ANALISA FARMASI
ANTIBIOTIK
Di susun Oleh :
Faisal Dharojat Al Rasyied (1304015170) Erna Puspita (1304015164) Kholida Hafzony (1304015262)
Kelas : 3N
FAKULTAS FARMASI DAN SAINS UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF.DR.HAMKA JAKARTA 2014
PENDAHULUAN Antibiotik adalah segolongan senyawa yang dihasilkan oleh mikroorganisme hidup, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Literatur lain mendefinisikan antibiotik sebagai substansi yang bahkan di dalam konsentrasi rendah dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri dan fungi. SIFAT UMUM
1.
Berbentuk serbuk putih
2.
Tidak berasa, sedikit pahit dan pahit
3.
Tidak berbau kecuali golongan penisilin
4.
Larut dalam air atau alkohol, yang kurang larut misalkan kloramfenikol
5.
Reaks ipenggolongan sulit dilakukan karena strukturnya berbeda
Penggolongan Antibiotik berdasarkan struktur kimia :
Aminoglikosida Aminoglikosid merupakan senyawa yang terdiri dari 2 atau lebih gugus gula amino yang terikat lewat ikatan glikosidik pada inti heksosa. Tidak satupun aminoglikosida diabsorpsi secara memadai pada pemberian oral. Spektrum aktivitas terutama terhadap bakteri gram negative. Diantaranya amikasin, dibekasin, gentamisin, kanamisin, neomisin, netilmisin, paromomisin, sisomisin, streptomisin, tobramisin.
Beta-Laktam Antibiotik beta-laktam adalah golongan antibiotika yang memiliki kesamaan komponen
struktur
berupa
adanya
cincin beta-laktam dan
umumnya
digunakan untuk mengatasi infeksi bakteri. Terdapat sekitar ± 56 macam antibotik beta-laktam yang memiliki antivitasantimikrobial pada bagian cincing
beta-laktamnya
oleh mikroorganisme maka
dan akan
apabila
cincin
terjadi resistansi
tersebut
dipotong
antibiotik terhadap
antibiotik tersebut. Diantaranya golongan karbapenem (ertapenem, imipenem, meropenem), golongan sefalosporin (sefaleksin, sefazolin, sefuroksim,
1
sefadroksil, seftazidim), golongan beta-laktam monosiklik, dan golongan penisilin (penisilin, amoksisilin).
Glikopeptida Merupakan kelas antibiotik yang terdiri dari glikosilasi peptida nonribosomal siklik atau polisiklik. Diantaranya vankomisin, teikoplanin, ramoplanin dan dekaplanin.
Polipeptida Merupakan polimer yang tersusun dari beberapa peptida hasil pengikatan gugus karboksil (COOH) dengan gugus amino. Kelompok polipeptida, terdiri dari antibiotik polimiskin kelompok A, B, C, dan E yang banyak aktif terhadap bakteri gram negatif. Ini adalah kelompok antibiotik yang terdiri dari serangkaian polipeptida dan secara selektif diaktifkan oleh bakteri Gramnegatif, seperti: psedudomonas atau kuman sebagai coliform lainnya. Diantaranya golongan makrolida (eritromisin, azitromisin, klaritromisin, roksitromisin), golongan ketolida (telitromisin), golongan tetrasiklin (doksisiklin, oksitetrasiklin, klortetrasiklin).
Kinolon(fluorokinolon) Kuinolon adalah keluarga spektrum luas obat antibakteri sintetis. Generasi pertama dari kuinolon dimulai dengan pengenalan asam nalidiksat pada tahun 1962 untuk pengobatan infeksi saluran kemih pada manusia. Kinolon memiliki atom fluorin melekat pada sistem cincin pusat, biasanya pada 6posisi atau C-7. Diantaranya asam nalidiksat, siprofloksasin, ofloksasin, norfloksasin, levofloksasin, dan trovafloksasin.
Streptogramin Streptogramins
efektif
dalam
pengobatan
vankomisin-resistant
Staphylococcus aureus (VRSA) dan vancomycin-resistant Enterococcus (VRE), dua dari strain yang tumbuh paling cepat dari bakteri yang resisten. Terbagi dalam dua kelompok: streptogramin A dan streptogramin B. Diantaranya pristinamycin, virginiamycin, mikamycin, dan kinupristindalfopristin.
