if 02 /03 tesisrepository.unair.ac.id/82637/2/kk tf 02 03 suh s.pdfringkasan penelitian pengembangan...

IR - Perpustakaan Universitas Airlangga

TESIS SINTESIS TIGA TURUNAN .... FARIDA SUHUD

..., \ I

I •

" .

rl:: If 02 /03

TESIS

SINTESIS TIGA TURUNAN N-{KlOROBENZOIL)-N' ·BENZOILUREA DAN

UJI AKTMTAS ANTIKEJANG PER ORAL PADA MENCIT

[N-(4-kIorobenzoiI)-N'-benzoiIurea, N-{2,4-dildorobenzoil)-N'· benzoiIurea, N-{3,4-diklorobenzoil}-N'-benzoilurea)

PENEUTIAN EKSPERIMENTAL LABORATORIS

. ~: .. ' ." , . ."

FARIDA SUHUD

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA 2002



SINTESIS TIGA TURUNAN N-(KLOROBENZOIL)-N'-BENZOILUREA DAN

UJI AKTIVITAS ANTIKEJANG PER ORAL PADA MENCIT

[N-(4-kIorobenzoH}-N'-benzoilurea, N-(2,4-diklorobenzoil}-N'-benzoiIurea, N-(3,4-diklorobenzoil}-N'-benzoilureal

PENELlTlAN EKSPERIMENT AL LABORA TORIS

TESIS

Untuk Memperoleh GeIar Magister Program Studi Umu Farmasi

Program Pascasarjana Universitas Airlangga

F ARIDA SUHUD 090014164M

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA 2002



Lembar pengesahan

Pembimbing Ketua

TESIS INI TELAH DISETUJUI

Tanggal22 Agu.tu. 2002

OLEH

Pembimbing

DR. SISW ANDONO, MS, APT. DR. H AD RASORI, MS, APT.

NIP. 130809079

Men etahui

Ketua Program tudi I1mu Fannasi

Program Pasc8Salj Universitas Airlangga

,

" ,

DR. DJOKO A S PURWANTO MSi., APT.

NIP. 131653457



Tesis ini telah diuji pada tanggal 22 Agustus 2002

Paoitia Ujian Tesis:

1. Prof. Dr. Bambaog Soehardjo, SU, Apt

2. Dr. Siswandono, MS, Apt

3. Dr. Achmad Basori, MS, Apt

4. Prof. Drs Soemadi, Apt

5. Dr .. Tutuk Budiarti, MS, Apt

(Ketua)

(Anggota)

(Anggota)

(Anggota)

(Anggota)



UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas

rahmat dan karunia-Nya, tesis ini dapat diselesaikan.

Terima kasih dan penghargaan yang sctinggi-tingginya disampaikan

kepada:

Dr. Siswandono, MS, Apt, pembimbing utama yang dengan penuh

perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan, saran dan dorongan selama

penelitian dan penulisan tesis ini.

Dr. Achmad Basori, MS, Apt, pembimbing yang dengan penuh perhatian

dan kesabaran telah memberikan bimbingan, saran dan dorongan selama

penelitian dan penulisan tesis ioi.

Rektor Universitas Surabaya dan Dekan Fakultas Farmasi Universitas

Surabaya, atas kesempatan dan bantuan biaya yang diberikan uotuk mengikuti

pendidikan Program Magister pada Program Studi IImu Farmasi Pascasarjana

Universitas Airlangga Surabaya.

Rektor Universitas Airlangga, Direktur dan Ketua Program Studi I1mu

Farmasi Program Pascasarjana Universitas Airlangga., atas kesempatan dan

fasilitas untuk mengikuti pendidikan Program Magister.

Kepala Laboratorium Kimia Farmasi Fakultas Farmasi Universitas

Surabaya beserta staf dan karyawan yang telah memberikan fasilitas dan bantuan

selama pelaksanaan sintesis dan pengujian-pengujian.



Kepala Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas

Airlangga beserta stafdan karyawan, yang telah memberikan fasilitas dan bantuan

dalam pelaksanaan uji aktivitas senyawa hasil sintcsis.

Kepala Laboratorium Kimia Medisinal Fakultas Farmasi Universitas

Airlaogga beserta star dan karyawan, yang te1ah banyak membantu dalam

penelusuran pustaka dan memherikan masukanlsaran selama penelitian dan

peoulisan tesis ini.

Tim penilai usulan peneiitian, yang telah memberikan saran, kritik,

koreksi dan masukan yang sangat berharga guna penyempurnaan pelaksanaan

penelitian dan penulisan tesis ini.

Saudara Kartika dan Didik, yang ban yak membantu selama melakukan

uji aktivitas senyawa hasil sintesis.

Kepala Laboratorium Dasar Bersama Uni'/ersitas Airlangga beserta star

dan Kopala Laboratorium Puslitbang LIP! 1akarta beserta staf, yang telah

membantu melakukan karakterisasi struktur senyawa hasil sintesis.

Rekan-rekan tenaga edukatifFakultas Farmasi Universitas Surabaya dan

karyawao yang b~.nyak membantu selama p~nelitian maupun penulisan tesis ini.

Rekan-rekan mahasiswa S-2 angkatan 2000 yang banyak memberikan

bantuan dan dukungan moril selama penelitian dan penulisan tesis ini.

Keluarga yang memberikan bantuan dan dukungan moril sampat

selesainya tesis ini.

Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah

berpartisipasi dalam kelancaran selama studi lanj ut.



Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pcrkcmbangan ilmu farmasi pada

umumnya dan ilmu kimia medisinal pada khususnya.



RINGKASAN

Penelitian pengembangan senyawa N-N' -dibenzoilurea sebagai

antikejang didasarkan pada struktur senyawa yang mengandung gugus ureida

asiklik yang merupakan isosterik dari stmktur cbat antikejang pada umumnya.

Pendekatan yang dilakukan adalah dengan modifikasi stmktur kimia

menggunakan raneangan Topliss. berdasarkan perubahan sifat Jipofilik dan

elektronik yang semakin meningkat, yang diramalkan memberikan aktivitas lebih

tinggi.

Pada penelitian ioi dilakukan sintesis dan uji aktivitas antikejang tiga

turunan N-(klorobenzoil)-N' -benzoilurea, untuk itu perlu dilakukan beberapa

tahapan penelitian. Tahap pertama. sintesis senyawa turunan N-(klorobenzoil)-

N' -henzoilurea dan pemumian hasil sintesis. Se1anjutnya dilakukan karakterisasi

struktur senyawa hasil sintesis dan diakhiri dengan uji aktivitasnya sebagai

antikejang.

Sintesis senyawa turunan N-(klorobenzoil)-N' -benzoilurea dilakukan

dengan menggunakan bahan dasar benzoilurea hasil reaksi substitusi

nukleofilik asil (SN asH) urea dan benzoil klorida. Benzoilurea direaksikan lebih

lanjut dengan metode yang sarna (SN asil) dengan turunan klorobenzoilklorida

sehingga diperoleh senyaw. N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilure., N-(2,4-

diklorobenzoil)-N' -benzoilurea dan N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea.

Senyawa-senyawa hasil sintesis in1 mempunyai sifat lipofilik dan elektronik yang

lebih tinggi dibanding N,N' -dibenzoilurea.

IX



Pemurnian hasil sintesis dilakukan dengan rekristalisasi dalam pelarut

etanol panas. Persentase hasil yang diperoleh 37,25%A2,44%. Uji kemurnian

hasil sintesis dilakukan dengan kromatografi lapis tipis (KL T) menggunakan tiga

rasa gerak dan penentuan titik lebur. Adanya bercak tunggal pada KLT dan jarak

lebur yang keeil menunjukkan bahwa senyawa-senyawa hasil sintesis muroi.

Karakterisasi struktur dilakukan dengan spektrofotorneter lembayung

ultra (UV). merah infra (IR) dan spektrorneter resonansi magnit inti eU_NMR).

Berdasarkan analisis spektra UV, IR dan IH_NMR senyawa hasil sintesis, dapat

disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis sesuai dengan yang diharapkan.

Uji aktivitas antikejang senyawa-senyawa hasil sintesis dilakukan

dengan metode MES (Maximum Electroshock Seizure), dengan rnenggunakan

mencit (Mus musculus) sebagai hewan coba. Sebagai pembanding digunak:an

N,N' -dibenzoilurea. Penentuan nilai ED~o dilakukan dengan analisis probit

menggunakan komputer program SPSS.I0.0. Hasil uji aktivitas antikejang,

diperoleh nilai ED" untuk senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea ~ 352

mglkg BB dan N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea ~ 174 mg/kg BB.

Sedangkan untuk senyawa N·(4·klorobenzoil)-N'·benzoilurea tidak rnenunjukkan

aktivitas antikejang.

Dibanding dengan N,N'-dibcnzoilurea (ED" ~ 382 mg/kg BB), N-(2,4-

diklorobenzoil)-N' -benzoilurea dan N-(3,4-diklorobenzoil)-N'benzoilurea

mempunyai aktivitas antikejang lebih tioggi.



ABSTRACT

In finding new compounds acting on central nervous system as anticonwlsant, the study of structure modification of benzoyJurea has been done. The study was divided into three steps. The first step was the synthesis of benzoyJurea by acylating urea as a starting material with benzoyl chloride as a reagent. In order to find more lipophylic and electronic compounds, the second step was conducted by reacting the product ahove with three substituted benzoyl chlorides (4-CI-benzoyl chloride; 2,4 di CI-benzoyl chloride and 3,4-diCI-benzoyl chloride). The yield of N-(4-CI-benzoyl)-N'-benzoylurea was 41,71%, N-(2,4-diCI-benzoyl)-N'-benzoylurea was 37,25% and that of N-(3,4-diCI-benzoyl)-N'-benzoylurea was 42,44%. The purity of recrytallized compounds were proven by a single spot on the chromatogram (TLC) and a narrow range of melting point. Characterization of compounds was based on the analysis by UV, IR spectrofotometry and IH -NMR spectrometry. The determination showed that those three compounds 'were different from benzoylurea and in between. The final step was the anticonvulsant activity test of those three compounds by MES methods (Maximum Electroshock Seizure), using mice (Mus musculus) as testing animals. The EDso values were calculated by probit analysis using computer SPSS 10.0 program. The result showed that ED", N-(2,4-diCI-benzoyl)-N'-benzoylurea was 352 mglkg body weight and N-(3,4-diCI-benzoyl)-N' -benzoyl urea was 174 mg/kg body weight. Both of them were higher than ED" N,N' -dibenzoylurea (382 mg/kg body weight) as a reference compound. On the other hand, N-(4-CI-benzoyl)-N' -benzoylurea has no activity as anticonvulsant.

Key words: N-(4-CI-benzoyl}-N' -benzoylurea, N-(2,4-diCl-benzoyl}-N' -benzoylurea, N-(3,4-diCI-benzoyl)-N' -benzoyl urea, synthesis, anticonvulsant activity test

XI



DAFTAR lSI

Sampul depan ..................... . Sampul dalam ....................... . ......................... . Prasyaral gelar ............................. . ................. . Persetujuan ......................................... . ............................. . Panilia penguji .......................... . .............................................. . Ucapan terima kasih.................................. ............. . ........... . Ringkasan .................................. . ........... . Abstrak................................ . ............................ ..

