UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA 2016 Pengantar Kimia Medisinal Oleh : Tim Kimia Medisinal FFS UHAMKA Materi Definisi Ruang lingkup Keterkaitan dengan bidang ilmu lainnya Pengembangan obat baru Peran Kimeddalam pengembangan obat Definisi Burger (1970) Ilmu pengetahuan yg merupakan cabang ilmu kimia dan biologi, digunakan untuk memahami menjelaskan mekanisme kerja obat. Sebagai dasar adalah dengan menetapkan hubungan struktur kimia dg aktivitas biologis obat, serta melibatkan perilaku biodinamik melalui sifat fisik dan kereaktifan kimia senyawa obat. IUPAC (1974) Ilmu pengetahuan yg mempelajari penemuan, pengembangan, identifikasi & interpretasi cara kerja senyawa biologis aktif obat pada tingkat molekul. Definisi Taylor & Kennewell (1981) Studi kimiawi senyawa atau obat yg memberikan efek menguntungkan dalam sistem kehidupan, & melibatkan studi hubungan struktur kimia senyawa dg aktivitas biologis serta mekanisme cara kerja senyawa pada sistem biologi dalam usaha mendapatkan efek pengobatan yg maksimal dan memperkecil efek samping yg merugikan Ilmu yg mempelajari hubungan struktur kimia suatu senyawa atau obat dengan aktivitas bilogisnya. Ruang lingkup Isolasi & identifikasi senyawa aktif dalam tanaman yg secara empirik telah digunakan untuk pengobatan. Sintesis struktur analog dari bentuk dasar senyawa yang mempunyai aktivitas pengobatan potensial Sintesis struktur induk baru dengan cara sintesis senyawa organik. Mencari hubungan struktur kimia dengan cara kerja obat. Mengembangkan rancangan obat. Mengembangkan hubungan struktur kimia dengan aktivitas biologis obat melalui sifat kimia fisika dan bantuan statistik. Sumber obat esensial (WHO, 1985) Sintesis kimia Tumbuhan Semisintetik Mineral Hewan Mikrooorganisme Vaksin Sera 48,9% 11,1% 9,5% 9,1% 8,7% 6,4% 4,3% 2% Kimed – ilmu lainnya Kimia Analisa Kimia Organik Kimia Fisika Biokimia Kimia Medisinal Farmasetika Biotransformasi Farmakologi Biologi Mikrobiologi Fisiologi Kedokteran Klinik Toksikologi Patologi Pencarian Senyawa Aktif Pencarian Senyawa Penuntun Modifikasi Struktur HKSA Analisa Statistik Modifikasi Struktur (Tujuan) Efek lebih poten ESO minimal Spektrum lebih spesifik Spektrum lebih luas Profil farmakokinetik lebih baik. Aktivitas baru Ag+ H2NH2C SO2NH2 H2N - N SO2 N N Mafenid Perak sulfadiazin Obat luka bakar Pentingnya sifat kimia fisika Sebagai dasar untuk menjelaskan aktivitas biologis obat, karena: Sifat kimia fisika memegang peran penting dalam transpor obat untuk mencapai reseptor. Sebelum mencapai reseptor molekul obat harus melewati bermacam-macam sawar membran, berinteraksi dengan senyawa CES mapupun CIS\ Hanya struktur dengan spesifitas tinggi (secara sterik, elektronik) saja yang dapat berinteraksi dengan reseptor biologis Peran Kimia medisinal dalam pengembangan obat Hubungan Kuantitatif Struktur-Aktivitas (HKSA) atau Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) bagian penting dari kimia medisinal dalam usaha mendapatkan obat baru dengan aktivitas yang dikehendaki dan biaya yang lebih ekonomis Kimia medisinalkhas untuk bidang farmasiciri khususmemilih obat terbaik dari senyawa seturunan atas dasar hubungan strukturaktivitasKIE profesional dan penelitian pengembangan obat Pengembangan Obat Baru Percobaan Kimia Pertama Penapisan farmakologi Uji toksisitas akut 8000 - 10000 2500 Studi percobaan farmakologi yg lebih luas Uji toksisitas kronik & uji klinik 1 AKTIVITAS OBAT Berdasarkan aktivitas farmakologinya 1. Obat berstruktur tidak spesifik karakteristik : * efek biologis berhubungan langsung dg aktivitas termodinamik * efek sama jika aktivas termodinamika sama walau struktur berbeda • Dosis sgt besar jika dibandingkan dg obat spesifik Contoh : anetesi sistemik (eter, kloroform ) Insektisida ( fenol, kresol, resorsinol) 14 KIMIA MEDISINAL/BAB 1 AKTIVITAS OBAT 2. Obat berstruktur spesifik Karakteristik : • Kadar rendah • Sifat fisika kimia berperan dalam aktivitas biologi • Memiliki struktur dasar yang bertanggungjawab thdp aktivitas biologis • Perubahan struktur sedikit saja meyebabkan perubahan aktivitas yg drastis. Contoh : senyawa kolinergik, turunan feniletilamin, antikanker turunan pirimidin 15 KIMIA MEDISINAL/BAB 1 PENGGOLONGAN OBAT berdasarkan besarnya jumlah molekul yg harus diperhatikan, penggolongan obat didasarkan atas : 1. 2. 3. 4. 5. Struktur kimia Aksi farmakologik Penggunaan terapetik Terapetik anatomi struktur kimia Mekanisme aksi tingkat molekul 16 KIMIA MEDISINAL/BAB 1 Menurut Annual Report in Medicinal Chemistry 1. Susunan saraf pusat (psikofarmasetik) Antipsikosis b. Antiparkinson c. Sedatif-hipnotik d. Stimulan e. Alzheimer a. 2. Obat farmakodinamik Obat yang memperbaiki fungsi tubuh yang tidak bekerja dengan baik, meliputi obat jantung, saluran nafas, saluran cerna, antialergi 17 KIMIA MEDISINAL/BAB 1 Menurut Annual Report in Medicinal Chemistry 3. Obat kemoterapetik Obat yang mempunyai toksisitas selektif terhadap organisme parasitik yang menyerang tubuh 4. Penyakit metabolik dan fungsi endokrin Obat yang tidak termasuk dalam ketiga golongan di atas, meliputi antiinflamasi, antirematik, dermatologis, antiobesitas 18 KIMIA MEDISINAL/BAB 1 PENGGOLONGAN OBAT ATAS DASAR TERAPETIK ANATOMI STRUKTUR KIMIA A : Saluran cerna dan metabolisme B : Darah dan organ pembentuk darah C : Sistem kardiovaskuler D : Dermatologis G : Sistem genetourinaria dan hormon kelamin H : Sediaan hormonal sistemik J : Antiinfeksi umum L : Antineoplastik dan imunosupresan M : Sistem muskuloskeletal N : SSP P : Antiparasit R : Sistem pernapasan S : Organ sensori 19 KIMIA MEDISINAL/BAB V : Lain-lain 1