Oksazolidinon 2-Oksazolidon adalah senyawa organik heterosiklik yang mengandung baik
2
nitrogen maupun oksigen pada cincin beranggota-5-nya. Diantaranya linezolid dan AZD2563.
Sulfonamida Sulfonamida merupakan kelompok zat antibakteri dengan rumus dasar yang sama,
yaitu H2N-C2H-SO2NHR,
dan R adalah
bermacam-
macam
substituen. Sulfonamida adalah senyawa yang biasa digunakan dalam sediaan bentuktablet, suspensi, injeksi, tetes mata, dan salep. Metode analisis untuksulfonamida berdasarkan pada gugus amin aromatis primer atau hydrogenasam
dalam
molekulnya.Diantaranya
kotrimoksazol
dan
trimetoprim.
Makrolida Makrolida adalah salah satu kelas poliketida. Makrolida merupakan sekelompok obat (khususnya antibiotik) yang aktivitasnya disebabkan karena keberadaan cincin makrolida, cincin lakton besar yang berikatan dengan satu atau lebih gula deoksi, biasanya cladinose dan desosamine. Cincin laktonnya biasanya tersusun dari 14-, 15-, atau 16- atom.
Antibiotika lain yang penting, seperti kloramfenikol, klindamisin dan asam fusidat.
Antibiotik berdasarkan spektrum : Spektrum Sempit : bekerja hanya pada mikroorganisme tunggal / grup tertentu. Misalnya, Isoniazid untuk mikobakteria. Spektrum Sedang : efektif melawan organisme Gram (+) & beberapa bakteri Gram (-). Misalnya, Ampisilin. Spektrum Luas : mempengaruhi spesies mikroba secara luas. Misalnya, Kloramfenikol & Tetrasiklin.
Berdasarkan sifatnya (daya hancurnya) antibiotik dibagi menjadi dua:
Bakteriostatika :
Menahan pertumbuhan & replikasi bakteri pada kadar serum yang dapat dicapai tubuh pasien.
3
Membatasi penyebaran infeksi saat sistem imun tubuh bekerja memobilisasi & mengeliminasi bakteri patogen. Misalnya : Sulfonamid, Kloramfenikol, Tetrasiklin, Makrolid, Linkomisin.
Bakterisid : Membunuh bakteri serta jumlah total organisme yang dapat hidup & diturunkan. Pembagian : a) Bekerja pada fase tumbuh kuman, misalnya : Penisilin, Sefalosporin, Kuinolon, Rifampisin, Polipeptida. b) Bekerja pada fase istirahat, misalnya : Aminoglikosid, INH, Kotrimoksazol, Polipeptida.
Cara yang ditempuh oleh antibiotik dalam menekan bakteri dapat bermacam-macam, namun dengan tujuan yang sama yaitu untuk menghambat perkembangan bakteri. Oleh karena itu mekanisme kerja antibiotik dalam menghambat proses biokimia di dalam organisme dapat dijadikan dasar untuk mengklasifikasikan antibiotik sebagai berikut:
1. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel bakteri. Ada antibiotik yang merusak dinding sel mikroba dengan menghambat sintesis enzim atau inaktivasi enzim, sehingga menyebabkan hilangnya viabilitas dan sering menyebabkan sel lisis. Antibiotik ini menghambat sintesis dinding sel terutama dengan mengganggu sintesis peptidoglikan. Dinding sel bakteri yang menentukan bentuk karakteristik dan berfungsi melindungi bagian dalam sel terhadap perubahan tekanan osmotik dan kondisi lingkungan lainnya. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Beta-laktam, Penicillin, Polypeptida, Cephalosporin, Ampicillin, Oxasilin. a. Beta-laktam Menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara berikatan pada enzim DDtranspeptidase yang memperantarai dinding peptidoglikan bakteri, sehingga dengan demikian 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. Namun Beta-laktam (dan Penicillin) hanya efektif terhadap bakteri
4
gram positif, sebab keberadaan membran terluar (outer membran) yang terdapat pada bakteri gram negatif membuatnya tak mampu menembus dinding peptidoglikan. b. Polypeptida Meliputi Bacitracin, Polymixin B dan Vancomycin. Ketiganya bersifat bakterisidal. Bacitracin dan Vancomycin sama-sama menghambat sintesis dinding sel. Bacitracin digunakan untuk bakteri gram positif, sedangkan Vancomycin digunakan untuk bakteri Staphilococcus dan Streptococcus. Adapun Polymixin B digunakan untuk bakteri gram negatif. c. Cephalosporin (Masih segolongan dengan Beta-laktam) memiliki mekanisme kerja yang hampir sama yaitu dengan menghambat sintesis peptidoglikan dinding sel bakteri. Normalnya sintesis dinding sel ini diperantarai oleh PBP (Penicillin Binding Protein) yang akan berikatan dengan D-alanin-D-alanin, terutama untuk membentuk jembatan peptidoglikan. Namun keberadaan antibiotik akan membuat PBP berikatan dengannya sehingga sintesis dinding peptidoglikan menjadi terhambat. d. Ampicillin Memiliki
