Mekanisme Antioksidan

Berdasarkan mekanismenya, bahan antioksidan dapat dikategorikan menjadi 4 kategori yaitu:

a.      1. Bahan pengkhelat, yaitu untuk ion ion logam pencetus terjadinya reaksi oksidasi radikal bebas.

Berlangsungnya reaksi oksidasi seringkali diinisiasi oleh adanya ion logam seperti Fe³⁺,Co³⁺, Ni²⁺, Mn³⁺.   Ion-ion  logam ini ini bertindak sebagai inisiator,karena pada tahap oksidasi mereka mampu bekerja sebagai radikal, sebagai contoh, Cu²⁺ memiliki 27 elektron dan memerlukan sebuah electron lebih untuk melengkpi pasangan elektronnya. Ion-ion logam ini kemudian mengkatalisis reaksi oksidasi lewat sejumlah cara, yaitu :

-          Mereka dapat berekasi langsung dengan oksigen menghasilkan radikal oksigen, yang kemudian menginisiasi suatu autoksidasi

-          Ion logam dapat membentuk  kompleks dengan oksigen dan kemudian membentuk radikal peroksi.

-          Ion logam dapat dapat bereksi dengan obatnya sendiri membentuk radikal, seperti reaksi berikut

                  Mⁿ⁺     +    RH   ------>   M ^(n-1)+     +   H⁺    +     R

yang selanjutnya mampu berperan ke dalam suklus propagasi.

-          Ion logam juga dapat bereksi hidroperoksida dalam formulasi untuk megkatalisis terjadinya pemecahan, seperti reaksi berikut

Mⁿ⁺    +    R’OOH  ------> M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺     +  H⁺    +    R’O₂

R’OOH dapat merupakan hidroperoksida dari obatnya sendiri atau dari beberapa komponen lain dalam sediaan.

Bahan pengkhelat memiliki kekuatan antioksidan dalam bentuk ikatan ion logam, jadi secara temodinamika dikatakan melepaskan logam  tersebut dari lingkungannya dalam larutan. Bahan pengkhelat yang paling efektif digunakan dalam bidang farmasi adalah asam etilen-diamin-tetra-asetat tartrat (EDTA), asam sitrat, beberapa asam  amino, asam fofat (lemah) dan asam tartrat. EDTA dan Asam sitrat paling sering digunakan.

b.   2. Bahan pereduksi, yakni senyawa yg dapat mereduksi obat yang teroksidasi.

Pendekatan ini umumnya tidak digunakan sarana untuk mencegah terjadinya oksidasi. Natrium  tiosulfat dan asam askorbat merupakan dua bahan pereduksi yang dimanfaatkan untuk kemampuan ini.

c.    3. Senyawa-senyawa yang mudah teroksidasi

Ada beberapa senyawa yang sangat lebih  mudah teroksidasi dibandingkan senyawa yang dilindungi. Dua  contoh pembersih oksigen yang baik dalam farmasi adalah natrium bisulfit (juga sulfat) dan asam askorbat. Natrium Sulfit berekasi dengan oksigen menurut persamaan

SO₃^2- + V₂O₂      ------->   SO₄^2-

Dimungkinkan untuk menghitung perkiraan jumlah antioksidan yang dibutuhkan untuk dipakai menanggulangi oksigen dalam ampul, sebagai contoh yaitu dengan menghitung  jumlah oksigen yang terlarut dalam air dan diatas permukaan ampul. Dalam contoh ini, 2 mol setara natrium sulsit (juga natrium bisulfit) diperlukan untuk menanggulangi masing-masing mol oksigen.

