makalah kpa

7/23/2019 Makalah KPA

1/18

PENDAHULUAN

Eritromisin merupakan salah satu antibiotik pilihan utama yang penting yang

digunakan secara klinik untuk melawan infeksi bakteri Gram positif [1]. Dalam

pemakaiannya secara oral eritromisin kurang stabil dalam kondisi asam lambung,

ketidakstabilan eritromisin disebabkan karena dalam suasana asam, eritromisin

akan mengalami dekomposisi. Proses dekomposisi ini diinisiasi oleh serangan

nukleofilik internal gugus hidroksi ! terhadap gugus karbonil ". #erangan ini

menyebabkan terbentuknya ikatan eter internal antara ! dan " yang terdapat

pada cincin makrolakton dari eritromisin sehingga dihasilkan senyawa

eritralosamin $Gambar 1% [&].

#enyawa ini bersifat tidak aktif dan menurunkan akti'itas antibiotik

eritromisin dalam suasana asam lambung [&()].

*iosintesis eritromisin terdiri dari dua lintasan yaitu pembentukan cincin

makrolida !(deoksieritronolid(* $!(DE*% dan pembentukan eritromisin + dari !(

DE*. Pada pembentukan !(DE* terdapat enam langkah di mana pada langkah ke(

merupakan langkah paling kompleks yaitu terdiri dari kondensasi $-%, reduksi

(keto $/%, dehidrasi $D0% dan reduksi enoil $E/%. enurut Donadio et al. [(2]

proses reduksi enoil ini dikatalisis oleh en3im yang disebut reduktase enoil. En3im


2/18

ini berperan dalam reduksi gugus enoil yaitu reaksi penghilangan atau

penghambatan ikatan rangkap $4,(karbonil tak 5enuh% men5adi ikatan 5enuh

$Gambar &% [!].

6eknik fermentasi dapat dilakukan dengan penambahan antimetabolit

isonia3id $780% pada Saccharopolyspora erythraea +6 11"1& yang kemudian

menghasilkan 9!,:(anhidroeritromisin(D yang lebih tahan asam dibanding

eritromisin +. -arena eritromisin + 5auh lebih poten dibandingkan dengan

eritromisin D dan , maka atas dasar tersebut penelitian ini dilakukan untuk

menghasilkan 9!,:(anhidroeritromisin( + melalui penambahan 780 ke dalam


3/18

fermentasi Sac. erythraea +6 11!)2 $tipe liar% dengan menggunakan medium

0utchinson. ekanisme aksi isonia3id ter5adi dengan adanya pengikatan secara

ko'alen dengan 8+D$P%0. Pengikatan tersebut menyebabkan 8+D$P%0 tidak

mampu mereduksi gugus tak 5enuh $Gambar )% [:(;].

Liquid chromatography-mass spectrometry $


4/18

identifikasi metabolit, identifikasi kemurnian suatu obat, identifikasi degradant,

kualitas kontrol dan kuantitatif bioanalisis suatu obat ["].

Penelitian ini bertu5uan untuk mempela5ari pola fragmentasi dari metabolit baru

9!,:(+nhidroeritromisin( + menggunakan Liquid Chromatography-Mass

Spectroscopy $6(7/ $#himad3u%, TLC-Scanner ++G dengan Sot'are CATS-

(, #pektrofotometer ?(is $*eckman D?(:BB%, 7nstrumen


5/18

-ultur kemudian dipindahkan ke dalam &B m< medium inokulasi 7 menggunakan

medium 0utchinson $#igma%. #etelah ; 5am inkubasi, inokulum 7 dipindahkan ke

dalam 1BB m< medium inokulasi 77. >ermentasi dengan fermentor dilakukan

dengan memindahkan 1BB m< inokulum 77 ke dalam 1 < media produksi yaitu

menggunakan Tryptic Soy Broth $#igma% [)g=1BB mermentasi di dalam fermentor $>ermentor yang digunakan dilengkapi

dengan Bio Controller A!" #$%$ Appli&on* dilakukan dengan agitasi BB rpm,

suhu &; F dan p0 : $menggunakan p0 meter ethrohm !&B dan !"1%.

