Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat

7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat

1/26

Hubungan struktur, kelarutan

dan aktivitas biologis obat

Bambang Tri Purwanto


2/26

Sifat hidrofilik

Sifat lipofilik

Gugus polar / hidrofilik

Gugus nonpolar/lipofilik

Kelarutan dalam air

Kelarutan dalam lemak

GUGUS

Kuat -OSO2ONa, -COONa, -SO2Na, -OSO2H

Ikatan takjenuh -C

CH, -CH=CH2

Rantai hidrokarbon alifatik, alkil, aril,

hidrokarbon poli iklik

SI!"#

Sedan$ -OH, -SH, -O-, =C=O, -CHO, -NO2, -NH2, -NHR, -

NR2, -CN, -CNS, -COOH, -COOR, -O%O&H2, -

OS2O2H

'ipofilik

Hidrofilik


3/26

Gugushalogen

Sifat khas

Efek elektronegatif kuat

Bila disubtitusikan pada cincin

aromatik mjd bersifat lipolik

Gugus I, Cl,Br

Sifatlipolik

Sifat hidrolikGugus F


4/26

Sifat kelarutan berhubungan denganaktivitas biologis dari senyawa seri homolog.

Overton (1901) kelarutan senyawa organikdalam lemak berhubungan denganpenembusan membran sel.

Senyawa non polar bersifat mudah larutdalam lemak nilai koefisien partisilemak/air besar mudah menembusmembran sel seara difusi pasif !umlah

obat yang akan berinteraksi dengan reseptormeningkat mempengaruhi intensitasaktivitas biologis obat.


5/26

Hubun$an ifat kelarutan dala( le(ak dan akti)ita

anti)iru turunan iatin--tioe(ikarbaon

Subtituen *R+ Kelarutan dala(

klorofor(

"kti)ita anti)iru

relatif

-COOH

.-OCH& & ,&

/-CH& 0 &,/

/-Cl 1 0,

-! 1 &3,0

-Cl 23 0.

#idak terubtitui &2 1

R

N

N NH C NH2

OS

H

1

/

.

2

&


6/26

Hubun$an koefiien partii le(ak4air *%+ terhadapHubun$an koefiien partii le(ak4air *%+ terhadap

aborpi bentuk tak terioniai #urunan 5arbiturataborpi bentuk tak terioniai #urunan 5arbiturat

5arbital

!enobarbital"probarbital

"a( alilbarbiturat

5utetalSiklobarbital

%entobarbital

SekobarbitalHeketal

%eren *6+ obat 7an$ diaborpi

%*CH&Cl4H2O+

2 /

1

.

1

.

1


7/26

Aktivitas biologis senawa seri homolog

Seri homolog skr

terdisosiasiPerbedaan !umlah dan pan!ang rantai

atom karbon

"enentukan

intensitas

aktivitas biologisAtom karbon

mkn pan!ang

Kenaikan titik

didih

Kel dlm air ###

Koef partisi $$$

Teg permukaan $$$

Kekentalan $$$


8/26

Hubun$an kelarutan dan akti)ita antibakteri n alkohol

pri(er terhadapB. typhosus*"+ danS. aureus*5+

6,2

5,4

4,6

3,0

3,8

3,2 4,0 4,8 5,6 6,4

'o$ Kelarutan * 8 1 $rl4l +-6

'o$ kadar tokik

( x 10 grl/l )-6

C

5

"

Butanol

"(ilalkohol

Heksanol

HeptanolOktanol

Garis e!enu"an

#$ aureus

B$ t%p"osus


9/26

%umlah atom karbon $$$ &espon biologis '''

Seri homolog n(alkohol

Turunan alkohol ber)abang

Aktivitas antibakteri maks pd

!umlah atom karbon * +

S-aureus.

Aktivitas antibakteri maks pd

!umlah atom karbon *

B-thposus.

Aktivitas antibakteri ### , kel

dlm air $$, kel lemak###

Turunan alkohol dengan

ikatan rangkapAktivitas antibakteri ### , kel

air $$, kel lmk##


10/26

"ubungan !umlah atom # dengan aktivitas antibakteri"ubungan !umlah atom # dengan aktivitas antibakteri

seri homolog n$alifatis alkoholseri homolog n$alifatis alkohol

"to( C , "kti)ita ad (ak9

"to( C , "kti)ita

%en$aruh per:aban$an dan ikatanran$kap Kelarutan air

Kuadran kiri "kti)ita

"kti)ita n-hekanol ; hekanol

ekunder ; hekanol terier

terhadapB. typhosus

Kuadran kanan "kti)ita

2 4 6 0 10.


