Cara Penembusan Obat Melalui Membran Biologis

dan berisi inti. Puncaknya menggembung berbentuk khusus karena kumpulan butir-butir sekret mukus. Sekret mukus merupakan glikoprotein asam dan membentuk lapisan pelindung diatas glikokaliks mikrovili sel silindris Leeson, 1996. Sel enteroendokrin terdapat dalam kriptus dan vilus, dan mengeluarkan peptida pengatur aktif yang berhubungan dengan sekresi lambung, motilitas intestinal, sekresi pankreas, dan kontraksi kandung empedu Leeson, 1996. Penyebaran sel endokrin usus telah dikaji pada manusia. Jumlah dan variasinya paling banyak dalam duodenum dan jejunum Fawcett, 2002.

2.5 Cara Penembusan Obat Melalui Membran Biologis

Pada umumnya obat menembus membran biologis secara difusi. Mekanisme difusi dipengaruhi oleh struktur kimia, sifat fisika kimia obat dan sifat membran biologis. Cara penembusan obat ke dalam membran biologis dibagi atas : 1. Difusi pasif Penembusan membran biologis secara difusi pasif dibedakan menjadi tiga, yaitu difusi pasif melalui pori cara penyaringan, difusi pasif dengan cara melarut dalam lemak penyusun membran dan difusi pasif dengan fasilitas. a. Difusi Pasif Melalui Pori Penembusan air terjadi karena adanya perbedaan tekanan hidrostatik atau osmotik; semua senyawa yang berukuran cukup kecil dan larut dalam air dapat melewati kanal membran. Sebagian besar membran membran seluler, epitel usus halus dan lain-lain berukuran kecil 4-7 o A dan hanya dapat dilalui oleh molekul dengan bobot molekul yang kecil yaitu lebih kecil dari 150 untuk senyawa yang bulat, atau lebih kecil dari 400 jika molekulnya terdiri atas rantai panjang Aiache, dkk, 1993. Gambar 2. Difusi Pasif Melalui Pori Universitas Sumatera Utara b. Difusi Pasif dengan Cara Melarut pada Lemak Penyusun Membran Penembusan terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi atau elektrokimia tanpa memerlukan energi, sehingga mencapai keseimbangan di kedua sisi membran. Waktu yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan tersebut mengikuti hulum difusi Fick : V = P Ce – Ci, P adalah tetapan permeabilitas, sedangkan Ce dan Ci adalah konsentrasi pada kedua kompartmen. Jadi konsentrasi senyawa di kedua sisi membran berpengaruh pada proses penembusan, tetapi perlu ditekankan bahwa hanya fraksi bebas dari zat aktif yang diperhitungkan dalam perbedaan konsentrasi. Tetapan permeabilitas P tergantung pada membran dan molekul obat. Sehingga persamaan hukum Fick dapat dituliskan : Ci Ce X DAK V − ∆ = Keterangan : V = laju pelintasan zat aktif melalui membran K = koefisien partisi membran biologik cairan pelarutan D = koefisien difusi molekul zat aktif melintasi membran A = permukaan membran yang kontak dengan pelarutan X ∆ = tebal membran C e -C i = perbedaan konsentrasi di kedua sisi membran Dari persamaan tersebut, dapat dilihat hal-hal yang berpengaruh pada penyerapan zat aktif. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa laju penyerapan berbanding lurus dengan perbedaan konsentrasi di kedua sisi membran Ce-Ci . Penyerapan pasif terjadi hingga tercapainya keseimbangan dan proses akan berhenti bila aliran darah tidak lagi mengangkut zat aktif dalam jumlah yang setara dengan jumlah yang diserap. Bila molekul semakin larut lemak, maka koefisien partisinya semakin besar dan difusi transmembran terjadi lebih mudah. Kebanyakan zat aktif merupakan basa atau asam organik, maka dalam keadaan terlarut sebagian molekul berada dalam bentuk terionkan dan sebagian dalam bentuk tak terionkan. Universitas Sumatera Utara Hanya fraksi zat aktif yang terionkan dan larut dalam lemak yang dapat melalui membran dengan cara difusi pasif. Untuk obat yang zat aktifnya merupakan garam dari asam kuat atau basa kuat, derajat ionisasi berperan pada hambatan difusi transmembran. Sebaliknya untuk elektrolit lemah berupa garam yang berasal dari asam lemah atau basa lemah yang sedikit terionisasi, maka difusi melintasi membran tergantung kelarutan bentuk tak terionkan di dalam lemak, jumlah bentuk yang tak terionkan satu-satunya yang bergantung pada konsentrasi, serta derajat ionisasi molekul Aiache, dkk.,1993. c. Difusi Pasif dengan Fasilitas Beberapa bahan obat dapat melewati membran sel karena ada tekanan osmosa, yang disebabkan adanya perbedaan kadar antar membran, pengangkutan ini berlangsung dari daerah dengan kadar tinggi ke daerah dengan kadar yang lebih rendah dan berhenti setelah mencapai kesetimbangan, gerakan ini tidak memiliki energi dan terjadi secara spontan. Diduga molekul obat membentuk kompleks dengan suatu molekul pembawa dalam membran, yang bersifat mudah larut dalam lemak, sehingga dengan mudah bergerak menembus membran. Pada sisi membran yang lain kompleks akan terurai melepas molekul obat dan molekul pembawa bebas kembali ke tempat semula. Pembawa dapat berupa enzim atau ion yang muatannya berlawanan dengan muatan molekul obat. Penembusan obat ke dalam membran biologis dapat berjalan dengan cepat bila ada katalisator enzim dan ukuran bentuk kompleks cukup kecil Siswandono, 1995. Gambar 3. Difusi dengan Fasilitas Universitas Sumatera Utara 2. Transpor Aktif Pergerakan molekul melalui membran biologi membutuhkan energi dan terjadi perbedaan potensial kimia. Proses ini sama seperti difusi terfasilitasi yang membutuhkan pembawa, namun transpor aktif membutuhkan energi untuk bergerak dari konsentrasi yang rendah menuju konsentrasi yang lebih tinggi. Beberapa kriteria yang harus dipenuhi oleh molekul obat agar dapat dinyatakan mempunyai mekanisme transpor aktif: 1. Molekul senyawa ditranspor dari daerah yang mempunyai perbedaan potensial kimia yang rendah menuju yang lebih tinggi. 2. Hasil metabolisme senyawa akan mengganggu transpor. 3. Kecepatan transpor akan mengalami penjenuhan apabila konsentrasi dari senyawa meningkat. 4. Sistem transpor umumnya memperlihatkan struktur kimia spesifik. 5. Senyawa kimia dengan struktur yang hampir sama akan bekerja sebagai kompetitif inhibitor Gennaro, 2000. Pada transpor aktif diperlukan adanya pembawa. Pembawa ini merupakan suatu bagian dari membran, berupa enzim atau senyawa protein dengan molekul yang dapat membentuk kompleks pada permukaan membran. Kompleks tersebut melintasi membran dan selanjutnya molekul dibebaskan pada permukaan lainnya, lalu pembawa kembali menuju permukaan asalnya transpor selalu terjadi dalam arah tertentu, pada bagian usus perjalanan terjadi dari mukosa menuju serosa. Sistem transpor aktif bersifat jenuh, artinya jika semua molekul pembawa telah digunakan maka kapasitas maksimalnya tercapai. Sistem ini menunjukkan adanya suatu kekhususan untuk setiap molekul atau suatu kelompok molekul. Oleh sebab itu dapat terjadi persaingan beberapa molekul yang berafinitas sama pada pembawa tertentu, dan molekul yang mempunyai afinitas tinggi dapat menghambat kompetisi transpor dari molekul yang afinitasnya lebih rendah. Transpor dari satu sisi membran ke sisi yang lain dapat terjadi dengan mekanisme perbedaan konsentrasi. Transpor aktif ini memerlukan energi yang diperoleh dari hidrolisa adenosintrifosfat ATP di bawah pengaruh suatu ATP- ase. Kebalikan dari proses difusi dimana laju pelintasan membran tergantung pada perbedaan konsentrasi di kedua sisi membran yang berkurang karena adanya Universitas Sumatera Utara difusi, maka laju transpor aktif tidak tergantung pada konsentrasi Aiache, dkk, 1993. Gambar 4. Sistem Pengangkutan Aktif 3. Pinositosis Pinositosis merupakan tipe khas pengangkutan aktif dari obat yang mempunyai ukuran molekul besar dan misel-misel seperti lemak, amilum, gliserin, vitamin A,D,E dan K. Pengangkutan ini digambarkan seperti sistem fagositosis pada bakteri Siswandono, 1995. Gambar 5. Sistem Pengangkutan Secara Pinositosis 2.6 Asam Mefenamat COOH H N CH 3 H 3 C Gambar 6. Struktur Kimia Asam Mefenamat Universitas Sumatera Utara Nama kimia : Asam N-2,3-xililantranilat Rumus molekul : C 15 H 15 NO 2 Berat molekul : 241,29 Pemerian : Serbuk hablur putih atau hampir putih, melebur pada suhu 230 0- C disertai peruraian Kelarutan : Larut dalam larutan alkali hidroksida, agak sukar larut dalam kloroform, sukar larut dalam etanol dan dalam metanol, praktis tidak larut dalam air Ditjen POM,1995 2.7 Farmakologi 2.7.1 Mekanisme kerja