Perpustakaan Digital ITB

Interaksi farmasetik akan berpengaruh pada sediaan obat. Interaksi tersebut dapat berakibat pada pengendapan, sediaan menjadi basah/eutektik, hingga ke penurunan kadar akibat degradasi. Interaksi jenis ini disebabkan oleh perubahan sifat fisikokimia obat. Salah satu jenis interaksi ini adalah terbentuknya kokristal. Kokristal adalah kristal multi komponen yang tersusun oleh dua atau lebih molekul berbeda yang dihubungkan dengan ikatan non kovalen dan membentuk sistem padat pada suhu ruang. Packing kokristal yang baru terbentuk ini berbeda dari senyawa tunggalnya. Pembentukan kokristal dapat diamati melalui pengujian laboratorium dengan instrumen mikroskop polarisasi, Differential Scanning Calorimetry, maupun X-Ray Diffraction. Namun, pandemi COVID-19 telah mengubah beberapa perspektif mengenai studi eksperimental non-esensial, sehingga sulit untuk melakukan pekerjaan laboratorium. Oleh karena itu, prediksi komputasi diharapkan dapat menjembatani kesenjangan ini. Dengan prediksi komputasi, efek negatif pencampuran dua obat yang berpotensi membentuk kokristal dapat diantisipasi lebih awal. Selain itu, pemilihan skrining koformer kokristal tetap dapat dilakukan meskipun ada pembatasan pekerjaan laboratorium. Prediksi komputasi dapat diterapkan pada berbagai target bagian kokristal, salah satunya adalah pada bagian synthon. Terkait synthon, salah satu yang paling menarik adalah carboxylic acid-pyridine heterosynthon (CPHS). CPHS merupakan salah satu jenis synthon terkuat dan banyak ditemukan pada struktur kokristal. Synthon ini tersusun oleh gugus karboksilat yang berikatan hidrogen dengan atom N dari gugus piridin. Karena kemunculannya yang sangat sering, synthon tersebut kemungkinan menjadi prekursor pembentukan kokristal. Synthon tersebut kemungkinan sudah ada sejak awal proses pembentukan kokristal, dan akan selalu ada hingga terbentuk packing kristal final. Meskipun banyak penelitian terkait aspek kekuatan synthon, namun belum ada satu konsensus tentang faktor mana yang paling berperan. Terkait hal ini, komputasi perlu dilakukan pada level konformasi dimer. Pada pencampuran dua molekul, terdapat beberapa konformasi eksisting dan non ii eksisting/putatif. Konformasi eksisting merupakan konformasi yang secara riil terbentuk pada packing kokristal, salah satunya yang mengandung CPHS. Sementara itu, konformasi putatif merupakan konformasi yang tidak terbentuk pada packing kokristal. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui faktor pembentukan synthon pada kokristal. Selain itu, penelitian ini ditujukan untuk mendapatkan metode komputasi yang dapat memprediksi terjadinya suatu kokristal. Pada penelitian ini digunakan model kokristal salicylic acid (SAC) - nicotinamide (NIC) {SACNIC)}, salicylic acid - isonicotinamide (INA) {SACINA}, dan phenylacetic acid (PYC) - nicotinamide {PYCNIC}. Ketiganya mengandung molekul kecil yang memiliki donor dan akseptor ikatan hidrogen. Baik SACNIC, SACINA, maupun PYCNIC memiliki CPHS. Analisis komputasi dilakukan secara density functional theory (DFT) pada level B3LYP-D3BJ dan WB97M-D3BJ dengan basis set 6-311G (d,p) pada konformasi eksisting dan putatif. Level teori dan set basis ini dapat digunakan untuk analisis konformasi dimer pada kristal maupun kokristal. Deskriptor yang diuji meliputi bentuk geometri, energi total, energi interaksi, energi ikatan hidrogen tunggal, gap highest occupied molecular orbital (HOMO) - lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), Laplacian bond order (LBO), serta natural bond orbital (NBO). Berikutnya, teknik komputasi beserta deskriptor yang sesuai, akan diterapkan pada beberapa kokristal eksisting untuk mengetahui sejauh mana kemampuan prediksi metode tersebut. Hasil komputasi menunjukkan bahwa konformasi dengan carboxylic acid-pyridine heterosynthon ( CPHS ) terlihat memiliki keunggulan pada deskriptor energi ikatan hidrogen tunggal, dibandingkan konformasi lainnya, baik itu eksisting maupun putatif. Mengingat bahwa jenis synthon tersebut hampir selalu ada pada pasangan kokristal yang memiliki gugus karboksilat dan gugus piridin, maka deskriptor energi ini dapat digunakan sebagai salah satu parameter prediksi terjadinya kokristal yang mengandung CPHS tersebut.