Polistirena sulfonat

Nama sistematis (IUPAC)
Asam poli(4-vinilbenzenasulfonat)
Data klinis
Nama dagang	Garam natrium: Kayexalate, Kionex, Resonium A Garam kalsium: Calcium Resonium, Kalitake, Sorbisterit, Resikali Garam kalium dan natrium: Tolevamer
AHFS/Drugs.com	monograph
MedlinePlus	a682108
Kat. kehamilan	C(US)
Status hukum	℞ Preskripsi saja
Rute	Oral, enema retensi
Data farmakokinetik
Bioavailabilitas	-
Metabolisme	-
Ekskresi	Feses (100%)
Pengenal
Nomor CAS	9002-23-7 Y
Kode ATC	V03AE01
PubChem	CID 75905
DrugBank	DB01344
ChemSpider	None N
UNII	70KO0R01RY Y
KEGG	DG01160 N
Data kimia
Rumus	[C8H7SO3−] n

Polistirena sulfonat adalah kelompok obat yang digunakan untuk mengobati kadar kalium darah tinggi. Efeknya biasanya muncul dalam hitungan jam hingga hari. Obat ini juga digunakan untuk menghilangkan kalium, kalsium, dan natrium dari larutan dalam aplikasi teknis.

Efek samping yang umum termasuk kehilangan nafsu makan, gangguan gastrointestinal, sembelit, dan kalsium darah rendah. Polimer ini berasal dari polistirena dengan penambahan gugus fungsi sulfonat.

Natrium polistirena sulfonat disetujui untuk penggunaan medis di Amerika Serikat pada tahun 1958.

Polistirena sulfonat dikembangkan pada tahun 2000-an untuk mengobati diare yang berhubungan dengan Clostridioides difficile, tetapi tidak pernah dipasarkan.

Kegunaan medis

Mikrograf yang menunjukkan kristal natrium polistirena sulfonat (ungu, di bagian atas gambar) dalam biopsi massa kolon. Pewarnaan H&E.

Polistirena sulfonat biasanya tersedia dalam bentuk natrium atau kalsium. Polistirena sulfonat digunakan sebagai pengikat kalium pada gagal ginjal akut dan kronis bagi penderita hiperkalemia (kadar kalium serum darah yang terlalu tinggi). Namun, belum jelas apakah manfaatnya dan terdapat kekhawatiran mengenai kemungkinan efek samping jika dikombinasikan dengan sorbitol.

Polistirena sulfonat diberikan secara oral bersama makanan atau secara rektal melalui enema retensi.

Efek samping

Gangguan usus sering terjadi, termasuk kehilangan nafsu makan, mual, muntah, dan sembelit. Dalam kasus yang jarang terjadi, hal ini dikaitkan dengan nekrosis kolon. Perubahan kadar elektrolit darah seperti hipomagnesemia, hipokalsemia, dan hipokalemia dapat terjadi. Polistirena sulfonat tidak boleh digunakan pada orang dengan penyakit usus obstruktif dan pada bayi baru lahir dengan motilitas usus yang berkurang.

Cedera usus

Sebanyak 58 kasus cedera usus termasuk nekrosis kolon telah dilaporkan dengan polistirena sulfonat pada tahun 2013. Lebih banyak kasus telah dilaporkan ketika digunakan dalam kombinasi dengan sorbitol dan kasus lain telah terjadi ketika digunakan sendiri.

Interaksi

Polistirena sulfonat dapat berikatan dengan berbagai obat di dalam saluran pencernaan dan dengan demikian menurunkan penyerapan dan efektivitasnya. Contoh umum termasuk litium, tiroksin, dan digitalis. Pada bulan September 2017, FDA merekomendasikan pemisahan dosis polistirena sulfonat dari obat oral lainnya setidaknya tiga jam untuk menghindari potensi interaksi

Mekanisme kerja

Pada hiperkalemia

Polistirena sulfonat melepaskan ion natrium atau kalsium di lambung sebagai ganti ion hidrogen. Ketika resin mencapai usus besar, ion hidrogen ditukar dengan ion kalium bebas, dan resin kemudian dikeluarkan melalui feses. Efek akhirnya adalah menurunkan jumlah kalium yang tersedia untuk diserap ke dalam darah dan meningkatkan jumlah yang dikeluarkan melalui feses. Efeknya adalah penurunan kadar kalium dalam tubuh, dengan kapasitas 1 mEq kalium yang dipertukarkan per 1 g resin.

Produksi dan struktur kimia

Asam polistirena sulfonat, asam yang garamnya adalah polistirena sulfonat, memiliki rumus ideal (CH
2CHC
6H
4SO
3H)
n. Material ini dibuat melalui sulfonasi polistirena:

(CH
2CHC
6H
5)
n + n SO
3 → (CH
2CHC
6H
4SO
3H)
n

Ada beberapa metode untuk konversi ini, yang dapat menghasilkan tingkat sulfonasi yang bervariasi. Biasanya polistirena terikat silang, yang mencegah polimer larut. Karena gugus asam sulfonat (SO₃H) bersifat asam kuat, polimer ini menetralkan basa. Dengan cara ini, berbagai garam polimer dapat dibuat, menghasilkan natrium, kalsium, dan garam lainnya:

(CH
2CHC
6H
4SO
3H)
n + n NaOH → (CH
2CHC
6H
4SO
3Na)
n + n H
2O

Polimer yang mengandung ion ini disebut ionomer.

Metode sulfonasi alternatif

Substitusi ganda pada cincin fenil diketahui terjadi, bahkan dengan konversi jauh di bawah 100%. Reaksi ikatan silang juga ditemukan, di mana kondensasi dua gugus asam sulfonat menghasilkan ikatan silang sulfonil. Di sisi lain, penggunaan kondisi yang lebih ringan seperti asetil sulfat menyebabkan sulfonasi yang tidak sempurna. Baru-baru ini, polimerisasi radikal transfer atom (ATRP) dari stirena sulfonat yang dilindungi telah dilaporkan, menghasilkan polimer linier yang terdefinisi dengan baik, serta arsitektur molekul yang lebih rumit.

Kegunaan kimiawi

Polistirena sulfonat bermanfaat karena sifat pertukaran ionnya. Polimer ionik linear umumnya larut dalam air, sedangkan material ikatan silang (disebut resin) tidak larut dalam air. Polimer ini diklasifikasikan sebagai [[polielektrolit|poligaram dan ionomer.

Pelunakan air

Gambar ideal proses pelunakan air yang melibatkan penggantian ion kalsium dalam air dengan ion natrium yang disumbangkan oleh resin penukar kation.

Pelunakan air dicapai dengan mengalirkan air sadah melalui lapisan polistirena sulfonat ikatan silang bentuk natrium. Ion-ion keras seperti kalsium (Ca2+) dan magnesium (Mg2+) melekat pada gugus sulfonat, menggantikan ion natrium. Larutan ion natrium yang dihasilkan dilunakkan.

Kegunaan lain

Natrium polistirena sulfonat digunakan sebagai superplastifier dalam semen, sebagai agen peningkat warna untuk kapas, dan sebagai membran penukar proton dalam aplikasi sel bahan bakar. Dalam bentuk asamnya, resin ini digunakan sebagai katalis asam padat dalam sintesis organik, yang umumnya dikenal dengan nama dagang Amberlyst.