11/26

Seri homolog 4nalkilresorsinol

!kti"itas antibakterimaks pd jumlah atomkarbon # $

%B&t'hposus(!kti"itas antibakterimaks pd jumlah atomkarbon # ) %S&aureus(

Seri homolog ester asam phidroksiben*oat

!kti"itas antibakteri +++ dng semakin panjang atomkarbon


12/26

Aktivitas antibakteri seri homolog4nalkilresorsinol terhadap Bacillus

typhosus

#erhadapS. aureus ato( C (ak = 3

60

40

20

1 2 3 4 5 & 8 '

50

30

10

10

Koefiien !enol


13/26

Hubungan strukturHubungan struktur ester asamester asampp--

hidroksibenzoathidroksibenzoat dengandengan nilai koefsiennilai koefsien

partisi lemak/airpartisi lemak/airdandan aktivitasaktivitasantibakteriantibakteriterhadapterhadap StaphylococcusStaphylococcus

aureusaureus

%ster (&) ' (oef. 'artisi)#"

#l/"

*O

oefisien +enolthd

S. aureus

$#"

1,* *,-

$#"*#" , ,1$#"

*#"

*#"

1 1

$#"(#")

*, 1

$#"*#"#"

*,- 1*

$#"*#"

*#"

*#"

1

H( )

(

(R


14/26

Hubungan Koefsien Partisi & EekHubungan Koefsien Partisi & Eek

Anestesi !istemikAnestesi !istemik

"verton dan #e$er %'(() tiga postulat$angberhubungan dengan eek anestesi suatu sen$a*a%teori lemak)+ sbb,

, !en$a*a kimia $ang tidak reakti dan mudah larut

dalam lemak+ seperti eter+ hidrokarbon danhidrokarbon terhalogenasi+ dapat memberikan eeknarkosis pada .aringan hidup sesuai dengankemampuann$a untuk terdistribusi ke dalam

.aringan sel,

, Eek terlihat .elas terutama pada selsel $angban$ak mengandung lemak+ seperti sel sara,

0, Efsiensi anestesi tergantung pada koefsien partisi%P) lemak/air atau distribusi sen$a*a dalam asa

lemak dan asa air .aringan,


15/26

ada hubungan antara aktivitasanestesi dengan P lemak/air,

Han$a mengemukakan afnitas suatusen$a*a terhadap tempat aksi dantidak menun.ukkan mekanisme ker.a

biologisn$a

2idak dapat men.elaskan mengapa suatusen$a*a $ang mempun$ai P lemak/air

tinggi tidak selalu menimbulkan eek

Hubungan Koefsien Partisi & EekHubungan Koefsien Partisi & Eek

Anestesi !istemikAnestesi !istemik


16/26

(olekul obat

:airan ektra el*faa ekternal+

:airan dala( el*biofaa+

inti el

dindin$ el

3erguson kadar molar toksik ditentukan olehkeseimbangan distribusi pada asa eksternal danbioasa, Pada keadaan kesetimbangan keenderunganobat untuk meninggalkan bioasa dan asa eksternal

adalah sama+ *alau kadar obat dalam masing-masingasa berbeda,

Keenderungan obat untuk meninggalkan asa disebutaktivitas termodinamik,


17/26

#odel ker.a obat !en$a*aberstruktur tidak spesifk dan

!en$a*a berstruktur spesifk,,!en$a*a 5erstruktur 2idak

!pesifk

!truktur kimia bervariasi 2idak berinteraksi dengan reseptor

spesifk

Aktivitas biologisn$a lebih dipengaruhi

oleh siatsiat kimia fsika+ sepertidera.at ionisasi+ kelarutan+ aktivitastermodinamik+ tegangan permukaan danredoks potensial

Eek biologis ter.adi karena akumulasi


18/26

1. %fek biologis berhubungan langsung denganaktivitas termodinamik ( a 0,01$1) dosisrelatif besar.

*. 3alaupun perbedaan struktur kimia besar, asalaktivitas termodinamik hampir sama akanmemberikan efek yang sama.

. 4da kesetimbangan kadar obat dalam biofasadan fasa eksternal aktivitas termodinamik

masing masing fasa harus sama.

