SIFAT FISIK DAN KIMIA MOLEKUL OBAT

Sifat fisik adalah sifat yang dapat diukur dan diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari zat tersebut.

Sebagai contoh, kita dapat mengukur titik leleh dari es dengan memanaskan sebuah balok es dan mencatat pada suhu berapa es tersebut berubah menjadi air.

Sifat kimia adalah sifat yang untuk mengukurnya diperlukan perubahan kimiawi. Contoh lain dari sifat kimia zat adalah dapat berkarat, dapat terbakar, dll.

Sifat Materi 1. Sifat ekstensif : sifat yang bergantung pada

jumlah materi

Contoh : Massa, volume, dll

2. Sifat intensif : sifat yang tidak bergantung pada jumlah.

contoh : manis, rasa,massa jenis, dan wujud

Sifat fisis dapat berupa sifat ekstensif atau intensif. Namun semua sifat kimia tergolong sifat intensif

Contoh perubahan fisik, yaitu :1. Es mencair

2. Raksa menguap

Walaupun wujud dari es dan raksa pada contoh diatas berubah wujudnya, namun senyawa atau materi yang menyusunnya tidak berubah sama sekali (H2O dan Hg)

Contoh perubahan kimia adalah :

3. Kertas terbakar menjadi asap dan abu

4. Besi berkarat

Kertas berubah menjadi zat baru yang berbeda dengan asalnya. Demikian juga dengan besi yang beroksidasi menjadi oksida besi

Molekul obat berada dalam berbagai keadaan :

Padatan kristalin

amorf

higroskopis

Cairan

Gas

Sifat fisik molekul obat merupakan faktor penting

dalam formulasi obat dan penghantaran obat.

PEMBAGIAN SENYAWA OBATBAHAN OBAT

SENYAWA ANORGANIKNETRAL

ASAM

BASA

GARAM ANORGANIK

SENYAWA ORGANIKASAM LEMAH

MOLEKUL NETRAL

GARAM ORGANIK

BASA LEMAH

6

GAYA ANTAR MOLEKUL DALAM LARUTAN

SIFAT FISIK MOLEKUL OBAT

Sifat fisik suatu molekul sangat bergantung pada gaya tarik antar molekul.

1.Titik didih 2. Titik leleh3. Polaritas4. Kelarutan

Gaya London mengakibatkan titik leleh dan titik didih molekul menjadi lebih rendah daripada molekul lain dengan massa atom relatif (Mr).

Jika molekul-molekulnya kecil, zat-zat ini biasanya berbentuk gas pada suhu kamar.

Molekul yang mempunyai gaya tarik-menarik dipol-dipol menyebabkan titik didih dan titik leleh lebih tinggi daripada molekul yang memiliki Gaya London pada molekul dengan massa molekul relatif sama.

Hal ini karena gaya tarik dipol-dipol lebih kuat daripada Gaya London.

Senyawa yang memiliki ikatan hidrogen akan memiliki titik didih lebih tinggi dari pada molekul yang memilih ikatan Van Der Waals atau gaya tarik dipol-dipol.

Senyawa yang memiliki ikatan Hidrogen akan memiliki titik didih dan titik leleh yang lebih tinggi dari senyawa lain yang tidak memiliki ikatan hidrogen.

Bandingkanlah molekul yang memiliki ikatan hidrogen (HF, NH3, H2O) dengan molekul segolongannya.

Titik didih H2O lebih tinggi daripada H2S, H2Se dan H2Te.

Begitu pula titik didih NH3 lebih tinggi daripada PH3, AsH3, SbH3.

Senyawa yang membentuk ikatan hidrogen inter molekul akan memiliki titik didih dan titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa yang membentuk ikatan hidrogen intra molekul.

Hal ini karena energi kinetik ikatan hidrogen inter molekul lebih besar dari pada ikatan hidrogen intra molekul.

HI memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada HCl, HCl lebih polar dari HI. Massa molekul relatif HI lebih besar daripada HCl sehingga titik didih HI lebih tinggi dari HCl.

Hal ini menunjukkan bahwa Gaya London lebih dapat digunakan dalam membandingkan sifat zat dengan massa molekul relatif yang jauh berbeda.

Ikatan hidrogen tidak hanya berpengaruh pada titik didih dan titk leleh suatu zat tetapi juga kelarutannya dalam suatu pelarut.

Senyawa yang berikatan hidrogen mudah larut dalam senyawa lain yang juga berikatan hidrogen.

