Penda Hulu An

M A K A L A H

“ M e t o d e P e n e m u a n O b a t “

Di Susun Oleh :

NAMA : PRAMITA PUTRI

NO. STAMBUK : G 701 11 056

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TADULAKO

PALU

2011 / 2012

Makalah ‘Metode Penemuan Obat’

B A B. I

P E N D A H U L U A N

1.1. Latar Belakang

Perkembangan sejarah obat. Pengertian secara umum obat,

adalah semua zat baik kimiawi, hewani, maupun nabati, yang dalam dosis

layak dapat menyembuhkan, meringankan atau mencegah penyakit berikut

gejala-gejalanya. Menurut Undang-undang, yang dimaksud dengan obat

ialah suatu bahan atau bahan-bahan yang dimaksudkan untuk dipergunakan

dalam menetapkan diagnosa, mencegah, mengurangi, menghilangkan,

menyembuhkan penyakit atau gejala penyakit, luka atau kelainan badaniah

atau rohaniah pada manusia atau hewan, juga untuk memperelok badan atau

bagian tubuh manusia.

Kebanyakan obat yang digunakan dimasa lampau adalah obat

yang berasal dari tanaman. Dengan cara mencoba-coba, secara empiris

orang purba mendapatkan pengalaman dengan berbagai macam daun atau

akar tumbuhan untuk menyembuhkan penyakit. Pengetahuan ini secara

turun temurun disimpan dan dikembangkan, sehingga muncul ilmu

pengobatan rakyat, sebagaimana pengobatan tradisional jamu di Indonesia.

Obat yang pertama digunakan adalah obat yang berasal dari

tanaman yang dikenal dengan sebutan obat tradisional (jamu). Obat-obatan

nabati ini digunakan sebagai rebusan atau ekstrak dengan aktivitas yang

sering kali berbeda-beda tergantung dari asal tanaman dan cara

pembuatannya.

Hal ini dianggap kirang memuaskan. Maka, lambat laun ahli-

ahli kimia mulai mencoba mengisolasi zat-zat aktif yang terkandung dalam

tanaman-tanaman sehingga menghasilkan serangkaian zat-zat kimia sebagai


obat, misalnya efedrin dari tanaman Ephedra vulgari, atropin dari Atropa

belladona, morfine dari Papaver somniverum, dan lain-lain.

Pada permulaan abat XX, mulailah dibuat obat-obat sintetis,

misalnya asetosal, disusul kemudian dengan sejumlah zat-zat lainnya.

Pendobrakan sejati baru tercapai dengan penemuan dan penggunaan obat-

obat kemoteraupetik sulfanilamid (1935) dan Penisilin (1940). Sejak tahun

1945 ilmu kimia, fisika dan kedokteran berkembang dengan pesat dan hal

ini menguntungkan sekali bagi penyelidikan yang sistematis dari obat-obat

baru.

Penemuan-penemuan baru menghasilkan lebih dari 500 macam

obat setiap tahunnya, sehungga obat-obat kuno semakin terdesak oleh obat-

obat baru. Kebanyakan obat-obat kini digunakan, ditemukan sekitar 20

tahun yang lalu, sedangkan obat-obat kuno ditinggalkan dan diganti dengan

obat modern tersebut. Walaupun demikian, seiring dengan perkembangan

zaman penggunaan obat-obatan tradisional mulai kembali digelakkan

dimassa kini, dengan pertimbangan efek samping yang ditimbulkan oleh

obat-obat kimia/modern. “Back to Nature”, itulah slogan yang sering kita

dengar dimedia-media (Drs. Sjukri Kimin, Apt dan Drs. Djoko Soemartopo,

Apt., 2002).


B A B. II

P E M B A H A S A N

II.1. Penemuan Obat-obatan

Pada pembahasan ini, akan dibahas mengenai metode-metode yang

digunakan dalam penemuan obat. Sejak beribu tahun yang lalu. Manusia

selalu berusaha mencari pengobatan saat sakit dengan memanfaatkan

berbagai tanaman meliputi herba, buah, akar, kulit. Berbagai catatan

menunjukkan efek terapi berbagai tanaman temukan di : Cina, India,

Amerika Selatan, dan sekitar Lautan Tengah (Mediterania).

