PENGENALAN KIMIA MEDISINAL OLEH : PRIMA AGUSTI LUKIS, M.Si. UNTUK S-1 KIMIA FSTA – IIK BW KEDIRI 2019

DefinisiRuang lingkupKeterkaitan dengan bidang ilmu lainnyaSumber obat Senyawa dengan gugus fungsi sama dan aktivitas biologis sama Senyawa dengan struktur kimia berbeda tetapi, aktivitas biologis sama Pentingnya sifat fisika kimia untuk aktivitas biologis obat

DEFINISI KIMIA MEDISINAL Batasan Kimia Medisinal 1. Menurut Burger (1970) 2. Menurut IUPAC (1974) 3. Menurut Taylor dan Kennewell (1981) Ruang Lingkup Kimia Medisinal

1. Batasan Kimia Medisinal Menurut Burger (1970) Cabang dari ilmu kimia dan biologi yang dapat digunakan untuk memahami dan menjelaskan mekanisme kerja obat Dasar : Mencoba menetapkan hubungan struktur kimia dan aktivitas biologis obat, serta menghubungkan perilaku biodinamik melalui sifat-sifat fisik dan kereaktifan kimia dari senyawa obat a.Isolasi b.Karakterisasi c.Sintesis senyawa Melibatkan Tujuan Mencegah dan mengobati penyakit serta memelihara kesehatan 2. Batasan Kimia Medisinal Menurut IUPAC (1974) Ilmu pengetahuan yang mempelajari penemuan, pengembangan, identifikasi dan interpretasi cara kerja senyawa biologis aktif (obat) pada tingkat molekul Melibatkan a.Studi b.Identifikasi c.Sintesis produk metabolisme obat dan senyawa yang berhubungan

3. Batasan Kimia Medisinal Menurut Taylor dan Kennewell (1981) Studi kimiawi senyawa atau obat yang dapat memberikan efek menguntungkan dalam sistem kehidupan dan melibatkan studi hubungan struktur kimia senyawa dengan aktivitas biologis serta mekanisme cara kerja senyawa pada sistem biologis, dalam usaha mendapatkan efek pengobatan yang maksimal dan memperkecil efek samping yang tidak menguntungkan

RUANG LINGKUP KIMIA MEDISINAL MENURUT BURGER (1980) Isolasi dan identifikasi senyawa aktif dalam tumbuhan yang secara empiric telah digunakan untuk pengobatan Sintesis struktur analog dari bentuk dasar senyawa yang mempunyai aktivitas pengobatan potensial Mencari struktur induk baru dengan cara sintesis senyawa organic dengan ataupun tanpa berhubungan dengan zat aktif alamiah Menghubungkan struktur kimia obat dengan cara kerjanya Mengembangkan rancangan obat Mengembangkan hubungan struktur kimia dan aktivitas biologis melalui sifat kimia fisika dengan bantuan statistik

KETERKAITAN KIMMED DENGAN ILMU LAINNYA Kimia Medisinal Kimia Analitik Kimia Organik Kimia Fisik Biokimia Farmakologi Biologi Mikrobiologi Fisiologi Farmasetika Biofarmasi Kedokteran Toksikologi Patologi

SUMBER OBAT Obat alamiah : obat yang terdapat di alam, yaitu pada tanaman, contoh : kuinin dan antropin; pada hewan, contoh : minyak ikan dan hormone, serta mineral, contoh : belerang (S) dan kalium bromide (KBr) Obat semisintetik : obat hasil sintesis yang bahan dasarnya berasal dari bahan obat yang terdapat di alam, contoh : morfin menjadi kodein dan diosgenin menjadi progesterone Obat sintetik murni : obat yang bahan dasarnya tidak berkhasiat, setelah disintesis akan didapatkan senyawa dengan khasiat farmakologis tertentu, contoh : obat-obat golongan analgetik-antipiretik, antihistamin dan diuretika

Obat yang berasal dari alam sudah banyak yang dibuat secara sintetik, contohnya : Metilsalisilat Kamfer Mentol Asam amino Senyawa ilmiah yang digunakan sebagai obat, yang tidak dapat dibuat secara sintetik atau biaya produksinya terlalu mahal, sehingga diproduksi dengan cara isolasi dari sumber alam, contohnya : Glikosida jantung Kuinin Atropin insulin

