Koefisien Distribusi (Hukum Partisi)

Hubungan zat terlarut yang terdistribusi di antara dua pelarut yang tidak saling bercampur

Walter Nernst : jika solut dilarutkan sekaligus ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur, maka solut akan terdistribusi di antara kedua pelarut. Pada keadan setimbang, perbandingan konsentrasi solut berharga tetap pada suhu tetap.

dKC

C

1

2

air fase dalamut zat terlar ikonsentras

organik fase dalamut zat terlar ikonsentras

Zat Terlarut Pelarut

Organik (O) Air (A)

Iodium

Iodium

Iodium

Asam suksinat

Brom

CCl4CS2

CHCl3(C2H5)O

CCl4

Air

Air

Air

Air

Air

85

414

131

0.125

30

ACOCD

Harga Kd tidak bergantung pada konsentrasi total solut pada kedua fase.

Kd bergantung pada suhu, jenis kedua pelarut, jenis solut.

Hukum partisi hanya berlaku untuk larutan encer dan keadaan solut sama (tidak mengalami perubahan) dalam kedua pelarut.

Hukum partisi tidak berlaku jika solut yang terdistribusi mengalami asosiasi atau disosiasi pada fase pelarut.

Jika keadaan ideal (zat terlarut tidak mengalami asosiasi, disosiasi atau polimerisasi) Kd = D.

Ekstraksi Proses pemisahan zat dari campurannya dengan menggunakan pelarut yang sesuai

Metoda paling baik dan populer Dapat dilakukan baik dalam tingkat makro

maupun mikro Tidak memerlukan alat khusus/ canggih Proses pemisahan sederhana, cepat dan mudah Digunakan dalam industri untuk menghilangkan

zat-zat yang tidak diinginkan dalam produk

Contoh : pemurnian minyak tanah, minyak goreng, pemurnian NaOH dalam proses elektrolisis.

Klasifikasi ekstraksiBerdasarkan bentuk campuran yang diekstraksi

Ekstraksi Padat-cair

Zat yang diekstraksi terdapat dalam campuran yang berbentuk padatan.

Ekstraksi ini banyak dilakukan dalam usaha mengisolasi zat yang berkhasiat yang terkandung dalam bahan alam steroid, hormon, antibiotika, lipid pada biji-bijian.

Ekstraksi Cair-cair (ekstraksi pelarut)

Zat yang diekstraksi terdapat dalam campuran yang berbentuk cair.

contoh : pemisahan iod atau logam-logam dalam air.

Klasifikasi ekstraksiBerdasarkan proses pelaksanaannya

Ekstraksi kontinyu

Pelarut yang sama digunakan berulang kali sampai proses ekstraksi selesai’

Alat : soxhlet. Ekstraksi bertahap

Pada ekstraksi ini, setiap kali ekstraksi selalu digunakan pelarut yang baru sampai proses ekstraksi selesai.

Alat : corong pisah.

Teknik ekstraksi

Pada ekstraksi cair-cair, dapat dilakukan metode kontinyu maupun bertahap.

Untuk metode bertahap : - tekniknya dengan menambahkan pelarut pengekstrak yang tidak bercampur dengan pelarut pertama melalui corong pisah- dilakukan pengocokan sampai terjadi kesetimbangan konsentrasi solut pada kedua pelarut.- didiamkan beberapa saat terbentuk 2 lapisan.

Pemilihan pelarut

Kelarutannya rendah dalam fase air Viskositasnya rendah untuk mencegah

terbentuknya emulsi Toksisitas rendah Tidak mudah terbakar Harga Kd besar untuk zat-zat terlarut Harga Kd kecil untuk kontaminan Mudah mengambil kembali zat terlarut dan pelarut

(perhatikan titik didih).

KOEFISIEN DISTRIBUSI OBATKoefisien distribusi (koefisien partisi) suatu obat : tetapan kesetimbangan kadar obat dalam kedua fase yang saling tidak bercampur.

Kd = CA atau P = [obat]lipid

CB [obat]air

Dalam sistem hidup Kd sulit diukur.

Kd ditentukan secara in vitro dengan menggunakan n-oktanol sebagai fase lipid dan buffer fosfat pH 7,4 sebagai fase air.