DAFTAR lSi ....................... ..

DAFTAR TABEJ .................... .

DAFTAR GAMBAR ........................... .

DAFT AR LAMPIRAN ................................. .

BAB 1. 1.1 1.2 1.3 1.4

BAB2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

BAB3.

3.1 3.2

BAB4. 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4

PENDAHULUAN ................... . Lalar Belakang Masal.h ...... . Rumusan Masalah ..... . Tujuan Penelitian ..................... . Manfaat Penelitian ............................ .

TINJAUAN PUST AKA ............... .. Sejarah Perkembang.n Obal Anlikejang ................... . Pengembangan Obat Antikejang .. ........ ,," ............. " ..... . Modifikasi Struktur Obat Antikejang .................. . Sintesis N,N' -dibcnzoilurca dan turunannya ........... . Mekanisme Seluler Obat Antikejang ............... ,'. Evaluasi Aktivitas Antikejang .................. .

KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELmAN .......... .. Kerangka Konseptual Pene! itian .. . Hipotesis Penelitian ...................... .

METODE PENELlTIAN ..... .. Bahan Penelilian ............................ . Bahan Untuk Sintesis .................................................. . Bahan Untuk Uji Kemurnian ..... ........... . ................. . Bahan Untuk Karakterisasi struktur .. . ................. . Bahan Untuk Uji Aktivitas Antikcjang ............... ..

xii

Halaman

II

iii IV

V

VI

IX

XI

XII

XV

XIX

XX

I I 8 8 8

10 10 II 12 18 20 24

29 29 32

33 33 33 33 34 34



4.2 Alat Penelilian................... ................ ..... ........... ..... ........ 34 4.2.1 Alat Vntuk Sintesis ............ ......... ........... .................. 34 4.2.2 Alat Vntuk Vji Kemumian ........ .......................... 35 4.2.3 Alat Vntuk Karaktensasi Struktur ..................... 35 4.2.4 Alat Vntuk Vji Aktivitas Antikejang ........ ............. 35 4.3 Lokasi dan Waktu Penelitian..... ............ ................ 35 4.4 Cara Kerja......................... ............ ..................... 36 4.4.l.a Sintesis N-(4-k1orobenzoil)-N' -benzoilurea, N-(2,4-

diklorobenzoil)-N' -benzoilurea, N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea.... ..................... . .......... 36

4.4.l.b Rekritalisasi.................................. ........................ 36 4.4.2 Analisis Kemumian Senyawa Hasil Sintesis............ 37 4.4.3 Karakterisasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis................. 37 4.4.4 Vji Aktivitas Antikejang.......................... ........ .... ........... 38 4.4.4.1 Pembuatan Suspensi N, N'-dibenzoilurea..... ................. 38 4.4.4. 2 Pembuatan Suspensi N-(2,4-diklorobenzoil)-N'-

benzoilurea.......................... ...... ....... ......... .......... 39 4.4.4.3Pembuatan Suspensi N-(3,4-diklorobenzoil)-N'-

benzoilurea.................. .. .......... ..... ....... ................ 39 4.4.4.4 Pembuatan Suspensi N-(4-klorobenzoil)-N' -benzoilurea. 39 4.4.4.5 Penentuan Waktu Aktivitas Puncak . .............. 39 4.4.4.6 Pelaksanaan Uji Aktivitas Antikejang ............... ...... 40 4.4.5 Analisis Data ................ ............ ...... ...... ................. 40

BAB 5 HASIL PENELITIAN............................ 41 5.1 Sintesi. Turunan N-(klorobenzoil)-N' -benzoilurea .......... 41 S.2 Analisis Senyawa Hasil Sintesis ............. ........ ................ 42 5.2.1 Kromatografi Lapis Tipis ......... ............ ........ ......... 42 5.2.2 Titik Lebur ................................ ....... ................. 43 5.2.3 Karakterisasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis ................. 44 5.2.3.1 Spektroskopi Lembayung Ultra .......... ............................ 44 5.2.3.2Spektroskopi Merab Infra................................................ 46 5.2.3.3 Spektroskopi Resonansi Magnit Inti .......... ...................... 50 5.3 Vji Aktivitas Antikejang Senyawa Hasil Sintesis............. 54 5.3.1 Pengamatan Waktu Aktivitas Puncak Senyawa HasH

Sintesis............................................................................ S4 5.3.1.1 Pengarnatan Waktu Aktivitas Puncak N,N' -dibenzoilurea 54 5.3.1.2Pengarnatan Waktu Aktivitas Puncak N-(2,4-

diklorobenzoil)-N' -benzoilurea ............ ........................... 56 5.3.1.3Pengarnatan Waktu Aktivitas Puncak N-(3,4-

diklbrobenzoil)-N'-benzoilurea. 58 5.3.1.4Pengarnatan Waktu Aktivitas Puncak N-(4-

k1orobenzoil)-N' -benzoilurea ..... ........... ......... ................. 59 5.3.2 Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa HasH

Sintesis... ......................................................................... 61 5.3.2.1 Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang N,N' -dibenzoilurea 61

xiii



5.3.2.2Pengamatan Vji Aktivitas Antikejang N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea ... .. .... ....... ..... ............. .... 63

5.3.2.3 Pengamatan Vji Aktivitas Antikejang N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea .. .................. ................... 65

5.3.2.4Pengamatan Vji Aktivitas Antikejang N-(4-k1orobenzoil)-N' -benzoilurea .. .................... .................... 68

5.3.3 Analisis Data.................................... .............................. 70 5.3.3.1 Rekapitulasi Data Pengamatan Waktu Aktivitas Puncak

Senyawa Hasil Sintesis.................................................... 70 5.3.3.2Reka·pi'.ulasi Data Pel1gamatan Uji Aktivitas Antikejang

Senyawa Hasil Sintesis.......... . ........................ 71

BAB6

BAB7 7.1 7.2

PEMBAHASAN ........... .

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ..................... ............ . Saran .......................................... .

DAFTARPVSTAKA ............................. .

LAMPIRAN ........................... .

XIV

73

83 83 83

84

87



Tabel2.1

Tabe15.1

Tabel5.2

Tabe15.3

Tabel5.4

Tabe15.5

Tabe15.6

Tabel5.7

Tabe15.8

Tabe15.9

Tabe15.10

Tabe15.11

DAFfAR TABEL

Nitai Tetapan Substituen Yang Digunakan Pada Substitusi Aromatik Menurut Model Pendekatan

Halaman

Topliss .................................................... ..................... IS

Organoleptis dan Persentase Hasil Sintesis Turunan N,N'-dibenzoilurea .... ............... ............ ........... 42

HasH Kromatografi Lapis Tipis Dari Senyawa HasH Sintesis......................... ................................... 43

Hasil Penentuan Titik Lebur Senyawa Hasil Sintesis .... 44

Hasil Spektroskopi Merah Infra Senyawa Hasil Sintesis ..... , ..................... ............................................ .

HasH Spektroskopi IIIRM I Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -henzoilurea ................................ .

Hasil Spektroskopi \HRM! Senyawa N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea ............... .

Hasil Spektroskopi IHRMI klorobenzoil)-N' -benzoilurea .....

Senyawa N-(4-

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 600 mglkg BB

46

50

50

50

Pada Interval Waktu I iam ............................................ 54

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 600 mg/kg BB Pacla Interval Waktu 3 iam ............................................ 54

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 600 mg/kg BB Pada Interv&1 Waktu 3,5 iam................ ......................... 55

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 600 mg/kg BB Pada Interval Waktu 4 iam ......... .................................. 55

xv



Tabe15.12

Tabe15.13

Tabe15.14

Tabe15.15

Tabe15.16

Tabe15.17

Tabel5.IS

Tabe15.19

Tabe15.20

Tabe15.21

Tabe15.22

Tabe15.23

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(2, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 2,5 jam ........ 56

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimurn) Senyawa N-(2. 4-diklorobenzoiJ)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 3 jam ........... 56

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(2, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 3,5 jam. 57

HasH Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 5 jam ........ 57

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(3 .4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 2jam ........... 58

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(3, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 2,5 jam .... 58

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(3, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 3 jam ....... 59

Hasil Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 2,5 jam .................. 59

Hasil Pengamalan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-( 4-klorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 3 jam .. 60

HasH Pengamatan Induksi Listrik (supramaksimum) Senyawa N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea Oasis 600 mg/kg BB pada Interval Waktu 3,5 jam ............ 60

HasH Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 200 mglkg BB.. ...... 61

HasiI Pengamatan Uji Aktivitas Antikcjang Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 300 mg/kg BB... 61

xvi



Tabe15.24

Tabe15.25

Tabe15.26

Tabe15.27

Tabe15.28

Tabe15.29

Tabe15.30

Tabe15.31

Tabe15.32

Tabe15.33

Tabe15.34

Tabe15.35

Hasit Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 400 mg/kg BB........ 62

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N,N' -dibenzoilurea Dosis 500 mg/kg BB........ 62

HasH Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N,N'-dibenzoilurea Dosis 600 mg/kg BB........ 63

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 200 mg/kg BB ................. ......................... 63

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 300 mg/kg BB ....... .................. .... ... 64

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 400 mg/kg BB . ................................................... 64

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB ........ .. ................. .. ..... ...... 65

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 100 mg/kg BB ....................................... 65

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(3, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 200 mg/kg BB ... .......... ........... ...................... ...... 66

HasiI Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(3, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 300 mg/kg BB ............ ........................................ 66

HasH Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(3, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB .......... .... ...... ..... ..... ...... ..... .... ....... 67

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 700 mg/kg BB ... ............................................ 67

xvii



Tabe1S.36

TabelS.37

Tabe1S.38

Tabe1S.39

Tabe1S.40

Tabe1S.41

T.bel S.42

Tabe1S.43

TabeIS.44

TabeIS.4S

Tabe1S.46

TabelS.47

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-( 4-klorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 300 mg/kg BB ...... ... ........... ... ..... ..... . ........................ 68

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea Dosis 600 mg/kg BB ...... ........... .... ... .................•.. 68

HasH Pengamatan Vji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(4-klorobenzoil)-N' -benzoilurea Dosis 800 mg/kg BB .................... ........•..•............................ 69

Hasil Pengamatan Uji Aktivitas Antikejang Senyawa N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea Dosis 1000 mg/kg BB ............. ................ .............................. 69

Waktu Aktivitas puncak N,N'.-dibenzoilurea . ................ 70

Waktu Aktivitas Puncak N-(2,4-diklorobenzoil)-N'· benzoilurea.................... ................ ..,......... 70

Waktu Aktiyit.s Puncak N-(3,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilure......................................... ............ .............. 70

Waktu Aktiyitas Punc.k N-( 4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea..... .............. ............................ 71

Aktivitas Antikejang Senyawa N,N'-dibenzoilurea........ 71

Aktivitas Antikejang Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilure. . .............. ...................... 71

Aktivitas Antikejang Senyawa N-(3,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea ............... ...................... 72

Aktivitas Antikejang Senyawa N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea. .............. 72

xviii



DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Struktur turunan ureida asiklik, turunan barbiturat, tunlOan hidantoin, fenasemid dan benzoilurea....................... 3

