Farmasi (S3)

Permanent URI for this collection

https://repository.unpad.ac.id/handle/kandaga/183

Browse

Browsing Farmasi (S3) by Subject "Ekstraksi Fase Padat"

Now showing 1 - 1 of 1
  • No Thumbnail Available
    Item
    Desain Komputasi, Sintesis, dan Karakterisasi Polimer Tercetak Molekul untuk Analisis Salmeterol Xinafoat dalam Sampel Biologis
    (2022-08-15) SHENDI SURYANA; Mutakin; Yudi Rosandi
    Salmeterol xinafoat (SLX) merupakan agonis β-2 adrenergik yang digunakan sebagai obat untuk terapi asma jangka panjang. Menurut ketentuan WADA (organisasi antidoping dunia), salmeterol termasuk kedalam daftar obat yang terlarang penggunaannya didalam olahraga karena efeknya yang dapat meningkatkan kinerja anabolik. Namun demikian, pada atlit dengan asma masih diperbolehkan dengan dosis maksimal 200 µg secara inhalasi. Dosis yang rendah dalam cairan biologis memerlukan preparasi sampel yang efektif untuk bisa menganalisisnya. Polimer tercetak molekul berpotensi untuk menjadi sorben pada ekstraksi fase padat untuk memekatkan dan mengekstraksi salmeterol xinafoat dari matrik yang kompleks seperti halnya cairan biologis. Sampai saat ini belum pernah dibuat polimer tercetak molekul untuk analisis salmeterol xinafoat dalam cairan biologis oleh karena itu pada penelitian ini akan disintesis material Polimer Tercetak Molekul-Ekstraksi Fase Padat (PTM-EFP) untuk ekstraksi salmeterol dari sampel biologis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: 1) monomer fungsional serta pengikat silang mana yang menghasilkan interaksi terbaik dengan molekul cetakan secara komputasi, 2) bagaimana gambaran interaksi monomer fungsional terpilih, pengikat silang terpilih serta molekul cetakan dalam larutan pra-polimerisasi melalui simulasi dinamika molekular, 3) bagaimana metode pembuatan Polimer Tercetak Molekul-Ekstraksi Fase Padat (PTM-EFP) salmeterol yang menghasilkan kapasitas adsorpsi dan imprinting faktor terbaik, 4) bagaimana hasil selektivitas dan nilai perolehan kembali PTM-EFP salmeterol yang dibuat dibandingkan dengan ekstraksi fase padat (EFP) konvensional. Dalam upaya mencapai tujuan penelitian, dilakukan tahapan penelitian sebagai berikut: 1) penentuan jenis monomer fungsional, jenis pengikat silang dan rasio antara molekul cetakan dan monomer fungsional dengan simulasi secara komputasi. Simulasi dimulai dengan perhitungan energi ikatan antara molekul cetakan dan beberapa monomer fungsional serta antara molekul cetakan dengan pengikat silang menggunakan pendekatan semiempiris PM3. Selanjutnya simulasi molekular dinamik dilakukan untuk mengetahui interaksi yang terjadi antara molekul cetakan dengan komponen lain dalam campuran pra-polimerisasi menggunakan program LAMMPS dengan medan gaya Reaxff. Tahap kedua (2) penelitian adalah penentuan konstanta asosiasi antara molekul cetakan dan monomer fungsional dalam beberapa pelarut yang dilanjutkan dengan penentuan stoikiometri reaksi menggunakan metode Jobs Plot untuk menentukan rasio antara molekul cetakan dan monomer fungsional. Tahap ketiga (3) penelitian adalah sintesis polimer tercetak molekul dengan menggunakan metode ruah dan pengendapan berdasarkan rasio molekul cetakan: monomer fungsional: pengikat silang yang diperoleh dari simulasi komputasi dan jobs plot. Tahapan ketiga dilanjutkan dengan karakterisasi terhadap polimer yang telah disintesis meliputi karakterisasi fisik dengan FTIR, SEM dan BET, perhitungan kemampuan adsorpsi dan kapasitas adsorpsi. Selanjutnya tahapan keempat (4) penelitian dilakukan optimasi serta aplikasi PTM-EFP untuk ekstraksi salmeterol xinafoat dari serum dengan dan tanpa adanya senyawa analog. Aplikasi juga dilakukan dengan membandingkan hasilnya terhadap ekstraksi salmeterol xinafoat dengan EFP komersial. Perhitungan energi ikatan melalui pendekatan semiempiris PM3 terhadap delapan monomer fungsional menunjukkan tiga monomer fungsional dengan ikatan terbaik dengan salmeterol xinafoat yaitu 4-hidroksi etil metakrilat (HEMA), 4-vinil asam benzoat (VBA) dan 4-vinil piridin (4-Vp) dengan energi ikatan masing-masing: -29,37; -26,095 dan -23,087 kkal/mol. Pada penentuan ikatan antara salmeterol xinafoat dengan pengikat silang dilakukan terhadap kompleks salmeterol xinafoat dengan etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), trimetilolpropan