Karakteristik sen$a*a berstrukturtidak spesifk


19/26

4, Pengukuran aktivitas termodinamik pada

asa eksternalmenerminkan aktivitas termodinamikbioasa,

6, !en$a*a dengan dera.at ke.enuhan sama+mempun$aiaktivitas termodinamik sama sehinggadera.at eek biologis

sama pula larutan .enuh sen$a*a denganstruktur berbeda

Karakteristik sen$a*a berstruktur

tidak spesifk


20/26

Penentuan AktivitasPenentuan Aktivitas

2ermodinamik2ermodinamik

Aktivitas termodinamik %a) obat $ang berupagas atau uap

a 7 Pt/PsPt tekanan parsial sen$a*a untuk

menimbulkan eek biologisPs tekanan uap .enuh sen$a*a,

8ntuk obat $ang berupalarutan

a 7 !t/!o

!t kadar molar sen$a*a untuk menimbulkan


21/26

Hubun$an kadar ioanetei beberapa obat anetei *uap atau

$a+ den$an akti)ita ter(odina(ik *a+, pada (anuia *&oC+

H b k d b kt i id i kti id


22/26

Hubungan kadar bakterisid insektisida $angmudah menguap terhadap Salmonella typhosa

dengan aktivitas termodinamik %a)


23/26

!en$a*a 5erstruktur

!pesifk

!en$a*a $ang memberikan eek denganmengikat reseptor spesifk,

Aktivitas tidak tergantung pada aktivitastermodinamik %a 9 :+:) lebihtergantung pada struktur kimia $angspesifk,

;eaktiftas kimia+ bentuk+ ukuran danpengaturan stereokimia molekul+ distribusigugus ungsional+ eek induksi danresonansi+ distribusi elektronik daninteraksi dengan reseptor berperan

menentukan untuk ter.adin$a aktivitas


24/26

!en$a*a 5erstruktur!pesifk

Karakteristik

,Eekti pada kadar rendah,

, #elibatkan kesetimbangan obat dalambioasa dan asa eksternal+ pada keadaan ini

aktivitas biologis maksimal,

0, #elibatkan ikatan kimia $ang lebih kuatdibanding sen$a*a berstruktur tidakspesifk,

4, !iat fsik dan kimiaberperan dalammenentukan eek biologis,

6, #empun$ai struktur dasar karakteristikan bertan un a*ab terhada eek

S dikit b h t kt d t hi


25/26

Sedikit perubahan truktur dapat (e(pen$aruhi

akti)ita biolo$i obat

Sen7aa koliner$ik

#urunan feniletila(in

#urunan piri(idin

R

> "etilkolin - koliner$ik, (aa kerja pendek

> Karba(ilkolin - koliner$ik, (aa kerja panja

CH&NH2

R C O CH2 CH2

O

N

?

*CH&+&

CHHO

HO

CH2NH R

OH

R

> @pinefrin - (enaikkan tekanan dara

> Ioproterenol - (enurunkan tekanan dara

CH&

CH*CH&+2

N

OHR

HO

R

!> #i(in - (etabolit nor(

> .-!luorourail - anti(etabolit

CH&

%ada obat tertentu truktur berbeda efek far(akolo$i a(a dan


26/26

%ada obat tertentu truktur berbeda, efek far(akolo$i a(a, dan

perubahan edikit truktur tidak (e(pen$aruhi efek9

Contoh > obat diuretikobat diuretik truktur ki(ia ber)ariai *turunan (erkuri

or$anik, turunan ulfa(id, turunan tiaAid, dan pironolakton+ (ain$-

(ain$ turunan (e(pen$aruhi proe bioki(ia 7an$ berbeda(ekani(e aki diuretikn7a berbeda9

H2NCONHCH2 CH CH2 H$ 9 Cl

OCH&

Klor(erodrin

N N

SH&COCHN SO2NH2

"etaAola(id

N

NHS

Cl

H2NO2S

H

HidroklorotiaAid

O

O

CH&

CH&

SCOCH&

O

Spironolakton

O2

*Ben$ikat $u$u SH enAi( K,Na-dependent-"#%-ae+ *%en$ha(bat enAi( karbonik anhidra

*Ben$ha(bat reaborpi Na di $injal+ *"ldoteron anta$oni+

Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat

Documents

Transcript of Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat