HUBUNGAN STRUKTUR AKTIFITAS OBAT ANTIHISTAMIN
A. ANTIHISTAMIN
Adalah obat yang dapat mengurangi atau menghilangkan kerja histamine dalam
tubuh melalui mekanisme penghambatan bersaing pada sisi resptor H1, H2, H3.
Efek antihistamin buakan suatu reaksi antigen-antibodi karena tidak dapat
menetralkan atau mengubah efek histamine yang sudah terjadi. Antihistamin
umumnya tidak dapat mencegah produksi histamin. Antihistamin terutama bekerja
dengan menghambat secara bersaing interaksi histamin dengan resptor khas.
Berdasarkan pada reseptor khas antihistamin dibagi menjadi (1) antagonis H1,
terutama digunakan untuk pengobatan gejala-gejala akibat reaksi alergi. (2)
antagonis H2 digunakan untuk mengurangi sekresi asam lambung pada pengobtan
penderita tukak lambung. (3) antagonis H3 sampai sekarng belum digunakan untuk
pengobtan, masih dalam penelitian lebih lanjut dan kemungkinan berguna dalam pengaturan system kardiovaskuler.
Istilah antihistamin secara historis telah merujuk
pada obat-obatan yang melawan kerja histamin pada reseptor H1 daripada reseptor
H2. Perkembangan obat antihistamin dimulai lebih dari 5 dekade yang lalu
dengan penemuan bahwa piperoxan mampu melindungi hewan dari kejang bronkial
yang disebabkan oleh histamin. Temuan ini diikuti oleh sintesis sejumlah
N-phenylethylenediamines dengan aktivitas antihistamin lebih unggul dari
piperoxan. Studi aktivitas struktur tradisional lebih lanjut dalam seri
ini yang sebagian besar didasarkan pada prinsip-prinsip isosterisme dan
modifikasi kelompok fungsional menyebabkan pengantar pada tahun 1940an sampai
1970an dari berbagai antagonis H1 yang mengandung kerangka
diarylalkylamine. Antagonis H1 ini, yang disebut sekarang sebagai generasi
pertama atau antihistamin klasik, terkait secara struktural dan mencakup
sejumlah eter aminoalkil, etilenadiamina, piperazin, propilamina, fenotiazin
dan dibenzosiklohepten. Selain antagonisme reseptor H1, senyawa ini
menampilkan berbagai kegiatan farmakologis lainnya yang berkontribusi terhadap
aplikasi terapeutik dan reaksi yang merugikan. Baru-baru ini, sejumlah
antihistamin generasi kedua atau "non-sedatif" telah dikembangkan dan
diperkenalkan. Agen generasi kedua memiliki kemiripan struktural dengan
agen generasi pertama, namun telah dimodifikasi agar lebih spesifik dalam
tindakan dan terbatas pada profil distribusinya (DeRuiter, 2011).
1) ANTAGONIS H1
Sering disebut juga antihistamin klasik, adalah
senyawa yang dalam kadar rendah dapat menghambat secara bersaing kerja
histamine pada jaringan yang mengandung reseptor H1. Digunakan untuk ; alergi,
antiemetic, antimabuk, antiparkinson, antibatuk, sedative, antipsikotik, dan
anastesi setempat.
HUBUNGAN STRUKTUR DAN AKTIFITAS ANTAGONIS H1
a) Gugus aril yang bersifat lipofil kemungkinan membentuk
ikatan hidrofob dengan ikatan reseptor H1.
b) Secara umum untuk mencapai aktivitas optimal, atom
pada N pada ujung amin tersier.
c) Kuartenerisasi dari nitrogen rantai samping tidak
selalu menghasilkan senyawa yang kurang efektif.
d) Rantai alkil antara atom X dan N mempunyai aktifitas
antihistamin optimal bila jumlah atom C = 2 dan jarak antara pusat cincin
aromatic dan N alifatik = 5 -6 A.
e) Faktor
sterik juga mempengaruhi aktifitas antagonis H1
f) Efek
antihistamin akan maksimal jika kedua cincin aromatic pada struktur
difenhidramin tidak terletak pada bidang yang sama
I) TURUNAN
ETER AMINO ALKIL
Antihistamin eter aminoalkil dicirikan oleh adanya bagian penghubung CHO (X)
dan dua atau tiga rantai atom karbon sebagai bagian penghubung antara diariil
utama dan gugus amino tersier. Clemastine dan diphenylpyraline (lihat struktur
di bawah) berbeda dari pola struktur dasar ini dimana bagian nitrogen dasar dan
paling tidak sebagian rantai karbon adalah bagian dari sistem cincin
heterosiklik, dan ada tiga atom karbon antara atom oksigen dan nitrogen.
Diphenhydramine
turunan diphenyl sederhana adalah anggota klinis pertama dari seri etanolamina
dan berfungsi sebagai protoype. Selain tindakan antihistamin, diphenhy-dramine
menunjukkan sifat antikolinergik, antiemetik, antitusif, dan sedatif.