Contohnya NH3 dalam H2O

KELARUTAN METANOL DALAM AIR

Akibat lain dari adanya ikatan hidrogen adalah terjadinya penyimpanan massa molekul relatif. Seperti halnya asam etanoat (asam asetat) atau dalam kehidupan sehari-hari dikenal dengan asam cuka, yang biasa di jumpai dalam wujud larutan tetapi dapat dijumpai dalam wujud gas

Wujud yang terakhir ini terjadi karena dua molekul asam cuka bergabung bersama dengan ikatan hidrogen sehingga massa molekul relatifnya (Mr) menjadi 120, dua kali besar dari biasanya yaitu 60.

• Sifat fisika molekul obat seperti pKa dan koefisien partisi serta reaksi-reaksi degradasi suatu obat memegang peranan penting dalam mendesain metode analisis.

• Gabungan beberapa gugus fungsional dalam satu molekul obat akan menentukan keseluruhan sifat-sifat molekul obat tersebut.

ASAM DAN BASA DALAM LARUTAN AIR

Teori Asam Basa

ArheniusBronstedLewis

Donor proton (H+)Donor protonAkseptor pasangan elektron

Donor hidroksida (OH-)Akseptor protonDonor pasangan elektron

22

PEMBAGIAN SENYAWA OBAT ORGANIK

SENYAWA ORGANIKASAM LEMAH

R-COOH

MOLEKUL NETRALNON IONIK

GARAM ORGANIKR-COONa, Ar-COONa,

RNH2.HCl, ArNH2.HCL, NaOAr

BASA LEMAHR-NH2, Ar-NH2

23

ASAM LEMAH Sukar larut dalam air, kecuali asam organik suku

rendah (asam asetat, asam propionat, asam barbiturat)

Larut dalam pelarut organik (eter, kloroform, heksan, etanol)

Contoh : asam salisilat, asam benzoat, asam asetilsalisilat (asetosal).

24

Asam asetilsalisilatAsam benzoat

BASA LEMAH Sukar larut dalam air Larut dalam pelarut organik (eter, kloroform,

heksan, etanol) Contoh : alkaloida (kinin, kodein, morfine,

papaverin), antihistamin (CTM, prometazin)

25

papaverinprometazine

GARAM ORGANIK Larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut

organik Contoh : C6H5COONa, Na benzoat, Tiamin HCl,

Kodein HCl, Papaverin HCl, Na salisilat, Tetrasiklin HCl, Morfine HCl, Piridoksin HCl.

26

Tiamin HCl

Na benzoat

Na Salisilat

MOLEKUL NETRAL Umumnya sukar larut dalam air Contoh : kloramfenikol, parasetamol.

27

paracetamol

PARASETAMOL

obat analgetika antipiretika dengan gugus amida

gugus amida (netral), gugus hidroksi fenolik (asam sangat lemah, pKa 9,5)

hampir semua amida sangat stabil terhadap hidrolisis

EFEK KEASAMAN OBAT

Aspirin di dalam lambung akan terhidrolisis menjadi asam salisilat.

Gugus asam karboksilat dan gugus hidroksil fenolik yang terdapat pada molekul aspirin membuat senyawa bersifat asam

Penggunaan aspirin akan meningkatkan kondisi asam lambung secara signifikan pendarahan.

ASPIRIN

obat analgetika-antipiretika

gugus asam karboksilat (asam lemah, pKa 3,5), ester fenolik (tidak stabil)

koefisien partisi yang tidak terionisasi pada pH asam P = ± 631 (oktanol/air)

dapat mengalami hidrolisis ester dengan cepat oleh OH-

5-FLUORO URASIL

obat antikanker

gugus ureida nitrogen A (asam, pKa 7,0), gugus ureida nitrogen B (asam sangat lemah, pKa13,00)

koofesien partisi dalam bentuk tak terionisasi P = ± 0,13 (oktanol/air)

molekul cukup stabil

SULFADIAZIN

obat antibakteri

gugus cincin diazin (basa sangat lemah, pKa 2), gugus nitrogen sulfonamid (asam lemah, pKa 6,5), gugus amin aromatis (basa lemah, pKa < 2)

koofesien partisi dalam bentuk tak terionisasi P = ± 0,55 (oktanol/air)

ISOPRENALIN

obat simpatomimetik

gugus amin sekunder(basa, pKa 8,6), gugus benzil alkohol (netral), gugus katekol (asam lemah, pKa 10-12)

koofesien partisi dalam bentuk tak terionisasi sangat mudah larut dalam air

molekul mudah dioksidasi paparan sinar/udara

PREDNISOLON

obat kortikosteroid

gugus keton(netral), gugus alkohol primer, sekunder, tersier (netral)

koofesien partisi dalam P = ± 70 (oktanol/air), tidak mengalami ionisasi.

reaksi eliminasi karena pengaruh panas pada ester berlangsung secara cepat.