LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR KIMIA MEDISINAL SEMESTER GANJIL 2015 – 2016
PENGARUH pH DAN PKa TERHADAP IONISASI DAN KELARUTAN OBAT
Hari / Jam Praktikum : Selasa, Pukul 13.00 – 16.00 WIB Tanggal Praktikum : Selasa, 22 September 2015
Kelompok : VI
Asisten : 1. Sheila P. 2. Theresia R.D.
ZAFIRA ZAHRAH 260110150022
LABORATORIUM KIMIA MEDISINAL FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR
PENGARUH pH DAN PKa TERHADAP IONISASI DAN KELARUTAN OBAT
I. Tujuan
Mengamati pengaruh pH terhadap ionisasi obat II. Prinsip
II.1. pH
pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman suatu larutan (Sumardjo, 2009)
II.2. pKa
Suatu reaksi kimia mempunyai tetapan keseimbangan k yang menggambarkan seberapa jauh reaksi berlangsung sampai berkesudahan. Untuk ionisasi dari suatu asam dalam air tetapan tersebut disebut tetapan keasaman Ka (Fessenden, 2006).
II.3. Persamaan Henderson – Hasselbach
pH buffer dapat dicari dengan persamaan Henderson – Hasselbach:
pH = pKa + log [[garam]asam]
pOH = pKb + log
[
garam[
asam]
]
pH buffer bergantung pada Ka asam lemah atau Kb basa lemah dan perbandingan konsentrasi asam dengan konsentrasi basa konjugasinya atau konsentrasi basa lemah dengan konsentrasi asam konjugasinya (Purba,1994).
II.4. Ka dan Kb
Ka yaitu tetapan ionisasi atau tetapan disasosiasi. Menurut nomenklatur Bronsted-Lowry, batasan tetap ionisasi Ka tidak sesuai dan
diganti dengan nama tetapan keasaman. Kb yaitu tetapan ionisasi atau tetapan disasosiasi basa lemah (Martin, 1993).
III. Teori Dasar
Kebanyakan obat pada umumnya dapat bersifat basa lemah atau asam lemah yang diketahui melalui ion-ionnya. Ion-ion ini lah yang mampu masuk ke dalam sel-sel, karena kemampuannya untuk melewati membran-membran yang sangat bergantung pada pH dan pKa. Alas an digunakannya asam lemah atau basa lemah dikarenakan basa kuat atau asam kuat apabila dalam tubuh ia akan sukar untuk mengabsorbsi karena asam kuat dan basa kuat pasti akan terionisasi sempurna (seluruhnya). Oleh karena itu obat-obat yang dibuat cenderung bersifat asam lemah atau basa lemah pada umumnya. Ketika obat melewati lambung dengan pH asam, maka sifat basa akan terprotonasi dan saat obat melewati usus dengan pH basa, maka sifat asam yang akan terprotonasi. Basa didalam media basa akan tetap pada molekulnya namun apabila berada dalam media asam maka akan terprotonasi, begitupun sebaliknya (Raharjo, 2008).
Kelarutan suatu obat pada umumnya disebabkan oleh polaritas suatu pelarut, yaitu momen dipole pelarut. Pelarut polar dapat melarutkan zat ionik dan zat-zat polar lainnya. Kelarutan zat bergantung pada struktur seperti perbandingan gugus polar terhadap gugus nonpolar dalam molekul (Martin, 1993).
Daya kelarutan suatu zat berkhasiat memegang peranan penting dalam formulasi suatu sediaan farmasi. Lebih dari 50% senyawa kimia baru yang ditemukan saat ini bersifat hidrofobik akhirnya menjadi tidak efisien karena rendahnya daya kelarutan, dimana akan mengakibatkan terjadinya penetrasi obat tersebut dalam tubuh (Lawrence, 2000).
Teknik-teknik yang beroperasi pada tingkat-tingkat makroskopik, bila ditransferkan dari suatu kolom donor ke kolom akseptor, masih merupakan sumber informasi utama. Kehadiran ion-ion elektrolit inert dapat mengubah laju transfer. Teknik Rotating Membrane Cell (RMC) merupakan cara yang digunakan untuk mempelajari efek penambahan elektrolit inert pada transfer asam asetat dari fase air kedalam isopropyl miristat sebagai fase organik (Hendrawan, 2002).
Kebanyakan obat melewati membran sel dengan cara difusi pasif (misal, teofilin). Dalam proses ini tidak diperlukan energi, dan obat bergerak menembus membran sel berdasarkan adanya suatu perbedaan kadar obat antara dua permukaan membrane, serta kelarutan obat dalam lipid bilayer yang membentuk membrane sel. Cara demikian sering juga disebut difusi sederhana, terutama untuk obat yang larut dalam lipid. Selain bergantung pada kelarutan obat dalam lipid, kecepatan difusi juga dipengaruhi oleh koefisien partisi lipid-air dari obat tersebut, yaitu rasio dari kelarutan di dalam suatu pelarut organik terhadap kelarutan obat tersebut di dalam air. Umumnya, makin besar koefisien partisi dan kelarutan obat dalam lipid, makin mudah suatu obat menembus membran sel (Staf Pengajar FK Unsri, 2004).
