Oleh : Hendri Wasito, S. Farm., Apt. HUBUNGAN STRUKTUR, KELARUTAN, SIFAT KIMIA FISIKA, AKTIVITAS TERMODINAMIK DAN AKTIVITAS BIOLOGIS OBAT Oleh : Hendri Wasito, S. Farm., Apt. JURUSAN FARMASI FKIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FASE FARMAKOKINETIK - FARMAKODINAMIK KETERSEDIAAN FARMASETIK ABSORBSI PO INHALASI TRANSDERMAL (EFEK SISTEMIK) MATA (EFEK SISTEMIK) PEREDARAN DARAH OBAT BEBAS (KETERSIDAAN HAYATI) IV RESEPTOR RESPON BIOLOGIS DEPO PENYIMPANAN IM METABOLISME EKSKRESI bioinaktivasi bioktivasi

OBAT DAN KERJANYA SENYAWA OBAT BERSTRUKTUR SPESIFIK Aktivitas biologis bergantung pada struktur kimianya Bekerja dengan mengikat reseptor atau asepror yang sepesifik SENYAWA OBAT BERSTRUKTUR TIDAK SPESIFIK Struktur kimia bervariasi Tidak berinteraksi dengan reseptor spesifik Sifat fisika kimia lebih berpengaruh dibanding struktur kimianya

SPESIFIK KEREAKTIFAN KIMIA STEREOKIMIA IKATAN KIMIA INTRAKSI OBAT RESEPTOR DISTRIBUSI GUGUS FUNGSI EFEK INDUKSI & RESONANSI DISTRIBUSI ELEKTRONIK

SPESIFIK – MEKANISME KERJA BEKERJA PADA ENZIM ANTAGONIS MENEKAN FUNGSI GEN BEKERJA PADA MEMBRAN Contoh : SENYAWA KOLINERGIK R = CH3 = Asetilkolin = kolinergik masa kerja pendek R = NH2 = Karbamilkolin = kolinergik masa kerja panjang

TIDAK SPESIFIK STRUKTUR KIMIA  SIFAT KIMIA FISIKA  AKTIVITAS BIOLOGIS AKTIVITAS TERMODINAMIK KELARUTAN KOEFISIEN PARTISI LEMAK – AIR DERAJAT IONISASI PEMBENTUKAN KELAT POTENSIAL REDOKS TEGANGAN PERMUKAAN

TIDAK SPESIFIK - CONTOH ANASTESI SISTEMIK INSEKTISIDA DIURETIK

KELARUTAN

KELARUTAN MUDAH TIDAKNYA PENEMBUSAN MEMBRAN BIOLOGIS LIPOFIL - HIROFOB HIDROFIL – LIPOFOB

Contoh : KELARUTAN DALAM LEMAK – AKTIVITAS ANTIVIRUS ISTATIN--TIOSEMIKARBASON

KELARUTAN – MODIFIKASI MOLEKUL SERI HOMOLOG n-alkohol, alkilresorsinol, alkilfenol, alkilkresol  antibakteri Aktivitas antibakteri Bacillus typhosus C1 – C7 Aktivitas maksimum C8 C > 8  tidak berefek Ester asam para aminobenzoat  anestesi lokal Alkil 4.4’-stilbenediol  hormon estrogen

KOEFISIEN PARTISI

KELARUTAN  KOEF PART OVERTON Barbital Fenobarbital Apobarbital Siklobarbital Pentobarbital Sekobarbital Heksetal 1 5 10 50 100 20 40 60 % Obat yg diabsorbsi P CHCl3/ air

DERAJAT IONISASI

AKTIF – TIDAK TERIONISASI Kerja didalam sel & membran sel HANDERSON HASELBACH Pka = pH + log[Cu/Ci] Pkb = pH – log[Cu/Ci] CONTOH : Fenobarbital Asam aromatik lemah  asam benzoat, asam salisilat, asam mandelat  antibakteri pH = 3  100x netral

AKTIF - TERIONISASI Kerja diluar sel Sulfonamida Bell & Robin  maks saat Cu = Ci Cowles  Cu menembus membran  Cu menjadi Ci  Ci berinteraksi dengan reseptor Amonium kuartener

Membran dinding saluran cerna Ar-NH2 Ar-NH3+ Membran dinding saluran cerna Plasma pH 7.4 Lambung pH = 1 - 3 Usus pH = 5 - 8

PEMBENTUKAN KELAT

KELAT Senyawa yang dihasilkan oleh kombinasi senyawa yang mengandung gugus elektron donor dengan ion logam membentuk suatu cincin Logam dalam biologis : Fe, Mg, Cu, Mn, Co, Zn.

