Perpustakaan Digital ITB

Berbagai senyawa seperti gliseril trinitrat (GTN), isosorbid dinitrat (ISDN), isosorbid mononitrat (ISMN) dan pentaeritritil tetranitrat (PETN) merupakan senyawa nitrat organik yang digunakan dalam pengobatan sebagai vasodilator umum, misalnya dalam penanganan angina pektoris. Setelah dimetabolisme, senyawa tersebut akan melepaskan nitrat oksida (NO) sebagai komponen aktif. Dengan demikian, senyawa nitrat organik merupakan prodrug dan fungsi vasodilatornya akan tergantung dari kemampuan sistem biologis untuk melakukan bioaktivasi senyawa tersebut menjadi NO. Secara klinis, diketahui adanya fenomena toleransi terhadap nitrat organik, yaitu penurunan efikasi yang terjadi dengan cepat sehingga kerja vasodilatornya menjadi tidak efektif. Fenomena ini tergantung pada frekuensi pemberian dan dosis. Dalam literatur, dilaporkan ada dua tipe toleransi terhadap nitrat, yaitu toleransi fungsional dan toleransi metabolik. Toleransi fungsional terjadi karena perubahan status reduksi-oksidasi yang menyebabkan kondisi stres oksidatif sehingga terjadi penurunan kemampuan untuk melakukan reduksi kimiawi. Toleransi metabolik disebabkan oleh berkurangnya respons jaringan maupun organ tempat terjadinya metabolisme NO. Salah satu penyebab penurunan kemampuan reduksi kimiawi pada toleransi fungsional adalah kejenuhan sistem tiol endogen. Telah dibuktikan bahwa suplementasi tiol mampu mengatasi toleransi terhadap nitrat, namun demikian belum dilaporkan secara lengkap data mengenai interaksi antara nitrat organik dan senyawa tiol. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari penguraian senyawa organik nitrat PETN dan ISDN oleh pengaruh senyawa tiol pada kondisi yang mendekati fisiologis tubuh, sehingga akan diperoleh data mengenai profil penguraian, produk antara dan hasil urai, serta kinetika reaksinya. Hasil tersebut akan memberikan kontribusi terhadap penjelasan ilmiah tentang fenomena toleransi terhadap nitrat, khususnya peranan senyawa tiol dalam mengatasi toleransi. Penelitian diawali dengan pengembangan dan validasi metode analisis untuk mengkuantifikasi PETN dan ISDN menggunakan teknik analisis kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT). Pada penelitian utama, dilakukan inkubasi PETN dan ii ISDN tanpa dan dengan penambahan senyawa tiol N-asetil sistein (NAC) dan asam tiosalisilat (TSA), secara in vitro nonenzimatik dalam dapar fosfat fisiologis pH 7,4 pada suhu 37 ºC. Inkubasi dilakukan dengan rasio molar nitrat organik dan tiol 1:1, 1:2, 1:5 dan 1:10, serta didesain 4 kelompok perlakuan reaksi, yaitu antara PETN dan NAC, PETN dan TSA, ISDN dan NAC, serta ISDN dan TSA. Setiap kelompok perlakuan diinkubasi sampai 48 jam dan pada waktu tertentu dilakukan sampling. Sebagai kontrol, dilakukan inkubasi PETN dan ISDN pada kondisi percobaan yang sama tanpa penambahan NAC maupun TSA. Terhadap setiap sampel ditentukan kadar PETN dan ISDN. Analisis produk reaksi penguraian nitrat organik dan tiol dilakukan secara kualitatif dengan teknik analisis spektroskopi massa. Nitrit sebagai salah satu produk urai dari nitrat dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif dengan metode spektrofotometrik Griess. Untuk mendapatkan profil penguraian, kadar PETN dan ISDN, ditampilkan dalam bentuk grafik dalam fungsi waktu. Dari profil penguraian, model kinetika disusun untuk menggambarkan laju reaksi penguraian PETN dan ISDN, dengan cara aproksimasi kurva. Sebagai hasil penelitian pendahuluan diperoleh metode analisis penentuan nitrat organik menggunakan teknik analisis KCKT, dengan fasa gerak asetonitril:air pada rasio 1:1 dengan laju alir 1 ml/menit, menggunakan kolom fase balik C-18 (300 mm x 3,9 mm, ukuran partikel 10 µm) pada panjang gelombang 215 nm. Metode tersebut memenuhi semua persyaratan validasi metode pengindikasi kestabilan dengan sistem KCKT, sehingga dapat digunakan untuk penetapan kadar PETN dan ISDN. Hasil percobaan menunjukkan bahwa konsentrasi PETN dan ISDN, tanpa penambahan NAC atau TSA setelah diinkubasi sampai 48 jam, hanya mengalami penurunan kadar kurang dari 5%. Dengan pengaruh NAC pada berbagai rasio molar, PETN yang mengalami penguraian sebesar 84,7% - 92,7%, sedangkan dengan pengaruh TSA terurai sebesar 86,0% - 92,9%. Penguraian ISDN dengan pengaruh NAC terjadi sebesar 18,4% - 25,1% sedangkan dengan pengaruh TSA sebesar 20,0% - 23,6%. Kalkulasi kinetika, dengan metode aproksimasi kurva terhadap data reaksi penguraian PETN dan ISDN dengan pengaruh NAC dan TSA, menunjukkan bahwa penguraian PETN dan ISDN merupakan reaksi komposit orde pertama dengan kesetimbangan. Identifikasi terhadap larutan campuran reaksi penguraian menggunakan teknik analisis spektroskopi massa, menunjukkan bahwa produk penguraian PETN meliputi pentaeritritil trinitrat (PETriN), pentaeritritil dinitrat (PEDN), pentaeritritil mononitrat (PEMN) dan pentaeritritol (PE), sedangkan produk penguraian ISDN berupa ISMN dan isosorbid. Produk penguraian NAC yang terdeteksi berupa asam 3,3'-disulfandiilbis 2-asetamidopropanoat, sedangkan produk penguraian TSA berupa asam 2,2'-disulfandiildibenzoat, keduanya merupakan senyawa dengan ikatan disulfida. Identifikasi dan penetapan kadar nitrit dalam campuran reaksi penguraian PETN maupun ISDN menunjukkan bahwa campuran tersebut mengandung nitrit, namun demikian data kuantifikasi menunjukkan korelasi yang tidak bermakna antara nitrat yang terurai dan nitrit yang terbentuk. Berdasarkan hasil-hasil percobaan diatas dinyatakan bahwa tanpa pengaruh NAC atau TSA, PETN dan ISDN memiliki stabilitas yang baik. NAC dan TSA mempengaruhi dan mampu meningkatkan laju penguraian PETN dan ISDN. Dengan pengaruh NAC atau TSA, PETN terurai empat kali lebih banyak dari ISDN. Interaksi antara PETN maupun ISDN dengan NAC atau TSA, merupakan reaksi redoks yang dibuktikan dengan adanya nitrit sebagai produk reduksi nitrat dan senyawa disulfida sebagai sebagai produk oksidasi tiol. Namun demikian reaksi tersebut tidak berlangsung secara stoikiometris. Hal tersebut sejalan dengan hasil analisis kinetika reaksi yang menunjukkan bahwa penguraiaan PETN dan ISDN dengan pengaruh NAC atau TSA merupakan reaksi komposit orde pertama dengan kesetimbangan.