Kimia medisinal adalah ilmu pengetahuan

20 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

A.Pengantar kimia farmasi

Kimia : ilmu pengetahuan yang mempelajari materi atau zat dalam hal susunan ,sifat-sifat dan perubahannya.

Farmasi : ilmu yang mempelajari cara membuat ,memformulasikan ,menyimpan dan menyediakan obat.

Kimia farmasi : ilmu pengetahuan yang mempelajari penemua ,pengembangan ,identifikasi,dan interpretasi obat pada tingkat molekul.

Sediaan farmasi adalah obat,bahan obat,obat tradisional,dan kosmetika pengertian obat.

Kimia Medisinal (Medicinal Chemistry) disebut pula Kimia Farmasi (Pharmaceutical Chemistry), Farmakokimia (Farmacochemie, Pharmacochemistry) dan kimia terapi (Chimie Therapeutique).

B. Absorpsi dan Bioavailabilitas

Kedua istilah tersebut tidak sama artinya. Absorpsi, yang merupakan proses penyerapan obat dari tempat pemberian, menyangkut kelengkapan dan kecepatan proses tersebut. Kelengkapan dinyatakan dalam persen dari jumlah obat yang diberikan. Tetapi secara klinik, yang lebih penting ialah bioavailabilitas. Istilah ini menyatakan jumlah obat, dalam persen terhadap dosis, yang mencapai sirkulasi sistemik dalam bentuk utuh/aktif. Ini terjadi karena untuk obat-obat tertentu, tidak semua yang diabsorpsi dari tempat pemberian akan mencapai sirkulasi sestemik. Sebagaian akan dimetabolisme oleh enzim di dinding ususpada pemberian oral dan/atau di hati pada lintasan pertamanya melalui organ-organ tersebut. Metabolisme ini disebut metabolisme atau eliminasi lintas pertama (first pass metabolism or elimination) atau eliminasi prasistemik. Obat demikian mempunyai bioavailabilitas oral yang tidak begitu tinggi meskipun absorpsi oralnya mungkin hampir sempurna. Jadi istilah bioavailabilitas menggambarkan kecepatan dan kelengkapan absorpsi sekaligus metabolisme obat sebelum mencapai sirkulasi sistemik. Eliminasi lintas pertama ini dapat dihindari atau dikurangi dengan cara pemberian parenteral (misalnya lidokain), sublingual (misalnya nitrogliserin), rektal, atau memberikannya bersama makanan.

2. Distribusi

(2)

perfusinya tidak sebaik organ di atas misalnya otot, visera, kulit, dan jaringan lemak. Distribusi ini baru mencapai keseimbangan setelah waktu yang lebih lama. Difusi ke ruang interstisial jaringan terjadi karena celah antarsel endotel kapiler mampu melewatkan semua molekul obat bebas, kecuali di otak. Obat yang mudah larut dalam lemak akan melintasi membran sel dan terdistribusi ke dalam otak, sedangkan obat yang tidak larut dalam lemak akan sulit menembus membran sel sehingga distribusinya terbatas terurama di cairan ekstrasel. Distribusi juga dibatasi oleh ikatan obat pada protein plasma, hanya obat bebas yang dapat berdifusi dan mencapai keseimbangan. Derajat ikatan obat dengan protein plasma ditentukan oleh afinitas obat terhadap protein, kadar obat, dan kadar proteinnya sendiri. Pengikatan obat oleh protein akan berkurang pada malnutrisi berat karena adanya defisiensi protein.

3. Biotransformasi / Metabolisme

Biotransformasi atau metabolisme obat ialah proses perubahan struktur kimia obat yang terjadi dalam tubuh dan dikatalis oleh enzim. Pada proses ini molekul obat diubah menjadi lebih polar, artinya lebih mudah larut dalam air dan kurang larut dalam lemak sehingga lebih mudah diekskresi melalui ginjal. Selain itu, pada umumnya obat menjadi inaktif, sehingga biotransformasi sangat berperan dalam mengakhiri kerja obat. Tetapi, ada obat yang metabolitnya sama aktif, lebih aktif, atau tidak toksik. Ada obat yang merupakan calon obat (prodrug) justru diaktifkan oleh enzim biotransformasi ini. Metabolit aktif akan mengalami biotransformasi lebih lanjut dan/atau diekskresi sehingga kerjanya berakhir.

Enzim yang berperan dalam biotransformasi obat dapat dibedakan berdasarkan letaknya dalam sel, yakni enzim mikrosom yang terdapat dalam retikulum endoplasma halus (yang pada isolasi in vitro membentuk mikrosom), dan enzim non-mikrosom. Kedua macam enzim metabolisme ini terutama terdapat dalam sel hati, tetapi juga terdapat di sel jaringan lain misalnya ginjal, paru, epitel, saluran cerna, dan plasma.

4. Ekskresi

(3)

resultante dari 3 preoses, yakni filtrasi di glomerulus, sekresi aktif di tubuli proksimal, dan rearbsorpsi pasif di tubuli proksimal dan distal.

Ekskresi obat melalui ginjal menurun pada gangguan fungsi ginjal sehingga dosis perlu diturunkan atau intercal pemberian diperpanjang. Bersihan kreatinin dapat dijadikan patokan dalam menyesuaikan dosis atau interval pemberian obat. Ekskresi obat juga terjadi melalui keringat, liur, air mata, air susu, dan rambut, tetapi dalam jumlah yang relatif kecil sekali sehingga tidak berarti dalam pengakhiran efek obat. Liur dapat digunakan sebagai pengganti darah untuk menentukan kadar obat tertentu. Rambut pun dapat digunakan untuk menemukan logam toksik, misalnya arsen, pada kedokteran forensik

C. SENYAWA OBAT dan SISTEM BIOLOGIK

Hubungan kimia medisinal dengan cabang ilmu lain yaitu: Kimia Analisis

Kimia Organik

Kimia Fisik Farmasetika Biokimia Biofarmasi

Kimia Medisinal --->farmakologi ---> Kedokteran Klinik Biologi Toksikologi

Mikrobiologi Patologi Fisiologi

Berdasarkan sumbernya obat digolongkan menjadi tiga, yaitu: 1. Obat alamiah

Obat yang terdapat di alam.

- Pada tanaman, contoh: kuinin dan atropin - Pada Hewan, contoh : minyak ikan dan hormon

- Pada mineral, contoh : belerang (S) dan kalium bromida (KBr). 2. Obat semisintetik

Obat hasil sintesis yang bahan dasarnya berasal dari bahan obat yang terdapat di alam.

Contoh: morfin menjadi kodein dan diosgenin menjadi progesteron.

