Post on 22-Dec-2015
MAKALAH FITOKIMIA LANJUTAN
SENYAWA TURUNAN POLIKETIDA
(MAKROLIDA)
OLEH :
KELOMPOK VI ( STIFA A)
1. SRI NURLIANA BASRY
2. NUR ALIFAH K
3. NUR ARIFAH K
4. UMAR SAID
5. YESAYA PARMANTO S
6. FRESKIA PANGGALO
7. SITTI AMINAH
8. VETHRA NELLYA
9. ULFARIANY
10. RAYA DALIPANG
11. ANDI DIAN A
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI
MAKASSAR
2015
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Poliketida merupakan senyawa yang dalam biosintesisnya melalui jalur
asetat- malonat, tanpa proses reduksi pada gugus keton.Banyak dihasilkan
mikroorganisme seperti bakteri, kapang, lumut.
Senyawa poliketida memiliki kerangka dasar aromatik yang terbentuk
dari unit-unit asetil terkondensasi secara linier sebagai asam poliβ-keto
karboksilat yang dikenal sebagai rantai poliasetil. Kondensasi intramolekuler
rantai poliasetil akan membentuk cincin aromatic dengan pola oksigenasi yang
berselang seling.
Beberapa senyawa yang dihasilkan poliketida ini banyak digunakan
sebagai senyawa antibiotik, misanya antibiotic golongan makrolida yang
banyak ditemukan pada bakteri. Senyawa makrolida jalur umum biosintesisnya
melalui jalur asetat-malonat, yaitu dari asetil CoA, dan Malonil CoA
membentuk makrolida. Contohnya adalah eritromisin, azitromisin,
klaritromisin, roksitromisin.
Antibiotik macrolida merupakan kelas yang sangat penting dari senyawa
antibakteri banyak digunakan dalam kedokteran untuk mengobati penyakit
pernapasan, atau sebagai meningkatkan pertumbuhan. antibiotik ini diserap
dengan baik setelah pemberian oral dan mendistribusikan secara luas ke
jaringan, terutama paru-paru, hati dan ginjal. penggunaan yang salah dari obat
ini dapat meninggalkan residu dalam jaringan.
I.2 Perumusuan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan Makrolida ?
2. Cara ekstraksi senyawa makrolida ?
3. Struktur kimia senyawaMakrolida ?
4. Klasifikasi dan identifikasi senyawa makrolida ?
5. Sumber senyawa makrolida ?
6. Biosintesis senyawa Makrolida ?
I.3 Tujuan Makalah
1. Menjelaskan Pengertian Makrolida
2. Menjelaskan Cara ekstraksi senyawa makrolida
3. Menjelaskan struktur kimia dari Makrolida
4. Menjelaskan Klasifikasi dan identifikasi senyawa makrolida
5. Menjelaskan Sumber senywa makrolida
6. Menjelaskan Biosintesis senyawa Makrolida
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Makrolida
Makrolida merupakan suatu kelompok senyawa yang berhubungan
erat, dengan cirri suatu cincin lakton (biasanyaterdiridari 14 atau 16 atom)
dimana terkait gula deoksi.
Antibiotika golongan makrolida yang pertama ditemukan adalah
Pikromisin, diisolasi pada tahun 1950 . Macrolide merupakan salah satu
golongan obat antimikroba yang menghambat sintesis protein mikroba. Untuk
kehidupannya, sel mikroba perlu mensintesis berbagai protein. Sintesis protein
berlangsung di ribosom, dengan bantuan mRNA dan tRNA. Pada bakteri,
ribosom terdiri atas atas dua subunit, yang berdasarkan konstanta sedimentasi
dinyatakan sebagai ribosom 30S dan 50S. untuk berfungsi pada sintesis protein,
kedua komponen ini akan bersatu pada pangkal rantai mRNA menjadi ribosom
70S.