Penambahan antimetabolit 780 B,& $7sonia3id, >akultas >armasi ?G% untuk

menghambat proses reduksi enoil dalam biosintesis 9!,:(anhidroeritromisin(+

dilakukan pada akhir fase eksponensial $sekitar 5am ke(:& fermentasi dalam media

produksi% yaitu saat eritronolid belum terbentuk. Profil pertumbuhan dihitung

berdasarkan berat sel kering $*#-%, sedangkan profil produksi turunan eritromisin

dilakukan dengan mengukur 3ona hambatan dari bakteri u5i Micrococcus luteus

+6 ")1. #emua peralatan gelas dan media fermentasi disterilkan

menggunakanAutoclave $+ll +merican odel &!H, E+ !)B Eastern, E*


6/18

Penegasan Struktur

Penegasan strukturnya dianalisis menggunakan spektrometer >6(7/ $#pektrometer

>6(7/ #himad3u%. *obot massanya dilakukan menggunakan spektrometer


7/18

#ementara itu, profil produksi turunan eritromisin dilakukan dengan mengukur

3ona hambatan dari bakteri u5iM. Luteus +6 ")1$Gambar 2%.


8/18

Pemurnian dan Isolasi

Scanning kromatogram metabolit campuran hasil fermentasi Sac. erythraea

+6 11!)2 menun5ukkan bahwa setelah penambahan 780 munculnya

komponen baru yaitu komponen I dan II, dengan /f berkisar dari B,)1 M B,2

dengan /f optimum B,2 untuk komponen I dan /f B,2: M B,!) dengan /f

optimum B,2; untuk komponen II. etabolit kedua komponen ini diduga adalah

metabolit baru yang lebih polar yang masih bercampur, muncul setelah

penambahan 780 $6abel 1%.

Peneasan Stru!tur

Analisis FT-IR

+nalisis spektra >6(7/ $Gambar :% terhadap isolat hasil fermentasi Sac. erythraea

+6 11!)2 dalam fermentor menun5ukkan adanya kemiripan dengan spektra 7/

eritromisin + standar $Gambar !%.


9/18

"am#ar $% #pektrum 7/ isolat hasil fermentasi #accharopolyspora erythraea

+6 11!)2 dalam fermentor menggunakan medium 0utchinson dengan

penambahan 780.

*erdasarkan analisis 7/ eritromisin + standar kelihatannya ikatan N

pada bilangan gelombang 1!B,: cm(1 berada pada posisi 9!,: yang mengadakan

kon5ugasi dengan bentuk enol dari ; dan ". +kibat efek ini menyebabkan

turunnya intensitas puncak 'ibrasi beserta nomor bilangan dari gugus N@ keton.

ibrasi ulur ikatan N@ keton cincin aglikon muncul pada bilangan gelombang

1:1,! cm(1. Puncak 'ibrasi ulur dari gugus N@ lakton tidak 5elas pada

spektrum 7/ eritromisin + baku. enurut #il'erstein et al [1B] 'ibrasi ulur gugus

N@ lakton connugated berada pada bilangan gelombang 1:2B M 1:&B cm(1,

sedangkan gugus N@ lakton non conugated memberikan 'irasi ulur pada

bilangan gelombang 1;BB M 1:!B cm(1. Pada umumnya intensitas puncak 'ibrasiulur gugus keton 5auh lebih kuat dibandingkan dengan intensitas gugus lakton

[1B]. #ementara itu, spektra 7/ isolat hasil fermentasi menun5ukkan bahwa 'ibrasi

ulur ikatan gugus N@ keton pada bilangan gelombang 1!:B,& cm(1, sementara

gugus N@ lakton muncul berupa Obahu sekitar 1:BB cm(1. ibrasi (@ yang-

bondedpada bilangan gelombang 12!,& cm(1. #edangkan puncak yang berasal

dari 'ibrasi ulur gugus N besarnya adalah 1!!: M 1!B cm(1 untuk N


10/18

unconugated, dan 1!BB cm(1 untuk N conugated. Dari data 7/ terlihat adanya

'ibrasi N pada bilangan gelombang 1!B,: cm(1.

*erdasarkan analisis ini kelihatannya ikatan N berada pada posisi 9!,: yang

mengadakan kon5ugasi dengan bentuk enol dari ; dan " $Gambar ;%.