3. Obat sintetik murni

Obat yang bahan dasarnya tidak berkhasiat, setelah disintesis akan didapatkan senyawa dengan khasiat farmakologis tertentu .

Contoh: obat-obat golongan analgetik-antipiretik, antihistamin dan diuretika.

Dari 252 obat pada daftar obat esensial yang dikeluarkan oleh WHO(1985), sumber-sumber obat dapat dibagi sebagai berikut :

1. Sintesis kimia (48,9%) 2. Semisintetik (9,5%) 3. Mikroorganisme (6,4%) 4. Vaksin (4,32%)

5. Sera (2%) 6. Mineral (9,1%)

(4)

Sifat-sifat fisika kimia merupakan dasar yang sangat penting untuk menjelaskan aktivitas biologis obat, oleh karena:

1. Sifat kimia fisika memegang peranan penting dalam pengangkutan obat untuk mencapai reseptor.

2. Hanya obat yang mempunyai struktur dengan kekhasan tinggi saja yang dapat berinteraksi dengan reseptor biologi.

3. Hubungan Struktur, Sifat Kimia Fisika dengan Proses Absorpsi, Distribusi dan Ekskresi Obat.

Setelah masuk ke tubuh melalui cara tertentu (oral, parenteral, anal, dermal, dll) obat akan mengalami proses absorpsi, distribusi, metanolisme dan ekskresi.

Tiga Fasa yang menentukan terjadinya aktivitas biologis obat adalah : 1. Fasa farmasetik

Meliputi proses pabrikasi, penganturan dosis, formulasi, bentuk sediaan, pemecahan bentuk sediaan dan terlarutnya obat aktif. Fasa ini berperan dalam ketersediaan obat untuk dapat diabsorpsi ke tubuh.

2. Fasa Farmakokinetik

Meliputi proses absorpsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi obat (ADME). Fasa ini berperan dalam ketersediaan obat untuk mencapai jaringan sasaran (target) atau reseptor sehingga dapat menimbulkan respons biologis.

3. Fasa Farmakodinamik

Fasa terjadinya interaksi obat-reseptor dalam jaringan sasaran. Fasa ini berperan dalam timbulnya respons biologis obat.

Setelah obat bebas masuk ke peredaran darah, kemungkinan mengalami proses-proses sebagai berikut :

1. Obat disimpan dalam depo jaringan

2. Obat terikat oleh protein plasma, terutama albumin

3. Obat aktif yang dalam bentuk bebas berinteraksi dengan reseptor sel khas dan menimbulkan respons biologis.

4. Obat mengalami metabolisme dengan beberapa jalur kemungkinan yaitu: a. Obat yang mula-mula tidak aktif, setelah mengalami metabolisme akan menghasilkan senyawa aktif, kemudian berinteraksi dengan reseptor dan menimbulkan respons biologis (bioaktivasi)

b. Obat aktif akan dimetabolisis menjadi metabolit yang lebih polar dan tidak aktif, kemudian diekskresikan (bioinaktivasi)

c. Obat aktif akan dimetabolisis menghasilkan metabolit yang bersifat toksik (biotoksifikasi)

5. Obat dalam bentuk bebas langsung diekskresikan.

Setelah masuk ke sistem peredaran darah, hanya sebagian kecil molekul obat yang tetap utuh dan mencapai reseptor pada jaringan sasaran. Sebagian besar obat berubah atau terikat pada biopolimer. Tempat dimana obat berubah atau terikat sehingga tidak dapat mencapai reseptor disebutsisi kehilangan (site of loss).

Contoh sisi kehilangan: protein darah, depo-depo penyimpanan, sistem enzim yang dapat menyebabkan perubahan metabolisme obat dari bentuk aktif menjadi bentuk tidak aktif dan proses ekskresi obat baik sebelum maupun sesudah proses

(5)

II . Hubungan Struktur, Sifat Kimia Fisika dengan Proses Absorpsi Obat

Proses absorpsi merupakan dasar yang penting dalam menentukan aktivitas farmakologis obat. Kegagalan ata kehilangan obat selama proses absorpsi akan mempengaruhi efek obat dan menyebabkan kegagalan pengobatan.

1. Absorpsi Obat melalui Saluran Cerna

Pada pemberian secara oral, sebelum obat masuk ke peredaran darah dan didistribusikan ke seluruh tubuh, terlebih dulu harus mengalami proses absorpsi pada saluran cerna.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap proses absorpsi obat pada saluran cerna antara lain:

- Bentuk sediaan - Sifat kimia fisika - Cara pemberian - Faktor biologis

- Faktor-faktor lain seperti umur, diet (makanan), adanya interaksi obat dengan senyawa lain dan adanya penyakit tertentu.

Absorpsi obat melalui saluran cerna terutama tergantung pada ukuran partikel molekul obat, kelarutan obat dalam lemak/air dan derajat ionisasi.

2. Absorpsi Obat melalui Mata

Bila suatu obat diberikan secara setempat pada mata, sebagian diabsorpsi melalui membran konjungtiva dan sebagian lagi melalui kornea. Kecepatan penetrasi tergantung pada derajat ionisasi dan koefisien partisi obat. Bentuk yang tidak terionisasi dan mudah larut dalam lemak cepat diabsorpsi oleh membran mata. Penetrasi obat yang bersifat asam lemah lebih cepat dalam suasana asam karena dalam suasana tersebut bentuk tidak terionisasinya besar sehingga mudah

menembus membran mata. Untuk obat yang bersifat basa lemah penetrasi lebih cepat dalam suasana basa.

3. Absorpsi Obat melalui Paru

Obat anestesi sistemik yang diberikan secara inhalasi akan diabsorpsi melalui epitel paru dan membran mukosa saluran napas. Krena mempunyai luas permukaan besar maka absorpsi melalui buluh darah paru berjalan dengan cepat.

Absorpsi obat melalui paru tergantung pada: - Kadar obat dalam alveoli

- Koefisien partisi gas/darah - Kecepatan aliran darah paru - Ukuran partikel obat

4. Absorpsi Obat melalui Kulit

Absorpsi obat melalui kulit sangat tergantung pada kelarutan obat dalam lemak karena epidermis kulit berfungsi sebagai membran lemak biologis.

B. Hubungan Struktur, Sifat Kimia Fisika dengan Proses Distribusi Obat

(6)

Kecepatan dan besarnya distribusi obat dalam tubuh bervariasi dan tergantung pada faktor-faktor sebagai berikut:

- Sifat kimia fisika obat, terutama kelarutan dalam lemak - Sifat membran biologis

- Kecepatan distribusi aliran darah pada jaringan dan organ tubuh - Ikatan obat dengan sisi kehilangan

- Adanya pengangkutan aktif dari beberapa obat - Masa atau volume jaringan

1. Struktur Membran Biologis

Membran biologis mempunyai dua fungsi utama, yaitu:

- Sebagai penghalang dengan sifat permeabilitas yang khas - Sebagai tempat untuk reaksi biotransformasi energi

a. Komponen Membran Sel - Lapisan Lemak Bimolekul - Protein

- Mukopolisakarida b. Model Membran Sel

- Model Struktur Membran Davson-Danielli (1935)

Struktur membran sel terdiri daru dua bagian dalam adalah bagian lapisan lemak bimolekul dan bagian luar adalah satu lapisan protein, yang mengapit lapisan lemak bimolekul. Protein ini bergabung dengan bagian polar lemak melalui kekuatan elektrostatik.

- Model Struktur Membran Robertson (1964)

Memperjelas model membran biologis Davson-danielli yaitu daerah polar molekul lemak secara normal berorientasi pada permukaan sel dan diselimuti oleh satu lapis protein pada permukaan membran.

- Model Struktur Membran Singer dan Nicholson (1972)

Disebut model cairan mosaik dimana struktur membran terdiri dari lemak bimolekul dan protein globular yang tersebar diantara lemak bimolekul tersebut.

2. Hubungan Struktur, Kimia Fisika dengan Proses Distribusi Obat

Pada umumnya distribusi obat terjadi dengan cara menembus membran biologis melalui proses difusi. Mekanisme difusi dipengaruhi oleh struktur kimia, sifat kimia fisika obat dan sifat membran biologis.

Proses difusi dibagi menjadi dua yaitu difusi pasif dan difusi aktif. - Difusi pasif

· Difusi pasif melalui pori

· Difusi pasif dengan cara melarut pada lemak penyusun membran · Difusi pasif dengan fasilitas

- Difusi aktif

· Sistem pengangkutan aktif · Pinositosis

(7)

C. Hubungan Struktur, Kimia Fisika dengan Proses Ekskresi Obat

1. Ekskresi obat melalui Paru

Obat yang diekskresikan melalui paru terutama obat yang digunakan secara inhalasi. Sifat fisik yang menentukan kecepatan ekskresi obat melalui paru adalah koefisien partisi darah/udara.

2. Ekskresi obat melalui Ginjal

Ekskresi obat melalui Ginjal melibatkan tiga proses: - Penyaringan Glomerulus

- Absorpsi Kembali secara Pasif pada Tubulus Ginjal - Sekresi Pengangkutan Aktif pada Tubulus Ginjal 3. Ekskresi Obat melalui Empedu

Obat dengan berat molekul lebih dari 150 dan obat yang telah dimetabolisis menjadi senyawa yang lebih polar, dapat diekskresikan dari hati, melewati empedu menuju ke usus dengan mekanisme pegangkutan aktif. Obat tersebut biasanya dalam bentuk terkonjugasi dengan asam glukuronat, asam sulfat atau glisin. Di usus bentuk terkonjugat tersebut secara langsung diekskresikan melaui tinja, atau dapat mengalami proses hidrolisis oleh enzim atau bakteri usus menjadi senyawa yang bersifat non polar, sehingga diabsorpsi kembali ke plasma darah, kembali ke hati, dimetabolisis, dikeluarkan lagi melaui empedu menuju ke usus,demikian seterusnya sehingga merupakan suatu siklus yang dinamakan siklus enterohepatik. Siklus ini menyebabkan masa kerja obat menjadi lebih panjang.

3. Hubungan struktur dan proses Metabolisme Obat

Proses metabolisme dapat mempengaruhi aktovitas biologis, masa kerja dan toksisitas obat sehingga pengetahuan tentang metabolisme obat dan senyawa organik asing lain (xenobiotika) sangat penting dalam bidang kimia medisinal. Suatu obat dapat menimbulkan respons biologis dengan melalui dua jalur, yaitu: a. Obat aktif setelah masuk ke peredaran darah, langsung berinteraksi dengan reseptor dan menimbulkan respons biologis.

b. Pra-obat setelah masuk ke peredaran darah mengalami proses metabolisme menjadi obat aktif, berinteraksi dengan reseptor dan menimbulkan respons biologis (bioaktivasi).

(8)

A. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Metabolisme Obat 1. Faktor Genetik atau Keturunan

Perbedaan individu pada proses metabolisme sejumlah obat kadang-kadang terjadi dalam sistem kehidupan. Hal ini menunjukkan bahwa faktor genetik atau keturunan ikut berperan terhadap adanya perbedaan kecepatan metabolisme obat

2. Perbedaan Spesies dan Galur

Pada proses metabolisme obat, perubahan kimia yang terjadi pada spesies dan galur kemungkinan sama atau sedikit berbeda, tetapi kadang-kadang ada

perbedaan yang cukup besar pada reaksi metabolismenya. Pengamatan pengaruh perbedaan dilakukan terhadap tipe resksi metabolik atau perbedaan kualitatif dan pada kecepatan metabolisme atau perbedaan kuantitatif.

3. Perbedaan Jenis kelamin

Pada beberapa spesies binatang menunjukkan ada pengaruh jenis kelamin terhadap kecepatan metabolisme obat.

4. Perbedaan Umur

Bayi dalam kandungan dan bayi yang baru lahir jumlah enzim-enzim mikrosom hati yang diperlukan untuk memetabolisme obat relatif masih sedikit sehingga sangat peka terhadap obat.

5. Penghambatan Enzim Metabolisme

Pemberian terlebih dahulu atau secara bersama-sama suatu senyawa yang menghambat kerja enzim-enzim metabolisme dapat meningkatkan intensitas efek obat, memperpanjang masa kerja obat dan kemungkinan juga meningkatkan efek samping dan toksisitas.

6. Induksi Enzim Metabolisme

Peningkatan aktivitas enzim metabolisme obat-obat tertentu atau proses induksi enzim mempercepat proses metabolisme dan menurunkan kadar obat bebas dalam plasma sehingga efek farmakologis obat menurun dan masa kerjanya menjadi lebih singkat. Induksi enzim juga mempengaruhi toksisitas beberapa obat karena dapat meningkatkan metabolisme dan pembentukan metabolit reaktif.

7. Faktor lain-lain

Diet makanan, keadaan kekurangan gizi, ganguan keseimbangan hormon,

kehamilan, pengikatan obat oleh protein plasma, distribusi obat dalam jaringan dan keadaan patologis hati.