mekanisme
yang
sama
dalam
penghancuran
dinding
peptidoglikan, hanya saja Ampicillin mampu berpenetrasi kepada bakteri gram positif dan gram negatif. Hal ini disebabkan keberadaan gugus amino pada Ampicillin, sehingga membuatnya mampu menembus membran terluar (outer membran) pada bakteri gram negatif. e. Penicillin jenis lain Seperti Methicillin dan Oxacillin, merupakan antibiotik bakterisidal yang digunakan untuk menghambat sintesis dinding sel bakteri. Penggunaan Methicillin dan Oxacillin biasanya untuk bakteri gram positif yang telah membentuk kekebalan (resistansi) terhadap antibiotik dari golongan Beta-laktam. f.
Antibiotik jenis inhibitor sintesis dinding sel lain
Memiliki spektrum sasaran yang lebih luas, yaitu Carbapenems, Imipenem, Meropenem. Ketiganya bersifat bakterisidal.
5
2. Antibiotik yang menghambat transkripsi dan replikasi. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Quinolone, Rifampicin, Actinomycin D, Nalidixic acid, Lincosamides, Metronidazole. a. Quinolone Merupakan antibiotik bakterisidal yang menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara masuk melalui porins dan menyerang DNA girase dan topoisomerase sehingga dengan demikian akan menghambat replikasi dan transkripsi DNA. Quinolone lazim digunakan untuk infeksi traktus urinarius. b. Rifampicin (Rifampin) Merupakan antibiotik bakterisidal yang bekerja dengan cara berikatan dengan β-subunit dari RNA polymerase sehingga menghambat transkripsi RNA dan pada akhirnya sintesis protein. Rifampicin umumnya menyerang bakteri spesies Mycobacterum. c. Nalidixic acid Merupakan antibiotik bakterisidal yang memiliki mekanisme kerja yang sama dengan Quinolone, namun Nalidixic acid banyak digunakan untuk penyakit demam tipus. d. Lincosamides Merupakan antibiotik yang berikatan pada subunit 50S
dan banyak
digunakan untuk bakteri gram positif, anaeroba Pseudomemranous colitis. Contoh dari golongan Lincosamides adalah Clindamycin. e. Metronidazole Merupakan antibiotik bakterisidal diaktifkan oleh anaeroba dan berefek menghambat sintesis DNA.
3. Antibiotik yang menghambat sintesis protein. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Macrolide, Aminoglycoside, Tetracycline, Chloramphenicol, Kanamycin, Oxytetracycline. a. Macrolide Meliputi Erythromycin dan Azithromycin, menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara berikatan pada subunit 50S ribosom, sehingga dengan demikian akan menghambat translokasi peptidil tRNA yang diperlukan untuk
6
sintesis protein. Peristiwa ini bersifat bakteriostatis, namun dalam konsentrasi tinggi hal ini dapat bersifat bakteriosidal. Macrolide biasanya menumpuk pada leukosit dan akan dihantarkan ke tempat terjadinya infeksi. Macrolide biasanya digunakan untuk Diphteria, Legionella mycoplasma, dan Haemophilus. b. Aminoglycoside Meliputi Streptomycin, Neomycin, dan Gentamycin, merupakan antibiotik bakterisidal yang berikatan dengan subunit 30S/50S sehingga menghambat sintesis protein. Namun antibiotik jenis ini hanya berpengaruh terhadap bakteri gram negatif. c. Tetracycline Merupakan antibiotik bakteriostatis yang berikatan dengan subunit ribosomal 16S-30S dan mencegah pengikatan aminoasil-tRNA dari situs A pada ribosom, sehingga dengan demikian akan menghambat translasi protein. Namun antibiotik jenis ini memiliki efek samping yaitu menyebabkan gigi menjadi berwarna dan dampaknya terhadap ginjal dan hati. d. Chloramphenicol Merupakan antibiotik bakteriostatis yang menghambat sintesis protein dan biasanya digunakan pada penyakit akibat kuman Salmonella.