+kibat efek ini menyebabkan turunnya intensitas puncak 'ibrasi beserta nomor

bilangan dari gugus N@ keton. Cuga adanya pita 'ibrasi (8 pada bilangan

gelombang 1B&&,! cm(1 dan pita 'ibrasi (@( glikosidik pada bilangan

gelombang 11B2,1 cm(1. Dengan demikian dapat diperkirakan bahwa metabolitini kemungkinan besar adalah turunan eritromisin. Perbandingan data spektra 7/

eritromisin + dengan isolat hasil fermentasi Sac. erythraea +6 11!)2 dapat

dilihat pada 6abel &.

Ta#el &%Perbandingan data spektra 7/ [1], eritromisin + baku dengan metabolit

campuran hasil fermentasi kultur. #accharopolyspora erythraea +6 11!)2

dalam fermentor dengan penambahan 780 B,&


11/18

Analisis LC-MS (ESI-MS)

Analisis L'(MS Eritromisin(A Standar%

Data 7/ isolat hasil fermentasi menun5ukkan bahwa kemungkinan besar isolat

tersebut mengandung senyawa 9!,:(anhidroeritromisin(+. ?ntuk penegasan

struktur kimia spektroskopi massanya, maka dilakukan analisis


12/18

+pabila kromatogram


13/18

terbentuknya aglikon tak 5enuh $unsaturated lactone% dengan melepaskan ion

fragmen formaldehid $(0&@, m+ )B%. Pada spektrum E#7(# lakton tak 5enuh

ini memberikan intensitas puncak yang relatif besar $!B% dengan ion fragmen

pada m+ ))". #elan5utnya ter5adi pemecahan 4 pada gilkon tak 5enuh dengan

melepaskan ion fragmen @& $(@&, m+ %, pemecahan 4 ini menghasilkan

base pea&pada ion fragmen m+ &"2 $1BB%.


14/18

"am#ar )&%Pola fragmentasi eritromisin(+ baku dalam E#7(# pada retention time

$/6% 2,2!(!,&B.


15/18

Analisis L'(MS Terhada* Isolat Hasil Fermentasi%

-romatogram


16/18

kemungkinan besar berasal dari 9!,:(anhidroeritromisin(+ $Gambar 1!%, yaitu

eritromisin(+ yang kehilangan molekul air $0&@% pada posisi !,:. Dari Gambar

1! 5uga terlihat munculnya spektrogram(massa pada m3 :1:,&!). *ila harga

spektrogram(massa ini diasumsikan sebagai [Q0]Q, maka harga sebenarnya

adalah :1!,&!). #pektrogram(massa ini berselisih 1: dengan * eritromisin(+,

puncak massa ini kemungkinan besar berasal dari 9!,:(+nhidroeritromisin(+

yang kehilangan gugus @0 pada posisi !,:.


17/18

KESIMPULAN

>ermentasi Sac. erythraea +6 11!)2 dalam fermentor dengan

perlakuan penambahan 780 B,& menggunakan medium 0utchinson

menghasilkan turunan baru eritromisin yaitu 9!,:(+nhidroeritromisin(+ yang

berdasarkan analisis >6(7/ nya ikatan N berada pada posisi 9!,: yang

mengadakan kon5ugasi dengan bentuk enol dari ; dan ". 0al ini 5uga diperkuat

dengan data kromatogram


18/18

DAFTA+ PUSTAKA

1. #eno, E.6. and 0utchinson, /., 1";!, The Biosynthesis o Tylosin and

)rythromycin in Stephen 0. 1ueener and L.). !ay 2)d*3 The Bacteria3 A

Treatise on Structure and 4unction, +cademic Press 7nc., @rlando, &2&(&:B.

&. @mura, #. and #akakibara, 1";, Chemical Modiication and Structure

Activity 5elationship o Macrolide in /mura S. 2)d* 3 Macrolide Antibiotics 3

Chemistry, Biology and 6ractise, +cademic Press, @rlando, 1&:(1"

). -irst, 0.+. and #ides, G., 1";",Antimicrob. Agents Chemother., )), ", 11)(

11;.

. Donadio, #., #te'en, 8.C., c. +lpine, C.*., #wanson, #.C., and -att3, leming, 7., 1"":, Spectroscopic Methods in /rganic

Chemistry, 2th ed., c. Graw 0ill, ambridge. ?-.

makalah kpa

Documents