B. Tempat Metabolisme Obat

Perubahan kimia obat dalam tubuh terutama terjadi pada jaringan dan organ-organ seperti hati, ginjal, paru dan saluran cerna. Hati adalah organ tubuh yang merupakan tempat utama metabolisme obat oleh karena mengandung lebih banyak enzim-enzim metabolisme dibanding organ lain. Setelah pemberian secara oral, obat diserap oleh saluran cerna, masuk keperedaran darah dan kemudian ke hati melalui efek lintas pertama. Aliran darah yang membawa obat atau senyawa organik asing melewati sel-sel hati secara perlahan-lahan dan termetabolisis menjadi senyawa yang mudah larut dalam air kemudian diekskresikan melalui urin.

C. Jalur Umum Metabolisme Obat dan Senyawa Organik Asing

Reaksi metabolisme obat dan senyawa organik asing ada dua tahap, yaitu: 1. Reaksi fasa I atau reaksi fungsionalisme

2. Reaksi fasa II atau reaksi konjugasi a. Reaksi fasa I

(9)

- Oksidasi gugus aromatik, ikatan rangkap, atom C benzilik dan alilik, atom C dari gugus karbonil dan imin.

- Oksidasi atom C alifatik dan alisiklik - Oksidasi sistem C-N, C-O dan C-S - Oksidasi alkohol dan aldehid - Reaksi oksidasi lain-lain 2. Reaksi reduksi

- Reduksi aldehid dan keton - Reduksi senyawa azo dan nitro - Reaksi reduksi lain-lain

Reaksi fasa I dapat dicapai dengan :

1. Secara langsung memasukkan gugus fungsional, contoh : hidroksilasi senyawa aromatik dan alifatik

2. Memodifikasi gugus-gugus fungsional yang ada dalam struktur molekul, contoh : reduksi gugus keton atau aldehid menjadi alkohol

Fasa I dapat menghasilkan suatu gugus fungsional yang mudah terkonjugasi atau mengalami reaksi fasa II. Tujuan reaksi fasa II adalah mengikat gugus fungsional hasil metabolit reaksi fasa I dengan senyawa endogen yang mudah terionisasi dan bersifat polar.

b. Reaksi fasa II 1. Reaksi konjugasi:

- Konjugasi asam glukuronat - Konjugasi sulfat

- Kinjugasi dengan glisin dan glutamin

- Konjugasi dengan glutation atau asam merkapturat c. Reaksi asetilasi

d. Reaksi metilasi

4. Hubungan Struktur, Ikatan Kimia dan Aktivitas Biologis

Respons biologis merupakan akibat interaksi molekul obat dengan gugus fungsional molekul reseptor. Interaksi ini dapat berlangsung karena kekuatan ikatan kimia tertentu.

Tipe ikatan kimia yang terlibat dalam interaksi obat reseptor antara lain adalah ikatan-ikatan kovalen, ion-ion yang saling memperkuat (reinforce ions), ion

(elektrostatik), hidrogen, ion-dipol, dipol-dipol, van der Waal’s, ikatan hidrofob dan transfer muatan.

a. Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terbentuk bila ada dua atom saling menggunakan sepasang elektron secara bersama-sama. Ikatan kovalen merupakan ikatan kimia yang paling kuat dengan rata-rata kekuatan ikatan 1000 kkal/mol. Dengan kekuatan ikatan yang tinggi ini, pada suhu normal ikatan bersifat ireversibel dan hanya dapat pecah bila ada pengaruh katalisator enzim tertentu. Interaksi obat-katalisator melalui ikatan kovalen menghasilkan kompleks yang cukup stabil dan sifat ini dapat digunakan untuk tujuan pengobatan tertentu.

b. Ikatan ion

(10)

bila jarak antar ion makin jauh dan pengurangan tersebut berbanding terbalik dengan jaraknya.

c. Interaksi Ion-Dipol dan dipol-Dipol

Adanya perbedaan keelektronegatifan atom C dengan atom yang lain seperti O dan N, akan membentuk distribusi elektron tidak simetrik atau dipol, yang mampu

membentuk ikatan dengan ion atau dipol lain, baik yang mempunyai daerah kerapatan elektron tinggi maupun yang rendah.

Contoh: turunan metadon

d. Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah suatu ikatan antara atom H yang mempunyai muatan positif parsial dengan atom lain yang bersifat elektronegatif dan mempunyai sepasang elektron bebas dengan oktet lengkap seperti O, N, F. Atom yang bermuatan positif parsial dapat berinteraksi dengan atom negatif parsial dari molekul atau atom lain yang berbeda ikatan kovalennya dalam satu molekul.

Contoh : H2O

e. Ikatan Van Der Waal’s

Ikatan van der waal’s merupakan kekuatan tarik-menarik antar molekul atau atom yang tidak bermuatan dan letaknya berdekatan atau jaraknya ± 4-6 Å. Ikatan ini terjadi karena sifat kepolarisasian molekul atau atom. Meskipun secara individu lemah tetapi hasil penjumlahan ikatan van del waal’s merupakan faktor pengikat yang cukup bermakna terutama untuk senyawa-senyawa yang mempunyai berat molekul tinggi. Ikatan van der waal’s terlibat pada interaksi cincin benzen dengan daerah bidang datar reseptor dan pada interaksi rantai hidrokarbon dengan makromolekul protein atau reseptor.

f. Ikatan hidrofob

Ikatan hidrofob merupakan salah satu kekuatan penting pada proses penggabungan daerah non polar molekul obat dengan daerah non polar reseptor biologis. Daerah non polar molekul obat yang tidak larut dalam air dan molekul-molekul air

disekelilingnya akan bergabung melalui ikatan hidrogen membentuk struktur quasi-crystalline (icebergs).

g. Transfer Muatan

Kompleks yang terbentuk antara dua molekul melalui ikatan hidrogen merupakan kasus khusus dari fenomena umum kompleks donor-aseptor, yang distabilkan melaui daya tarik-menarik elektrostatis antara molekul donor elektron dan molekul aseptor elektron.

Contoh: komplek transfer muatan N-metilpiridinum iodida 5. Hubungan Struktur dan Interaksi Obat-Reseptor

Reseptor obat adalah suatu makromolekul jaringan sel hidup, mengandung gugus fungsional atau atom-atom terorganisasi, reaktif secara kimia dan bersifat spesifik, dapat berinteraksi secara reversibel dengan molekul obat yang mengandung gugus fungsional spesifik, menghasilkan respons biologis yang spesifik pula.

(11)

b. Interaksi yang dapat menyebabkan perubahan konformasi makromolekul protein sehingga timbul respons biologis.