4. Antibiotik yang menghambat fungsi membran sel. Dibawah dinding sel bakteri adalah lapisan membran sel lipoprotein yang dapat disamakan dengan membran sel pada manusia. Membran ini mempunyai sifat permeabilitas selejtif dan berfungsi mengontrol keluar masuknya subtaansi dari dan kedalam sel, serta memelihara tekanan osmotik internal dan ekskresi waste products. Selain itu membran sel juga berkaitan dengan replikasi DNA dan sintesis dinding sel. Oleh karena itu substansi yang mengganggu fungsinya akan sangat lethal terhadap sel. Contohnya antara lain Ionimycin dan Valinomycin. Ionomycin bekerja dengan meningkatkan kadar kalsium intrasel sehingga mengganggu kesetimbangan osmosis dan menyebabkan kebocoran sel.
7
5. Antibiotik yang menghambat bersifat antimetabolit. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Sulfa atau Sulfonamide, Trimetophrim, Azaserine. a. Pada bakteri, Sulfonamide Bekerja dengan bertindak sebagai inhibitor kompetitif terhadap enzim dihidropteroate sintetase (DHPS). Dengan dihambatnya enzim DHPS ini menyebabkan
tidak
terbentuknya
asam
tetrahidrofolat
bagi
bakteri.
Tetrahidrofolat merupakan bentuk aktif asam folat[17], di mana fungsinya adalah untuk berbagai peran biologis di antaranya dalam produksi dan pemeliharaan sel serta sintesis DNA dan protein. Biasanya Sulfonamide digunakan untuk penyakit Neiserria meningitis. b. Trimetophrim Juga menghambat pembentukan DNA dan protein melalui penghambatan metabolisme, hanya mekanismenya berbeda dari Sulfonamide. Trimetophrim akan menghambat enzim dihidrofolate reduktase yang seyogyanya dibutuhkan untuk mengubah dihidrofolat (DHF) menjadi tetrahidrofolat (THF). c. Azaserine (O-diazo-asetyl-I-serine) Merupakan antibiotik yang dikenal sebagai purin-antagonis dan analogglutamin. Azaserin mengganggu jalannya metabolisme bakteri dengan cara berikatan
dengan
situs
yang
berhubungan
sintesis
glutamin,
sehingga
mengganggu pembentukan glutamin yang merupakan salah satu asam amino dalam protein.
