catatan kimia medisinal

Catatan Kimia medisinal

Kimia medisinal menurut burger Merupakan cabang ilmu kimia dan biologi yang digunakan untuk memahami dan mejelaskan mekanisme kerja obat. Sebagai dasarnya yaitu mencoba menerapkan hubungan struktur kimia dengan aktivitas obat, serta hubungan biodinamik dengan sifat fisika dan reaktivitas kimia.Kimia medicinal menurut IUPAC,1974 Ilmu pengetahuan yang mempelajari penemuan, pengembangan, identifikasi dan interpretasi cara kerja senyawa aktif biologis (obat) pada tingkat molekul dan melibatkan studi, identifikasi dan sintesis produk metabolism obat dan senyawa yang berhubunganRuang lingkup Kimia medicinal1. Isolasi dan identifikasi senyawa aktif dalam tanamanyanng secara empiric telah digunakan untuk pengobatan.2. Sintesis struktur analog dari bentuk dasar senyawa yang mempunyai aktivitas pengobatan yang potensial.3. Mencari struktur induk yang baru dengan cara sintesis senyawa organic dengan atau tanpa berhubungan dengan zat aktif alamiah.4. Menghubungkan struktur kimia dengan cara kerja obat.5. Mengembangkan rancangan obat.6. Mengembangkan hubungan struktur dan aktivitas biologis melalui sifat kimia, fisika dengan bantuan dtatistik.Definisi dan istilaha) Kimia Medisinal : Desain dan pengembangan senyaa aktif serta optimasi senyawa aktif menjadi senyawa obat.b) Senyawa aktif : Senyawa kimia yang mampu memicu terjadinya aktivitas biologi didalam organism hidup.c) Senyawa obat : Senyawa aktif yang telah diijinkan pihak berwenang untuk digunakan pada manusia atau hewan dengan tujuan pencegahan, pengenalan, peredaan atau terapi suatu penyakit.d) Aktivitas biologis : Keseluruhan perubahan-perubahan didalam suatu system biologi yang dipicu atau disebabkan aleh suatu senyawa aktif.e) Obat: Bentuk sediaan tertentu dari senyawa obat yang digunakan untuk manusia atau hewan.f) Optimasi Senyawa Aktif : bertujuan untuk mengurangi atau meminimalkan efek samping dengan memperhatikan aspek farmakokinetik obat meliputi absorbsi, distribusi, metabolism, ekskresi.Faktor- faktor umum yang mempengarui yaitu : Sifat fisiko kimia : kelarutan, koefisien partisi, derajat ionisasi, aktivitas permukaan. Struktur kimia : Mesomeri, induksi, isotersm, potensial redoks, tipe ikatan kimia, distribusi elektronik. Konformasi spatial : konfigurasi dan stereokimia obat dan target.Penjelasannya1. Kelarutan : kelarutan dalam media polar dan non polar,relevan dalam satu seri homolog,aktifitas anti bakteri n-alkohol primer,kresol, alkil fenol berkorelasi langsung dengan kelarutannya dengan lemak.2. Koefisien partisi : Koefisien lemak air merupakan parameter untuk memperkirakan kepolaran senyawa obat, untuk senyawa yang aktivitasnya biologinya berkorelasi dengan kelarutannya dalam lemak, koefisien partisi lemak air merupakan parameter penting.3. Derajat ionisasi : Kebanyakan asam atau basa lemah, derajat disolusi dipengarui oleh pH medium, persamaam handerson-hasselbach : pKa = pH log (garam/asam), derajat ionisasi dipengarui ketersediaan hayati.4. Aktivitas permukaan : dipengarui oleh tegangan permukaan larutan pada membrane biologis, tegangan permukaan berbanding terbalik dengan aktivitas biologik.5. Mesomeri dan induksi : Mesomeri merupakan fenomena dimana terjadi delokalisasi electron ikatan, mudah terjadi bila terdapat system ikatan rangkap terkonjugasi. Induksi menyatakan