A.Teori Klasik

Crum, Brown dan Fraser (1869), mengatakan bahwa aktivitas biologis suatu

senyawa merupakan fungsi dari struktur kimianya dan tempat obat berinteraksi pada sistem biologis mempunyai sifat yang karakteristik.

Langley (1878), dari studi efek antagonis dari atropin dan pilokarpin,

memperkenalkan konsep reseptor yang pertama kali dan kemudian dikembangkan oleh Ehrlich.

Ehrlich (1907), memperkenalkan istilah reseptor dan membuat konsep sederhana tentang interaksi obat-reseptor yaitu corpora non agunt nisi fixata atau obat tidak dapat menimbulkan efek tanpa mengikat reseptor.

B. Teori Pendudukan

Clark (1926), memperkirakan bahwa satu molekul obat akan menempati satu sisi reseptor dan obat harus diberikan dalam jumlah yang berlebih agar tetap efektif selama proses pembentukan kompleks.

Obat akan berinteraksi dengan reseptor membentuk kompleks

obat-reseptor. Clark hanya meninjau dari segi agonis saja yang kemudian dilengkapi oleh Gaddum (1937), yang meninjau dari segi antagonis.

Respons biologis yang terjadi setelah pengikatan obat-reseptor dapat merupakan: 1. Rangsangan aktivitas (efek agonis)

2. Pengurangan aktivitas (efek antagonis)

Ariens (1954) dan Stephenson (1956), memodifikasi dan membagi interaksi obat-reseptor menjadi dua tahap, yaitu:

1. Pembentukan kompleks obat-reseptor 2. Menghasilkan respons biologis

Setiap struktur molekul obat harus mengandung bagian yang secara bebas dapat menunjang afinitas interaksi obat-reseptor dan mempunyai efisiensi untuk

menimbulkan respons biologis sebagai akibat pembentukan kompleks obat reseptor.

Afinitas Efikasi

O + R ---> Kompleks O-R ---> Respons biologis

O + R ---> O-R ---> Respons (+) : Senyawa agonis

O + R ---> O-R ---> Respons (-) : Senyawa antagonis

<---C. Teori Kecepatan

Croxatto dan Huidobro (1956), memberikan postulat bahwa obat hanya efisien pada saat berinteraksi dengan reseptor.

Paton (1961), mengatakan bahwa efek biologis dari obat setara dengan kecepatan ikatan obat-reseptor dan bukan dari jumlah reseptor yang didudukinya.

Asosiasi Disosiasi

(12)

<---Senyawa dikatakan agonis bila mempunyai kecepatan asosiasi atau sifat mengikat reseptor besar dan disosiasi yang besar.

Senyawa dikatakn antagonis bila mempunyai kecepatan asosiasi sangat besar sedang disosiasi nya sangat kecil.

Senyawa dikatakan agonis parsial bila kecepatan asosiasi dan disosiasinya tidak maksimal.

D. Teori Kesesuaian Terimbas

Menurut Koshland (1958), ikatan enzim (E) dengan substrat (S) dapat menginduksi terjadinya perubahan konformasi struktur enzim sehingga menyebabkan orientasi gugus-gugus aktif enzim.

(E) + (S) ---> Kompleks E-S ---> Respons biologis

<---E. Teori Ganguan Makromolekul

Belleau (1964), memperkenalkan teori model kerja obat yang disebut teori gangguan makromolekul. Menurut Belleau, interaksi mikromolekul obat dengan makromolekul protein (reseptor) dapat menyebabkan terjadinya perubahan bentuk konformasi reseptor sebagai berikut:

1. Gangguan konformasi spesifik (Specific Conformational Perturbation = SCP) 2. Gangguan konformasi tidak spesifik (Non Specific Conformational

Perturbation = NSCP.

Obat agonis adalah obat yang mempunyai aktivitas intrinsik dan dapat mengubah struktur reseptor menjadi bentuk SCP sehingga menimbulkan respons biologis. Obat antagonis adalah obat yang tidak mempunyai aktivitas intrinsik dan dapat mengubah struktur reseptor menjadi bentuk NSCP sehingga menimbulkan efek pemblokan.

Pada teori ini ikatan hidrofob merupakan faktor penunjang yang penting pada proses pengikatan obat-reseptor.

F. Teori Pendudukan-Aktivasi

Ariens dan Rodrigues de Miranda (1979), mengemukakan teori pendudukan-aktivasi dari model dua keadaan yaitu bahwa sebelum berinteraksi dengan obat, reseptor berada dalam kesetimbangan dinamik antara dua keadaan yang berbeda fungsinya, yaitu:

1. Bentuk teraktifkan (R*) : dapat menunjang efek biologis 2. Bentuk istirahat (R) : tidak dapat menunjang efek biologis

Agonis

R ---> R* Antagonis

HUBUNGAN KUALITATIF STRUKTUR-AKTIVITAS A. Aktivitas Obat

Dasar dari aktivitas obat adalah proses-proses kimia yang kompleks mulai dari saat obat diberikan sampai terjadinya respons biologis.

Fasa-fasa yang mempengaruhi aktivitas obat, yaitu: - Fasa farmakokinetik

(13)

(pH = 7,4) yang akan didistribusikan ke jaringan atau organ tubuh. Fasa III adalah fasa yang melibatkan proses distribusi, metabolisme dan ekskresi obat, yang

menentukan kadar senyawa aktif pada kompartemen tempat reseptor berada. Fasa I, II dan III menentukan kadar obat aktif yang dapat mencapai jaringan target.

- Fasa farmakodinamik

Meliputi proses fasa IV dan fasa V. Fasa IV adalah tahap interaksi molekul senyawa aktif dengan tempat aksi spesifik atau reseptor pada jaringan target, yang

dipengaruhi oleh ikatan kimia yang terlibat seperti ikatan kovalen , ion van der waal’s, hidrogen, hidrofob, ion-dipol atau dipol-dipol, keserasian bentuk dan ukuran molekul obat dengan reseptor. Fasa V adalah induksi ransangan, dengan melalui proses biokimia, menyebabkan terjadinya respons biologis. Rancangan obat dalapt dilakukan pada fasa I sampai IV.