252 Obat Esensial (WHO 1985), Sumber Obat dapat dibagi : 1. Sintesis kimia 48.9% 2. Semisintetik 9.5% 3. Mikroorganisme 6.4% 4. Vaksin 4.3% 5. Sera 2% 6. Mineral 9.1% 7. Tumbuh-tumbuhan 11.1% 8. Hewan 8.7% Kimia Medisinal Farmakognosi

Senyawa dengan Gugus Fungsi Sama dan Mempunyai Aktivitas Biologis Sama 1. Turunan fenol : fenol, kresol, eugenol dan timol, mengandung gugus fungsi hidroksil fenol dan berkhasiat sebagai antibakteri 2. Turunan sulfonamide : sulfanilamide, sulfasetamid, sulfaguanidin, dan sulfametoksazol, mengandung gugus fungsi sulfonamide dan berkhasiat sebagai antibakteri

Senyawa dengan Struktur Kimia Berbeda tetapi, Aktivitas Biologis Sama 1. Obat anestesi sistemik : eter, siklopropan, halotan, dan thiopental 2. Obat diuretik : turunan merkuri organic (klomerodrin), turunan sulfamid (asetazolamid), turunan tiazid (hidroklorotiazid) dan spironolakton Senyawa dengan Unit Struktur Sama tetapi, dapat Memberikan Aktivitas Biologis Bermacam-macam adalah Obat turunan sulfonamide yang dapat berkhasiat sebagai antibakteri (sulfanilamide), diuretic (hidroklorotiazid), antilepra (dapson), antimalarial (sulfadoksin), urikosurik (probenesid) dan antidiabetes (karbutamid).

Senyawa dengan Unit Struktur Sama tetapi, dapat Memberikan Aktivitas Biologis Bermacam-macam adalah Obat Turunan Sulfonamida Antibakteri : sulfanilamide Diuretic : hidroklorotiazid dan asetazolamid Antilepra : dapson dan asetosulfon Antimalarial : sulfadoksin Urikosurik : probenesid Antidiabetes : karbutamid, tolbutamid dan klorpropamid

Sifat-Sifat Kimia Fisika merupakan Dasar Menjelaskan Aktivitas Biologis Obat, Karena : 1. Memegang peranan penting dalam pengangkutan obat untuk mencapai reseptor. Sebelum mencapai reseptor, molekul obat harus melalui bermacam-macam sawar membrane, berinteraksi dengan senyawa-senyawa dalam cairan luar dan dalam sel serta biopolymer. Dalam hal ini, sifat kimia fisika berperan dalam proses absorpsi dan distribusi obat, sehingga kadar obat pada waktu mencapai reseptor cukup besar. 2. Hanya obat yang mempunyai struktur dengan kekhasan tinggi saja yang dapat berinteraksi dengan reseptor biologis. Oleh karena itu, sifat kimia fisikia obat harus menunjang orientasi khas molekul pada permukaan reseptor

Sifat Kimia Fisika Penting yang Berhubungan dengan Aktivitas Biologis Kelarutan Koefisien partisi Adsorpsi Aktivitas permukaan Derajat ionisasi Isosterisme Ikatan kimia : ikatan kovalen, ion, hydrogen, dipol-dipol, Van der Waals dan hidrofob Jarak antar atom dari gugus-gugus fungsi Potensial redoks Pembentukan khelat Konfigurasi molekul dalam ruang (isomer)

Proses Distribusi Obat, Penembusan Membran Biologis dipengaruhi oleh : Sifat lipofil molekul obat : kelarutan dalam lemak/air Sifat elektronik obat : derajat ionisasi dan suasana pH

Proses Interaksi Obat dengan Reseptor Khas dipengaruhi oleh : Tipe ikatan kimia Interaksi hidrofob Kerapatan electron Ukuran molekul obat Efek stereokimia Sehingga sifat lipofil, elektronik dan sterik dari molekul obat sangat menunjang proses interaksi tersebut

Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) Sifat lipofil, elektronik dan sterik suatu gugus atau senyawa dapat dinyatakan dalam berbagai macam parameter sifat kimia fisika Parameter tersebut digunakan untuk menghubungkan secara kuantitatif struktur kimia dan aktivitas biologis obat (Hubungan Kuantitatif Struktur Aktivitas = HKSA atau Quatitative Structure-Activity Relationships = QSAR) HKSA merupakan bagian penting dari kimia medisinal dalam usaha mendapatkan suatu obat baru dengan aktivitas yang dikehendaki dan biaya yang lebih ekonomis