kecenderungan suatu substituent dalam system aromatic untuk mendorong atau menarik electron. Keduanya dapat mempengarui reaktivitas suatu senyawa demikian pula aktivitas biologisnya.6. Isosreris, bio isoteris : Pertukaran atom-atom dalam suatu molekul tanpa menyebabkan perubahan sifat-sifat.7. Konfortasi spatial : Konfigurasi susunan ruang atom atau kelompok atom disekitar atau sekeliling bagian baku dari suatu molekul (ikatan rangkap, atom c asimetrik, bidang kiral), pasangan enantioner, masing-masing enantioner memiliki aktivitas biologi yang berbeda (kualitas maupun kwantitas).Macam-macam struktur obat (senyawa aktif ) Non struktur spesifikk : kerja obat berdasarkan sifat fisika, dosis besar, tidak ada target yang spesifik. Struktur spesifik : struktur kimia obat sangat berpengaruh terhadap kerja obat, dosis kecil sedang, target selektif. Stereo spesifik : konfigurasi pada pusat atau bidang kiral yang mempengarui kerja obat, dosis kecil, target spesifik.Obat dan ReseptorObat memodifikasi fungsi normal sel atau jaringan.Target kerja Obat : Reseptor Enzim Protein transport Asam nukleat Letak di permukaan atau didalam sel Pembentukan kompleks ligan-targetTempat pengikatan (binding site ) Sering dinyatakan sebagai reseptor Ikatan ligan-target sangat spesifik (afinitas ikatan tinggi) Penyebab : interaksi hidrofobik,ikatan hydrogen, kompleks transfer muatan, interaksi dipole-dipol, ikatan kovalen. Wujud Reseptor1. Lipoprotein atau glikoprotein merupakan jenis reseptor yang paling umum.Keduanya biasanya terpadu kuat dalam membrane plasma atau membrane organel sel sebagai protein instrinsik.2. Lipid3. Protein murni

4.Agonis antagonis Agonis : ikatan ligan target menyebabkan reaksi lanjutanAntagonis : Obat menghalangi pengikatan ligan fisiologis dengan molekul targetAseptor : senyawa yang dapat mengikat obat tetapi tidak menimbulkan efek, misalnya protein plasma.Ciri- ciri antagonis kompetitif1. Tidak mengubah efek maksimal agonis2. Afinitas agonis terhadap reseptor menjadi lebih kecil3. Untuk memberikan efek maksimal yang sama dosis agonis harus lebih besar4. Kurva KLDR geser kanan sejajar5. Antaraksi agonis- antagonis reversibleAntagonis non kompetitif1. Merupakan antagonis yang bekerja pada reseptor yang sama secara ireversibel2. Cirinya : afinitas agonis tetap3. Efek maksimum berkurang4. Parameter pD2' : log negative kadar antagonis yang menyebabkan kadarnya Emaks agonis berkurang50%.Antagonis fisiologi atau fungsional Agonis dan antagonis mempunyai reseptor sendiri,mempunyai aktivitas intrinsic,timbul efek,efek berlawanan. Reseptor bekerja pada system yang sama, misalnya histamine bekerja sebagai bronkokonstriksi dengan salbutamol yang bekerja sebagai bronkodilatasi.Antagonisme biokimia Mempunyai proses biokimiawi Obat ke-2 akan mempengarui secara tidak langsung obat ke-1 yang tersedia pada tempat kerja. Misalnya wafarin dengan fenobalbitalAntagonis kimia Agonis dengan antagonis menghasilkan produk yang tidak aktif Misalnya tetrasiklin dengan kalsium5. Interaksi hidrofobikJika dalam larutan berair terdapat molekul hidrofob, molekul air akan tersusun desekelilingi molekul tersebut membentuk cluster.Semakin kompak molekul tersebut dibutuhkan molekul air lebih sedikit.6. Ikatan hydrogenIkatan non kovalen terpenting dalam system biologis.Merupakan factor penggerak jarak jauh yang terpenting.Dipengarui