Materi Ringkas Antibiotik atau antibiotika merupakan segolongan senyawa alami atau sintesis yang memiliki kemampuan untuk menekan atau menghentikan proses biokimiawi di dalam suatu organisme, khususnya proses infeksi bakteri. Definisi lain tentang antibiotik adalah substansi yang ampu menghambat pertumbuhan serta reproduksi bakteri dan fungi. Penggunaan antibiotik dikhususkan untuk mengobati penyakit infeksi atau sebagai alat seleksi terhadap bakteri yang sudah berubah bentuk dan sifat dalam ilmu ge netika. Antibiotik berasa dari kata “anti dan bios” yang berarti hidup atau kehidupan. Antibiotik merupakan suatu zat yang membunuh atau melemahkan suatu mikroorganisme, seperti bakteri, parasit, atau jamur. Jadi, antibiotik merupakan zat yang dibutuhkan saat terserang infeksi mikroorganisme tersebut. (Propti utami, 2012) Antibiotika adalah zat-zat kimia oleh yang dihasilkan oleh fungi dan bakteri, yang memiliki khasiat mematikan ataumenghambat pertumbuhan kuman, sedangkan toksisitasnya bagi manusia relatif kecil. Turunan zat-zat ini, yang dibuat secara semi-sintesis, juga termasuk kelompok ini, begitu pula senyawa sintesis dengan khasiat antibakteri (Tjay & Rahardja, 2007) Antibiotika termasuk keluarga besar antiinfeksi yang berasal dari kuman, baik semisintesis (sebagian dari kuman) maupun sintesis (seluruhnya direkayasa). Antibiotika beranggotakan delapan keluarga, yaitu Betalaktam, Makrolid, Tetrasiklin, Kuinolon, Aminoglikosid, Kloramfenikol, obat jamur, dan antibiotika lainnya. Keluarga lainnya yang bukan berasal dari kuman adalah sulfa, obat tuberkulosa, obat amuba, obat cacing, obat lepr a, obat virus, obat kanker, obat malaria, dan lainnya.
A. Betalaktam Antibiotik beta laktam merupakan golongan antibiotika yang pertama kali ditemukan. Golongan antibiotika ini secara umum tidak tahan terhadap pemanasan, mudah rusak suasana asam dan basa serta dapat diinaktifkan oleh enzim beta laktamase. Antibiotik beta laktam paling banyak diproduksi dan paling sering digunakan. Antibiotik ini dibagi menjadi beberapa kelas tergantung struktur dan fungsi, namun seluruh kelas memiliki struktur cincin beta laktam. Mekanisme kerja antibiotika betalaktam dapat diringkas dengan urutan sebagai berikut: 1. Obat bergabung dengan penicillin-binding protein (PBPs) pada kuman. 2. Terjadi hambatan sintesis dinding sel kuman karena proses transpeptidasi antar rantai peptidoglikan terganggu. 3. Kemudian terjadi aktivasi enzim proteolitik pada dinding sel. Diantara semua penisilin, penisilin G mempunyai aktivasi terbaik terhadap kuman Gram-positif yang sensitif. Obat obat antibiotik beta laktam umumnya bersifat bakterisid, dan sebagian besar efektif terhadap organisme gram positif dan negatif. Antibiotik beta laktam mengganggu sintesis dinding sel bakteri, dengan menghambat langkah terakhir dalam sintesis peptidoglikan yaitu heteropolimer yang memberikan stabilitas mekanik pada dinding sel bakteri (kemenkes,2011)
Struktur Antibiotik Beta laktam
B. Obat Golongan Beta laktam 1.
Penisilin Penisilin merupakan asam organik, terdiri dari satu inti siklik dengan satu rantai samping. Inti siklik terdiri dari cincin tiazolidin dan cincin betalaktam. Rantai samping merupakan gugus amino bebas yang dapat mengikat berbagai jenis radikal. Dengan mengikat berbagai radikal pada gugus amino bebas tersebut diperoleh berbagai jenis penisisilin, misalnya ppenisilin G, radikalnya adalah gugus benzil. Penisisilin G untuk suntikan tersedia sebagai gram Na atau K.