Pada periode pra-saintifik, digunakan produk alam dalam

pengobatan tradisional. Setelah berkembang pengetahuan tentang anatomi

dan fisiologi manusia, perkembangan terapi obat memasuki era ilmiah.

Percobaan tentang absorpsi obat dilakukan pertama kali oleh Magendie

(1783-1855), seorang ahli anatomi dari Paris, yang memberikan racun panah

(Nux vomica) pada hewan coba dengan berbagai rute dan mengamati efek

konvulsi yang dihasilkan.

Dua obat pertama ditemukan sekitar 5100 th yang lalu dalam buku

tentang tanaman : Pen Ts’ao yang ditulis raja Cina Shen Nung :

1. Ch’ang Shan (Dichroa febrifuga), akarnya mengandung alkaloid; saat ini

digunakan untuk terapi malaria dan demam

2. Ma Huang (Ephedra sinica)- mengandung ephedrine; digunakan untuk

stimulan jantung, pereda batuk dan asma. Sekarang digunakan para atlit

karena secara cepat mengubah lemak menjadi energi dan meningkatkan

kekuatan serabut otot.


Tanaman—tanaman yang merupakan sumber obat yang hingga kini

masih digunakan sebagai obat

antara lain:

1. Opium

Abad III SM : Theophrastus menyebuntukan penggunaannya sebagai

analgesik. Abad X : Rhazes (Persia) menggunakan pil opium untuk terapi

batuk, gangguan mental, dan nyeri. Kemudian diketahui opium

mengandung : morfin (analgetik poten), codein (pereda batuk).

2. Daun koka

Daun koka dikunyah oleh pembawa surat (pelari) dan pencari perak suku

Inca di pegunungan Andes sebagai stimulan dan pemberi efek euphoria.

Kemudian diketahui bahwa daun koka mengandung : kokain (anestesi).

3. Akar Rauwolfia serpentina

Akar ini digunakan oleh masyarakat Hindu kuno untuk terapi hipertensi,

insomnia. Kemudian diketahui akar ini mengandung reserpin (obat

antihipertensi).

4. Colchicum autumnale

Alexander Tralles pada abad 6 merekomendasikannya untuk mengatasi

nyeri sendi. Selain itu juga digunakan Avicenna (Percia) abad 11 untuk

terapi gout. Benyamin Franklin mendengar tentang khasiat tanaman ini

dan membawanya ke Amerika. Kemudian diketahui tanaman ini

mengandung colchicine (alkaloid yang saat ini digunakan untuk terapi

gout).

5. Kulit kayu kina


Penduduk asli Amerika Selatan menggunakan kulit kina untuk terapi

demam. Pada tahun 1633 Calancha berlayar ke Amerika Selatan dan

membawanya ke Eropa dan digunakan untuk terapi demam dan malaria.

Pada tahun 1820 senyawa aktif berhasil diisolasi, mengandung kuinin

(obat antimalaria).

6. Daun Digitalis

Tahun 1542 Dokter Inggris sudah mulai menggunakan esktrak daun ini.

Tahun 1785 ekstrak digunakan untuk terapi gagal jantung. Kemudian

diketahui mengandung glikosida steroid, digitoxin dan digoxin.

II.2. Metode Penemuan Obat

A) Sumber Obat

B) Cara penemuan obat


Sumber : WHO Tech.Rep.Ser., 722 (1985)

Serum 2%Vaksin

Mikroba 6%

Binatang 9%

Mineral 9%

Sintesis Parsial 10%

Tanaman 11 %

Sintesis

49 %

a) Cara Tradisional / Klasik

Ketidak sengajaan

Asetanilid (antipiretik) karena kesalahan pemberian resep untuk

pasien infeksi parasit intestinal, namun ternyata dapat menurunkan

suhu tubuh turun. Fenilbutazon (antiinflamasi, analgetik, antipiretik)

ditemukan saat digunakan untuk menambah kelarutan aminopirin.