Diphenhydramine bukanlah antagonis H1 yang sangat aktif. Konversi ke garam
amonium kuartener tidak mengubah tindakan antihistamin sangat banyak, namun
meningkatkan aksi antikolinergik. Dimenhydrinate adalah garam diphenhydramine
8-chlorotheophyllinate (theoclate) dan direkomendasikan untuk mual mabuk perjalanan
dan untuk hiperemesis gravidarum (mual kehamilan).
II) TURUNAN ETILENDIAMIN
Etilenadiamin termasuk antihistamin pertama yang
berguna dan ditandai dengan adanya atom penghubung nitrogen (X) dan dua rantai
atom karbon sebagai bagian penghubung antara rujukan utama di amino dan amino
tersier seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Semua senyawa dalam rangkaian
ini adalah diarilethilenadiamina sederhana kecuali antazolin dimana amina
terminal dan sebagian rantai karbon dimasukkan sebagai bagian dari sistem
cincin imidazolin. Karena berbeda secara signifikan dalam profil
farmakologinya, antazolin tidak selalu diklasifikasikan sebagai turunan etilenadiamin.
Phenbenzamine adalah anggota klinis pertama
yang berguna di kelas ini dan berfungsi sebagai prototip untuk pengembangan
turunan yang lebih efektif. Penggantian bagian fenil dari phenbenzamine dengan
sistem 2-piridil menghasilkan tripelennamin, penghambat reseptor histamin yang
secara signifikan lebih efektif. Penggantian para methoxy (pyrilamine atau
mepyramine), kloro (kloropiramat) atau bromo (bromtripelennamine) menghasilkan
peningkatan aktivitas lebih lanjut.).enggantian kelompok benzil tripelennamin
dengan kelompok 2-tenilmetil diberikan methapyrilene, dan penggantian kelompok
2-piridil tripelennamine dengan bagian pirimidinil (bersama dengan substitusi
p-metoksi) menghasilkan thonzylamine, keduanya berfungsi sebagai antagonis
reseptor H1 yang potensial.
Etilenadiamina juga menunjukkan frekuensi
depresan sistem saraf pusat (sedasi) yang relatif tinggi dan efek samping
gastrointestinal. Tindakan antikolinergik dan antiemetik dari senyawa ini relatif
rendah dibandingkan kebanyakan antihistamin klasik lainnya. Antihistamin
piperazin dan fenotiazin juga mengandung bagian etilenadiamina, namun agen ini
dibahas secara terpisah karena menunjukkan sifat farmakologis yang berbeda
secara signifikan.
III) TURUNAN PIPERAZIN
Piperazines atau cyclizines juga dapat dianggap sebagai turunan
etilenadiamin atau etilenadiamina siklik (sikloksin), namun dalam seri ini,
bagian penghubung (X) adalah kelompok CHN dan rantai karbon, fungsi amina
terminal serta atom nitrogen yang menghubungkan kelompok adalah bagian dari
bagian piperazine seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Kedua atom nitrogen
dalam senyawa ini bersifat alifatik dan dengan demikian menunjukkan dasar yang
sebanding. Perbedaan struktural utama dalam rangkaian ini melibatkan sifat dari
substituen cincin aromatik (H atau Cl) dan yang lebih penting, sifat substituen
nitrogen piperazine terminal.
Cyclize dan chlorcyclizine adalah
N-methylpiperazines sederhana. Cyclizine HCl digunakan terutama pada profilaksis
dan pengobatan penyakit perjalanan. Garam laktat (Cyclizine Lactate Injection)
digunakan untuk injeksi intramuskular karena kelarutan air yang terbatas dari
hidroklorida. Chlorcyclizine HCl memiliki tambahan substansi Cl Cl yang
mengurangi aktivitas. Chlorcyclizine diindikasikan pada kelegaan simtomatik
urtikaria, demam, dan kondisi alergi lainya.
Meclizine HCl dan Buclizine HCl adalah piperazin tersubstitusi-N benzil.
Meskipun merupakan antihistamin yang cukup ampuh, meclizine digunakan terutama
sebagai antinausean dalam pencegahan dan pengobatan penyakit perjalanan dan
dalam pengobatan mual dan muntah yang dikaitkan dengan penyakit vertigo dan
radiasi. Buclizine Hydrochloride, sangat larut dalam lipid dan memiliki
depresan sistem saraf pusat, antiemetik, dan antihistamin. Piperazines adalah
antihistamin yang cukup kuat dengan kejadian kantuk yang lebih rendah.
Aktivitas antihistamin tipe piperazin ditandai dengan onset yang lambat dan
durasi kerja yang lama. Agen ini menunjukkan aktivitas antimuskarinal perifer
dan pusat dan ini mungkin bertanggung jawab atas zona pemicu kemoterapi anti
kanker (medullary chemoreceptor) dan efek antivertigo (stimulating vestibular
stimulation). Jadi sebagai kelompok, agen ini mungkin lebih bermanfaat sebagai
antiemetik dan antinausean dan dalam pengobatan mabuk perjalanan.