1. Aktivitas pada Fase Farmakokinetik

Untuk memberikan efek biologis, obat dalam bentuk aktifnya harus berinteraksi dengan reseptor atau tempat aksi atau sel target, dengan kadar yang cukup tinggi. Sebelum mencapai reseptor, obat terlebih dulu harus melalui proses farmakokinetik. Faktor-faktor penentu dalam proses farmakokinetik adalah :

a. Sistem kompartemen dalam cairan tubuh, seperti : cairan intrasel, cairan ekstrasel dan berbagai fasa lipofil dalam tubuh.

b. Protein plasma, protein jaringan dan berbagai senyawa biologis yang mungkin dapat mengikat obat.

c. Distribusi obat dalam berbagai sistem kompartemen biologis, terutama hubungan waktu dan kadar obat dalam berbagai sistem tersebut yang sangat menentukan kinetika obat.

d. Dosis dan sediaan obat, transpor antar kompartemen seperti proses absorpsi, bioaktivasi, biodegradasi dan ekskresi yang menentukann lama obat dalam tubuh. Metabolisme obat mempunyai peranan penting dalam proses farmakokinetik. Sistem enzim metabolisme obat, terutama enzim oksidase di hati serta enzim hidrolase di hati dan plasma, berperan dalam mengubah senyawa lipofilik menjadi substrat untuk sistem konjugasi. Selanjutnya senyawa mengalami konjugasi menghasilkan konjugat glukuronida, sulfat dan glisin yang bersifat sangat mudah larut dalam air dan kemudian diekskresikan melalui ginjal atau hati. Senyawa lipofilik yang tahan terhadap proses metabolisme akan diakumulasikan pada jaringan lemak. Pengikatan obat dengan protein plasma terutama albumin juga berperan penting dalam proses farmakokinetik. Hanya fraksi obat yang bebas (bentuk tidak terikat) dalam plasma yang dipandang sebagai indikator untuk kadar obat dalam

kompartemen-kompartemen lain, bukan kadar obat dalam plasma.

2. Aktivitas yang Terjadi pada Proses Farmakokinetik Lingkungan

Farmakokinetik lingkungan mempelajari tentang interaksi antara makhluk hidup, manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan dengan senyawa-senyawa kimia yang tersebar di lingkungan.

Studi farmakokinetik lingkungan meliputi : a. Ekosistem atau populasi dalam lingkungan

Bagian utama sistem kompartemen lingkungan adalah udara, tanah, air tanah dan air permukaan serta populasi berbagai spesies tanaman dan hewan atau biomasa. b. Polutan

(14)

c. Senyawa anorganik.

Ditentukan waktu beradanya, lama senyawa berubah, kadar senyawa dan kecepatan peningkatan senyawa dengan satuan unit per waktu, waktu eliminasi senyawa sampai tercapai keadaan keseimbangan dan waktu paro senyawa.

3. Aktivitas oleh Induksi dari Efek

Kekuatan respons biologis obat tergantung pada : a. Jumlah tempat reseptor yang diduduki

b. Rata-rata lama pendudukan, yang tergantung pada kecepatan disosiasi kompleks obat-reseptor

c. Kemampuan atau kapasitas molekul obat untuk menginduksi perubahan bentuk konformasi biopolimer, yang dibutuhkan sebagai pemicu rangsangan timbulnya respons biologis.

4. Afinitas dan Aktivitas Instrinsik

Setiap struktur molekul obat harus mengandung bagian yang secara bebas dapat menunjang afinitas interaksi obat-reseptor dan mempunyai efisiensi untuk

menimbulkan respons biologis sebagai akibat pembentukan kompleks obat reseptor. Parameter induksi efek pada reseptor spesifik adalah sebagai berikut :

a. Afinitas molekul obat dengan reseptor, yang ditentukan oleh kekuatan ikatan obat-reseptor.

b. Kompleks obat-reseptor yang memungkinkan terjadinya perubahan transformasi dan distribusi muatan reseptor sehingga timbul rangsangan atau respons yang sesuai. Kemampuan untuk menimbulkan respons biologis disebut aktivitas intrinsik. Afinitas adalah ukuran kemampuan obat untuk mengikat reseptor. Afinitas sangat tergantung pada struktur molekul obat dan sisi reseptor.

Aktivitas intrinsik adalah ukuran kemampuan obat untuk dapat memulai timbulnya respons biologis. Aktivitas intrinsik merupakan karakteristik dari senyawa-senyawa agonis.

5. Aktivitas pada Percobaan in vivo dan in vitro

Aktivitas biologis pada percobaan in vivo adalah satu integrasi dan keseimbangan yang kompleks dari sifat kimia fisika senyawa yang ditentukan oleh berbagai kondisi biologis atau biokimia dan biofisika pada berbagai fasa dari aktivitas obat.

Studi obat secara in vitro pada pecobaan dengan menggunakan organ yang

terisolasi, pengaruh dari transpor, perubahan kimia, metabolisme dan ekskresi obat menjadi minimal dan distribusi menjadi lebih sederhana, sehingga diharapkan hubungan struktur-aktivitas menjadi lebih jelas dan mendapatkan informasi tentang sifat kimia obat yang berperan terhadap aktivitas, bagian struktur molekul obat yang berinteraksi dengan reseptor (gugus fungsi) dan penyebab dari efek.

6. Aktivitas dari Senyawa Multipoten

Beberapa senyawa dalam satu turunan obat dapat menunjukkan aktivitas biologis yang bermacam-macam.

Hubungan antara komponen yang bervariasi dalam spektrum aktivitas senyawa multipoten mempunyai kemungkinan bervariasi, yaitu:

(15)

b. Komponen yang bervariasi dalam spektrum aktivitas kemungkinan disebabkan oleh tipe molekul yang berbeda. Molekul obat sendiri dapat menimbulkan satu efek sedang metabolitnya menimbulkan efek yang lain

c. Komponen yang bervariasi dalam spektrum aktivitas kemungkinan merupakan aspek yang mendasar dari satu tipe unit aksi farmakologis

d. Hilangnya satu komponen aktivitas dalam spektrum aktivitas dari turunan obat tertentu kemungkinan disebabkan oleh perbedaan distribusi, tidak oleh pemisahan yang mendasar dari aktivitas komponen.

7. Efek Terapetik dan Efek Samping

Spektrum efek dari senyawa multipoten dapat dibedakan dalam efek terapetik dan efek samping atau efek yang diinginkan dan efek yang tidak diinginkan. Kualifikasi efek terapetik atau efek samping dapat relatif subyektif.

Untuk mencapai tujuan pengembangan obat dapat dilakukan dengan

menghilangkan salah satu komponen aktivitas dari spektrum aktivitas obat atau memisahkan dua komponen aktivitas dari satu obat menjadi dua senyawa yang berbeda, melalui manipulasi molekul.

