7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
1/26
Hubungan struktur, kelarutan
dan aktivitas biologis obat
Bambang Tri Purwanto
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
3/26
Gugushalogen
Sifat khas
Efek elektronegatif kuat
Bila disubtitusikan pada cincin
aromatik mjd bersifat lipolik
Gugus I, Cl,Br
Sifatlipolik
Sifat hidrolikGugus F
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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.
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
5/26
Hubun$an ifat kelarutan dala( le(ak dan akti)ita
anti)iru turunan iatin--tioe(ikarbaon
Subtituen *R+ Kelarutan dala(
klorofor(
"kti)ita anti)iru
relatif
-COOH
.-OCH& & ,&
/-CH& 0 &,/
/-Cl 1 0,
-! 1 &3,0
-Cl 23 0.
#idak terubtitui &2 1
R
N
N NH C NH2
OS
H
1
/
.
2
&
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
6/26
Hubun$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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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 $$$
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
8/26
Hubun$an kelarutan dan akti)ita antibakteri n alkohol
pri(er terhadapB. typhosus*"+ danS. aureus*5+
6,2
5,4
4,6
3,0
3,8
3,2 4,0 4,8 5,6 6,4
'o$ Kelarutan * 8 1 $rl4l +-6
'o$ kadar tokik
( x 10 grl/l )-6
C
5
"
Butanol
"(ilalkohol
Heksanol
HeptanolOktanol
Garis e!enu"an
#$ aureus
B$ t%p"osus
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
9/26
%umlah atom karbon $$$ &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##
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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.
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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*
$#"*#"
*#"
*#"
1
H( )
(
(R
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
14/26
Hubungan Koefsien Partisi & EekHubungan Koefsien Partisi & Eek
Anestesi !istemikAnestesi !istemik
"verton dan #e$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$a*a dalam asa
lemak dan asa air .aringan,
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
15/26
ada hubungan antara aktivitasanestesi dengan P lemak/air,
Han$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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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,
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
22/26
Hubungan kadar bakterisid insektisida $angmudah menguap terhadap Salmonella typhosa
dengan aktivitas termodinamik %a)
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
23/26
!en$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
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
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$ai struktur dasar karakteristikan bertan un a*ab terhada eek
S dikit b h t kt d t hi
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
25/26
Sedikit perubahan truktur dapat (e(pen$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$i a(a dan
7/26/2019 Hubungan Struktur, Kelarutan Dan Aktivitas Biologis Obat
26/26
%ada obat tertentu truktur berbeda, efek far(akolo$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+
Top Related