oleh factor steris.Mengikuti hokum colums.7. Kompleks transfer muatanKompleks yang membentuk pasangan ion dimana terjadi keadaan transisi transfer muatan.Kelompok donor dan akseptor muatan.Donor : struktur kaya electron.struktur yang memiliki electron sunyi.Akseptor : struktur yang deficit electron, struktur yang memiliki gugus penarik electron, atom H yang bersifat asam lemah (CH asiditas).8. Interaksi dipole-dipol.ikatan ionicPerbedaan elektronegatifitas antar atom menyebabkan distribusi electron asimetrik dalam suatu molekul.Terjadi pada berbagai gugus fungsi yang lazim terdapat pada molekul obat.Interaksi dipole-dipol atau ion-dipol membantu menstabilkan kompleks obat reseptor.9. Ikatan kovalenTidak terlalu banyak berperan dalam interaksi obat.Beberapa contoh : alkyl ating agent, asetosal, penisilin, sefalosporin10. Reseptor terikat protein GHubungan kuantitatif aktivitas strukturHKSA : merupakan bagian penting rancangan obat baru dengan : Aktivitas lebih besar Lebih selektif Toksisitas atau efek samping lebih rendah Kenyamanan yang lebih tinggi Lebih ekonomisModel HKSA ada 2 yaitu :1. Model denovo free wilsoon2. Model ifer HanschModel HKSA free WilsonModel denovo ini kurang berkembang karena : Tidak dapat digunakan bila efek subtituen tidak bersifat linier Bila ada interaksi anta substituent Memerlukan banyak senyawa dengan kombinasi substituent bervariasi untuk menarik kesimpulan yang benarKeuntungan Dengan menguji HKSA turunan senyawa bermacam-macam gugus substitusi pada berbagai zona Digunakan bila tidak ada tetapan kimia fisika dari senyawa dan uji aktivitas lebih lambat dibandingjan dengan sintesis turunan senyawaHKSA HanschModel Hansch lebih berkembang dan lebih banyak digunakan dibandingkan free Wilson karena : Lebih sederhana Konsepnya secara langsung behubungan prinsip-prinsip kimia fisika organic yang sudah ada Dapat digunakan untuk hubungan linear ataupun non linear Data parameter sifat fisika kimia substituent sudah banyak tersedia dalam table-tabel statistika Model Hansch telah banyak digunakan untuk menjelaskan hubungan aktivitas turuna obatHistamiin 1. Merupakan senyawa normal yang ada dalam jaringan tubuh (sel mast dan basofil )2. Berperan terhadap berbagai proses fisiologis penting yaitu mediator kimia dikeluarkan pada fenomena alergi seperti rhinitis,urikaria3. Sumber histamine dalam tubuh yaitu histidin yang mengalami dekarboksilasi4. Histamine cepat dimetabolisme melaui reaksi oksidasi, N metilisasi, dan asetilasiAnti histamineAntihistamin digunakan untuk mencegah dilatasi dari sel darah, H1 : allergen debu. Kelainan tidur.Antihistamin terdapat 2 generasi yaitu :1. Generasi 1 yang klasik biasanya menimbulkan kantuk (alkyl amin, benadril )2. Generasi 2 tidak menimbulkan kantuk, tidak sampai di system otak, kerja lebih lama sangat spesifik untuk H 1 atau H 2 saja (kloratadin). Efek samping yaitu : diare, insomnia, taki kardia, mulut kering, sekresi lewat susu dan plasenta.Molekular modelingMolecular modeling digunakan untuk menyederhanakan molekul agar bentuk molekul dapat diamati secara visual.Bentuk- bentuk1. Molecular grafik2. Molecular berbagai dimensi3. Menggunakan berbagai reaksi kimia (perubahan warna, bentuk, anergi, endapan). Keadaan energy yang lemah membuat kondisi yang stabil atau dalam keadaan stabil. Energi molecular (electron dan neutron )