Gambar 1.2 Reaksi benzoilurea dan turunan benzoil klorida ................... . 7

Gambar 2.1 Skema operasionai substitusi aromatik model pendekatan Topliss.................................. ............ ................... ........... I3

Gambar 2.2 Mekanisme reaksi substitusi nukleofi tik asil ........ , ................ . 19

Gambar 2.3 Reaksi sintesis N,N' -dibenzoilurea dan turunannya .......... . 19

Gambar 5.1 Spektrum lembayung ultra N-(2,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea dalam pelarut elanoi.................................. 44

Gambar 5.2 Spektrum lembayung ultra N-(3,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea dalam pelarut etanol ...... .... ........... ....... 45

Gambar 5.3 Spektrum lemb.yung ultra N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea dalam pelarut elanol.......... ........... ..................... 45

Gambar 5.4 Spektrum merah infra N-(2, 4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea dalam pelet KBr ................................................ . 47

Gambar 5.5 Spektrum merah infra N-(3,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea dalam pelet KBr.... ........... 48

Gambar 5.6 Spektrum merah infra N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea dalarn pelet KBr ...... .. ............ ........... ........... ........... .......... 49

Gambar 5.7 Spektrum '''RMJ N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea ....... 51

Gambar 5.8 Spektrum IIIRMl N-(3,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea. 52

Gambar 5.9 Spektrum 'HRMl N-(4-klorobenzoil)-N'-benzoilurea ............. 53

XIX



DAFTAR LAMPlRAN

Halaman

Lampiran 1. Sertifikat Binatang Pereobaan.... .................. ......... ...... 87

Lampiran 2. Sertifikat Analisis Senyawa N,N' -dibenzoilurea .. ....... 88

Lampiran 3. Sertifikat Analisis Senyawa Benzoilurea..................... 89

Lampiran 4. Gambar meneit (Mus musculus) fasejlexi clonic......... 90

Lampiran S. Gambar meneit (Mus musculus) fase Ionic hindleg extention..................... .............. ................................ 91

Lampiran 6. Gambar meneit (Mus musculus) fase clonic ......... . 92

Lampiran 7. Data Analisis Probit Senyawa N-(3,4-diklorobenzoil)-N' ,:,benzoilurea. . ...... ........ 93

Lampiran 8. Data Analisis Probit Senyawa N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea.... .... ..... . ................. 95

Lampiran 9 Perhitungan % Efek Antikejang ... 97

xx



BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG MASALAH

Epilepsi adalah penyakit yang mempunyai derajat prevalensi cukup tinggi.

Kira-kira 1 - 1,5% penduduk dunia mengidap epilepsi. Di negara yang sedang

berkembang, prevalensi ini diduga 4 - 7 promiL Penggunaan abat antiepilepsi,

hanya dapat mengendalikan serangan kurang lebih 60 - 70 % pada penderita

untuk semua jenis epilepsi. Sisanya adalah penderita yang resisten terhadap Obat

Anti Epilepsi (pharmaco resistent epilepsy), penderita tidak dapat mentolerir efek

samping dan adaoya interaksi obat-obat. (Basori,2000)

Oleh karena itu masih diperlukan pengembangan dan pencarian Obat Anti

Epilepsi yang lebih efektif, aman serta sedikit efek samping dan tidak toksik.

Pengembangan dan pencarian Obat Anti Epilepsi barn juga didorong oteh

kebutuhan Obat Anti EpiJepsi akibat jumlah penduduk yang terns meningkat dan

jenis Obat Anti Epilepsi yang relatif sedikit. (Basori,2000)

Dari data penderita epilepsi yang berobat ke RSUD Dr. Soetomo,

diperoleh keterangan bahwa jumlah pasien barn epilepsi terus bertambah dari

tahun ke tahun, meskipun pasien lama penanganannya sudah tersebar ke daerah

asal pasieo oleh dokter setempat, karena terapi untuk pasien epilepsi butuh waktu

yang lama bahkan dapat seumur hidup. Dari sejumlah pasien tersebut yang paling

banyak adalah penderita epilepsi dengan serangan umum (generalized seizure)

terutama tipe grandma] yang dapat tetjadi pada semua umur. Obat-obat yang

diberikan untuk terapi serangan umum adalah luminal, fenitoin, asam valproat,

1

b



2

karbamazepin. klonasepam, lamotrigin, gabapentin, okskarbamasepin, vigabatrin

dan topiramat.(Margono)

Dari sejumlah obat-obat tersebut, yang sering digunakan adalah luminal·

dan fenitoin. baik dalam bentuk tunggal maupun kombinasi brena alasan

efektivitas di samping harga relatif terjangkau. Luminal untuk pemakaian jangka

panjang cukup efektif, tetapi kelemahannya adalah erek samping sedasi dan batas

keamanannya rendah sehingga masih peflu dikembangkan lebih lanjut untuk

diperoleh senyawa yang lebih poten, erek sedasi rendah dan toksisitasnya rendah.

Pengembangan dan pencarian Obat Anti Epilepsi dapat dilakukan mela1ui

pendekatan :

1. Skrining farmakologi eksperimental.

2. Moditikasi Struktur Kimia.

3. Koosep patobiologi epileptogenesis.

Dalam usaha mendapatkan senyawa barn yang mempunyai aktivitas pada

sistem saraf pusat telah dilakukan penelitian oleh Siswandono dengan

memodifikasi struktur benzoilurea dengan "ahan dasar ur,ea dan turunan benzoil

klorida. Hasil sintesis rnenunjukkan bahwa senyawa tersebut mempunyai efek

hipnotik. efek potensiasi terhadap tiopental, efek gangguan koordinasi gerak dan

efek antikejang. Penelitian pengembangan senyawa benzoilurea sebagai

antikejang didasarkan pada struktur senyawa yang mengandung gugus ureida

asiklik yang merupakan isosterik dari struktur abat antikejang pada umumnya,

seperti turunan barbiturat (fenabarbital), dan turunan hidantoin (fenitoin), serta

mempunyai gugus fungsi yang sarna dengan fenasemid. yang merupakan obat



3

antikejang dengan spektrum aktivitas lua~ efektif terhadap kejang tipe grand-mal,

petit-mal dan psikomotor. (Korolkovas,1988)

Turunan ureida asiklik.

R

o

~~ o-c c-o 'N'"

H

Turunan Barbiturat

R' .::rN~ o -c c-o

'N/ I

R"

Turunan hidantoin

Fenasemid

Benzoilurea

Gambar 1.1 Struktur turunan ureida asiklik, turonan barbiturat, turunan hidantoin, fenasemid dan benzoilurea

Pada penelitian tersebut dilakukan sintesis senyawa-senyawa turunan

benzoilurea menggunakan bahan dasar urea dan direaksikan. melalui reaksi asilasi

dengan sebelas senyawa turuoan benzoil klorida. yang mengandung gugus-gugus

dengan sifat lipofilik dan elektronik yang bervariasi dengan menggunakan pelarut

tetrahidrofuran. terbukti semua mempunyai erek pada sistem saraf puw berupa

gangguan koordinasi gerak. (SiswandoDo,I999)

Dari penelitian tersebut juga didapatkan informasi mengenai hubungan

kualitatif perubahan struktur, sifat kimia fisika dan aktivitas biologi~ yaitu

pengaruh substituen pada cincin aromatik justru menyebabkan penurunan

aktivitas pada sistem sarafpusat (efek hipnotik) secara drastis dibanding aktivitas



4

senyawa induk benzoilurea. TeIjadinya hal ini diduga karena diabaikannya efek

sterik yang juga berpengaruh terhadap aktivitas biologis

Berdasarkan data tersebut, maka diduga babwa cincin aromatik dan ureida

asiklik yang merupakan gugus fungsi untuk aktivitas pada susunan saraf pusat.

Hal ini ditunjang oleh pene1itian yang dilakukan Dwi Antini dick terbukti bahwa

benzoilurea dan 2,4-diklorobenzoilurea memberikan efek yang positif sebagai

antikejang dengan induksi listrik MES dan memberikan efek yang negatif dengan

induksi metrazol. sedangkan senyawa 4·klorobenzoilurea temyata tidak

memberikan respon yang positif 5ebagai antikejang. Dalam penelitian ini juga

ditunjukkan bahwa pemasukan substituen pada cincin benzena juga menwunkan

aktivitas antikejang. (Dwi Antini ,2001)

Berdasarkan data-data tersebut, modifikasi struktur selanjutnya dilakukan

terhadap gugus amina primer (rantai samping) dari benzoilurea.

Siswandono (2001) telah mensintesis N,N'-dibenzoilurea dengan cara

asilasi !:,7tlgus amina primer dari benzoilurea dengan benzoil klorida, dan Asrifah

dkk(2002) telah melakukan uji skrining farmakologi senyawa tersebut dan

didapatkan bahwa senyawa tidak mempunyai efek hipnotik tetapi menimbulkan

efek potensiasi terhadap tiopental yang lebih besar dibanding senyawa induknya

yaitu benzoilurea. Dari penelitian pendahuluan aktivitas antikejang N,N'-

dibenzoilurea didapatkan bahwa senyawa menunjukkan efek positif dengan uji

induksi listrik MES pada hewan coba meneil (Mus musculus) dan nilai

EDso = 382 mglkg BB, sehingga dapat dijadikan senyawa induk untuk



5

dikembangkan lebih lanjut dalam usaha mendapatkan senyawa baru dengan

aktivitas antikejang yang lebih tinggi.

Ditinjau dari struktur kimia N,N' ~dibenzoilurea sangat mirip dengan

fenitoin (S,S-difenilhidantoin), gambar 1.1. Keduanya sarna-sarna mempunyai

dua gugus renil dan satu raotai ureida, bedanya pada N,N'-dibenzoilurea atom

karbonil ada tiga sedang feoitoin hanya dua, selain itu ureida pada fenitoin

berbentuk siklik sedang pada N,N' -dibenzoilurea berbentuk asiklik. Dari studi

hubungan struktur dan aktivitas sebagai antiepilepsi dari senyawa-senyawa yang

mirip dengan feoitoin (ada substituen pada posisi N3). diperoieh barga MES ED~

semuanya lehih besar dibanding feoitoin sendiri. Hal ini menunjukkan bahwa

rantai ureida merupakan gugus fungsi terhadap aktivitas antikejang.

Kalau ditinjau dari struktur senyawa N,N' -dibenzoilurea juga memiliki

gugus hidrofobik meruah (2 gugus fenil) dan atom elektron donor (karbonil dan

nitrogen), diduga juga akan menempati posisi dan orientasi bidang yang sarna

dengan fenitoin.

Data-data di atas semakin memperkuat dasar pemikiran dalam penelitian

ini untuk melakukan modifikasi struktur senyawa N,N' -dibenzoilurea .