Kd merupakan sifat aditif bagi molekul setiap gugus fungsi turut menetapkan kepolaran, sifat lipofil & hidrofil molekul.

Koefisien distribusi sangat berpengaruh pada :

Ciri pengangkutan obat Cara obat mencapai sisi kerjanya dari sisi pemakaian Cara obat menembus dan melintasi sejumlah sel untuk mencapai

sisi kerja

Mis : obat yang sangat larut dalam air, tidak sanggup dengan cepat melewati cairan lipid untuk mencapai organ kaya lipid (otak & jaringan syaraf), tetapi melalui darah dengan cara difusi dari fase air ke fase yang lain akhirnya bisa sampai ke tempat tujuan.

Penentuan jaringan mana saja yang dapat dicapai oleh senyawa tertentu

Cara kerja obat depresan, anestetika, hipnotika, desinfektan

HIPOTESIS OVERTON - MEYER

Abad 19 Overton & Meyer mengajukan hipotesis bahwa kerja narkotik dari obat adalah fungsi koefisien distribusi suatu senyawa antara medium lipid dan air.

Kesimpulan : Semua zat netral yang larut lipid mempunyai sifat depresi

terhadap syaraf Aktivitas tersebut sangat nyata pada sel kaya lipid Efek naik dengan naiknya koefisien partisi tanpa menghiraukan

struktur zat.

Berbagai variasi obat dengan tipe kimia berbeda menghasilkan kerja narkotik yang sama pada konsentrasi sama dalam sel lemak (membran sel).

HIPOTESIS MULLIN (1954)

Mullin memodifikasi hipotesis Overtone-Meyer : bahwa di samping konsentrasi anestetika dalam membran, volume juga penting yang dinyatakan dalam fraksi volume.

Fraksi volume = fraksi mol x volume molar parsial

Anestetika memuaikan membran sel Anestesi terjadi pada saat nilai pemuaian kritis tercapai,

sekitar 0,3 – 0,5% volume asalnya. Daerah permukaan membran juga turut memuai.

KAIDAH FERGUSON (1939)

Fergusson memperluas hipotesis untuk anestetika yang diberikan sebagai fase gas dengan cara dihirup

Tanpa memperhatikan biofase (sisi kerja anestetika atau konsentrasi mutlak zat dalam fase gas/cair efek anestetika terjadi dalam rentang aktivitas termodinamik yang konstan

Aktivitas termodinamik : a = Pi(untuk gas)

Ps

Pi = tekanan uap parsial dalam udaraPs = tekanan uap zat murniSi = konsentrasi molar obat terlarutSs = kelarutan molar obat.

Ferguson menyatakan bahwa tingkat kerja narkotik yang sama akan terjadi pada keaktifan termodinamik obat yang sama dalam larutan

Harga tertinggi untuk keaktivan termodinamik = 1 merupakan titik jenuh

Aktivitas termodinamik berguna untuk membedakan obat berstruktur khas dan tidak khas.

Obat berstruktur tidak khas bekerja pada aktivitas termodinamik tinggi (0,01 – 1) hanya aktif pada dosis tinggi

Aktivitas hayatinya tidak berkaitan dengan struktur kimia.

Senyawa berlainan aktivitas hayati sama

Obat berstruktur khas sebagian besar senyawa yang digunakan untuk pengobatan.

Menunjukkan efek farmakologi yang berkaitan dengan aktivitas termodinamiknya.

Aktif pada konsentrasi yang sesuai dengan aktivitas termodinamik yang sangat rendah (< 0,001)

Struktur kimia mirip menghasilkan efek sama dengan mekanisme yang sama

Perubahan pada struktur kimia mengubah sifat fisikokimianya sifat farmakologi berubah

Senyawa berstruktur khas berantaraksi dengan reseptor obat yang khas dan sangat selektif

Umumnya struktur makromolekul bersifat lipoprotein atau glikoprotein

Kerapatan reseptor rendah untuk tiap satuan permukaan membran ( 10 – 10.000 reseptor/µm2.

Catatan : kelompok obat tidak khas anestetika umum

strukturnya beragam mulai dari gas mulia(Ar, Xe) sampai pada steroid yang rumit.

Farmakologi anestesi rumit dan luas.