Mekanisme Kerja
Dinding sel kuman terdiri dari suatu jaringan peptidoglikan, yaitu polimer dari senyawa amino dan gula yang saling terikat satu dengan yang lain (crosslinked) dan dengan demikian memberikan kekuatan mekanis pada dinding. Penisilin dan sefalosforin menghalangi sintesa lengkap dari polimer ini yang spesifik bagi kuman dan di sebut murein. Bila sel tumbuh dan plasmanya bertambah atau menyerap air dengan jalan osmosis, maka dinding sel yang tidak sempurna itu akan pecah dan bakteri musnah.
Sifat obat
Pemerian
: serbuk hablur renik, putih, tidak berbau atau hampir tidak berbau, rasa pahit.
Kelarutan
: larut dalam 170 bagian air praktis tidak larut dalam etanol, dalam kloroform,
dalam eter, dalam aseton dan dalam minyak jamak Keasaman-kebasaan pH larutan 0,25% sampai 5,5 Kadar air tidak lebih dari 1,5%
2.
Sefalosporin Sefaosforin berasal dari fungus Cephalosporium acremonium yang disolasi pada tahun 1948 oleh brotzu.
Inti
dasar
safalosforin
7aminocephalosporanic
C
ialah
asam
7-amino-sefalosporanat
(7-ACA
:
acid) yang merupakan kompleks cicin dihidrotiazin dan cicin
betalaktam. Sefalosporin dibagi menjadi 4 generasi berdasarkan aktivitas antimikrobanya yang secara tidak langsung juga sesuai dengan urutan masa pembuatannya. Dewasa ini sefalosporin yang lazim digunakan dalam pengobatan , telah mencapai generasi keempat. a. Generasi ke-1: sefalotin dan sefazolin, sefradin, sefaleksin dan sefadroksil. Zat-zat ini terutama aktif terhadap cocci Gram-pisitif, tidak berdaya terhadap gonococci, H. Influenzae, Bacteroides dan Pseudomonas, Pada umumnya tidak tahan terhadap laktamase . b. Generasi ke-2 : sefaklor, sefamandol, sefmetazol dan sefuroksim lebih aktif terhadap kuman Gram-negatif , termasuk H. Influenzae, proteus, Klebsiella, gonogocci dan
kuman-kuman yang resisten untuk amoksisilin. Obat-obat ini agak kuat tahanlaktamase. Khasiatnya terhadap kuman Gram-positif c. Generasi ke-3 : sefaperazon, sefotaksim (Claforan), seftizoksim (Cefizox), seftriakson (Recephin), sefotiam (Cefradol), sefiksim (sofix), sefprodoksim (Banan), dan sefprozil (Cefzil). Aktivitasnya terhadap kuman Gram-negatif lebih kuat dan lebih luas lagi dan meliputi Pseudomonas dan Bacteroides, khususnya seftazidim. Resistensinya terhadap laktamase juga lebih kuat, tetapi khasiatnya terhadap stafilakokok jauh lebih rendah. Tidak aktif terhadap MRSA dan MRSE. d. Generasi ke-4 : sefepim dan sefpirom. Obat-obat baru ini (1993) sangat resisten terhadap laktamase, sefepim juga aktif sekali terhadap pseudomonas.
Mekanisme kerja
Mekanisme kerja antimikroba sefalosporin ialah menghambat sintesis dinding sel mikroba. Yang dihambat ialah reaksi transpeptidase tahap ke-3 dalam rangkaian reaksi pembentukan dinding sel. Sefalosporin aktif terhadap kuman gram-positif maupun gram-negatif, tet api spektrum antimikroba masing-masing derivat bervariasi. Sifat fisika kimia
Sifat-sifat fisik kebanyakan sefalosporin berupa padatan yang berwarna putih, coklat, atau kuning muda, yang biasanya tidak berbentuk (amorf), tetapi kadang-kadang bisa berbentuk kristal, sefalosporin umumnya tidak memiliki titik leleh yang tinggi. Sifat asamnya umumnya berasal dari gugus karboksilatnya yang terikat pada cincin dihidrothiazin. Nilai keasamannya, pKa tergantung kondisi lingkungannya. Salah satu sifat fisik yang mencolok dari sefalosporin adalah frekuensi spektrum inframerah. Absorbsi terjadi pada frekuensi tinggi (1770-1815 cm-1) yang berasal dari karbonil betalaktam nya. Dibandingkan dengan frekuensi gugus karbonil pada senyawa lain, misal karbonil ester(1720-1780 cm-1) dan amida (1504-1695 cm-1), bisa dibilang cukup tinggi. Sifat-sifat kimia adanya gugus betalaktam sangat mempengaruhi sifat kimia dari sefalosporin. Bentuk geometri cincin dengan ikatan rangkap didalamnya, menjadikan sefalosporin sebagai molekul yang cukup stabil karena memungkinkan terjadinya resonansi. 3.
KARBAPENEM Karbapenem merupakan betalaktam yang struktur kimianya berbeda dengan penisilin dan sefalosporin. Golongan obat ini mempunyai spektrum aktifitas yang lebih luas. Mekanisme kerja dan spektrum antibakteri.
Imipenem mengikat PBP2 dan menghambat sintesis dinding sel kuman. In vitro obat ini berspektrum sangat luas, termasuk kuman gram-positif dan gramnegatif, baik yang aerobik maupun anaerobik: imipenem beraktivitas bakterisid. 4. Monobaktam
Monobaktam merupakan suatu senyawa betalaktam monosiklik, dengan inti dasar berupa cincin tunggal, asam-3 aminobaktamat. Struktur ini berbeda struktur kimia golongan antibiotika betalaktam terdahulu misalnya penisilin, sefalosporin, karbapenem, berinti dasar cincin ganda
Mekanisme kerja
Bekerja dengan menghambat sintesis dinding sel kuman, seperti antibiotika betalaktam lain. Antibiotik ini dengan mudah menembus dinding dan membran sel kuman gram-negatif aerobik, dan kemudian mengikat penicilin-blinding-profein (=PBP 3), pengaruh interaksi tersebut pada kuman ialah terjadi perubahan bentuk filamen, pembelahan sel terhambat dan mati.
Sifat dan karakteristik
Monobaktam
pada
awalnya
acetobacter,chromobacterium,
tetapi
diisolasi aktivitas
dari
kuman
antibakterinya
a.l sangat
gluconocabakter lemah
,
kemudian
dikembangkan monobaktam sintettik, yaitu aztreonam, dengan menambahkan suatu oksinaminotiazol sebagai rantai samping ditambah gugus karboksil pada posisi 3 dan satu gugus alfametil pada posisi 4.
METODE ANALISIS ANTIBIOTIKA B-LAKTAM Analisis antibiotika secara hayati merupakan metode yang paling cocok. Metode ini merupakan metode pilihan pertama (method of choice) untuk penentuan senyawa antibiotika baru. Pada penentuan secara hayati, potensi antibiotik dinyatakan dalam satuan unit. Jika keadaan memungkinkan baru ditetapkan secara kimia. Berikut akan diuraikan cara analisis beberapa antibiotik beta lactam. 1. Volumetri Volumetri adalah metode analisis kuantitatif berdasarkan pengukuran volume larutan.Antibiotika beta-laktam dalam sediaan tunggal atau dalam keadaan bulk dapat dianalisis secara volumetri menggunakan metode iodometri dan metode asidi-alkalimetri. a. Metode iodometri Iodometri adalah suatu proses tak langsung melibatkan iod. Ion iodida berlebih ditambahkan pada suatu agen pengoksidasi, membebaskan iodin, yang kemudian dititrasi dengan natrium thiosulfat. Cincin B-laktam pada penisilin dipecah oleh alkali atau penisilinase menghasilkan asam penisiloat. Asam penisiloat yang terjadi dapat ditetapkan kadarnya secara iododmetri karena asam ini dapat mengikat iod, sedangkan penisilin tidak dapat mengikat iod.