Ada beberapa metode untuk modifikasi struktur senyawa induk, antara

lain model pendekatan Topliss, metode pencarian Fibonachi, metode rangkaian

optimasi simpleks, dan metode klaster. Dalam usaha meningkatkan aktivitas pada

sistem saraf pusat dari benzoilurea dilakukan modifikasi struktur dengan model

pendekatan Topliss, yang menggunakan perkiraan sifat-sifat kimia fisika (lipofilik

dan elektronik) yang mempengaruhi aktivitas biologis. Model ini dipilih karena



6

dari penelitian Hansch dkk(1968), Fukunaga dan Berger (1983), Lien (1987) dan

Tjiptasurasa (1991), aktivitas senyawa~senyawa penekan sistem saraf pusat

dipengaruhi sifat lipofilik dan elektronik. Modifikasi struktur dengan metode

Topliss, dalam penelitian ini berdasarkan perubahan sifat lipofilik dan sifat

elektronik, yaitu sintesis N,N'-dibenzoilurea dan turunannya yang mempunyai

sifat lipofilik dan elektronik yang semakin meningkat, jadi dipilih jalur modifikasi

yang diramalkan memberikan aktivitas lebih tinggi. (Topliss,1972;Taylor dan

Kennewel,1993)

Peningkatan sifat lipofilik diharapkan akan meningkatkan penembusan

senyawa ke dalarn membran biologis sedangkan peningkatan sifat elektronik

diharapkan selain meningkatkan penembusan senyawa ke dalam membran

biologis juga mempengaruhi proses interaksi obat-reseptor. sehingga diharapkan

meningkatkan aktivitas biologisnya seeara keseluruhan. Peningkatan sifat lipofilik

dapat dilakukan dengan memasukkan gugJs/substituen. non polar sedangkan

peningkatan sifat elektronik dapat dilakukan dengan memasukkan substituen

yang bersifat elektronegatif. seperti halogen, kedalam cincin aromatik.

(Siswandono,1999) Dalam penelitian ini dilakukan modifikasi struktur N,N'-

dibenzoilurea. dan sebagai substituen dipilih 4-kloro. 2,4-dikloro dan 3,4-dikloro.

Dengan memasukkan atom Cl pada posisi para yang mempunyai nilai 7t (+0,70)

dan a (+0,23) akan meningkatkan sifat lipofilik dan elektronik senyawa, dan

diharapkan akan meningkat pula aktivitas antikejangnya. Pemasukan dua atom Cl

pada posisi 2,4 dan 3,4 cincin henzen&, akan lehih meningkatkan sifat lipofilik

dan elektronik senyawa sehingga diharapkan aktivitasnya juga lebih meningkat



7

pula. Perbedaan posisi substituen di sini untuk melihat pengarub efek sterik

terhadap aktivitas.

Sintesis senyawa tunman N,N' -dibenzoilurea dilakukan dengan

mereaksikan tUfUnan benzoil klorida dengan benzoilurea (reaksi asilasi). sebagai

berilcut:

+

o

/~'Q CI I

# R

-He I ..

Benzoilurea Turunan Benzoil klorida' .. Turunan N,N' - dibenzoilur8a

Gambar 1.2 Reaksi benzoilurea dan turunan benzoilklorida

Senyawa hasil sintesis kemudian diuji kemurniannya dengan kromatografi

lapis tipis dan penentuan titik lebur. Karakterisasi struktur dilakukan deng&n

spektrofotometer UV, IR dan spektrometer IHNMR. Selanjutnya hasil sintesis

diuji aktivitasnya sebagai antikejang dengan metode induksi listrik MES yang

sudah terbukti memberikan efek positif pada turunan benzoilurea. Sebagai

pembanding uji aktivitas digunakan senyawa induk yaitu N.N'.dibenzoilurea.

Sebagai hewan coba digunakan mencit (Mus musculus) galur Balb C. yang

merupakan hewan terpilih untuk uji aktivitas pada SSP karena SSPnya lebih

mendekati SSP manusia. Selain itu juga hewan ini mudah untuk diperlakukan dan

jarang menirnbulkan kernatian dengan uji induksi listrik MES. (Levy eta!, 1989)



8

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang masalah di atas, dap.t dirumuskan permasalahan

sebagai berikut:

1. Apakah asilasi benzoilurea dengan tiga turunan klorobenzoil klorida clapat

menghasilkan senyawa-senyawa turunan N-(klorobenzoilrN' -benzoilurea

yang murni dan berapa persentase hasil yang didapat ?

2. Apakah henar senyawa-senyawa hasil sintesis tersebut mempunyat

aktivitas antikejang yang lebih tinggi dibanding N,N'-dibenzoilurea?

1.3 TUJUAN PENELlTIAN

Tujuan umum:

Mendapatkan senyawa turnnan N,N' -dibenzoilurea yang mempunyal

aktivitas antikejang lebih linggi dibanding N,N' -dihenzoilurea.

Tujuan khusus:

1. Mendapatkan senyawa hasil sintesis N-( 4-klorobenzoil)-N' -benzoilurea, N-

(2,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea dan N-{3,4-diklorobenzoil)-N'-benzoilurea

yang mumi.

2. Menguji aktivitas antikejang scnyawa-senyawa di atas.

1.4 MANFAAT PENELlTIAN

Diharapkan dari pcneiitian ini dapat diperoleh :

1. Senyawa baru yang mempunyai aktivitas antikejang lebih tinggi dibanding

N,N' -dibenzoilurea.



9

2. Informasi yang berguna mengenai data aktivitas turunan N-(klorobenzoil)-N'-

benzoilurea untuk dikembangkan lebih lanjut dalam rangka mendapatkan

senyawa dengan aktivitas antikejang yang lebih besar.



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 SEJARAH PERKEMBANGAN aBA T ANTIKEJANG

Pengembangan dan pencarian abat antikejang (antiepilepsi), sudah dimulai

sejak diketemukan secara kebetulan bahwa kalium bromida (tahuo 1857) dan

fenobarbital (tabuo 1912) mempunyai efek menekan serangan kejang. Pada tahuo

1938, melalui skrining farmakologi eksperimental (Ami Maximal Electroshock

Seizures = Anti MES), Merritt dan Putnam membuktikan bahwa fenitoin

mempunyai efek mencegah te~adinya serangan kejang (seizure) pada binatang

percobaan. Eksperimen penemuan fenitoin ini kemudian menjadi titik awal

pengembangan ohat antiepiiepsi melalui skrining pada binatang percobaan.

Melalui ek'perimen ini dapat dibuktikan bahwa:

Efek obat antiepilepsi pada manusia dapat diramalkan melalui uji efek

antikejang pada binatang percobaan.

Adanya korelasi antara efek antikcjanglantikonvulsi dengan efek

antiepitepsi pada manusia.

Adanya pemisahan antara efek antikejang dengan efek sedatif

Adanya perbedaan efek obat antiepilepsi terhadap jenis epilepsi yang

berbeda. (Basori, 2000; Burger, 1996)

Selanjutoya pada era tahuo 1938 sampai tahuo 1970 pengembangan obat

antiepilepsi dilakukan melalui modifikasi struktur kimia, sedangkan dalam kurun

waktu antara 1970 sampai 1990 tidak ada penemuan obat baru. (Ba,ori, 2000)

10



11

Perkembangan neurofarmakologi duo puluh tabun lerakhir lelab

menggeser pola pengembangan abat antiepilepsi dari yang bersifat empirik

(skrining farmakologi dan modifikasi struktur kimia) menjadi pola pengembangan

yang berbasis konsep patobiologi. Berdasarkan kansep pemikiran ini sejak tabun

1993 diketemukan beberapa abat baru sebagai obat antiepilepsi. antara lain

felbamat, gabapentin, lamotrigin, topiramat, viabatrin dan zonisamida. (Basori,

2000)

2.2 PENGEMBANGAN OBAT ANTIKEJANG

Untuk pengembang.n ob.t antikejang dilakuk.n pendekalan berdasarkan

skrining farmakologi eksperimentai, modifikasi struktur kimia dan konsep

patobiologi epileptogenesis. Skrining farmakologi merupakan pendekatan

tradisional yaitu dcngan uji aktivitas sebagai antikejang berbagai senyawa kimia

yang dilakukan pada bin.tang percobaan. Modifikasi Slruktur kimia

pendekatannya dilakukan dengan modifikasi senyawa yang sudah mempunyai

aktivitas sebagai antikejang dengan tujuan untuk memperoleh senyawa yang lebih

poten dan kurang toksik. Seiring dengan perkembangan di bidang farmakologi

reseptor dan neurotransmisi maka pengembangan obat antikejang becalih pada

pala-pola yang berdasarkan .teori neurotransmisi dan patofisiologi selulec dari

mekanisme seluler penyebab terjadinya serangan kejang. (Basori, 2000;

Laurence and Bennett, 1992; Thompson, 1990)



12

2.3 MODIFIKASI STRUKTUR OBA T ANTIKEJANG

Benzoilurea adalah senyawa kimia yang sudah terbukti mempunyai

aktivitas sebagai antikejang. Senyawa ini mempunyai struktur ciDein aromatis

dan raotai ufeida asiklik. (Faridah, 2000; Kumia, 2000)

Topliss (1974), telah mengembangkan petunjuk yang non matematik, non

statistik dan non komputer, dengan menggunakan prinsip dari pendekatan

hubungan struktur dan aktivitas model Hansch untuk memodifikasi molekul suatu

struktur senyawa penuntun yang sudah diketahui aktivitasnya, dalam usaha

mengoptimalkan aktivitas obat dengan lebih efisien.

Modifikasi struktur model pendekatan Topliss adalah memasukkan gugus-

gugus yang mempunyai sifa! lipofilik, dan e1ektronik tertentu, pacta posisi tertentu

struktur senyawa penuntun yang mengandung cincio aromatik, dengan ramalan

akan menghasilkan senyawa yang memberikan aktivitas lebih tinggi. sarna atau

lebih rendah dibanding senyawa penuntun, dan kemudian dicari jalur sintesis yang

paling menguntungkan.

Skema operasional modifikasi struktur model pendekatan Topliss pada

cincin aromatik (H), dapat dilihat pada gambar 2.1.



• -4-N(CHJl 4-N(CHJ2

V 4-NHz: 4-OH; 3-CH,,4.oCH,: 4-OCH(CHJ2

IL 4-OCH,

L 4-N(CHlh

I 3-CH3,4-N(CH~)2

_ .

H

\. 4-



14

substituen yang dimasukkan dalam struktur molekul penuntun dan pengaruhnya

terhadap aktivitas biologis.

Turuoao pertama yang disintesis dalam seri barn adalah senyawa yang di

substitusi dengan 4-CI, kemudian diuji aktivitas biologisnya, apakah lebih tinggi,

sarna atau lebih rendah dibanding dengan aktivitas molekul penuntun. Atom Cl

mempunyai nilai 1[ dan CJ positif, interpretasi yang sederhana adalab peningkatan

aktivitas disebabkan oleh peningkatan sifat 1ipofilik dan elektronik, sebingga

substitusi sclanjutnya masih mcningkatkan kedua sirat tersebut, yaitu dengan

mensintesis turunan 3,4-dikloro. Bila turunan tersehut mempunyai aktivitas yang

lebih tinggi, peningkatan lebih lanjut nilai 1t dan cs dapat dicapai dengan

mensintesis turunan 4-CJ, 3-CF) dan 4-N02• 3-CFJ. Senyawa terakhir ini

kemungkinan aktivitas yang optimum. Meskipun demikian barns ditekankan

hahwa anal isis sederhana ini hanya berdasarkan pada sifat Iipofilik dan elektronik

saja, sedang faktor lain seperti sifat sterik yang kemungkinan mempengaruhi

aktivitas diabaikan, sehingga kemungkinan dapat menyebabkan kesalahan analisis.

