SIFAT FISIKA DAN KIMIA MOLEKUL OBAT

SIFAT FISIKA DAN KIMIA MOLEKUL OBATMustika Furi, M.Si, Apt

SIFAT FISIKA DAN KIMIASifat fisika molekul organik seperti pKa dan koefisien partisi berhubungan erat dalam mendesain metode analisisGabungan beberapa gugus fungsional dalam suatu molekul obat akan menentukan keseluruhan sifat-sifat molekul obat tersebut.

TEORIASAM BASAArrhenius

Donor hidrogen H+

Donor hidroksida OH-

Bronsted

Donor Proton

Akseptor Proton

Lewis

Akseptor pasangan elektron

Donor pasangan elektron

Perhitungan pH untuk Asam dan Basa Dalam Larutan Air

pKa dan kekuatan Asam-BasaReaksi suatu larutan tergantung pada tetapan disosiasi asam (Ka) dan tetapan disosiasi basa (Kb).Suatu larutan bereaksi netral jika Ka = Kb, bereaksi asam jika Ka > Kb, dan bereaksi basa jika Kb> Ka.Untuk asam : semakin kecil nilai pKa maka asam tersebut semakin kuat, dan sebaliknya.Untuk basa : semakin besar nilai pKa maka basa tersebut semakin kuat, dan sebaliknya

pKa = - log Ka = log (1 / Ka)

reaksi HA Ka H+ + A- maka Ka = [H+] [A-] HAAsam Lemah dan Basa LemahAsam lemah dalam larutan air tidak terionisasi sempurna dan berada dalam kesetimbangan dengan asam yang tidak terdisosiasiContoh soal:C6H5COONa is a salt of a weak acid C6H5COOH. A .10 M solution of C6H5COONa has a pH of 8.60.1. calculate [OH-] of C6H5COONa2. calculate K for: C6H5COO- + H2O C6H5COOH + OH-3. calculate Ka for C6H5COOH

Ionisasi Molekul ObatNilai Pka suatu molekul obat terkait dengan formulasi obat dan dalam desain metode analisis untuk penentuan kadarnya.Persamaan untuk menghitung persentase ionisasi asam dan basa adalah:Asam % ionisasi: = 10pH-pKa x 100 % 1+10pH-pKa2. Basa% ionisasi: = 10pKa-pH x 100 % 1+10pKa-pH

LARUTAN BUFFERbuffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsungBuffer biasanya merupakan campuran dari larutan asam/basa lemah dengan asam/basa kuat

Pembagian senyawa obat organikAsam LemahSukar 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).

Asam asetilsalisilat

Asam benzoatBasa LemahSukar larut dalam airLarut dalam pelarut organik (eter, kloroform, heksan, etanol)Contoh : alkaloida (kinin, kodein, morfine, papaverin), antihistamin (CTM, prometazin)

papaverin

prometazineGaram OrganikLarut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organikContoh : C6H5COONa, Na benzoat, Tiamin HCl, Kodein HCl, Papaverin HCl, Na salisilat, Tetrasiklin HCl, Morfine HCl, Piridoksin HCl.

Tiamin HCl

Na benzoat

Na SalisilatMolekul NetralUmumnya sukar larut dalam airContoh : kloramfenikol, parasetamol.

paracetamol

Profil fisiko-kimia molekul obat (1)Parasetamolaspirinobat analgetika antipiretika dengan gugus amidagugus amida (netral), gugus hidroksi fenolik (asam sangat lemah, pKa 9,5)hampir semua amida sangat stabil terhadap hidrolisisobat analgetika-antipiretikagugus 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 urasilsulfadiazinobat antikankergugus ureida nitrogen A (asam, pKa 7,0), gugus ureida nitrogen B (asam sangat lemah, pKa 13,00)koofesien partisi dalam bentuk tak terionisasi P = 0,13 (oktanol/air)molekul cukup stabilobat antibakterigugus 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)

isoprenalinprednisolonobat simpatomimetikgugus 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 airmolekul mudah dioksidasi paparan sinar/udaraobat kortikosteroidgugus 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.

GRAVIMETRI1/10/2013Analisis Gravimetri Analisis gravimetri melibatkan: pembentukan, isolasi dan pengukuran berat dari suatu endapanPersyaratan pd analisa gravimetri:Zat yg ditentukan hrs dpt diendapkan secara terhitung (99%)Endapan yg terbentuk hrs cukup murni dan dapat diperoleh dlm bentuk yg cocok untuk pengolahan selanjutnya.

adalah cara analisis kuantitatif berdasarkan berat tetap (berat konstannya)Metode PengendapanSampel yg akan ditentukan dg gravimetri ditimbang secara kuantitatif, dilarutkan dalam pelarut tertentu kemudian diendapkan kembali dengan reagen tertentu. Senyawa yang dihasilkan harus memenuhi syarat yaitu memiliki kelarutan sangat kecil sehingga bisa mengendap kembali dan dapat dianalisis dengan cara menimbang.Endapan yang terbentuk harus berukuran lebih besar dari pada pori-pori alat penyaring (kertas saring), kemudian endapan tersebut dicuci dengan larutan elektrolit yang mengandung ion sejenis dengan ion endapan.

Endapan yang terbentuk dikeringkan pada suhu 100-130 derajat celcius atau dipijarkan sampai suhu 800 derajat celcius tergantung suhu dekomposisi dari analit.Metode PenguapanBerat sampel sebelum dipanaskan merupakan berat senyawa dan berat air kristal yang menguap. Pemanasan untuk menguapkan air kristal adalah 110-130 derajat celcius, garam-garam anorganik banyak yang bersifat higroskopis sehingga dapat ditentukan kadar hidrat/air yang terikat sebagai air kristal.

Metode ElektrolisisEndapan yang terbentuk selanjutnya dapat ditentukan berdasarkan beratnya, misalnya mengendapkan tembaga terlarut dalam suatu sampel cair dengan cara mereduksi. Cara elektrolisis ini dapat diberlakukan pada sampel yang diduga mengandung kadar logam terlarut cukup besar seperti air limbah.

Kinerja Metode Gravimetri Relatif lambat Memerlukan sedikit peralatan Neraca dan oven Tidak memerlukan kalibrasi Hasil didasarkan pada berat molekul Akurasi 1-2 bagian per seribu Sensitivitas: analit > 1% Selektivitas: tidak terlalu spesifik

PROSEDUR GRAVIMETRI