Seluruh/ sebagian besar antioksidan yang larut dalam air, yaitu aseton, natrium bisulfit, asam askorbat, sistein HCL, asam iso-askorbat, natrium bisulfit, natrium formaldehid sulfoksilat, natrium metabisulfit, natrium sulfit, tiogliserol, asam tioglikolat dan tiosorbitol, beraksi sebagai pemungut oksigen, sekalipun antioksidan yang mengandung gugus tiol (sulfhidril) dapat juga bereaksi sebagai terminator rantai. Beberapa antioksidan dari kelompok lemak juga beraksi sebagai pemungut oksigen sebenarnya, kecuali askorbitil palmitat.

d.      4. Terminator rantai yaitu suatu bahan yang dalam larutan mampu bereaksi dengan  radikal, membentuk senyawa baru yang bersifat terminator rantai, yang tidak lagi membuat pemasukan baru dalam siklus  propagasi radikal. Radikal yang baru ini diharapkan akan bersifat stabil secara entrinsik atau mungkin berupa dimer untuk membentuk molekul yang inert.

Misalnya pada oksidasi oleoresin,  bisulfit dan fenol, seluruh reaksi berjalan melalui mekanisme radikal. Karena itu, setiap senyawa yang dapat memberi radikal hidrogen sementara dia sendiri membentuk radikal yang stabil dan tidak mampu meneruskan siklus propagasi rantai, dapat bereaksi sebagai antioksidan. Dengan demikian antioksidan ini bekerja sebagai aseptor dan disebut juga terminator  rantai.

Sebagian besar antioksidan larut air  yang bereaksi sebagai terminator rantai adalah  spesies tiol sistein, tiogliserol, asam tioglikolat dan tiosorbitol. Merekaini bereaksi seperti tertulis pada persamaan berikut:

2R- (atau RO₂)     +      2R’SH    -----> 2RH (atau ROOH )     +      R’-S-S-R’

 Seluruh antioksidan larut lemak beraksi sebagau terminator rantai. Contoh-contoh utama adalah askorbitil palmitat, hidroksianisol terbutilasi (BHA), Hidroksi Toluene Terbuliasi (BHT), propel galat, asam nordihidroguaiaretik (NDGA) begitu juga hidrokinon, oktil dan dedosil galat, α-tokoferoldan fenil α-naftilamin.

Untuk meningkatkan efektifitas penggunaan antioksidan, lebih bermanfaat bila digunakan lebih dari satu antioksidan. Ini telahdibuktikan bahwa kombinasi dua antioksidan, bersama-sama  dengan bahan pengkhelat untuk membentuk logam kompleks (dengan demikian dimaksudkan mampu menghambat terjadinya katalisis apada autoksidasi) serigkali akan bekerja dengan baik. Peningkatan efektif ini sering dikatakan sebagai sinergisme. Contoh yang tebaik yaitu campuran bahan pengkhelat dan terminator rantai.

KESIMPULAN Peri Ungu :

Berdasarkan mekanisme kerjanya,antioksidan digolongkan menjadi 4 yaitu :

a.  Bahan pengkhelat, yaitu antioksidan yang dapat bereaksi  dengan ion-ion logam penyebab terjadinya   oksidasi (mis: Fe³⁺, Co³⁺⁾ membentuk kompleks. Contohnya EDTA.

b. Bahan pereduksi, yaitu bahan-bahan yang dapat menurunkan nilai oksidasi dari suatu obat/bahan yang dilindunginya. Contohnya Asam askorbat

c. Senyawa yang mudah teroksidasi , bahan-bahan ini  dijadikan tameng untuk melindungi bahan aktif yang akan teroksidasi, dengan cara lebih dahulu teroksidasi dibandingkan dengan zat aktinya. Contohnya, Natrium bisulfit

d. Terminator rantai yaitu suatu bahan yang dalam larutan mampu bereaksi dengan  radikal, membentuk senyawa baru yang bersifat terminator rantai, yang tidak lagi membuat pemasukan baru dalam siklus  propagasi radikal. Radikal yang baru ini diharapkan akan bersifat stabil secara entrinsik atau mungkin berupa dimer untuk membentuk molekul yang inert. Contohnya, propil galat, BHT dan BHA.




referensi : Kenneth A.Connors "Stabilitas kimiawi sediaan farmasi "