IV) TURUNAN FENOTIAZIN
Turunan fenotiazin mempunyai struktur kimia
karakteristik yaitu sistem trisiklik tidak planar yang bersifat lipofil dan
rantai samping alkilamino yang terikat pada atom N tersier pusat cincin yang
bersifat hidrofil. Rantai samping tersebut bervariasi dan kebanyakan merupakan
salah satu struktur sebagai berikut : propildialkilamino, alkilpiperidil atau
alkilpiperazin. Turunan fenotiazin digunakan untuk pengobatan gangguan mental
dan emosi yang moderat sampai berat, seperti skizofrenia, paranoia,
psikoneurosis (ketegangan dan kecemasan) serta psikosis akut dan kroniJt. Banyak
turunan fenotiazin mempunyai aktivitas antiemetik, simpatolitik atau
antikolinergik. Turunan fenotiazin juga mengadakan potensiasi dengan obat-obat
sedatif-hipnotika, analgetika narkotik atau anestetika sistemik.
Penggunaan dosis tinggi menimbulkan efek samping berupa gejala
ekstrapiramidal dengan efek seperti pada penyakit Parkinson. Penggunaan jangka
panjangmenimbulkan hipotensi, agranulositosis, dermatitis, penyakit kuning,
perubahan mata dan kulit selta sensitifterhadap cahaya. Contoh turunan fenotiazin
yang terutama digunakan sebagai antipsikosis adalah promazin, klorpromazin,
trifluoperazin, teoridazin, mesoridazin, perazin (Taxilan), butaperazin,
flufenazin, asetofenazin dan carfenazin. Contoh turunan fenotiazin yang
terutama digunakan sebagai antiemetik adalah proklorperazin dan perfenazin.
Hubungan struktur dan aktivitas
a) Gugus
pada R2 dapat menentukan kerapatan elektron sistem cincin.
Senyawa mempunyai aktivitas yang besar bila gugus pada Rr bersifat penarik
elektron dan tidak terionisasi. Makin besar kekuatan penarik elektron makin
tinggi aktivitasnya. Substitusi pada R2 dengan gugus Cl atau CF3 akan
meningkatkan aktivitas. Substituen CF3 lebih aktil dibanding Cl karena
mempunyai kekuatan penarik elektron lebih besar tetapi elek samping gejala
ekstrapiramidal ternyatajuga lebih besar. Substitusi pada R2 dengan gugus
tioalkil (SCH3), senyawa tetap mempunyai aktivitas tranquilizer dan
dapat menurunkan efek samping ekstrapiramidal. Substitusi dengan gugus asil
(COR), senyawa tetap menunjukkan aktivitas tranquilizer.
b) Substitusi
pada posisi 1,3 dan 4 pada kedua cincin aromatik akan menghilangkan aktivitas
tranquilizer.
c) Bila
jumlah atom C yang mengikat nitrogen adalah 3, senyawa menunjukkan aktivitas
tranquilizer optimal. Bila jumlah atom C = 2, senyawa menunjukkan aktivitas
penekan sistem saraf pusat yang moderat tetapi efek antihistamin dan
anti-Parkinson lebih dominan.
d) Adanya
percabangan pada posisi β-rantai alkil dapat mengubah aktivitas
farmakologisnya. Substitusi β -metil dapat meningkatkan aktivitas antihistamin
dan antipruritiknya. Adanya substitusi tersebut menyebabkan senyawa bersifat
optis aktif dan stereoselektif. Isomer levo lebih aktif dibanding isomer
dekstro.
e) Substitusi
pada rantai alkil dengan gugus yang besar, seperti fenil atau dimetilamin, dan
gugus yang bersifat polar, seperti gugus hidroksi, akan menghilangkan aktivitas
tranquilizer.
f) Penggantian
gugus metil pada dimetilamino dengan gugus alkil yang lebih besar dari metil
akan menurunkan aktivitas karena meningkatnya pengaruh halangan ruang.
g) Penggantian
gugus dimetilamino dengan gugus piperazin akan meningkatkan aktivitas
tranquilizer, tetapi juga meningkatkan gejala ekstrapiramidal.
h) Penggantian
gugus metil yang terletak pada ujung gugus piperazin dengan gugus -CH2CH2OH
hanya sedikit meningkatkan aktivitas.
i) Kuarternerisasi
rantai samping nitrogen akan menurunkan kelarutan dalam lemak, menurunkan
penetrasi obat pada sistem saraf pusat sehingga menghilangkan aktivitas
tranquilizer.
j) Masa
kerja turunan fenotiazin dapat diperpanjang dengan membuat bentuk esternya
dengan asam lemak yang berantai panjang seperti asam enantat dan dekanoat.
DAFTAR PUSTAKA
Siswandoyo dan B. Soekardjo. 2008. Kimia Medisinal jilid 2. Jakarta :
Airlangga.
PERTANYAAN:
1) Bagaimana mekanisme kerja
fenotiazin yang merupakan turunan antihistamin generasi 1 dapatberkhasiatsebagaiantiemetik?
2) Bagaimana mekanisme intoksikasi dari fenotiazin?