Apabila turunan 3,4-dikloro mempunyai aktivitas yang sarna atau lebih rendah.

berarti bahwa ada pengaruh efek sterik pada posisi 3 yang tidak menguntungkan

atau karena nilai 1t dan a sudah optimum. Langkah selanjutnya adalah mensintesis

turunan 4-CF3, 4-Br atau 4-1 yang mempunyai nilai CJ tinggi dan nilai 1[ sedans,

atau turunan 2,4-dikloro, yang akan menghilangkan pengaruh efek sterik pada

posisi 3 yang tidak menguntungkan. Terakhir adalah mensintesis turunan 4-NOl

untuk menunjukkan bahwa nilai 1t relatif tidak penting dibanding pengaruh nilai

a. Nilai tetapan 1t dan a substituen-substituen dapat dilihat pada tabeI2.1,



Tabel2.1

Nilai Tetapan Subsitituen Yang Digunakan Pada Substitusi AroDlatik Menurut Model Pendekatan Toplis. (Topliss,1972)

Substituen Nilai 1t Nilai a H 0.00 0,00

4-CI 0.70 0.23 3.4-CI, 1,25 0,52

4-CI.3-CF, 1.59 0,66 4-NO,.3-CF, 0,60 1,21

4-CF, 0,88 0,54 4-Br 0,86 0,23 4-1 1.12 0,18

2,4-CI, 1.42 0,46 4-NO, -0.28 0,78 4-CH, 0,56 -0,17 3-CI 0,76 0.37

3-N(CH,h 0.18 -0;15 3-CH, 0.51 -0,07 2-CI 0,71 0,23

2-CH, 0,56 -0,17 2-0CH, -0,02 -0,27

4-F 0.14 0.06 4-C(CH,h 1,98 -0,20

3-CF, 0.88 0,43 3.5-CI, 1,25 0,75 4·0CH, -0.04 -0,27

4-N(CH,), 0,18 -0,83 4-NO, -1.23 -0,66 4-0H -0,61 -0,37

4-0CH,(CH,), 0.76 -0,45 3-CH,.4-N(CH,h 0.69 -090

15

Apabila substitusi 4~kloro menghasilkan senyawa yang mempunyw

aktivitas lebih rendah dibanding senyawa penuntun. kemungkinan disebabkan

oleh adanya efek sterik yang tidak menguntungkan pada pasisi 4, sehingga

substitusi dilakukan pada posisi arta (2) atall meta (3), Kemungkinan lain adalah

diperlukan substituen pada posisi 4 yang mempunyai nilai (-) 1t dan (-) 0',

sehingga langkah berikutnya adalah substitusi gugus 4-0CH3 yang mempunyai



16

ni1ai (-) It kecil dan nilai (-) cr cukup besar. Apabila turunan 4-0CH, mempunyai

aktivitas lebih rendah dibanding turunan 4-CI, berarti babwa memang ada

pengaruh efek sterik yang tidak menguntungkan pada posisi 4, oleh karena itu

langkah berikutnya adalah mensintesis turunan 3-CI. Apabila turunan 4-OCH,

mempunyai aktivitas lebih tinggi, substitusi berikutnya adalah meningkatkan nilai

(-) cr, yaitu dengan mensintesis turunan 4-N(CH,),. Bila turunan ini mempunyai

aktivitas yang lebih tinggi, langkah berikutnya masih meningkatkan nilai (-) cr,

yaitu dengan mensintesis turunan 3-CHJ,4-N(CH3n. Apabila tunman 4-OCH]

mempunyai aktivitas sarna atau lebih rendab, maka penelitian dilanjutkan dengan

meningkatkan nilai (-) 1t yaitu dengan mensintesis turunan 4-NHl atau 4-0H. Bila

dihasilkan aktivitas yang lebih rendah, langkah selanjutnya adalah mensintesis

turunan 3-CH,,4-0CH, atau4-0CH(CH,}" yang mempunyai nilai (+) It dan (-) cr.

Apabila substitusi 4-kloro menghasilkan senyawa yang mempunyai aktivitas sarna

dengan senyawa penuntun maka dapat disimpulkan babwa efek (+) It yang

menguntungkan diimbangi.dengan efek (-) cr yang tidak menguntungkan. Oleh

karena itu atom 4-CI harus diganti dengan gugus 4-CH, yang mempunyai nilai (+)

1r dan (-) o. Bila substitusi ini dapat meningkatkan aktivitas maka substitusi 4-t-

butil atau 3,4-dimetil akan mengoptimalkan aktivitas. Apabila substitusi 4-CH,

menghasilkan senyawa yang mempunyai aktivitas sarna atau Iebih rendah berarti ada pengaruh efek sterik yang tidak menguntungkan atau karena pengaruh (-) 7t.

Oleh karena jarang bahwa aktivitas biologis akan menurun dengan meningkatnya

nilai (+) It, maka penjelasan adanya pengaruh sterik yang tidak menguntungkan

lebih dapat diterima. Oleh sebab itu langkab berikutnya adalah mensintesis



17

turunan 3-CI. Bila tunman ini mempunyai aktivitas lebih tinggi row dilanjutkan

dengan sintesis turunan 3-CF3, 3,5-dikloro atau 3-NO:z dengan alasan yang sarna

dengan jalur modifikasi sebelumnya. Bila turuoan mempunyai aktivitas yang

sarna, malea dilakukan sintesis tunman 3-CH3 dan hila aktivitasnya lebih rendah

dilakukan sintesis turunan 3-N(CH3h. Bila turunan-turunan di atas mempunyai

aktivitas yang lebih rendah perlu dikembangkan turunan 2-substitusi seperti 2-C~

2-CH3 atau 2-0CH). Bila turunan 2-substitusi mempunyai aktivitas lebih rendah,

berarti dugaan adanya pengaruh sterik yang tidak menguntungkan keliru, sehingga

modifikasi kembali pada posisi 4 yaitu dengan mensintesis turunan 4-NOz atau

altematif lain mensintesis tumnaD 4-CN, 4COCH3, 4-CONH:z atau 4-S01NH:z

yang mempunyai keseimbangan nilai (-) It dan (+) a, untuk mengoptimalkan

aktivitas. Kemungkinan substitusi terakhir adalah sintesis turunan 4-F yang

mempunyai pcngaruh 7t dan cr minimal dan sukar di metabolisme dalam tubuh.

Untuk meningkatkan aktivitas antikejang dari benzoilurea, dilakukan

modifikasi struktur dengan model pendekatan topliss di atas dengan memilih jalur

modifikasi yang diramalkan memberi aktivitas lebih tioggi. (Topliss, 1972;

Taylor and Kennewell, 1993)

Modifikasi yang dilakukan terhadap benzoilurea adalah dengan merubah

sifat lipofilik dan elektronikI:lya melalui sintesis senyawa N,N' -dibenzoilurea dan

turunannya yang mempunyai sifat lipofilik dan elektrooik semakin meningkat.

Peningkatan sifat lipofilik didapatkan dad penambah~n guguslsubstituen non

polar yaitu cincin aromatik, sedangkan peningkatan sifat elektronik dilakukan

dengan memasukkan substituen yang bersifat elektronegati( seperti halogen, ke



18

dalam cincin aromatik. Sebagai substituen elektronegatif dipilih 4-kloro, 2,4-

dikloro dan 3.4-dikloro.

2.4 SINTESIS N,N'-DIBENZOILUREA DAN TURUNANNYA

Dalam penelitian ini dilakukan sintesis dengan reaksi asilasi benzoilurea

dengan turunan benzoil klorida.

Asilasi adalah reaksi substitusi pada gugus karbonU dari suatu asH

dengan senyawa yang bersifat nukleofilik.

Jenis-jenis reaksi asilasi ada 3 (tiga) yaitu asilasi 0, asilasi N dan asilasi C. AsiJasi

N. merupakan reaksi substitusi nukleofilik pada gugus karbonil dari suatu asH

oteh senyawa yang mempunyai atom N pada gugusnya, dimana gugus asH

tersebut berikatan langsung dengan atom N menggantikan atom H dari gugu.

-NHz, contohnya reaksi pembentukan amida. (Fessenden, 1990)

Benzoil klorida (senyawa asil) merupakan turunan asam benzoat yang

lebih reaktif daripada turunan lainnya. Oleh karena klor merupakan gugus pergi

yang baik, ruaka senyawa benzoil klorida mudah dimasuki oleh senyawa yang

bersifat nukleofilik, yaitu benzoiurea, tanpa perlu suatu katalis. Reak.si tersebut

dikcnal sebagai substitusi nuklcofilik asil. (Fessenden, 1990)

Berdasarkan mekanisme reaksinya, substitusi nukleofilik asil terdiri dari

dua tabap_ Tabap pertama disebut reaksi adisi nukleofilik pada gugus karbonil.

Karbon karbonil mula-mula berbentuk trigonal, kemudian diserang oleh gugus

nukleofil membentuk zat antara tetrahedral. Tahap kedua disebut reaksi eliminasi

ion klorida. Lepasnya ion klorida menghasilkan kembali gugus karbonil dengan



19

karbon trigonaL Secara keseluruhan kedua tahap reaksi tersebut dinamakan rea.ksi

adisi-e1iminasi. (Fessenden, 1994)

Mekanisme reaksinya seperti pada gambar 2.2

eliminasi •

Gambar 2.2 Mekanisme reaksi substitusi Dukleordik asil

+ •• " :CI:

Pada struktur benzoilurea, gugus NH, berfungsi sebagai nukleofi1, yang

dapat bereaksi dengan benzoil pada suasana netraL .

Mekanisme reaksi sintesis N,N' -dibenzoilurea dan turunannya seperti

pada gambar 2.3.

Benzoilurea

etiminasi • - Hel

adisi •

Benzoil klorida atau turunannya

N,N'-dibenzoilurea atau turunanny a

Gambar 2.3 Reaksi sintesis N, N'-dibenzoilurea dan turunaDoya



20

2.5 MEKANISME SELULER OBAT ANTIKEJANG

Mekanisme aksi dari obat-obat yang efektif melawan serangan kejang

mulai dikembangkan dari studi clektrofisiologi in vitro yang rclatif sederhana,

seperti neuron-neuron yang diisolasi dari sistem saraf pusat mamalia. Meskipun

sulit untuk membuktikan bahwa pengamatan in vitro aktivitas abat antiepilepsi

mempunyai korelasi dengan aktivitas in vivo baik pada binatang percobaan

maupun manusia, paling tidak hal ini memberikan gambaran erek antikejang yang

relevan seeara klinik. (Me Namara, 1996)

Perkembangan dckade akhir di bidang farmakologi reseptor,

neurotransmiter dan sa1uran ion (ion challnel), teknik elektrofisiologi dan

neurobiologi, serta patofisiologi seluler dari serangan kejang, membuktikan

bahwa mekanisme dasar terjadinya serangan kejang adalah perubahan sifat

intrinsik dad membran, berkaitan dengan sifat konduktor ion yang abnormal.