B. Ekstraksi Senyawa Makrolida
C. Struktur Obat dan Penjelasannya
Antibiotika golongan makrolida mempunyai persamaan yaitu terdapatnya
cincin lakton yang besar dalam rumus molekulnya. Sebagai contoh terlihat pada
struktur golongan makrolida Eritromisin dibawaini :
Secara umum, antibiotika golongan makrolida memiliki ciri-ciri struktur
kimia seperti berikut :
1. Cincin lakton sangat besar, biasanya mengandung 12 – 17 atom
2. Memiliki gugus keton
3. Satu atau dua gula amin seperti glikosida yang berhubungan dengan cincin
lakton
4. Gula netral yang berhubungan dengan gula amino atau pada cincin lakton
5. Gugus dimetil amino pada residu gula, yang menyebabkan sifat basis dari
senyawa dan kemungkinan untuk dibuat dalam bentuk garamnya.
D. Identifikasi Senyawa Makrolida
1. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Kromatografi adalah istilah umum untuk bermacam-macam teknik
pemisahan (separasi) yang berdasar pada partisi sampel diantara fase
gerak, yang bisa merupakan gas atau cair dan fase diam (Johnson dan
Stevenson, 1978). Kromatografi bertujuan untuk memisahkan senyawa
yang akan dianalisis dari matriks sampelnya.
Kromatografi Cair (Liquid Chromatography) adalah bagian dari
teknik pemisahan senyawa dengan menggunakan fase gerak cair. Salah
satu bentuk aplikasi dari kromatografi cair adalah Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi menurut polar atau tidak
polarnya fasa diam dibagi menjadi dua yaitu KCKT fase normal yaitu
dengan menggunakan fase diam polar dan fase gerak nonpolar dan KCKT
fase terbalik yaitu dengan menggunakan fase diam non polar dan fase
gerak polar.
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi sekarang banyak digunakan untuk
menganalisis berbagai macam senyawa. Menurut Johnson dan
Stevenson, (1978) KCKT memiliki keunggulan-keunggulan antara lain :
cepat, sensitif, kolom dapat di pakai kembali (dapat diapakai dengan
jangka waktu lama), detektor tidak merusak sampel, daya pisahnya baik.
2. Spektrometri Massa
Massa Spectrometry (MS) atau dalam bahasa Indonesia disebut
spektrometri massa dalam dunia ilmu kimia banyak digunakan dalam studi
untuk membantu penentuan suatu struktur senyawa. Saya menyebut
dengan kata ‘membantu’ sebab spektrometri massa tidak dapat berdiri
sendiri dalam menentukan struktur suatu senyawa kimia. Spetrometri
massa digunakan untuk mengetahui berat suatu senyawa kimia, sehingga
dengan diketahuinya massa suatu senyawa maka akan semakin
memperkuat data dari NMR, selain itu MS ini juga dapat memberikan
informasi rumus molekul dari senyawa kimia tersebut. NMR merupakan
instrumentasi atau metode untuk menentukan posisi atom dalam suatu
senyawa dengan kata lain kita dapat mengetahui bentuk dari suatu
senyawa kimia tersebut. Untuk penjelasan tentang NMR silahkan buka
pada blog ini tentang NMR. Instrumentasi tentang metode ini dikenal
dengan spectrometer massa (mas spectrometer). Spektrometer massa
biasanya digabung dengan GC (gas chromatography) atau HPLC (High
Performance Liquid Chromatography).
E. Sumber Senyawa Makrolida
Antibiotik Makrolida dihasilkan oleh beberapa bakteri : Eritromisin
berasal dari Streptomyces erythreus, Saccharopolyspora
erythraea dan Sarcina lutea. Oleandomisin berasal dari Streptomyces
antibioticus, karbamisin berasal dari Streptomyces
halstedii dan Spiramisin berasal dari Streptomyces ambofaciens.
Kelompok antibiotik makrolida terdiri dari Eritromisin dan
derivatnya, Klaritromisin, Roksitromisin, Azitromisin dan Diritromisin.
Eritromisin bekerja sebagai bakteriostatis terhadap bakteri gram positif.