Penisilin (antibakteri) ditemukan pada kultur bakteri yang

terkontaminasi jamur. Disulfiram (terapi alkoholisme) ditemukan

saat pencarian antelmintik, sebaliknya piperazin (antelmintik) justru

ditemukan saat digunakan untuk terapi gout.

Skrining acak

Semua senyawa yang mungkin diuji aktivitasnya, dengan harapan

ada aktivitas. Metode ini tidak menguntungkan, karena penemuan 1

senyawa antikonvulsan baru setelah pengujian 500.000 senyawa

kimia.

Ekstraksi senyawa aktif dari bahan alam

Beberapa obat yang digunakan saat ini, terutama antibiotik, vitamin

dan hormon, dihasilkan dari pemurnian ekstrak, isolasi dan

identifikasi berdasarkan aktivitas utama. Bumi mempunyai ±

600.000 spesies tanaman, baru <10% telah dipelajari aspek kimia

dan farmakologi. Keberhasilan penemuan obat baru dari bahan alam

didukung oleh : isolasi, rekayasa genetika, manipulasi biokimia jalur

biosintesis tertentu, metode deteksi dan skrining bioaktivitas.

Modifikasi molekuler Obat

Merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk penemuan

obat baru. Dasar modifikasi molekuler : pemilihan senyawa


pemandu / lead compound (senyawa dengan aktivitas biologis sudah

diketahui), kemudian diuji senyawa lain yang mirip, homolog atau

analog.

Contoh : sulfonamida (antibakteri), menghasilkan antimalaria,

antilepra, diuretik, antidiabetes, antitiroid dan urikosurik.

Seleksi atau sintesis obat tunak

Banyak obat berkhasiat tapi terlalu toksik bila digunakan secara

klinis, sementara dasar pemilihan obat bukan hanya berdasarkan

aktivitas tapi keamanan. Obat lunak (soft drug): bahan kimia yang

mempunyai aktivitas biologis dan manfaat terapeutik, mampu diubah

secara in vivo (dimetabolisme) secara terkontrol dan terprediksi

menjadi senyawa tidak toksis, setelah memberikan efek dalam tubuh.

Contoh : Sintesis analog setilpiridinium klorida (I,toksik) menjadi II

yang tidak toksik.

Pra-obat / prodrug

Prodrug bersifat labil, tidak mempunyai aktivitas farmakologis, tapi

dalam tubuh akan diubah menjadi aktif.

Contoh : Bioavailabilitas parasetamol ditingkatkan oleh ester

propacetamol dan sumacetamol.

b) Metode Modern : Rancangan Obat Rasional

Rancangan obat terdiri dari serangkaian program dengan tujuan

penemuan senyawa kimia baru yang berguna sebagai obat, baik untuk

pencegahan penyakit atau pemulihan kesehatan fisik atau mental.

Rancangan obat rasional berarti pencarian obat baru secara logis dan

teoretis, untuk menghasilkan obat dengan efek farmakologi sangat

spesifik. Hal ini memerlukan kerja sama berbagai bidang ilmu : kimia,

biokimia, biologi, fisiologi, mikrobiologi, parasitologi, imunologi dan

farmakologi.


Metode dalam ROR (Rancangan Obat Rasional) :

CADD (Computer-assisted drug design) : fokus pada parameter

fisikakimia yang terlibat dalam aktivitas, HKSA, dan model kimia

kuantum, dengan tujuan untuk menentukan senyawa paling

potensial.

Komputer-dibantu desain obat (Computer-assisted drug design),

menggunakan kimia komputasi untuk menemukan, meningkatkan,

atau obat-obatan studi dan molekul biologis aktif terkait. Tujuan

yang paling mendasar adalah untuk memprediksi apakah molekul

tertentu akan mengikat target dan jika demikian bagaimana kuat.