Perubahan fungsi transmisi sinaptik berkaitan dengan ketidakseimbangan dalam

SSP yaitu meningkatnya sistem eksitatori dan menurunnya sistem inhibitori.

Neurotransmiter yang berperan dalam meningkatnya sistem eksitatori adalah

glutamat dan aspart8t, sedang yang berperan dalam menurunnya sistem inhibitori

adalah GADA. Obat-oba! antiepilepsi dikembangkan agar dapa! meneegah

teljadinya awal kejang dan serangan kejang dengan cara melakukan modulasi

transpor ion melalui membran, meningkatkan sistem inhibitori dan menurunkan

sistem eksitatori. (Basori, 2000)



21

Modulasi saluran ion dilakukan pada:

8. Modulasi saluran ion Na (Vollage Sensitive Sodium Channel = VSSC)

Kemampuan cbat untuk menghambat transpor Na melalui VSSC, tanpa

mempengaruhi potensial membran istirahat. VSSC mempunyai 3 (tiga) bentuk

konformasi yaitu bentuk istirahat (resling state). terbuka atau aktif(open state)

dan in aktif (lion activahle stale). Saat depolarisasi membran, teJjadi

perubahan bentuk terbuka menjadi in aktiE Pada keadaan depolarisasi yang

berkepanjangan (sustailled depolaritation), makin banyak VSSC dalam

bentuk in aktif Bentuk in aktif ini mempunyai afinitas yang sangat tinggi

uotuk berikatan dengan cbat antikejang seperti fenitoin, karbamazepin dan

asam valproa!. Makin banyak fraksi yang terikat berarti kemungkinan VSSC

berubah dari bentuk in aktif menjadi bentuk aktif semakin kecil. Selanjutnya,

hal ini akan mencegah masuknya ion Na dan terjadinya EPSP (excitatory Post

Synaptic Potential), akibatnya teJjadi stabilisasi membran presinap dan

hambatan pelepasan neurotransmiter eksitatori (glutamat dan aspartat).

Beberapa obat anti epilepsi baru (Lamotrigin, okskarbazepin, zonisamida,

denzinol. ratolin. topiramat), terbukti mempunyai efek seperti fenitoin Obat·

abat yang mempunyai mekanisme aksi seperti ini dinamakan stabilisator

membran (Basori, 2000)

b. Modulasi saluran ion Ca (Voltage Sensitive Calcium Channel = VSCC)

Masuknya ion Na ke dalam neuron akibat depolarisasi dari neuron presinap.

mengaktifkan VSCC dan merangsang masuknya ion Ca ke dalam neuron. Ion

Ca ini berikatan dcngan kalmodulin membentuk komplek Ca~kalmodulin



22

yang merangsang aktivitas Ca-kalmodulin kinase melakukan reaksi fosforilasi

dari protein vesike1 sehingga terjadi eksitosis dari neurotransmiter eksitatori

(misalnya glutamat), Neurotransmiter eksitatori ini merangsang ROC

(Receptor Operated Channel) pasca sinap dan menyebabkan teIjadinya EPSP.

Bila depolarisasi meneapai 40 mY, VSCC akan aktif dan menyebabkan influk

ion Ca ke dalam neuron. Hal ini meningkatkan kecepatan depolarisasi dan

terjadinya burs/discharges dari potensial aksi neuron, yang merangsang

terjadinya serangan kejang. Beberapa abat antiepilepsi. misalnya fenitoin,

karbamazepin dan fenobarbital pada konsentrasi yang mendekati kadar efektif

dalam plasma terbukti mempunyai efek mengbambat aktivitas Ca-kalmodulin

kinase, berarti menghambat proses eksitosis dari neurotransmiter eksitatori

penyebab kejang. (Basori, 2000)

c. Meningkatkan erek inhibisi dari GABA pada reseptor GABA-A

Meningkatkan efek inhibisi dari GABA pada reseptor Gaba-A, dapat

dilakukan dengan membentuk ikatan antara abat anti epilepsi dengan reseptor

GABA-A yang menyebabkan terbukanya saluran ion CI dan masuknya ion CI

sehingga teljadi hiperpolarisasi pasca sinap dan innibisi neuron. Reseptor

GABA-A yang terletak pasea sinap merupakan kompleks supramolekuler

yang terdiri dari berbagai sub unit, yaitu reseptor benzodiazepin. reseptor

barbiturat, reseptor pikrotoksin dan saluran ion Cl (CI ionophore). Tiap sub

unit tersehut mempunyai hubungan alosterik satu sarna lain. Kompleks

reseptor supra makromolekul ini dikenal sebagai komplek GABA-

Benzodiazepin-BarbituratlPikrotoksin-Ionofor. (Basori, 2000)



23

d. Mencegah eksitasi oleh neurotransmiter eksitatori asam amino

ReseptoT yang berperan dalam proses epileptogenesis dan serangan kejang

kompleks reseptoT NMDA terdiri daTi berbagai sub unit yaitu reseptoT

glutamat, Stryhnine-incensitive Glysine ccXlgonist site, polyamine modulatory

site dan saluran ion (ionofor). Tiap sub unit tersehut mempunyai hubungan

alosterik satu sarna lain. Aktivitas pada reseptoT glutamat menyebabkan

terbentuknya influk ion Na dan Ca melalui saluran ion, serta tOIjadinya EPSP

dan meningkatnya respons eksitatori. Aktivasi Stryhnjne~jncensitive GJysine

coagonisl sile oleh glisin, akan meningkatkan eksitatori dari glutamat.

Sedangkan aktivasi poliamin (spermin dan- spermidin) pada polyamine

modulatory site, juga akan meningkatkan respons eksitatori dari glutamat.

Obat-abat antagonis kompetitif dari reseptor glutamat dan antagonis non

kompetitif (antagonis dari Glysille coagollist site, antagonis dari polyamine

modulatory site, antagonis dari saluran ion) merupakan target pengembangan

obat-obat antiepilepsi yang barn. (Basori,2000)

e. Modulasi saluran ion K

Suatu pendekatan lain untuk menekan sistem eksitasi dari neuron SSP adalah

dengan jalan membuka saluran ion K. Aktivasi saluran ion K menyebabkan

meningkatnya arus ion K ke dalam neuron derigan akibat terjadinya

hiperpolarisasi. Mekanisme aktivasi saluran ion K ini juga merupakan target

dari pengembangan obat antiepilepsi baru. (Basori, 2000)



24

2.6 EVALUASI AKTIVITAS ANTIKEJANG

Obat dapat dikatakan mempunyai aktivitas sebagai antikejang dengan

melalui uji kemampuannya menekan kejang yang diinduksi secara eksperimen di

I.boratorium hew.n. (Levy et .• 1, 1989; Jju~er, 1993)

•

•

•

lnduksi kejang dapat dilakukan dengan:

Bahan kimia (subcutaneous pentylentetrazoVscPTZ,

rnetrazoVsc.Met, sc. bicuculine, sc. picrotoxin, sc. strychnine)

Listrik (Maximum Electroschock Seizure = MES)

Sensory seizlIre evoking techniques

subcutanequs

Uji anti :MES dilakukan untuk mengukur kemampuan suatu senyawa

mencegah terjadinya THE/~olJic Hilldleg Extension yang disehabkan rangsangan

listrik, sementara uji anti Met dan uji dengan bahan kimia tainnya dilakukan

untuk mengukur peningkatan ambang kejang minimal yang disebabkan oleh

rangsangan bahan kimia. (Burger, 1996)

Jadi uji anti MES dipercaya untuk mengindikasikan pencegahan

penyebaran kejang, sementara anti Met digunakan untuk memperkirakan

kemampuan obat meningkatkan ambang kejang. Fenitoin merupakan contoh obat

yang aktif dengan uji anti MES, tapi tidak dengan uji sc Met, sementara

trimetadion aktif terhadap uji anti Met tapi tidak aktif terhadap uji anti MES.

(Burger, 1996)

Deteksi dan kuantifikasi aktivitas antikejang ada beberapa tahap yaitu

(Levy et •• I, 1989):

a. Fase pertama, terdiri dari fase la dan fase Ib



25

(I) Fase 10, untuk mendeteksi aktivitas antikejang pada calon obat melalui:

o Uji serangan elektrosyok maksimum (MES) hertujuan mendeteksi

kemampuan senyawa untuk mencegah serangan epilepsi dan

sebarannya.

o Uji ambang batas serangAn metrazol (scMet) bertujuan untuk

mendeteksi zat yang dapat memperbaiki ambang batas minimal

serangan tambahan (serangan yang diinduksi secara kimia)

o Vji rotarod, digunakan untuk identifikasi neurotoksisitas minimal

(2) Fase Ib, memberikan informasi apakah uji toksik atau aktifpada dosis 50

mglkg BB secara oral pada mcneit. Di Samping itu juga memberikan

informasi awal keIja obat, waktu aktivitas puocak (Time Peak EffectITPE)

dan lama aktivitas antikejang.

b. Fase kedua, terdiri dari fase 2a, 2b dan 2c

(I)Fase 20, kuantifikasi antikejang dengan menentokan TPE (Time Peak

Effect) dan ED" (Median liffeclive Dose) uji MES dan seMet, dan m"

(Median Toxic Effect) dengan uji rotarod. Setelab penentuan TPE akan

diperoleh data yang lebih tepat tentang awal kerja dan lama aktivitas

antikejang, toksisitas dan data dosis efektif.

(2) Fase 2b, memberi informasi yang serupa dengan fase 20, kecuali untuk

calon ohat yang diberikan secara oral. Data dari penentuan TPE

menunjukkan kecepatan absorpsinya, sedangkan perbandingan ED,o dan

TD50 dengan data serupa yang dicapai setelah pemberian secara intra



26

peritonial (fase 2a) menunjukkan besar absorpsinya setelab pemberian

secara oral

(3)Fase 2e, kuantifikasi antikejang pada meneit setelab pemberian secara oral

dengan mendefinisikan data TPE, kuantifikasi penelitian terhadap

aktivitas anikejang dan neruotoksisitas pada spesies hewan pengerat

lainnya serta mengembangkan data dosis sebelumnya yang diperlukan

untuk studi toksisitas kronik.

c. Fase ketiga. terdiri dari fase 3a, 3b, 3c dan 3d

(I)Fase 3a dan 3b, dilakukan dengan cara memberikan obat antikejang yang

berbeda pada meneit sebingga dapat menggambarkan profil antikejang

dan kemungkinan mekanisme aksi calon abat

(2)Fase 3e dan 3d digunakan untuk mengevaluasi seeara pasti efek ca10n obat

pada ambang batas serangan terhadap meneit dan tikus

d. Fase keempat

Fase keempat. menentukan profil toksisitas. Hubungan dosis dengan waktu

pemberian dan profil toksis yang jelas dapat menggambarkan ukuran toksisitas

tambahan secara kuantitatif

Respens yang diamati, sebagai berikut: (Levy et.al, 1989)

I. Respons fleksi klonik:

Intensitas stimulus minimal (awal)lminimal threshold test, untuk identifikasi

senyawa yang dapat meningkatkan ambang kejang (etosuksimida dan valproat)

2. Respon THE (/ollie hilld/eg extension), kejang tonik dari kaki belakang:

Intensitas stimulus yang tinggi (ditengah-tengah proses)/supramaximum test,



27

untuk identifikasi senyawa-senyawa yang dapat mencegah penyebaran kejang

(fenitoin, karbamazepin dan valproat)

3. Respon klonik dari kaki belakang:

Intensitas stimulus minimal (diakhir proses)/maxima/ threshold test, tidak

dapat membedakan senyawa yang dapal meningkatkan ambang kejang dan

yang dapat mencegah penyebaran kejang, tapi mungkin dapat

mengidentifikasi bahwa senyawa mempunyai aktivitas antikejang.

