Medicinal Chemistry: The Design of Oxamniquine
So
guys, I was struggling these few days to find a pharmacophore identification of
this drug *ghez* But then I realized oxamniquine is such an interesting topic
to talk about…so this is what I’ve summarized from an amazing book , check it
out!
Oxamniquine
is an important drug in developing countries, and is used in the treatment of
schistosomiasis (Bilharzia). The disease is caused by small flatworms called
schistosomes which are contracted by swimming or wading in infected water. The parasites
can rapidly penetrate human skin in the larval form and once they are in the
blood supply, the larvae develop into adult flatworms. The females then produce
eggs that become trapped in organs and tissues, leading inflammation and a long
debilitating disease that can last up 20 years.
How
oxamniquine are made?
In
1964 Pfizer initiated a project initiated a project aimed at developing an
orally active, non-toxic that would be effective as a single dose against all
three pathogenic strains. Lucanthone was chosen as the lead compound because it
was orally active and it was decided to try simplifying the structure to see whether
the tricyclic system was necessary. Several
compound were made-the most interesting structure wa one where two rings had
been removed (Figure below).
This
gave a compound called mirasan which retained the right-hand aromatic ring
containing the methyl and β-aminoethylamino side chains para to each other. Varying
subtituents showed that an electronegative chloro substituent, positioned where
the sulphur atom had been was beneficial to activity. By now, the structure of
the compound had been altered significantly from mirasan. When this is the case
it is advisable to check whether past result still hold true. Therefore mirasan’s
bicyclic structure are modified by varying substituents and substitution pattern on the aromatic ring and by varying
alkyl subtituents on the amino group. Chains were also extended to search for
other possible binding regions.
The results and
possible conclusions were as follows:
- It was possible to vary substituents on the aromatic ring, but the substitution pattern itself could not be altered and was essential for activity
- Replacing the chloro substituent with more electronegative substituents improved activity, with the nitro group being the best substituents. A strongly electron-deficient aromatic ring would pull the cyclic nitrogen’s lone pair of electrons into the ring, thus reducing its basicity and might alter the pka of the drug.
- The best activities were found if the amino group on the side chain was secondary rather than primary or tertiary
- The alkyl group on this nitrogen could be increased up to four carbon units with a corresponding increase in activity
- Branching of the alkyl chain increased activity because its increases van der Waals interaction to a hydrophobic region of the binding sit. Alternatively, the lipophilicity of the drug might be increased
- Putting a methyl group on the side chain eliminated activity (Conformational blocking)
- Extending the length of the side chain by an extra methylene group eliminated activity
The optimum structure based on
these result was structure III. It has one asymmetric center and as one might
expect, the activity was much greater for one enantiomer than it was for other.
Therefore, the methyl group on III was replaced by a hydroxymethylene group to
give oxamniquine. It was proposed
that the new hydroxyl group may be involved in an extra hydrogen bonding
interaction with the binding site.
How oxamniquine are work?
Oxamniquine
inhibit nucleic acid synthesis in schistosomal cells. The mechanism of action
is thought to involve prior activation of the drug by a sulphotransferase enzyme that is present in parasitic cells, but
not in mammalian cells. Once oxamniquine is bound to the active site of the
schistosomal enzyme, the hydroxyl is converted to a sulphate ester. The ester
is a much better leaving group than the originally hydroxyl group, and so the
molecule is now set up to dissociate. The structure that is formed is an
alkylating agent which alkylated the DNA of the parasite and prevents DNA
replication. Therefore, oxamniquine is acting as a prodrug which is activated
by the parasitic sulphotransferase enzyme.
Reference:
Patrick, G.L., 2017. An introduction to medicinal chemistry,
sixth edition. United Kingdom: Oxford University Press.
QUESTION BOX:
1. Apa
itu lead compound?
2. Berdasarkan
artikel diatas sintesis oxamniquine didasarkan pada obat lama yang
dimodifikasi strukturnya, lantas apakah pada dasarnya oxamniquine dapat
dimodifikasi lagi?
3. Bagaimana
pengaruh lipofilitas terhadap absorbsi obat ini?
|
Submit your answer
below!
Mengapa grup ester lebih mudah meninggalkan molekul dibandingkan dengan grup hidroksil?
BalasHapusmenurut saya ini terkait dengan ikatan hidrogen yang dimiliki gugus OH yang ikatannya cukup kuat. Bagaimana menurut dayang?
Hapuslead compound, merupakan senyawa aktif yang dapat di temukan pada tanaman, mikroorganisme dan hewan yang dapat digunakan untuk pengobatan, namun biasanya lead compound ini punya toksisitas dan efek samping yang tinggi, jadi diperlukan modifikasi.