trimetakrilat (TRIM) dan divinil benzen (DVB) untuk memperoleh pengikat silang terbaik. Berdasarkan simulasi, diperoleh hasil TRIM memiliki energi terlemah yaitu sebesar -5,9829 kkal/mol diikuti oleh EGDMA dan DVB masing-masing dengan energi ikatan -10,714 dan -17,670 kk al/mol. Simulasi molekular dinamik terhadap campuran pre-polimerisasi menunjukkan bahwa rasio 1:6:20 antara salmeterol xinafoat, HEMA dan TRIM menunjukkan interaksi yang terkuat ditinjau dari aspek fungsi distribusi radial dengan jarak ikatan antara 1,8-3,2 Å (ikatan hidrogen). Pada tahapan kedua penelitian, dilakukan penentuan konstanta asosiasi monomer fungsional-molekul cetakan dan diperoleh konstanta asosiasi tertinggi HEMA-SLX pada pelarut campur metanol:isopropanol sebesar 1,4 x103 M-1. Penentuan rasio molekul cetakan dan monomer fungsional dengan metode Jobs Plot menghasilkan rasio 1:6 sebagai rasio terbaik untuk sintesis polimer. Sintesis polimer tercetak molekul dilakukan dengan dua metode yaitu metode polimerisasi ruah dan metode polimerisasi pengendapan Dari metode ruah ini diperoleh 4 polimer PTM (PTM1, 2, 3 dan 4) dan 4 polimer PTTM (PTTM1, 2, 3 dan 4) demikian juga dari metode pengendapan juga diperoleh 4 polimer PTM (PTM5, 6, 7 dan 8) dan 4 polimer PTTM (PTTM5, 6, 7 dan 8). Adapun komposisi dari PTM tersebut adalah sebagai berikut: PTM1 dan PTM5 terdiri dari SLX:HEMA:EGDMA dengan rasio 1:6:20, PTM2 dan PTM7 terdiri dari SLX:HEMA:EGDMA dengan rasio 1:4:20, PTM3 dan PTM6 terdiri dari SLX:HEMA:TRIM dengan rasio 1:6:20 serta PTM4 dan PTM8 terdiri dari SLX:HEMA:TRIM dengan rasio 1:4:20. Komposisi polimer tidak tercetak molekul (PTTM) sama dengan PTM tanpa adanya SLX. Analisis FTIR terhadap polimer-polimer baik hasil metode ruah maupun pengendapan menujukkan bentuk spektrum yang sama antara PTM dan PTTM dan tidak adanya puncak kembar pada daerah bilangan gelombang 900-1000 cm-1 menunjukkan tidak adanya gugus vinil yang berarti proses polimerisasi telah selesai secara sempurna. Karakterisasi dengan SEM terhadap polimer tersebut diperoleh kondisi bahwa PTM memiliki morfologi yang lebih berongga daripada PTTM, PTM yang dihasilkan melalui metode pengendapan memiliki ukuran partikel yang lebih kecil daripada PTM hasil metode ruah. Pengujian BET menunjukkan luas permukaan PTM lebih besar dari PTTM dan PTM yang diperoleh melalui metode pengendapan memiliki luas permukaan lebih besar daripada PTM yang dihasilkan melalui metode ruah. Pemeriksaan kapasitas adsorpsi terhadap polimer-polimer tersebut menujukkan hasil bahwa sifat dan karakteristik adsorpsi SLX terhadap PTM mengikuti model isoterm Freundlich yang artinya serapan terjadi pada lapisan yang heterogen. Afinitas tertinggi untuk PTM hasil metode ruah ditunjukkan oleh PTM3 sebesar 0,2847 mg/g sedangkan untuk PTM hasil metode pengendapan ditunjukkan oleh PTM7 sebesar 0,8909 mg/g. Selanjutnya dari hasil optimasi PTM-EFP diperoleh kondisi sebagai berikut: pelarut pengkondisian: metanol, pelarut loading: air, pelarut pencucian: asetonitril dan pelarut pengekstraksi campuran metanol:asam asetat (99:1). Aplikasi 8 (delapan) buah PTM-EFP dalam mengekstraksi salmeterol dari serum diperoleh hasil persen perolehan kembali terbesar pada PTM7 sebesar 96,59±2,24% dengan pembanding PTTM7 sebesar 21,28±0,82%. Uji selektifitas dilakukan terhadap salmeterol dalam serum yang berada bersama dengan molekul struktur analognya yaitu salbutamol (SAL) dan terbutalin (TER) dan diperoleh persen perolehan kembali terbaik pada PTM7 sebesar 35,23±3,34% (SAL), 28,71±2,61% (TER), 92,25±1,12% (SLX) dengan imprinting faktor 3,91. Sementara EFP C-18 sebagai sorben komersial standar untuk ekstraksi salmeterol memberikan hasil persen perolehan kembali sebesar 79,11±2,96%. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan polimer yang diperoleh dengan teknik pencetakan molekular yang disintesis dengan metode polimerisasi pengendapan dengan komposisi SLX sebagai molekul cetakan, HEMA sebagai monomer fungsional, TRIM sebagai pengikat silang dengan komposisi 1:6:20 menunjukkan kemampuan pengenalan molekular terhadap senyawa target yaitu salmeterol, dan dapat digunakan sebagai sorben pada ekstraksi fase padat yang selektif untuk menganalisis SLX baik tunggal maupun dalam campuran dengan senyawa analognya dalam serum darah.