B. Hubungan Struktur-Aktivitas

1. Faktor yang Kurang Mendukung Hubungan Struktur-Aktivitas

a. Perbedaan keadaan pengukuran parameter kimia fisika dan aktivitas biologis b. Senyawa yang digunakan ternyata bentuk pra-obat, yang terlebih dahulu harus mengalami bioaktivasi menjadi metabolit aktif.

c. Aktivitas obat dipengaruhi oleh banyak keadaan in vivo, seperti distribusi obat yang melibatkan proses transpor, pengikatan oleh protein, proses metabolisme yaitu bioaktivasi dan biodegradasi serta proses ekskresi.

d. Senyawa mempunyai pusat atom asimetris, sehingga kemungkinan merupakan campuran rasemat dan masing-masing isomer mempunyai derajat aktivitas yang berbeda.

e. Senyawa mempunyai aktivitas biologis yang mirip dengan senyawa lain tetapi berbeda mekanisme aksinya.

f. Pengaruh bentuk sediaan terhadap aktivitas

Formulasi farmasetis dapat menyebabkan kegagalan studi hubungan struktur-aktivitas. Faktor seperti ukuran partikel dan bentuk kristal obat dalam sediaan farmasi kemungkinan dapat mempengaruhi potensi obat.

g. Obat bersifat multipoten

Struktur kimia yang diperlukan untuk menimbulkan aktivitas biologis yang berbeda mungkin serupa atau tuumpang tindih, sedikit atau banyak dan ini pada umumnya terdapat pada senyawa multipoten

h. Perbedaan spesies

Terutama pada obat yang memberikan perbedaan aktivitas yang besar oleh adanya perbedaan spesies. Perbedaan ini pada umumnya terjadi pada obat bersifat lipofilik yang kemungkinan disebabkan oleh perbedaan proses perubahan metabolik (oksidatif atau hidrolitik) di hati dan proses ekskresi obat di ginjal.

2. Faktor yang Mendukung Hubungan Struktur-Aktivitas

a. Hubungan struktur-aktivitas empiris yang sifatnya Insidental

(16)

b. Struktur obat simetrik

Beberapa tipe obat tertentu ada yang mengandung dua gugus fungsi yang simetrik yang berhubungan dan mungkin diperlukan untuk aktivitas atau mempunyai

keuntungan tertentu.

3. Hubungan struktur-aktivitas yang sebenarnya

Aktivitas biologis merupakan refleksi sifat kimia fisika dari senyawa bioaktif, sehingga hubungan struktur-aktivitas sebenarnya ada hukum yang tertentu. a. Hubungan sifat kimia fisika dan aktivitas

b. Hubungan struktur kimia dan aktivitas biologis obat dengan tempat aksi yang sama

c. Hubungan struktur-aktivitas tak langsung d. Hubungan struktur-aktivitas untuk stereoisomer

C. Pengukuran Kuantitatif Aktivitas Biologis 1. Efek individu

2. Efek bertingkat 3. Efek kuantal

7. Hubungan Kuantitatif Struktur-Aktivitas

Konsep bahwa aktivitas biologis suatu senyawa berhubungan dengan struktur kimia, pertama kali dikemukakan oleh Crum, Brown,Fraser (1869). Hubungan kuantitatif struktur kimia dan aktivitas biologis obat (HKSA) merupakan bagian penting

rancangan obat, daalam usaha mendapatkan suatu obat baru dengan aktivitas yang lebih besar, keseltifan yang lebih tinggi, toksistas atau efek samping sekecil mungkin dan kenyamanan yang lebih besar, akan lebih menghemat biaya atau lebih

ekonomis karena untuk mendapatkan obat baru dengan aktivitas yang dikehendaki , faktor coba-coba ditekan sekecil mungkin sehingga jalur sintesis menjadi lebih pendek.

D. STRUKTUR dan KERJA BIOLOGIK

Sifat kimia fisika dapat mempengaruhi aktivitas biologis obat oleh karena dapat mempengaruhi distribusi obat dalam tubuh dan proses interaksi obat-reseptor. Beberapa sifat kimia fisika penting yang berhubungan dengan aktivitas biologis antara lain adalah ionisasi, pembentukan kelat, potensial redoks dan tegangan permukaan.

A. Ionisasi Dan Aktivitas Biologis

Ionisasi sangat penting dalam hubungannya dengan proses penembusan obat kedalam membran biologis dan interaksi obat-reseptor. Untuk dapat menimbulkan aktivitas biologis, pada umumnya obat dalam bentuk tidak terionisasi, tetapi ada pula yang aktif adalah bentuk ionnya.

1. Obat yang Aktif Dalam Bentuk Tidak terionisasi

Sebagian obat yang bersifat asam atau basa lemah, bentuk tidak

terionisasinya dapat memberikan efek biologis. Hal ini dimungkinkan bila kerja obat terjadi di membran sel atau di dalam sel. Contoh: fenobarbital, turunan asam barbiturat yang bersifat asam lemah, bentuk tidak terionisasinya dapat menembus sawar darah otak dan menimbulkan efek penekan fungsi sistem saraf pusat dan pernafasan.

(17)

Beberapa senyawa obat menunjukkan aktivitas biologis yang makin meningkat bila derajat ionisasinya meningkat. Seperti diketahui dalam bentuk ion senyawa obat umumnya sulit menembus membran biologis, sehingga diduga senyawa obat

dengan tipe ini memberikan efek biologisnya diluar sel. Contoh: aktivitas

sulfonamida mencapai maksimum bila mempunyai nilai pKa 6-8. Pada pKa tersebut sulfonamida terionisasi ±50%. Pada pKa 3-5, sulfonamida terionisasi sempurna dan bentuk ionisasi ini tidak dapat menembus membran sehingga aktivitas antibakterinya rendah. Bila kadar bentuk ion kurang lebih sama dengan kadar bentuk molekul pKa 6-8, aktivitas antibakterinya akan maksimal. Menurut Cowles (1942), sulfonamida menembus membran sel bakteri dalam bentuk tidak terionisasinya, dan sesudah mencapai reseptor yang bekerja adalah bentuk ion.

B. Pembentukan Kelat Dan Aktivitas Biologis

Kelat adalah senyawa yang dihasilkan oleh kombinasi senyawa yang

mengandung gugus elektron donor dengan ion logam, membentuk suatu struktur cincin. Gugus-gugus kimia yang dapat membentuk kelat antara lain adalah gugus amin primer, sekunder dan tersier, oksim, imin, imin tersebstitusi, tioter, keto, tioketo, hidroksil, tioalkohol, karboksilat, fosfonat, dan sulfonat. Sebagai contohh adalah pembentukan kelat antara etilendiamin tetraasetat (EDTA) dengan ion Ca.