IV. Alat dan Bahan 5.1. Alat -GelasUkur -Pipet Tetes -Tabungreaksi 5.2. Bahan -Asamasetilsalisilat -EtilAsetat
-Larutan Buffer (1 ml 0,2 M NaH2PO4 + 19 ml 0,2 M Na2H2PO4) -LarutanHCl
-Parasetamol 5.3. GambarAlat
1. Gelas Ukur 2. Pipet Tetes 3. Tabung reaksi
V. Prosedur
Tersedia 6 tabung reaksi: 1. Tabung 1
Dimasukkan asetosal 30 mg, kemudian ditambahkan HCl pH 1 sebanyak 3 ml. Dan ditambahkan etil asetat sebanyak 3ml. Kemudian kocok larutan tersebut.
2. Tabung 2
Dimasukkan asetosal 30 mg, kemudian ditambahkan larutan buffer pH 8 sebanyak 3 ml. Dan ditambahkan etil asetat sebanyak 3ml. Kemudian kocok larutan tersebut.
3. Tabung 3
Dimasukkan parasetamol 20 mg, kemudian ditambahkan HCl pH 1 sebanyak 3 ml. Dan ditambahkan etil asetat sebanyak 3ml. Kemudian kocok larutan tersebut.
4. Tabung 4
Dimasukkan parasetamol 20 mg, kemudian ditambahkan larutan buffer pH 8 sebanyak 3 ml. Dan ditambahkan etil asetat sebanyak 3ml. Kemudian kocok larutan tersebut.
Dimasukkan asam salisilat 20 mg, kemudian ditambahkan HCl pH 1 sebanyak 3 ml. Dan ditambahkan etil asetat sebanyak 3ml. Kemudian kocok larutan tersebut.
6. Tabung 6
Dimasukkan asam salisilat 20 mg, kemudian ditambahkan larutan buffer pH 1 sebanyak 3 ml. Dan ditambahkan etil asetat sebanyak 3ml. Kemudian kocok larutan tersebut.
Untuk semua tabung, setelah beberapa menit akan terlihat 2 lapisan. Kemudian diambil pada bagian etil asetat menggunakan pipa kapiler. Kemudian ditotolkan pada lapisan silika gel HF254. Kemudian keringkan, dan dilihat dibawah sinar ultravioleh 254 nm. Kemudian diamati perubahan yang terjadi.
VI. Data Pengamatan
No . Senyawa (mg) HCl pH 1 Buffer pH 8 Etil Asetat Hasil (Tinggi/rendah) 1. Asetosal 30,6 mg 3 ml - 3 ml Sedang (Lebih Gelap) 2. Asetosal 28,5 mg - 3 ml 3 ml Sedang 3. Parasetamol 19,9 mg 3 ml - 3 ml Tinggi (Lebih Gelap) 4. Parasetamol 20,2 mg - 3 ml 3 ml Tinggi 5. Asam Salisilat 20,5 mg 3 ml - 3 ml Rendah (Lebih Gelap)
6. Asam Salisilat 21 mg
- 3 ml 3 ml Rendah
No. Perlakuan Hasil
1.
2.
Dimasukkan senyawa asetosal 30 mg, pasarasetamol 20 mg, dan asam salisilat 20 mg kedalam tabung reaksi. Untuk masing-masing senyawa dimasukkan kedalam 2 tabung reaksi.
Untuk tabung 1 ditambahkan larutan HCl pH 1 sebanyak 3 ml untuk semua senyawa
- Asetosal tidak larut dalam HCl pH 1
- Parasetamol tidak larut dalam HCl pH 1
- Asam Salisilat tidak larut dalam HCl pH 1
3. Untuk tabung 2 ditambahkan larutan buffer pH 8 sebanyak 3 ml untuk semua senyawa
- Asetosal tidak larut dalam larutan buffer pH 8
- Parasetamol tidak larut dalam larutan buffer pH 8
- Asam Salisilat tidak larut dalam larutan buffer pH 8
4. Kemudian ditambahkan etil asetat sebanyak 3 ml kedalam semua tabung, semua senyawa yang sudah diberi larutan HCl pH 1 maupun larutan buffer pH 8
- Asetosal + HCl pH 1 maupun asetosal + buffer pH 8 larut dalam etil asetat. Setelah beberapa menit terpisah menjadi 2 lapisan.
- Parasetamol + HCl pH 1 maupun parasetamol + buffer pH 8 larut dalam etil asetat. Setelah beberapa menit terpisah menjadi 2 lapisan. - Asam salisilat + HCl pH 1
maupun asam salisilat + buffer pH 8 larut dalam etil asetat. Setelah beberapa menit terpisah menjadi 2 lapisan.