Alat untuk uji anti MES merupakan rangkaian corneal electrodes. yang

dialiri listrik 60 Hz alternating current selama 0,2 delik. Ams listrik yang keluar

dari alat ini, bebas dari tahanan luar. Kejang suptamaksimal didapatkan dengan

intensitas arus 5 kali yang dibutuhkan untuk membangkitkan ambang kejang

maksimal, yaitu 50 rnA untuk mencit dan 150 rnA untuk tikus. (Levy el.aI, 1989)

Ciri serangan seeara listrik dari induksi listrik (MES) seperti uraian diatas,

yaitu pembengkokan tonik kaki depan dan belakang (fase flex; clonic)' lalu

perentangan tonik kaki de"Ran dan belakang (fase tonic hindleg extentionIfHE)

dan akhirnya gerakan klonik merata (fase cIonic).(Loscher and Lehmann, 1996;

Thompson, 1990; Vida, 1995).

Serangan listrik diberikan dalam interval waktu tertentu setelah

pemberian obat. Untuk menentukan waktu aktivitas puncak suatu obat perlu

dilakukan orientasi terhadap interval waktu tersebut dengan cara membandingkan

persentase hewan yang tidak kejang setelah pemberian serangan dalam interval

waktu Y2 - 4 jam. Interval waktu dengan persentase terbesar hewan yang tidak

mengalami kejang (fase Im,lie hind/eg ex/en/ion) dianggap sebagai waktu aktivitas



28

puncak. Aktivitas antikejang suatu obat ditetapkan berdasarkan kemampuannya

menghilangkan kejang perentang tonik pada kaki belakang (fase tonic hindleg

exlen/ion) dan diplotkan dalam suatu grafik. Uji aktivitas antikejang dilakukan

dengan menentukan ED50 senyawa berdasarkan kemampuan menghilangkan rase

THE.

ED" adalah dosis efektif yang menghasilkan respon tertentu pada 50%

hewan coba dalam kelompok. Dosis yang digunakan pada umumnya merupakan

kelipatan dua (misal 50, 100, 200 mg/kgBB dan seterusnya). Nilai ED,. berbeda-

beda untuk setiap cara pemberian. 8ila respon kuantal adalah kematian rnaka

EDso menjadi LDso (median lehlal dose) atall dosis kellkLi.ian uotuk 50010 hewan

coba.

Nilai ED" dan LD" dapat dihitung dengan metode grafik. Kurva

hubungan dosis dengan respon bialagis pada umumnya memberikan gambaran

sigmoid, sehingga agar menjadi garis lurus perlu dilakukan analisis probit.

Litchfied dan Fertig (1941) telah memperkenalkan cara grafik untuk

menggambarkan kurva dasis-erek yang kemudian disederhanakan dan digunakan

oleh Miller dan Trailer (1944) uotuk menghitung perkiraan nilai ED,o. LD.5o

dengan mengbTUnakan kertas grafik logaritma probit. Sebagai absis adalah skala

logaritma dosis dan sebagai ordinat adalah skala probit. Efek transformasi probit

adalah meregangkan akhir kurva sigmoid yang diperoleh dengan memplat respon

terhadap logaritma dosis sehingga menjadi garis lurus. Untuk menghitung nilai

ED50 dapat digunakan komputer program SPSS 10.0 (Lien, 1987; Siswandono

dan Soekardjo, 1998).



BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 KERANGKA KONSEPTUAL PENELITIAN

Senyawa 4-klorobenzoilurea, 2,4-diklorobenzoilurea dan 3,4-diklorobenzoilurea

merupakan hasil reaksi dari turunan benzail klorida dengan urea seeara asilasi.

Senyawa-senyawa tersebut mempunyai aktivitas sebagai penekan sistem sarar

pusat (efek hipnotik) dan menyebabkan gangguan koordinasi gerak (motoric

incoordination) sehingga kemudian diteliti lebih lanjut aktivitas lainnya pada

sistern sarafpusat. (Siswandono,1999)

Salah satu aktivitas penekan sistem safaf pusat adalah aktivitas antikejang

yaitu untuk mengontroi dan mencegah kejang dari epilepsi tanpa menimbulkan

depresi pemafasan . Pada penelitian terdahulu untuk mengetahui adaoya aktivitas

antikejang senyawa benzoilurea, 4-klorobenzoilurea dan 2,4-diklorobenzoilurea

,uji aktivitas antikejang dengan metode induksi listrik (MES), menunjukkan efek

positif kecuali senyawa 4-klorobenzoilurea. (Faridah, 2000;, Kurnia, 2000; Dwi

Antin~ 2001)

Dari penelitian Siswandono (1999) mengenai hubungan kualitatifperubahan

struktur, sifat kimia fisika dan aktivitas biologis, disebutkan bahwa pengaruh

substituen ada yang menyebabkan penurunan aktivitas pada susunan saraf pusat

dibanding senyawa induk benzoilurea. Hal ini tcrlihat pada pemasukkan gugus 4-

kloro, 4-metoksi dan 4-metil, akan menyebabkan penurunan aktivitas pada

susunan saraf pusat secara drastis dibandingkan senyawa induk benzoilurea,

demikian juga pemasukkan 4-fluoro, menunmkan aktivitas. Tetapi pada

29



30

pemasukkan gugus 3,4-dikloro, 2,4-dikloro, 4-bromo, 3-trifluorometil, 4-t-butil,

dan 4-n-butil akan menyebabkan peningkatan aktivitas seeara nyata bila

dibandingkan dengan aktivitas senyawa induk benzoilurea. Penelitian tersebut

menunjukkan bahwa peningkatan lipofilitas akibat pernasukkan gugus 4-kloro, 4-

metil dan 4-fluoro pada cincin benzena menyebabkan penurunan aktivitas tetapi

peningkanan lipofilisitas yang lebih tinggi lagi justru meningkatkan aktivitas,

seperti yang ditunjukkan oleh pemasukkan gugus-gugus 3,4-dikloro, 2,4-dikloro,

4-bromo, 3-trifluorometil, 4-t-butil, dan 4-n-butil. Peningkatan sirat elektronik

akibat gugus-gugus penarik elektron (a positi!), seperti 4-kloro dan 4-fluoro pada

ciocin henzena menyebabkan penurunan aktivitas, tetapi peningkatan sifat

elektronik lebih lanjut akan justru akan meningkatkan aktivitas seperti yang

ditunjukkan oleh pemasukkan gugus-gugus 3,4-dikloro, 2,4-dikloro dan 3-

trifluorometil. (Siswandono,1999)

Selanjutnya Siswandono (2001) telab mensintesis N,N'·dibenzoilurea

dengan cara asilasi dan Asrifah, dkk (2002) telah membuktikan bahwa senyawa

tersebut tidak mempunyai efek hipnotik tetapi menimbulkan efek potensiasi yang

lebih besar terhadap tiopental dibanding senyawa induknya benzoilurea.

Berdasarkan data-data penelitian di atas, turunan benzoilurea menunjukkan

aktivitas positif sebagai anti MES, tapi adanya substituen pada cincin aromatik

mengakibatkan aktivitas anti MES turun, maka diduga bahwa selain ureida

asiklik yang merupakan gugus fungsi, cincin aromatik yang tidak tersubstitusi

juga merupakan gugus fungsi untuk aktivitasnya pada sistem saraf pusat. Oleh

karena itu, dalam peneiitian ini dilakukan sintesis senyawa turunan N,N'-



31

dibenzoilurea dengan mereaksikan senyawa benzoilurea dengan turunan benzoil

klorida secara reak5i asilasi. Senyawa tUIUn3n N.N' -dibenzoilurea ini diharapkan

mempunyai aktivitas anti kejang yang lebih tinggi dan kelak • setelah melalui uji

lebih lanjuI, dapal dimanfaalkan oleh induslri farmasi sebagai obal antikejang.

Berdasarkan kerangka konseplual di alas dapal digambarkan alur berfikir

sebagai berikut:

ALUR BERFIKIR

Lipofilik t Elek~ronik t Aktivitas t

Benzoilurea Aktivilas pada SSP (+)

(hipnotik, potensiasi dengan tiopimtal, antikejang)

N,N'-dibenzoilurea hipnotk (-), potensiasi dengan tiopenlal (+), anlikejang (+)

Modifikasi struktur dengan gugus kloro melalui intesis tiga senyawa N-( 4-kloro benzoil)-N' -benzoilurea N_(2,4_diklorobenzoil)-N'-benzoilurea N -( 3, 4-diklo ro benzoi)-N'-benzoilurea

Lipofilik t Elektronik t

Hipotesis ..... 1----- Al~ivilas t

Tesis



32

3.2 HIPOTESIS PENELITIAN

1. Asilasi benzoilurea dengan turunan klorobenzoil klorida dapat menghasilkan

senyawa turunan N-(klorobenzoil)-N' -benzoilurea.

2. Senyawa turunan N-(klorobenzoil)-N' -benzoilurea mempunyai aktivitas anti

kejang lebih tinggi dibanding N,N' -dibenzoilurea.



BAB 4 METODE PENELITIAN

Penelitian ini merupakan penetitian eksperimentai laboratoris dengan

melakukan sintesis turunan N,N'-dihenzoilurea yaitu N-(4-klorobenzoil)-N'-

benzoilurea, N-(2,4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea dan N-(3,4-diklorobenzoil)-

N' -benzoilurea. HasH sintesis diuji aktivitas antikejangnya dengan met ode induksi

listrik (MES) pada hewan coba. Sebagai pembanding untuk aktivitas antikejang

digunakan N,N' -dibenzoilurea .

4.1 BAHAN PENELITIAN

4.1.1 Bahan uRtnk sintesis

a. 4-k1oro-benzoil klorida (Aldrich)

b. 2,4-dikloro-benzoil klorida (Aldrich)

c. 3,4-dikloro-benzoil klorida (Aldrich)

d. Benzoilurea

e Tetrahidrofuran p.a

f Etanol p.a.

g. Air suling

4.1.2 Bahan Untuk Uji Kemurnian

(Lab. Kimia Medisinal FFUA)

(Riedel-de Haen)

(E. Merck)

a. Silik. gel 60 GF'54 (E.Merck)

b. K1oroform p.' (E.Merck)

c. Metanol p .•

d. Aseton p.a

(E.Merck)

(E.Merck)

33



34

e. Etanol absolut p.a. (E.Merck)

4.1.3 Bahan URtuk Karakterisasi Struktur

a. Etanol absolut p.a (E.Merck)

b. Kalium Bromida pro spektroskopi

c. Dimetil sulfoksida-D6 pro RMl Spektroskopi

d. Ietrametilsil.n pro RMI Spektroskopi

e. CDCI, pro RMI Spektroskopi

4.1.4 Bahan Untuk Uji Aktivitas Antikejang

4.1.4.a Pembanding Untuk Uji Aktivitas Antikejang .