Ligan adalah senyawa yang dapat membentuk struktur cincin dengan ion logam karena mengandung atom yang bersifat elektron donor, sperti N, S, dan O. Struktur cincin yang umum terdapat dan cukup stabil adalah struktur cincin dengan jumlah atom 5 dan 6. Ligan mempunyai afinitas yang besar terhadap ion logam, sehingga dapat menurunkan kadar ion logam yang toksis dalam jaringan dengan membentuk kelat yang mudah larut dan kemudian diekresikan melalui ginjal. Penggunaan ligan dalam bidang farmakologi antara lain adalah :

1. Membunuh mikroorganisme parasit, dengan cara membentuk kelat dengan logam esensial yang diperlikan untuk pertumbuhan sel (aksi bakterisida, fungisida, dan virisida).

2. Untuk menghilangkan logam yang tidak diinginkan atau yang membahayakan organisme hidup (antidotum keracunan logam).

3. Untuk studi fungsi logam dan metaloenzim pada media biologis. Contoh Ligan :

1. Dimerkaprol ( British Anti-Lewisite=BAL) 2. (+) Penisilamin

3. Oksin (8-hidroksikuinolin)

4. Isoniazid, tiasetazon, dan etambutol. 5. Tetrasiklin

C. Potensial Redoks dan Aktivitas Biologis

Potensial redoks adalah ukuran kuantitatif kecenderungan senyawa untuk memberi dan menerima elektron. Reaksi redoks adalah perpindahan elektron dari satu atom ke atom molekul yang lain. Tiap reaksi pada organisme hidup terjadi pada potensial redoks optimum, dengan kisaran yang bervariasi, sehingga diperkirakan bahwa potensial redoks senyawa tertentu berhubungan dengan aktivitas

(18)

1. Turunan kuinon 2. Sb dan As 3. Riboflavin

D. Aktivitas Permukaan dan Aktivitas Biologis

Surfaktan adalah suatu senyawa yang karena orientasi dan pengaturan molekul pada permukaan larutan, dapat menurunkan tegangan permukaan. Strukur surfaktan terdiri dari dua bagian yang berbeda, yitu bagian yang bersifat hidrofilik atau polar dan bagian lipofilik atau non polar, sehingga dikatakan surfaktan bersifat ampifilik.bila surfaktan dimasukkan kedalam air maka pada permukaan akan teratur sedemikian rupa sehingga bagian non polar, ,isal rantai hidrokarbon,, berorientasi ke fasa uap, sedang bagian polar, misal gugus-gugus COOH, OH, NH2, dan NO2

berorientasi ke fasa air. Bila surfaktan dimasukkan kedalam campuran pelarut polar dan non polar, maka pada batas cairan polar dan non polar, bagian non polar berorientasi ke pelarut non polar, sedang gugus polar berorientasi ke pelarut polar. Pada orientasi ini terlibat ikatan van der waal’s, ikatan hidrogen dan ikatan ion-dipol.berdasarkan sifat gugus yang dikandungnya, surfaktan dibagi menjadi empat kelompok, yaitu:

1. Surfaktan anionik 2. Surfaktan kationik 3. Surfaktan non ionik 4. Surfaktan amfoterik.

E.Sistem saraf adalah sistem organ pada hewan yang terdiri atas serabut saraf yang tersusun atas sel-sel saraf yang saling terhubung dan esensial untuk persepsi sensoris indrawi, aktivitas motorik volunter dan involunter organ atau jaringan tubuh, dan homeostasis berbagai proses fisiologis tubuh. Sistem saraf merupakan jaringan paling rumit dan paling penting karena terdiri dari jutaan sel saraf (neuron) yang saling terhubung dan vital untuk perkembangan bahasa, pikiran dan ingatan. Satuan kerja utama dalam sistem saraf adalah neuron yang diikat oleh sel-sel glia.

Sistem saraf pada vertebrata secara umum dibagi menjadi dua, yaitu sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi (SST). SSP terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. SST utamanya terdiri dari saraf, yang merupakan serat panjang yang menghubungkan SSP ke setiap bagian dari tubuh. SST meliputi saraf motorik, memediasi pergerakan pergerakan volunter (disadari), sistem saraf otonom, meliputi sistem saraf simpatis dan sistem saraf parasimpatis dan fungsi regulasi (pengaturan) involunter (tanpa disadari) dan sistem saraf enterik (pencernaan), sebuah bagian yang semi-bebas dari sistem saraf yang fungsinya adalah untuk mengontrol sistem pencernaan.

Pada tingkatan seluler, sistem saraf didefinisikan dengan keberadaan jenis sel khusus, yang disebut neuron, yang juga dikenal sebagai sel saraf. Neuron memiliki struktur khusus yang mengijinkan neuron untuk mengirim sinyal secara cepat dan presisi ke sel lain. Neuron mengirimkan sinyal dalam bentuk gelombang elektrokimia yang berjalan sepanjang serabut tipis yang disebutakson, yang mana akan

menyebabkan bahan kimia yang disebut neurotransmitter dilepaskan di pertautan yang dinamakansinaps. Sebuah sel yang menerima sinyal sinaptik dari sebuah neuron dapat tereksitasi, terhambat, atau termodulasi. Hubungan antara neuron membentuk sirkuit neural yang mengenerasikan persepsi organisme dari dunia dan menentukan tingkah lakunya. Bersamaan dengan neuron, sistem saraf mengangung sel khusus lain yang dinamakan sel glia (atau sederhananya glia), yang

(19)

Pada tingkatan paling sederhana, fungsi sistem saraf adalah untuk mengirimkan sinyal dari 1 sel ke sel lain, atau dari 1 bagian tubuh ke bagian tubuh lain. Sistem saraf rawan terhadap malfungsi dalam berbagai cara, sebagai hasil cacat genetik, kerusakan fisik akibat trauma atau racun, infeksi, atau sederhananya penuaan. Kekhususan penelitian medis di bidang neurologi mempelajari penyebab malfungsi sistem saraf, dan mencari intervensi yang dapat mencegahnya atau

memperbaikinya. Dalam sistem saraf perifer/tepi (SST), masalah yang paling sering terjadi adalah kegagalan konduksi saraf, yang mana dapat disebabkan oleh

berbagai macam penyebab termasuk neuropati diabetik dan kelainan demyelinasi seperti sklerosis ganda dan sklerosis lateral amiotrofik.

(20)

Daftar Pustaka

Siswandono dan Bambang, S. 2000. Kimia Medisinal.Airlangga University Press: Surabaya.

http://www.slideshare.net/dimaswp/pengantar-hubungan-struktur-aktivitas-biologis

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...