BalasHapuspengaruh lipofilitas tergantung dari reseptor yang ada, bila terdapat reseptor cavity, contohnya, yang bersifat hidrofobik. maka akan mudah berikatan dengan reseptor dan mudah diabsorpsi pula
mohon dikoreksi jika ada yang keliru,
wah saya tertarik dengan jawaban ivo, berarti lead compound dari Oxamniquine kan luchantone, karena luchantone ini cukup toksik dan kurang aktif jika diminum P.O makanya dimodifikasi ya...
Hapusuntuk memulai modifikasi vo, berarti kita harus tau lead compound nya dulu kan?
iya kak mau menambahkan jadi benar yang pertama identifikasi dulu senyawa aktif baru alias Lead Compound (senyawa induk), langkah ke 2 optimasi jadi efek samping dan toksisitas yang tinggi akan dimodifikasi dan menghasilkan Analog. Nah kalo udah dapet analog yang ES rendah di uji dan dievaluasi dulu secara farmakokinetik dan farmasetik supaya sesuai dengan pemakaian klinis dan bisa disintesis dalam jumlah besar
Hapusterimakasih tanggapannya suci...
HapusAssalamualaikum cinn , menurut saya untuk pertanyaan obat nomor 2 . Jawabannya yaa sepertinya oxamniquine dapat di modifikasi lagi
BalasHapustapi oxamniquine dipaparkan sudah cukup efektif mengobati schistosomiasis tan, selain itu juga oxamniquine juga punya profil absorbsi yang cukup baik. bagaimana menurut tania?
Hapusmungkin modifikasi masih dibutuhkan untuk mengurangi efek samping dari oxamniquine, walupun absorbsinya baik
Hapusterimakasih tanggapannya aisyah
Hapuscindra saya akan mencoba menjawab pertanyaan nmr 1 , mohon dikoreksi jika salah
BalasHapusSenyawa penuntun atau lead compound adlah struktur senyawa yang memiliki aktivitas biologis dapat berupa efek terapetik, toksik, atau regulator fisiologik, yang tentu saja memiliki sasaran target yang dipilih dengan mekanisme tertentu. Dijelaskan bahwa tidak hanya efek terapetik saja atau untuk pengobatan saja, tapi yang memiliki efek toksik juga dapat dijadikan sebagai senyawa penuntun
hai feny, terimakasih jawabannya sangat membantu
Hapusmenurut feny, untuk memulai modifikasi obat berarti kita harus tau lead compound nya dulu ya?
saya akan mncoba mnjwb prtnyaan nmr 3 mnrt saya semakin lipofil smkin lambat absorbsi dr obat ini
BalasHapusterkait tanggapan ana, smakin lipofil maka akan smakin mudah molekul melewati membran, bukankah bgitu
Hapusiya benar sekali sindy, saya juga berpendapat demikian
Hapusjustru jika makin lipofil makin mudah masuk membran ya
Untuk pertanyaan no 3, suatu kelipofilan obat tentu akan mempengaruhi mudah atau tidaknya zat aktif obat diabsorbi. Apabila dikaitkan dengan tingakt absorbsi maka semakin lipofil maka zat aktif obat akan semakin mudah di absorbsi. Namun kelipofilan juga akan sangat mempengaruhi mudah atau tidaknya suatu zat aktif obat untuk di eliminasi dari tubuh manusia.
BalasHapusterimakasih jawabannya hengki, sangat membantu
HapusJawaban nomor 1 yaitu Senyawa penuntun atau lead compound adlah struktur senyawa yang memiliki aktivitas biologis dapat berupa efek terapetik, toksik, atau regulator fisiologik, yang tentu saja memiliki sasaran target yang dipilih dengan mekanisme tertentu. Dijelaskan bahwa tidak hanya efek terapetik saja atau untuk pengobatan saja, tapi yang memiliki efek toksik juga dapat dijadikan sebagai senyawa penuntun. Mudah saja, senyawa yang memiliki efek toksik tersebut, dimodifikasi sedemikian rupa hingga akhirnya memiliki aktivitas yang kita inginkan, sesungguhnya kita juga sudah mengetahui perbedaan obat dengan zat toksik, pada dosis tertentu suatu zat toksik dapat dijadikan sebagai obat.
BalasHapuswah terimakasih tanggapannya ya sholeha
Hapussaya setuju dengan pendapat kak ines, selain itu lead compound juga merupakan senyawa yang digunakan sebagi pangkal tolak modifikasi molekul.
HapusUntuk pertanyaan nomor 3, lipofilitas akan mempengaruhi pemasukan obat kedalam membran kareba obat yabg lipofil akan mudah memasuki membran
BalasHapusdan lebih cepat absorbsi nya ya aji, jadi lebih cepat berefek
Hapus1 lead compound adlah struktur senyawa yang memiliki aktivitas biologis dapat berupa efek terapetik, toksik, atau regulator fisiologik, yang tentu saja memiliki sasaran target yang dipilih dengan mekanisme tertentu.