5.
6.
Diambil bagian etil asetat dan ditotolkan pada lapisan silika gel HF254 dengan menggunakan pipa kapiler.
Dikeringkan. Kemudian dilihat dibawah cahaya ultraviolet 254 nm.
- Parasetamol memiliki perubahan warna yang lebih gelap disbanding asetosal dan asam salisilat.
- Untuk perbandingan pH. pH 1 memiliki perubahan warna yang lebih gelap disbanding pH 8.
VII. Pembahasan
Percobaan kali ini yaitu untuk mengetahui bagaimana pengaruh pH terhadap ionisasi obat. Sampel yang digunakan yaitu asetosal, parasetamol dan asam salisilat sebagai pengganti p-aminofenol karena ketidakadaannya bahan tersebut. Pada prosedur yang pertama untuk setiap sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Kemudian untuk setiap tabung ditambahkan bahan yang berbeda yaitu HCl pH 1 dengan larutan buffer pH 8. Hal tersebut dilakukan untuk melihat perbandingan antara pH rendah dengan pH yang tinggi. Setelah ditambahkan larutan HCl pH 1, terlihat bahwa semua sampel tidak tercampur. Hal tersebut menandakan bahwa sampel obat tersebut memiliki kelarutan yang rendah pada pH yang rendah. Berdasarkan teori bahwa kelarutan berbanding lurus dengan tingginya pH. Namun pada perlakuan kedua yaitu dengan penambahan larutan buffer pH 8 didapatkan hasil bahwa ketiga sampel tidak larut dalam larutan tersebut. Hal tersebut menyimpang dengan teori yang menyatakan bahwa kelarutan berbanding lurus dengan tingginya pH. Hal tersebut dapat disebabkan oleh beberapa faktor, salah satunya yaitu kurang efektifnya pengocokkan yang dilakukan sehingga ketiga sampel tidak larut didalam larutan yang lebih tinggi pHnya dibanding pH 1.
Setelah itu dilakukan penambahan etil asetat sebagai pelarut organik kedalam semua tabung reaksi. Pada saat ditambahkan, kedua
campuran terlihat tidak menyatu, hal tersebut terjadi karena adanya perbedaan fase yaitu fase organik dengan fase anorganik. Namun disebutkan juga bahwa etil asetat tidak stabil apabila dalam air yang mengandung basa atau asam. Kemudian dilakukan pengocokkan pada campuran tersebut. Berdasarkan hasil pengocokkan semua sampel pada tabung reaksi bahan sampel terlarut sempurna. Hal tersebut dapat dikatakan bahwa mayoritas obat memiliki kelarutan yang tinggi apabila dilarutkan pada pelarut organik. Fungsi dari pengocokkan juga agar larutan ber-pH dengan bahan sampel dapat terdistribusi dengan etil asetat.
Kemudian didiamkan selama beberapa menit. Terlihat dua lapisan pada campuran tersebut, hal tersebut memang membuktikan bahwa perbedaan fase akan sangat sukar untuk menyatu. Kemudian diambil bagian etil asetat menggunakan pipa kapiler kemudian ditotolkan pada lapisan silika gel HF254. Alasan menggunakan pipa kapiler karena kecilnya lapisan silika gel, sehingga tidak memungkinkan untuk menggunakan alat lain seperti pipet tetes. Setelah ditotolkan tunggu hingga kering kemudian taruh dibawah cahaya ultraviolet 254 nm. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui intensitas dari larutan tersebut apakah intensitasnya tinggi atau rendah. Berdasarkan pengamatan, campuran larutan dengan HCl pH 1 memiliki intensitas yang tinggi. Intensitas yang tinggi ditentukan dari perubahan warna yang terlihat lebih gelap.
VIII. Kesimpulan
pH berpengaruh pada ionisasi obat. Larutan yang memiliki pH lebih rendah akan memiliki warna lebih gelap daripada pH yang lebih tinggi. Sehingga pH yang tinggi akan cenderung lebih sulit mengionisasi obat daripada pH yang rendah. Sulit terionisasi artinya memiliki kelarutan yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden. 2006. Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hendrawan. 2002. Kajian Tentang Kinetika Transfer Asam Asetat Pada Antarmuka Cair-cair dengan Menggunakan Rotating Membrane Cell. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.
Lawrence, M.Jayne and Rees, Gareth D. 2002. Microemulsion-based Media as Novel Drug Delivery Systems. Advanced Drug Delivery Reviews. 45;1; 89-121.
Martin, A, dkk. 1993. Farmasi Fisik Jilid 2 Edisi 3. Jakarta: UI Press. Purba, M. 1994. Kimia. Jakarta: Erlangga
Raharjo. 2008. Kumpulan Kuliah Farmakologi Edisi 2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Staff Pengajar FK Unsri. 2004. Kumpulan Kuliah Farmakologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Sumardjo, Damin. 2009. Pengantar Kimia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