Mekanika molekul atau dinamika molekul yang paling sering

digunakan untuk memprediksi konformasi molekul kecil dan untuk

model perubahan konformasi dalam target biologis yang mungkin

terjadi ketika molekul kecil mengikat untuk itu. Semi-empiris, ab

initio metode kuantum kimia, atau teori fungsional kepadatan sering

digunakan untuk memberikan parameter dioptimalkan untuk

perhitungan mekanika molekuler dan juga memberikan perkiraan

sifat elektronik (potensial polarisabilitas, elektrostatik, dll) dari calon

obat yang akan pengaruh afinitas pengikatan.

Obat desain dengan bantuan komputer dapat digunakan pada setiap

tahap penemuan obat berikut:

Hit identifikasi menggunakan skrining virtual (atau struktur-

ligan berbasis desain)

Hit-untuk-memimpin optimasi afinitas dan selektivitas

(struktur berbasis desain, QSAR, dll)

Memimpin optimasi optimasi sifat farmasi lain sambil

mempertahankan afinitas


Dua pendekatan yang berbeda yang mungkin di bidang CADD

(Computer-assisted drug design). Jika struktur molekul dari

makromolekul target dikenal metode yang jelas dan langsung dan

telah mencapai tingkat kecanggihan yang tinggi. daerah itu dapat

diperpanjang dengan menggunakan teknik komputasi untuk

memprediksi struktur protein sebagai diilustrasikan di sini oleh

reseptor interleukin-4. Ketika memimpin hanya satu set senyawa

aktif yang diketahui atau pengetahuan tentang transformasi

biokimia yang akan terganggu, maka jalan kurang langsung. Taktik

Saat ini disukai meliputi penggunaan metode kesamaan molekuler

dan kerja jaringan saraf. Kemajuan terbaru termasuk prediksi

potensi relatif bentuk yang berbeda dari obat kiral.

Molecular modeling dan analisis konformasi, dimana konformasi

dan bentuk molekular obat digunakan sebagai panduan dalam

rancangan obat.


Gambar 1. CADD (Computer-assisted drug) design)

Pemodelan molekul (Molecular modeling) mencakup semua metode

teoritis dan teknik komputasi yang digunakan untuk model atau

meniru perilaku molekul. Teknik-teknik yang digunakan dalam

bidang kimia komputasi, biologi komputasi dan ilmu material untuk

mempelajari sistem molekuler mulai dari sistem kimia kecil untuk

molekul biologis yang besar dan majelis materi. Perhitungan

sederhana dapat dilakukan dengan tangan, tapi pasti komputer yang

dibutuhkan untuk melakukan pemodelan molekul dari setiap sistem

berukuran cukup. Fitur umum dari teknik pemodelan molekul adalah

penjelasan tingkat atomistik dari sistem molekul, tingkat terendah

informasi adalah atom individu (atau sekelompok kecil atom). Hal

ini berbeda dengan kimia kuantum (juga dikenal sebagai perhitungan

struktur elektronik) di mana elektron yang dianggap eksplisit.

Manfaat pemodelan molekul adalah bahwa itu mengurangi

kompleksitas sistem, yang memungkinkan lebih banyak partikel

(atom) dipertimbangkan selama simulasi.

Mekanika molekul

Mekanika molekul merupakan salah satu aspek dari pemodelan

molekul, karena mengacu pada penggunaan mekanika klasik /

mekanika Newton untuk menggambarkan dasar fisik di belakang

model. Model molekul biasanya menggambarkan atom (nukleus dan

elektron kolektif) sebagai muatan titik dengan massa terkait.

Interaksi antara atom tetangga yang dijelaskan oleh musim semi

seperti interaksi (mewakili ikatan kimia) dan van der Waals. Potensi

Lennard-Jones sering digunakan untuk menggambarkan gaya van

der Waals. Interaksi elektrostatik dihitung berdasarkan hukum

Coulomb. Atom ditugaskan koordinat dalam ruang Cartesian atau di

koordinat internal, dan juga dapat diberikan kecepatan dalam

simulasi dinamik. Para kecepatan atom terkait dengan suhu sistem,

kuantitas makroskopik. Ekspresi matematika kolektif dikenal sebagai

fungsi potensial dan berhubungan dengan sistem energi internal (U),


suatu kuantitas termodinamika sama dengan jumlah energi potensial

dan kinetik. Metode yang meminimalkan energi potensial yang

dikenal sebagai teknik minimisasi energi (mis. keturunan curam dan

gradien konjugasi), sementara metode bahwa model perilaku sistem

dengan waktu propagasi dikenal sebagai dinamika molekuler.