Cara penetapan kadar penisilin jumlah secara ioodometri; lebih kurang 500mg Na ampisilin yang ditimbang seksama dilarutkan dalam air secukupnya hingga 100ml. Sebanyak 5,0 ml larutan dipipet ke dalam labubersumbat kaca, ditambah 1 ml natrium hidroksida 1 N dan dibiarkan selama 20 menit. Larutan selanjutnya ditambah 5 ml larutan dapar yang dibuat dengan mencampurkan 5ml asam asetat 12%, 5v ditambah 1
ml asam klorida 1 N dan 10 ml iodium 0,01 N, dibiarkan selama 20 menit, dan terlindung dari cahaya. Larutan dititrasi dengan baku natrium thiosulfat 0,01 N menggunakan indikator 1 ml kanji 0,5%. Dilakaukan titrasi blanko dengan cara: diambil 5,0 ml larutan yang sama dan dimasukkan ke dalam labu bersumbat kaca. Larutan ditambah 5 ml larutan dapar dan 10,0 ml iodium 0,01 N, dibiarkan selama 20 menit dan terlindung dari cahaya. Larutan ditirasi dengan baku natrium thiosulfat 0,01 N menggunakan indikator 1 ml kanji 0,5%. Selisih volume larutan baku thiosulfat blanko dengan volume thiosulfat awal setara dengan jumlah iodium yang bereaksi dengan Na ampisilin. Tiap ml na thiosulfat 0,01 N setara dengan 3,714 mg Na ampisilin. 2. Spektrofluorometri Spektrofluorometri adalah suatu prosedur yang menggunakan pengukuran intensitas cahaya fluorosensi yang dipancarkan oleh zat uji dibandingkan dengan yang dipancarkan oleh suatu baku tertentu.
Metode spektrofluorometri telah digunakan untuk analisis sefuroksin (Murillo dkk, 19994). Sefuroksin merupakan antibiotika sefalosforin semi sintetik. Secara struktur kimia, perbedaan utama antara sefalosforin yang tersedia di pasaran dengan sefuroksin adalah bahwa sefuroksin mengandung suatu gugus metoksiimino pada posisi 7 pada cincin B-laktam, dan juga mengandung karbamat pada posisi 3 dalam cincin. Adanya gugus metoksiimino mampu memberikan peningkatan stabilitas terhadap hidrolisis dengan beberapa enzim B-laktamase, dan adanya gugus karbamat akan memberikan stabilitas metabolik, Prosedur umum: alikuot larutan sefuroksin diencerkan secara sesuai, ditambah dengan NaOH 1 M dan dipanaskan pada suhu 90C selama 1 jam untuk menghasilkan produk berfluorosensi. Setelah selesai perlakuan dengan panas, larutan segera didingkan pada suhu kamar dengan menggunakan penangas es, dan pH larutan diatur 7 dengan penambahan HCl. Alikuot yang dihasilkan selanjutnya dipindahkan ke labu takar 25 ml sedemikian rupa sehingga larutan yang dihasilkan mengandung 0,5-1,70ug/ml sefalosforin terhidrolisis; sebanyak 5,0 ml buffer pH 10,5 ditambahkan, dan larutan diencerkan sampai volume dengan air. Intensitas fluorosensi diukur pada λeks 380 dan λem 436nm terhadap sampel blanko yang diperlakukan serupa. Konsentrasi sefuroksin yang terdapat dalam sampel ditentukan dengan kurva kalibrasi. Sediaan injeksi. Kandungan dalam vial injeksi diletakkan dalam labu takar 100 ml dan diencerkan sampai volume dengan air yang sebelumnya telah disaring dengan Milli-Q. Suatu alikuot larutan yang megandung 5 mg diencerkan dan dikenai perlakuan suhu dalam lingkungan alkali sebagaimana dijelaskan di atas. Persentase antibiotika dihitung dari kurva kalibrasi yang diperoleh dengan menggunakan standar sefuroksin.
Sediaan suspensi. Sejumlah serbuk yang sesuai yang digunakan untuk menyiapkan suspensi yang setara dengan 0,025 mg sefuroksin (dinyatakan dalam Na sefuroksin) dipindahkan dalam labu takar 250 ml. Sefuroksin asetil larut dalam NaOH, dan karenanya dimungkinkan untuk melakukan proses hidrolisis sebagaimana di atas untuk menghasilkan produk fluoresen yang sama dari sefuroksin asetil. Setelah dilakukan pendinginan larutan yang telah terhidrolisis, larutan disaring, dan dilanjutkan sebagaimana dalam prosedur umum.
DAFTAR PUSTAKA
Sulistia gan gunawan, 2016 “ Farmakologi dan Terapi “ fakultas kedokteran universitas indonesia, jakarta Sudjadi, 2012 “Analisis farmasi “ pustaka pelajar celeban timur, yogyakarta Tjay ,2008 “obat-obat penting” PT.elex media komputindo, jakarta Emaliah , 2013 “ antibiotik” poltekkes kemenkes RI , pangkal pinang
