o$*al*ula%e
Un%uk menen%ukan pa%ial de*$ip%o$ pili" pmi dan
deni% laluklik ok
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
18/20
DA3TAR P4STAKA
Anonim. "uasar descriptors# https&!!!.chemcomp.com"ournaldescr.htm,
(diakses pada D %aret +hemistr, #niversit of 6artu, + 4akobi
Str., 6artu, PP +B
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
19/20
SPATIAL DES(RIPTOR
-
8/19/2019 Tugas Spasial Deskriptor Kelompok
20/20
A%A @%
/ ?@2A ?@A
top related