Digun.k.n N,N' -dibenzoilure. ( L.bor.torium Kimi. Medisinal FFUA)

4.1.4.b Hewan Coba URtuk Uji Aktivitas Antikejang

Digunakan meneit (Mus musculus) galur Balh C, jantan, dewasa berumur

2-3 bul.n deng.n bera! b.d.n 20-30 gr.m, tidak ada kel.inan yang tampak pad.

bagian tubuh. Satu rninggu sebelum perlakuan. meneit diadaptasikan pada

ruangan tempat penelitian. Mencit dipuasakan selama 12 jam sebelum perlakuan

dan setiap meneit hanya digunakan sekali (Levy et.aI, 1989; Loseher aDd

Lehmann,1996)

4.2 ALA T PENELITIAN

4.2.1 Alai Unluk Sinles;s

a. Peralatan untuk sintesis

h. Pengaduk Magnit dengan pemanas

c. Pompa vakum



4.2.2 Alat Untuk Uji Kemurnian

a. Seperangkat alat KL T

b. Alat Penentu Titik Leleh Fisher Johns

4.2.3 Alat Votuk Karakterisasi Struktur

a. Spektrofotometer lembayung ultra (Hitachi Model U-200\)

b. Spektrofotometer merah infra (Jasco FTIIR-5300)

c. Spektrometer resonansi magnit inti 90 MHz (Hitachi FT-NMR-R1900)

dan 400 M Hz (Varian Inova)

4.2.4 Alat Untuk Uji Aktivitas Antikejang

a. Neraea Analitik Sartorius 2472

b. Alat penginduksi listrik MES

c. Jarum sonde dan spuit injeksi 1 rol

d. Timbangan rnencit

e. Alat peneatat waktu (stop watch)

4.3 LOKASI DAN W AKTU PENELITIAN

35

Penelitian dilakukan di Laboratorium Dasar Bersama Universitas

Airlangga, Laboratorium Kimia Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Surabaya

dan Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.

Waktu pelaksanaan penelitian dimulai bulan November 2001 sampai

dengan bulan Juni 2002.



36

4.4 CARA KERJA

4.4.1.. Sintesis N_(4_k1orobenzoil}-N'_benzoilurea,N_(2,4-diklorobenzoil}-N'-benzoil.urea, dan N-(3,4-diklorobenzoil) N'-benzoilurea

Ditimbang benzoilurea setara dengan 0,05 mol, dilarutkan dalam gelas

piala 250 ml dengan pelarut tetrahidrofuran 50 mi. Ke dalamnya ditambahkan

larutan turunan benzoilklorida 0.055 mol dalam 50 ml tetrabidrofuran setetes

demi setetes sampai habis (± 30 menit) pada suhu kamar. Kemudian pH larutan

dicek dengan indikator universil, warna merah menunjukkan adanya He} yang

dibebaskan dari reaksi, untuk menetralkan HCI ditambahkan NaOH 10 N tetes

demi tetes. Selanjutnya campuran dibiarkan selan;ta 2,5 jam sambil diaduk dan

THF diuapkan. Residu ditambah larutan jenuh NaHCO, dan dicuci dengan air

suling 2 X 50 ml, disaring dengan corcng Buchner dan pompa vakum kemudian

dicuci dengan alkohol mutlak dan dilakukan rekristalisasi.

4.4.1.b Rekristalisasi

Residu dipindahkan ke gelas piala 400 mI, ditambah etanol aecukupnya

dan diletakkan di atas pengaduk magnit dengan pemanas (suhu diatur 70-g0°C)

sambi! diaduk perlahan, ditambahkan lagi petarut sedikit demi sedikit sampai

tepat larut. Disaring dalam keadaan panas, filtrat dibiarkan dalam suhu kamar

sampai dingin. Kristal yang terbentuk disaring dengan corong Buchner. dicuci 2 X

10 ml dengan alkohol mutl"ak. Kristai dipindahkan dalam cawan petri yang sudah

diketahui beratnya, dikeringkan di oven, suhu 50°C, kemudian ditimbang untuk

menghitung persentase hasil.



37

4.4.2 Analisis Kemurnian Senyawa Basil Sintesis

a. Kromatografi Lapis Tipis

Untuk mengetahui kemurnian senyawa hasil sintesis dengan cara KLT,

digunakan fasa diam silika gel 60 GF2S4 dan rasa gerak kloroform : metanal

dengan perbandingan 9 : I • kloroform : asetan dengan perbandingan 7 : 3 dan

klorofonn : etanol dengan perbandingan 2 : 8. Adanya noda tunggal menunjukkan

bahwa kemungkinan hasil sintesis merupakan senyawa tunggal.

h. Titik Lebur

Titik lebur senyawa hasil sintesis ditentukan dengan alat Fisher Johns

Melting Point Apparatus. Sedikit bahan digerus halus kemudian dimasukkan

lempeng kaca yang tertutup. Selanjutnya lempeng kaca dimasukkan ke dalam alat

penentu titik lebur, dan diamati suhu hahan saat mulai meleleh sampai seluruh

bahan meleleh.

4.4.3 Karakterisasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis

a. Analisis dengan Spektrofotometer Lembayung Ultra

SampeJ dilarutkan dalam asetan, kemudian ditambahkan etanol sampai

volume tertentu dan dibuat spektrum kurva absorpsi terhadap panjang gelombang

(A) pada 200- 340 nm. Didentifikasi puncak-puncak absorpsi pada spektrum ultra

violet yang terjadi. (Silverstein dkk,1981; Creswell dkk,1982; Pavia,1996)

b. Analisis dengan Spektrometer Merah Infra

Sedikit sampel (0,1 - 2 %) dilarutkan dalam pelarut yang sesuai atau

dibuat pelet dengan KBr, kemudian dibuat spektrum kurva % transmisi terhadap



38

bilang.n gelomb.ng (v) pada 400-4600 em-I. Diidentifikasi pit. absorpsi yang

khas dari gugus-gugus fungsi pada spektrum inframerah yang terjadi. (Silverstein

dkk, 1981; Creswell dkk, 1982; Pavia, 1996)

c. Analisis dengan Spektrometer Resonansi Magnit Inti eBNMR)

Sedikit sampel dilarutkan d.l.m dimetilsulfoksida deuleriled (DMSO-D 6)

yang sudah mengandung tetrametilsilan (TMS). Dibuat spektrum resonansi proton

senyawa pada daerah geseran kimia 0-10 5. Diidentiflkasi intensitas, jumlah dan

posisi pada daerah geseran kimia daTi puncak-puncak proton eHNMR) pada

spektrum magnit inti yang terjadi. (Silverstein dkk, 1981; Creswell dkk, 1982; . Pavia, 1996)

4.4.4 Uji Aktivitas Antikejang

4.4.4.1 Pembuatan suspensi N.N'-dibenzoilurea

Untuk pengujian aktivitas N,N' -dibenzoilurea sebagai antikejang dan

waktu aktivitas puneaknya digunakan dosis 200, 300, 400, 500 dan 600 mglkg

berat hadan dalam suspensi 10,0 ml. Jika berat meneit rata-rata 25 g roaka dosis

yang diperlukan adalah 5,0 mg; 7,5 mg; 10,0 mg; 12,5 mg dan 15,0 mg, dan

diberikan seeara oral dalam volume 0,01 rnlIg berat badan (=



39

Untuk suspensi dengan dosis 7,5 mg; 10,0 mg; 12,5 mg; 15,0 mg, masing-

masing ditimbang seksama N,N' -dibenzoilurea 300,0 mg; 400,0 mg; 500,0 mg

dan 600,0 rng, proses selanjutnya sarna seperti pembuatan suspensi dosis 5,0 mg,

4.4.4.2 Pembuatan suspensi N-(2,4-dildorobenzoil)-N'-benzoilurea

Prosedur seperti di atas.

4.4.4.3 Pembuatan suspensi N-(3,4-diklorobenzoil~N'-benzoUurea

Prosedur seperti di atas.

4.4.4.4 Pembuatan suspensi N_(4--klorobenzoil)-N'-benzoilurea

Prosedur seperti di atas

4.4.4.5 Penentuan Waktn Aktivitas Puncak

Waktu aktivitas puncak adalah waktu yang menggambarkan respon

optimal suatu senyawa ohat. Penentuan waktu aktivitas puncak menggunakan

240 ekor mencit yang dibagi dalam empat kelompok yaitu kelompok N,N'-

dibenzoilurea (sebagai pembanding untuk uji aktivitas), N-(4-klorobenzoil)-N'-

benzoilurea, N-(2, 4-diklorobenzoil)-N' -benzoilurea dan N-(3,4-diklorobenzoil)-

N' -benzoilurea. Masing-masing kelompok dibagi 6 sub kelompok untuk waktu

yang berbeda. Tiap sub kelompok waktu yang terdiri dari 10 ekor meneit, diamati

responnya terhadap fv1ES, waktu yang menunjukan persentase terbesar sebagai

anti MES dianggap sebagai waktu aktivitas puncaknya.

Suspensi diberikan secara oral pada meneit kemudian mata meneit ditetesi

larutan NaCl 0,9 % dan meneit diberi rangsangan kejang dengan alat elektrosyok

pada bagian bola mata (komea) setelah interval waktu uji yang telah ditentukan.

Interval waktu dengan persentase terbesar meneit yang tidak mengalami kejang



40

(fase tonic hindleg extention) dianggap sebagai waktu aktivitas puncak (Faridab,

2000;Kurnia,2000;Levy et ai,1989;Loscher and Lehmann,1996).

4.4.4.6 Pelaksanaan Uji Aktivitas Antikejang

Pelaksanaan uji aktivitas antikejang untuk masing-masing senyawa

digunakan 50 ekor meneit yang dibagi dalam lima kelompok berdasarkan do.i.

pemberian yaitu 200, 300, 400, 500, dan 600 mglkg berat badan. Tiap kelompok

terdiri dari 10 ekor mencit.

Mencit dipuasakan setama 12 jam sebelum diberi perlakuan. dan

ditimbang dengan tirnbangan mencit. Suspensi d,iherikan seeara oral sebanyak

0,01 mlig berat badan meneit dengan do.i. yang telah dihitung. Untuk kelompok

kontrol diberikan larutan natrium karboksimetilselulosa 0,5 % dalam air suling

seeara oral sebanyak 0,0 I mllg berat hadan. Setelah interval waktu aktivitas

puncak. mencit diberi rangsangan kejang dengan alat elektrosyok pada bagian

bola mata (kornea), kemudian diamati dan dieatat jumlah menci! yang tidak

mengalami kejang (fase THE). Sebelum diberi induksi listrik, komea meneit

ditetesi dengan larutan natrium klorida 0,9 %.

Aktivitas antikejang dit

if 02 /03 tesisrepository.unair.ac.id/82637/2/kk tf 02 03 suh s.pdfringkasan penelitian pengembangan...

Documents