Penisilin-anti bakteri by hana_lohan

VIEWS: 4,740 PAGES: 12

									                                            BAB I
                                      PENDAHULUAN


I.1 LATAR BELAKANG
       Beberapa abad yang lalu, pada periode perkembangan bahan obat organik, telah banyak
  dilakukan pencaharian adanya hubungan antara struktur kimia, sifat-sifat kimia fisika dan
  aktivitas biologis senyawa aktif atau obat. Setelah ilmu pengetahuan makin berkembang,
  didapatkan bahwa struktur kimia obat ternyata dapat menjelaskan sifat-sifat obat, dan
  aktivitas biologisnya dipengaruhi oleh unit-unit struktur atau gugus-gugus molekul obat.
  Dan untuk mencari hubungan antara struktur kimia dan aktivitas biologisnya dapat dilakukan
  dengan mengaitkan gugus fungsional tertentu dengan respon biologis tertentu pula. Pekerjaan
  ini kadang-kadang mengalami kegagalan karena senyawa yang memiliki kemiripan struktur
  kimia, belum tentu memiliki aktivitas biologis yang sama, dan sebaliknya aktivitas biologis
  yang sama belum tentu diperlihatkan oleh senyawa yang memiliki kemiripan struktur kimia.
       Pada abad ke-19, bahan alamiah secara empiric telah digunakan oleh manusia untuk
  pengobatan, dan mulai dikembangkan lebih lanjut dengan cara isolasi zat aktif, diidentifikasi
  struktur kimianya dan kemudian diusahakan pembuatan lead compound dan analognya
  secara sintetik agar ditemukan obat yang beraktivitas biologis tinggi, berefek samping rendah
  (reduce side-effect) dan juga efisien dari segi produksi massal.


I.2 RUMUSAN MASALAH
     1. Bagaimana sejarah ditemukannya Penicillin?
     2. Apa saja senyawa yang termasuk ke dalam turunan Penicillin?
     3. Bagaimana pengembangan kerja Penicillin melalui kombinasi Amoxicillin dan Asam
         Klavunalat?
     4. Bagaimana mekanisme biologis Penicillin dalam menghambat sintesis dinding
         bakteri?


I.3 TUJUAN PENULISAN
     1. Mengetahui sejarah ditemukannya Penicillin.
     2. Mengetahui senyawa Penicillin dan turunannya.
     3. Memahami pengembangan kerja Penicillin melalui kombinasi Amoxicillin dan Asam
         Klavunalat.
     4. Mempelajari mekanisme biologis Penicillin dalam menghambat sintesis dinding
         bakteri.


I.4 MANFAAT PENULISAN
       Paper ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan bagi perkembangan
  pengetahuan mengenai obat antibakteri seperti Penicillin dan mekanismenya dalam
  menghambat sintesis dinding bakteri di dalam tubuh dan juga penanggulangan terhadap
  indikasi yang terjadi di dalam penggunaan obat/Penicillin
                                              BAB II
        OBAT ANTIBAKTERI YANG MENGHAMBAT SINTESIS DINDING SEL
                                           (PENICILLIN)
I.    Sejarah ditemukannya penicillin
            Penicillin telah menjadi obat antibiotic aktif di dalam bidang kedokteran sejak
      diproduksi massal pada tahun 1940-an.
            Alexander Fleming menemukan penicillin pada tahun 1928 ketika beliau sedang
      bekerja di laboratorium rumah sakit St.Mary di London. Beliau sedang mempelajari bakteri
      Staphylococcus pada petridish. Beliau membiarkan beberapa petridish selama beberapa
      minggu dan kembali untuk mengecek Staphylococcus yang telah berubah menjadi
      transparan dan permukaannya menyerupai jamur (mold). Hal ini menunjukkan bahwa sel
      bacteria tersebut telah menghilang karena proses yang disebut lisis, yaitu proses
      penghancuran jaringan/mikroorganisme. Fleming menamakan kandungan aktif dalam
      jamur tersebut sebagai penicillin, karena jamur tersebut termasuk ke dalam golongan
      Penicillium.
            Pada bulan Mei tahun 1940, sebuah penelitian yang dipimpin oleh Florey dan Chain
      mengembangkan penicillin ke dalam suatu sistematik agen terapetik. Dalam penelitian ini,
      anak tikus yang memiliki diagnose infeksi hemolitik streptococci diuji dengan efek
      terapetik penicillin. Dari hasil eksperimen yang dilakukan, ternyata tikus-tikus yang diobati
      dengan penicillin masih tetap bertahan hidup, sedangkan tikus-tikus yang tidak diobati
      dengan penicillin justru mati.
            Pada tahun 1942 secara masal 122 juta unit penicillin di produksi untuk uji klinis.
      Dan    hingga   sekarang    proses    produksi   penicillin   masih   tetap   berjalan   untuk
      mengembangkan kuantitas produk. Pada tahun 1944 Pfizer Plants di Brooklyn memiliki
      ribuan gallon fermentor yang mampu memproduksi 100.000 unit vial penicillin. Proses
      fermentasi untuk biosintesis penicillin terbukti sangat efektif dalam meningkatkan kuantitas
      produksi penicillin berbasis skala besar. Pada tahun 1950, jumlah produksi penicillin
      meningkat hingga 200 triliyun unit (kira-kira 150 ton) per bulan.


