Kimia Medisinal-Penicillin

OBAT ANTIBAKTERI YANG MENGHAMBAT SINTESIS DINDING SEL

(PENICILLIN)

  1. 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.

  1. 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.

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.

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

Struktur Nama Internasional Nama Dagang Dosis
Fenoksimetil-penisilin 

(Penicillin V)

Arcasin, Beromycin, Isocillin, Ospen, Pencompren-Mio 1,2 – 3,5 Mega U.I
Propicillin Baycillin, Oricillin. 3 Mega U.I

3.Penisilin yang stabil terhadap Penisilinase

Struktur Nama Internasional Nama Dagang Dosis
Oksasilin Cryptocillin, Stapenor 2-4  gram
Dicloxacillin Dichlor-stapenor 2 gram
Fluklokasilin Staphylex 1,5 gram

4. Penisilin dengan spectrum kerja yang diperluas

Struktur Nama  Internasional Nama Dagang Dosis
Ampycillin Ambiosin, Ampi-Tablinen, Binotal 2-4 gram
Amoxicillin Amoxi-Tablinen, Amoxypen, Clamoxyl, Sigamopen, Uro-Clamoxyl 3-6 gram
Episilin Spectacillin 3-6 gram
Azlocillin Securopen 6-15 gram (max.20 g)
Mezlocillin Baypen 6-15 gram (max.20 g)
Piperasilin Pipril 6-15 gram (max.20 g)
Apalsilin Lumota 6-9 gram
Karbenisilin - 4 – 12 g (max. 20 g)
Tikarsilin Aerugipen 15 – 30 g
Temocillin Temopen 1 – 2 g

  1. 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.

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.

  1. 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.

About these ads

About hanayuliana

just a simple person. I love My God I love my parent I love my best friends and I love everyone :)
This entry was posted in Uncategorized and tagged , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s