8
REAKSI ANALISA KUALITATIF ANTIBIOTIK REAKSI WARNA 1. Asam – asam pekat
7. Piridin + NaOH pekat, panaskan di WB
2. FeCl3
8. Cu(NO3)2amoniakal ( lihateritromisin )
3. Roux
9.NaOHdil,panaskan,netralkandengaNHCl+ FeCl3
4. Fehling
10. Weber
5. Marquis 6. Frohde
REAKSI KRISTAL 1. Aseton – air 2. Fe kompleks 3. Dragendorf
KANDUNGAN REAGEN DALAM ANALISA ANTIBIOTIK 1. Frohde : Larutan 0,5% NH4OH Molibdat dalam H2O + H2SO4 (p). 2. Nessler, senyawa yang digunakan untuk mendeteksi adanya gugus ammonia dalam suatu senyawa. Merupakan senyawa yang terbuat dari K2HgI4. 3. Millon, senyawa yang dibuat untuk mendeteksi adanya senyawa protein dalam sampel yang dianalisa dan terbuat dari HgNO2 dalam larutan asam nitrat. 4. Deniges, merupakan larutan asam HgSO4. 5. Mayer, merupakan reagen yang berfungsi untuk mendeteksi senyawa alkaloid dalam suatu sampel. Terbuat dari Merkuri(II) klorida dalam larutan Kalium Iodida. 6. Weber, merupakan senyawa kompleks asam N-(Iodoasetaminoetil)-1naftilamin-5-sulfat. 7. Roux, merupakan senyawa yang terdiri dari
Na Nitroprusida 10 ml,
NaOH 2 ml, dan KMnO4 5 ml. Cara pembuatannya adalah dengan NaNitroprusida dilarutkan dalam air, tambahkan NaOH, tambahkan KMnO4, 9
hingga terjadi endapan, kemudian saring dan filtrat dimasukan ke dalam botol coklat yang tertutup rapat. 8. Marquis, merupakan reaksi pembentukan cincin warna menggunakan larutan formalin 1% 3 tetes + H2SO4 (p). 9. Fehling, terdiri dari fehling A dan fehling B dengan perbandingn sama banyak. Fehling A tersusun atas CuSO4 + 5H2O + H2SO4 dan komposisi dari fehling B adalah
Berikut contoh analisa kualitatif antibiotik : 1.Ampisilin
Merupakan serbuk putih kecoklatan.
Bau : khas.
Zat + 1 ml air + 2 ml Larutan Fehling ungu (fuhsin).
Zat + 3 ml NaOH + 0,3 g hidroksilamin HCl, biarkan 5 menit + HCl 6 N ad asam + 1 ml FeCl3 ungu-merah kotor.
Reaksi kristal : Aseton Air.
2.Kloramfenikol
Zat + 2 g NaOH + 3 ml air, panaskan ad mendidihkuning.
10
Zat + 3 ml etanol 70% + 7 ml air + 200 mg serbuk Zn, panaskan di WB 10 menit, saring. Filtrat + benzoilklorida, kocok 1 menit + 3 ml FeCl3merah ungu pekat. Filtrat + 3 ml HClencer + NaNO2 10% + 10 mg 2-naftol dalam 5 ml NaOH 15% merah jingga.
Filtrat + HNO3adasam + AgNO3endapan AgCl.
Reaksi kristal : Aseton Air .
3.Streptomisin
Reaksi Maltol Cara :Zat + air + NaOH, panaskan di WB 5 menit, dinginkan + Fe(NH4)3 + HClmerah tua.
Reaksi Sakaguchi Cara :zat + air + NaOH + 1-naftol 0,05% dalam etanol 60%, dinginkan ad 15C + Na hipobromatmerah ungu.
Zat + reagen Weber jingga rosa.
Zat + air + NaOH, panaskan di WB kuning + HCl + FeCl3ungu.
Rouxmerah delima + asam asetatkuning.
11
4.Tetrasiklin
Larutandalam air kuning.
Zat + H2SO4pekatungu, encerkan dengan air kuning.
Zat + H2SO4pekatungu + FeCl3 1% coklat atau merah coklat.
Reaksi gabungan dengan asam sulfanilat terdiazotasi. Cara :zat + NaOH + ( asamsulfanilat + NaNO2 10% samabanyak ) merah tua
FeCl3 + etanol, panaskanmerah kersen.
Larutan 1% buat pH netral, didihkanfluorescensi biru kuat.
5.Eritromisin
Kocok dengan H2SO4pekatmerah coklat.
HNO3pekatmerah ungu coklat.
Zat + air + Cu(NO3)2amoniakal, biarkan 5 menit, panaskanabu-abu coklat.
Zat + aseton + HCljinggamerahmerah tua keunguan, + CHCl3lapisan CHCl3ungu.
Reaksi kristal : Aseton Air, Fe kompleks, reinechat.
12
DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim, 1979, Farmakope Indonesia Edisi III, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta 2. Day, R.A. dan Underwood, A.L., 1999, Analisis Kimia Kualitatif, edisi V, diterjemahkan oleh : Aloysius Hadyana Pudjaatmaka, Erlangga, Jakarta 3. Skoog, D.A., West, D.M., Holler, F.J., Crouch, S.R., 1999, Analytical Chemistry: an Introduction, 7th Edition, Thomson Learning, Inc., United States of America.
13