II.   Senyawa Penicillin dan Turunannya
     Penicillin adalah antibiotic yang paling penting dan mempunyai beberapa indikasi
spesifik. Antibiotik adalah agen kemoterapi yang dibuat oleh mikroorganisme hidup, dan
bukan melalui sintesis kimia.
     Penicillin adalah antibiotic yang digunakan untuk mengobati bermacam jenis infeksi
yang disebabkan oleh bakteri, atau lebih dikenal sebagai obat anti-bakteri. Antibiotic
seperti penicillin diproduksi oleh jamur Penicillium chrysogenum yang membunuh
mikroorganisme asing dan menghentikan replikasi mereka.




                                Gambar 1. Struktur dan 3D-Penicillin
     Bangun dasar dari semua Penisilin adalah asam 6-aminopenisilanat, yaitu suatu
dipeptida bisiklik dari sistein dan valin. Berbagai senyawa penisilin alam serta hasil sintesis
parsial berbeda terutama pada asam karboksilat, yang dengan gugus amino pada posisi 6
membentuk amida. Di samping itu, gugus karboksil pada C-2 dapat terbebas atau
membentuk ester.      Dari penisilin alam yang ditemukan seperti Penisilin dari kultur
Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum, hanya benzilpenisilin (penisilin G)
yang memiliki aktivitas biologis praktis.
     Pengembangan yang selanjutnya terjadi adalah dengan mengisolasi dan memproduksi
asam aminopenisilanat melalui pemecahan enzimatis benzylpenicilin, yaitu: dengan
pembentukan amida antara asam 6-amino-penisilaat dan berbagai asam sehingga dapat
dibuat sejumlah penisilin baru secara sintetik parsial.
     Adapun keuntungan dengan mensintesis penisilin baru secara sintetik parsial,
kelemahan pada Penisilin G dapat diatasi, misalnya: kepekaan terhadap asam sehingga
pada pemakaian secara oral banyak yang tidak terabsorpsi, inaktivasi oleh Penisilinase,
ketidakefektifan terhadap mikroba Gram negative umumnya.
     Efek samping: secara umum penggunaan Penisilin dengan dosis yang tepat tidak
akan memberikan efek samping toksik. Bila dosis yang diberikan terlalu tinggi (20-30
Mega I.U. iv) atau pada pemakaian intratekal kadang-kadang terjadi efek samping
neurologis. Resiko gangguan semacam ini meningkat pada pasien dengan insufisiensi
 ginjal, epilepsy dan meningitis. Selain itu, efek samping yang sering terjadi adalah alergi.
 Insidensi dan parah-ringannya alergi ini tidak tentu, dimana alergi yang ditunjukkan berupa
 gejala sakit kulit yang ringan sampai reaksi anafilaktis sehingga menyebabkan kematian.
 Efek samping yang terjadi tergantung dari kondisi individual pasien, cara pemakaian, serta
 jenis penisilin yang dikonsumsi.
      Berdasarkan sifat-sifatnya, Penisilin dapat dikelompokkan menjadi:
1. Benzilpenisilin dan turunannya
      Benzilpenisilin (Penisilin G) merupakan salah satu jenis antibiotic yang penting
 karena kerjanya yang spesifik dan tidak meleset, perkembangan resistensi yang sedikit,
 serta sifatnya yang kurang toksik. Tetapi, terkadang benzylpenisilin ini memberikan
 beberapa kerugian seperti: terlalu peka terhadap asam sehingga sulit terabsorpsi bila
 diberikan secara oral, dapat terinaktivasi oleh Penisilinase, dan terkadang tidak efektif
 terhadap mikroba Gram Negatif.