BalasHapusterimakasih yanti..
HapusSaya akan menjawab No 1 kak Cind
BalasHapusDimana lepas compound atau yang di sebut dengan Senyawa penuntun merupakan senyawa yang digunakan sebagai Pangkal Tolak modifikasi molekul.
Maksud saya di atas adalah lead coumpond
Hapusoke puput, terimakasih yaaa
Hapusjawaban no 1
BalasHapuslead compound, merupakan senyawa aktif yang dapat di temukan pada tanaman, mikroorganisme dan hewan yang dapat digunakan untuk pengobatan, namun biasanya lead compound ini punya toksisitas dan efek samping yang tinggi, jadi diperlukan modifikasi
terimakasih tanggapannya anisa
Hapuspertanyaan no 1
BalasHapuslead compound, merupakan senyawa aktif yang dapat di temukan pada tanaman, mikroorganisme dan hewan yang dapat digunakan untuk pengobatan, namun biasanya lead compound ini punya toksisitas dan efek samping yang tinggi, jadi diperlukan modifikasi.
pengaruh lipofilitas tergantung dari reseptor yang ada, bila terdapat reseptor cavity, contohnya, yang bersifat hidrofobik. maka akan mudah berikatan dengan reseptor dan mudah diabsorpsi pula
terimakasih responnya syalie
HapusLead compoun biasanya disebut sebagai senyawa oenuntyn. Dimana Senyawa penuntun merupakan senyawa yang digunakan sebagai Pangkal Tolak modifikasi molekul. Senyawa penuntun adalah senyawa yang dapat menimbulkan aktivitas biologis, seperti Aksi terapetik, Aksi Toksik, Regulasi Fisiologik, Hormon dan Feromon, serta senyawa yang terlibat atau berpengaruh terhadap proses biokimia pada hewan atau tumbuh-tumbuhan. Pada Umumnya senyawa Penuntun memiliki sifat yang kurang menguntungkan seperti: Aktivitas yang lemah, kurang efektif, efek samping besar, Kurang stabil,masa kerja singkat atau memiliki bau dan rasa yang kurang menyenangkan.
BalasHapuswaah terimakasih banyak infonya lussy
Hapusjawaban no 1 lead coumpoun atau senyawa penuntun yang mempunyai aktivitas biologis tertentu dan menarik untuk digunakan sebagai bahan awal pengembangan obat baru dapat dikembangkan lebih lanjut dengan tujuan pengembangan subsitusi untuk mendapatkan senyawa yang lebih poten, spesifik, aman, dan efek samping minimal, tujuan perubahan spectrum aktivitas, dan tujuan modulasi farmakokinetik.
BalasHapushai kaka, saya akan menjawab pertanyaan no. 1, lead compound adalah struktur senyawa yang memiliki aktivitas biologis dapat berupa efek terapetik, toksik, atau regulator fisiologik, yang tentu saja memiliki sasaran target yang dipilih dengan mekanisme tertentu. Dijelaskan bahwa tidak hanya efek terapetik saja atau untuk pengobatan saja, tapi yang memiliki efek toksik juga dapat dijadikan sebagai senyawa penuntun. Mudah saja, senyawa yang memiliki efek toksik tersebut, dimodifikasi sedemikian rupa hingga akhirnya memiliki aktivitas yang kita inginkan, sesungguhnya kita juga sudah mengetahui perbedaan obat dengan zat toksik, pada dosis tertentu suatu zat toksik dapat dijadikan sebagai obat.
BalasHapussaya sependapat dengan fiolita, senyawa lead compound atau senyawa penuntun dapat berupa senyawa yg memiliki efek terapi dan efek toksik. senyawa lead compound ini merupakan pangkal tolak modifikasi molekul.
HapusAda juga yang mengatakan bahwa lead compound (senyawa penuntun) adalah senyawa yang dapat menimbulkan aktivitas biologis, seperti aksi terapeutik, aksi toksik, regulasi fisiologis, hormon, dan feromon, serta senyawa yang terlibat atau berpengaruh terhadap proses biokimia dan patologi pada hewan atau tumbuh-tumbuhan.
Hapushai cindra saya akan menjawab pertanyaaan no1 yaitu :
BalasHapusLead compound, merupakan senyawa aktif yang dapat di temukan pada tanaman, mikroorganisme dan hewan yang dapat digunakan untuk pengobatan, namun biasanya lead compound ini punya toksisitas dan efek samping yang tinggi, jadi diperlukan modifikasi.
pengaruh lipofilitas tergantung dari reseptor yang ada, bila terdapat reseptor cavity, contohnya, yang bersifat hidrofobik. maka akan mudah berikatan dengan reseptor dan mudah diabsorpsi pula