KELAT DALAM SISTIM BIOLOGIS Kelat yang mengandung logam Cu Enzim oksidase Kelat yang mengandung logam Fe Enzim forfirin Enzim non forfirin Molekul transfer oksigen Kelat yang mengandung logam Zn Insulin

Kelat yang mengandung logam Co Vitamin B12 Kelat yang mengandung logam Mg Enzim proteolitik, fosfatase, karboksilase. Kelat yang mengandung logam Mn Oksaloasetat dekarboksilase, arginase, prolidase

LIGAN Senyawa yang dapat membentuk kelat dengan ion logam karena mempunyai gugus elektron donor Ligan dalam sistem biologis : Vitamin : Riboflavin, Asam folat Basa purin : Hipoxantin, Guanosin Asam trikarboksilat : Asam laktat, Asam sitrat Asam amino protein : Glisin, Sistein, Histidin, Histamin, Asam glutamat.

PENGGUNAAN LIGAN Dimerkaprol Membunuh mikroorganisme Antidotum Studi fungsi logam & metaloenzin dalam sistim biologis Dimerkaprol Antidotum As organik, Sb, Au, Hg

POTENSIAL REDOKS

Reaksi biologis  potensial redoks optimum  bervariasi Nerst : Eh = Eo – 0.06/n x log [Oks/Red] Eh = pot redoks diukur Eo = pot redoks baku n = jumlah elektron

CONTOH Turunan Kuinon  antibakteri Staphylococcus aureus  Eo -0.1V sampai 0.15V maks 0.03V Sb & As  anti Trypanosoma sp  Eo -0.12V sampai 0.06V maks -0.01V

RIBOFLAVIN Koenzim faktor vitamin Eo -0.185V

TEGANGAN PERMUKAAN

SURFAKTAN Senyawa yang karena orientasi & pengaturan molekul pada permukaan larutan dapat menurunkan tegangan permukaan Aktivitas – HLB Amfifilik COOH C18H36 FASE AIR FASE MINYAK

JENIS SURFAKTAN Anionik  sabun Kationik  amonium kuartener Non ionik  polisorbat 80 Amfoterik  N-laurir-- aminopropionat

SURFAKTAN Polisorbat 80 – Sekobarbital Na Encer  monomer > CMC  koloid  reversible Polisorbat 80 – Absorbsi sekobarbital Na Polisorbat 80 – Sekobarbital Na < CMC  mempengaruhi permeabilitas membran biologis  meningkatkan absorbsi > CMC  absorbsi menurun

SURFAKTAN – ANTISEPTIK Denaturasi protein membran sel bakteri  lisis Sistemik  hemolisis sel darah merah & ketidakteraturan membran sel  tidak digunakan

AKTIVITAS TERMODINAMIK

ANESTESI SISTEMIK CADANGAN OBAT DALAM CAIRAN TUBUH  EFEK ANESTESI OBAT HABIS  EFEK HILANG KESETIMBANGAN KADAR OBAT FASE EKSTERNAL – BIOFASE KEADAAN SETIMBANG AKTIVITAS TERMODINAMIK SAMA DERAJAT KEJENUHAN MASING – MASING FASE

OBAT GAS a = Pt / Ps a = aktivitas termodinamik Pt = tekanan uap parsial senyawa dalam larutan yang diperlukan untuk menimbulkan efek biologis Ps = tekanan uap jenuh senyawa

OBAT LARUTAN a = St / So a = aktivitas termodinamik St = kadar molar senyawa yang diperlukan untuk menimbulkan efek biologis So = kelarutan senyawa

TERIMA KASIH ... Jangan lupa untuk membaca buku literatur yang relevan...