Variabel

Molekul dapat dimodelkan baik dalam vakum atau dengan adanya

suatu pelarut seperti air. Simulasi sistem dalam vakum disebut

sebagai fase gas simulasi, sementara mereka yang termasuk

keberadaan molekul-molekul pelarut yang disebut sebagai pelarut

simulasi eksplisit. Dalam jenis lain dari simulasi, efek pelarut

diperkirakan menggunakan ekspresi matematika empiris, ini dikenal

sebagai simulasi solvasi implisit.

Aplikasi

Metode pemodelan molekul sekarang secara rutin digunakan untuk

menyelidiki struktur, dinamika, sifat permukaan dan termodinamika

anorganik, sistem biologi dan polimer. Jenis aktivitas biologis yang

telah diselidiki menggunakan pemodelan molekul termasuk protein

folding, katalisis enzim, stabilitas protein, perubahan konformasi

yang terkait dengan fungsi biomolekuler, dan pengakuan molekul

protein, DNA, dan membran kompleks.


Reseptor-fit, adalah metode dimana dilakukan karakterisasi reseptor

farmakologi untuk menentukan bagaimana interaksi obat-reseptor.


Gambar II. Molecular modeling

B A B. I I I

K E S I M P U L A N

Perkembangan Sejarah obat, dari masa lampau sampai sekarang telah

menemukan banyak obat setiap tahuannya. Dengan metode penemuan yang

semakin canggih, mulai dari cara tradisional sampai cara moderen, yang

dirangkumkan dibawah ini :

1. Cara Tradisional / Klasik

a) Ketidak sengajaan

b) Skrining acak

c) Ekstraksi senyawa aktif dari bahan alam

d) Modifikasi molekuler Obat

e) Seleksi atau sintesis obat tunak

f) Pra-obat / prodrug

2. Metode Modern : Rancangan Obat Rasional

Rancangan obat terdiri dari serangkaian program dengan tujuan penemuan

senyawa kimia baru yang berguna sebagai obat, baik untuk pencegahan

penyakit atau pemulihan kesehatan fisik atau mental. Hal ini memerlukan kerja

sama berbagai bidang ilmu : kimia, biokimia, biologi, fisiologi, mikrobiologi,

parasitologi, imunologi dan farmakologi.

Metode dalam ROR :

CADD (Computer-assisted drug design) : fokus pada parameter fisikakimia

yang terlibat dalam aktivitas, HKSA, dan model kimia kuantum, dengan

tujuan untuk menentukan senyawa paling potensial.

Molecular modeling dan analisis konformasi, dimana konformasi dan

bentuk molekular obat digunakan sebagai panduan dalam rancangan obat.

Reseptor-fit, dimana dilakukan karakterisasi reseptor farmakologi untuk

menentukan bagaimana interaksi obat-reseptor.


DAFTAR PUSTAKA

Kimin Sjukri, Apt. dan Drs., Soemartopo Djoko, Apt. Drs., 2002,

Farmakologi Untuk Kelas I Jilid I, Departemen Kesehatan,

Indonesia

Anonym. Drug Design From Wikipedia, the encyclopedia

<http://en.wikipedia.org/wiki/drug_design>[02/12/2011]

Anonym. Molecular Modeling From Wikipedia the free encyclopedia

<http://en.wikipedia.org/wiki/molekular_modeling>[02/12/2011]

Herowati Rina. Metode Penemuan Obat

<http://rinaherowati.files.wordpress.com/2010/10/1_pendahuluan.pdf>


Penda Hulu An

Documents

Transcript of Penda Hulu An