                    Gambar 2. Struktur dan 3D-Benzylpenicillin (Penicillin G)


      Daerah kerja dari Benzilpenisilin mencakup:
         Coccus Gram Positif: Staphylococcus, Streptococcus, Pneumococcus yang tidak
          mengandung Penisilinase, dan enterococcus (umumnya resisten)
         Basil Gram Positif: Bakteri difteri, Clostridium, dan Basil Antrax.
         Coccus Gram Negatif: Gonococcus, Meningococcus.
         Spirokhaeta: Treponema pallidum, T. carateum, T. pertenue, kuman penyebab
          angina Plant-Vicenti
      Benzilpenisilin (Penisilin G) memperpanjang kerja melalui pembentukan garam
 dengan basa organic (prokain, klemizol, dibenziletilendiamin). Distribusi benzilpenisilin
 dalam jaringan penyangga (tulang, sendi) dan kemampuan melewati lapisan membrane
 darah-otak kecil relative buruk. Dan kemampuan ini akan meningkat pada pasien yang
 menderita meningitis. Benzilpenisilin memiliki nama dagang lain yaitu: Hormocillin,
 Hydrocillin, Liquocillin, Megacillin, Omnacillin, dan Tardocillin. Aturan dosis yang
 diberikan berkisar 1-4 Mega U.I


2. Penisilin oral yang tidak stabil terhadap Penisilinase
                                           Nama
              Struktur                                       Nama Dagang           Dosis
                                       Internasional

                                                                 Arcasin,
                                        Fenoksimetil-
                                                               Beromycin,         1,2 – 3,5
                                          penisilin
                                                            Isocillin, Ospen,     Mega U.I
                                        (Penicillin V)
                                                            Pencompren-Mio



                                                                Baycillin,
                                         Propicillin                             3 Mega U.I
                                                                Oricillin.




3.Penisilin yang stabil terhadap Penisilinase
                                            Nama               Nama
              Struktur                                                           Dosis
                                        Internasional         Dagang



                                                            Cryptocillin,
                                          Oksasilin                             2-4 gram
                                                             Stapenor




                                                              Dichlor-
                                        Dicloxacillin                            2 gram
                                                              stapenor
                                      Fluklokasilin    Staphylex        1,5 gram




4. Penisilin dengan spectrum kerja yang diperluas
                                           Nama
              Struktur                                 Nama Dagang         Dosis
                                       Internasional

                                                         Ambiosin,
                                         Ampycillin    Ampi-Tablinen,     2-4 gram
                                                           Binotal

                                                           Amoxi-
                                                          Tablinen,
                                                         Amoxypen,
                                        Amoxicillin                       3-6 gram
                                                         Clamoxyl,
                                                         Sigamopen,
                                                       Uro-Clamoxyl



                                          Episilin       Spectacillin     3-6 gram




                                                                         6-15 gram
                                         Azlocillin      Securopen
                                                                         (max.20 g)
                                                                          6-15 gram
                                           Mezlocillin         Baypen
                                                                          (max.20 g)




                                                                          6-15 gram
                                            Piperasilin         Pipril
                                                                          (max.20 g)




                                             Apalsilin         Lumota      6-9 gram




                                                                           4 – 12 g
                                           Karbenisilin             -
                                                                          (max. 20 g)




                                            Tikarsilin        Aerugipen    15 – 30 g




                                            Temocillin        Temopen       1–2g




III. Pengembangan Kerja Penicillin: Kombinasi Amoxicillin dan Asam Klavunalat
         Dalam bagian ini kami akan membahas tentang pengembangan kerja agonis obat
    melalui kombinasi senyawa Amoxicillin dengan asam klavunalat.
                         Gambar 3. Struktur dan 3D – asam klavunalat


     Kombinasi antara asam klavunalat dengan Amoxycillin membentuk suatu campuran
yang dinamakan ko-amoksiklav, (Augmentan®). Asam Klavunalat memiliki struktur yang
mirip dengan asam penisilanat dan mempunyai struktur oksapenam yang memiliki kerja
antimikroba sangat lemah, tetapi dapat menghambat penicillinase dari streptococcus dan β-
laktamase dari berbagai mikroba Gram negative dengan mengikat pusat aktif enzim
tersebut.
     Augmentan® terbukti telah berhasil mengatasi infeksi bakteri pada saluran kemih dan
kulit. Asam klavulanat yang diproduksi dari hasil fermentasi Streptomyces clavuligerus
memiliki kemampuan untuk menghambat sisi aktif enzim β-laktamase sehingga
menyebabkan enzim tersebut menjadi inaktif. Beberapa jenis antibiotik β-laktam
(contohnya nafcillin) juga memiliki sifat resisten terhadap β-laktamase karena memiliki
rantai samping dengan letak tertentu.
      Campuran penicillin dengan inhibitor ini dapat menyebabkan amoxicillin sangat
efektif dalam melawan organisme penghasil penicillinase. Organisme penghasil
penicillinase dapat menginaktivasi Amoxicillin sehingga Amoxicillin menjadi tidak
mempan untuk melawan organisme/bakteri tersebut. Dan untuk menhasilkan kerja yang
agonis, maka diperlukan suatu inhibitor khusus dalam menghambat kerja penicillinase yang
dihasilkan oleh organisme/bakteri tersebut. Asam klavunalat seringkali dikombinasikan
dengan antibiotika β-laktamase yang kurang stabil/tidak stabil terhadap β-laktamase
mikroba. Pada pasien yang resisten terhadap amoxicillin dapat mengalami indikasi pada
infeksi saluran pernafasan dan saluran kemih.
     Selain dengan Amoxicillin, senyawa asam klavunalat juga dikombinasikan dengan
senyawa penicillin lain, yaitu: Ticarcillin. Campuran keduanya membentuk inhibitor
terhadap enzim Penicillinase dan efektif dalam melawan mikroba dan menghambat sintesis
     dinding sel dari bakteri Pseudomonas aeruginosa yang menginfeksi tubuh. Obat
     Betabactyl® mengandung kombinasi asam klavunalat dengan Ticarcillin.


IV. Mekanisme kerja penicillin sebagai obat antibakteri
          Penicillin   sangat     efektif   untuk   mengobati     infeksi   bakteri   dengan
     mengganggu/menginterferensi komponen spesifik sel bakteri atau mengganggu proses
     metabolism bakteri. Bagi bakteri, dinding sel sangat berperan dalam pertumbuhan dan
     perkembangan. Komponen utama dari dinding sel bakteri adalah peptidoglikan. Penicillin
     akan menginhibisi (menghambat) tahap akhir pembentukan/sintesis petidoglikan sehingga
     dinding sel tidak bisa terbentuk dengan cara berikatan pada enzim DD-transpeptidase yang
     memperantarai dinding peptidoglikan bakteri sehingga akan melemahkan dinding sel
     bakteri. Hal ini mengakibatkan sitolisis karena ketidakseimbangan tekanan osmotis, serta
     pengaktifan hidrolase dan autolysins yang mencerna dinding peptidoglikan yang sudah
     terbentuk sebelumnya.      Dengan menghambat perkembangan dinding sel, sel bakteri
     tersebut akan menjadi lemah dan kemungkinan besar mengalami penghancuran sel (lisis).
     Dengan proses ini penicillin mencegah bakteri dalam bereplikasi dan menginfeksi tubuh.
                                            BAB III
                                          PENUTUP


III. 1. Kesimpulan
     1. Penicillin pertama kali ditemukan oleh Alexander Fleming pada tahun 1928, ketika
         beliau mengamati Staphylococcus yang menjadi transparan dan sel mengalami lisis
         dengan permukaan mirip jamur (mold).
     2. Berdasarkan sifat-sifatnya, penicillin dapat dibedakan menjadi beberapa kelompok
         besar, yaitu: Benzilpenicillin, Penicillin oral yang sedikit/kurang stabil terhadap
         Penicillinase, Penicillin yang stabil terhadap Penicillinase, dan Penicillin dengan
         spectrum kerja diperluas.
     3. Penicillin oral yang kurang stabil antara lain: Penicillin V dan Propicillin
     4. Penicillin yang stabil terhadap Penicillinase, yaitu: Oxacillin, Dicloxacillin, dan
         Fluklokacillin.
     5. Penicillin dengan spectrum kerja diperluas, yaitu: Ampicillin, Amoxicillin, Episilin,
         Azlosilin, Mezlosilin, Pipersilin, Apalsilin, Karbensilin, Tikarsilin, dan Temosilin.
     6. Augmentan mengandung campuran Amoxicillin dan asam klavunalat (inhibitor enzim
         β-laktamase) yang efektif mengatasi infeksi bakteri pada saluran kemih dan kulit.
     7. Mekanisme umum Penicillin menghambat sintesis peptidoglikan bakteri dengan
         berikatan pada DD-transpeptidase dan melisiskan sel bakteri
                               DAFTAR PUSTAKA


Mutschler, Nerst. 1999. Dinamika Obat Buku Ajar Farmakologi dan Toksikologi, Edisi
     kelima, Cetakan ketiga, diterjemahkan oleh Mathilda Widianto, dkk. Penerbit ITB.
     Bandung
Neal, MJ. 2006. At a Glance Farmakologi Medis, Edisi kelima. Penerbit Erlangga. Jakarta
Siswandono dan Soekardjo, Bambang. 2000. Kimia Medisinal, Edisi kedua. Airlangga
     University Press. Surabaya

								
To top