Mekanisme kerjanya yakni dengan pengikatan reversibel pada ribosom
bakteri, sehingga sintesis proteinnya dapat dihambat.
F. Biosintesis antibiotik
Antibiotik merupakan salah satu produk metabolit skunder.
Keistimewaan dari metabolisme sekunder adalah lintasan reaksinya yang
berbeda-beda tergantung jenis organismenya, dibandingkan dengan lintasan
rekasi metabolisme primer yang hamir sama berbagai kelopmpok organisme.
Meskipun demikian, metabolit sekunder tidak bersifat esensial untuk
kehidupan, akan tetapi biosintesisnya diperlukan bagi organisme yang
menghasilkannya.
Karena perbedaan dalam hal lintasan biosisntesis yang bersifat
karakteristik untuk tiap-tiap organisme, maka biosintesis antibiotik tidak
dapat ditinjau dari satu organisme saja. Untuk itu, maka biosintesis antibiotik
akan dikelompokkan berdasarkan jenis antibiotik yang dihasilkan oleh
mikroorganisme tertentu.
Reaksi-Reaksi Yang Penting dalam Biosintesis Antibiotik
Meskipun lintasan biosintesis antibiotik berbeda-beda untuk spesies
mikroorganisme, tetapi terdapat beberapa kesamaan dalam hal reaksi yang
terjadi. Beberapa reaksi yang umum terjadi dalam biosintesis antibiotik
maupun metabolit sekunder ialah :
1. Hidroksilasi
Hidroksilasi Merupakan reaksi yang menambahkan gugus hidroksi kepada
suatu senyawa organik. Pada reaksi ini, bagian substrat yang berupa atom
karbon jenuh (C-H) akan digantikan oleh gugus OH- menjadi C-OH. Proses
ini bersifat oksidatif, dengan enzim hidroksilase.
Selain atom karbon jenuh, hidroksilasi juga dapat terjadi pada substrat
aromatik yang memanfaatkan adanya oksigen.
Hidroksilasi pada biosintesis metabolit sekunder memegang peranan ynag
penting, dimana salah satu sifat dari gugus hidroksi adalah hidrofilik,
sehingga dengan adanya gugus hidroksi akan memudahkan kelarutan
senyawa metabolit sekunder dan mudah diekskresikan. Salah satu contoh
reaksi hidroksilasi pada biosintesis antibiotic adalah penambahan gugus OH
pada senyawa flavonon untuk menghasilkan dihidroflavonol. Senyawa inilah
yang akan digunakan untuk biosintesis antosianidin.
2. Metilasi
Metilasi merupakan reaksi penambahan gugus metil (CH3) pada substrat
ataupun substituent suatu atom atau gugus. Metilasi merupakan reaksi yang
sering dijumpai dalam biosintesis metabolit sekunder.
Contoh dalam biosintesis antibiotic adalah metilasi triptofan dalam
pembentukan asam kuinaldat dengan mengtransfer gugus metil metionin.
Senyawa ini kemudian akan bereaksi lebih lanjut membentuk antibiotic
thiostrepton.
3. Asilasi
Asilasi atau disebut juga alkanolasi, merupakan reaksi penambahan gugus
asil (-RO) pada suatu senyawa. Senyawa penyumbang gugus asil yang
umumnya digunakan adalah asil halide, campuran anhidrida dan
disikloheksilcarbodiimida.
4. Pengkopelan (coupling) oksidatif fenol
Biosintesis fenol terutama terjadi melalui dua cara yaitu mengikuti jalur
poliketida yang berawal dari asetil Ko-A atau mengikuti jalur asam shikimat.
Yang penting dalam hal ini adalah pengkopelan dari 2 residu fenolat.
Pembentukan ikatan karbon-karbon menurut hipotesis ini, hanya dapat terjadi
orto atau para terhadap gugus-gugus hidroksi fenolat. Penyelidikan pada
biosintesis senyawa fenolat menunjukkan kebenaran hipotesis ini, bahwa
pengkopelan selalu pada orto atau para terhadap gugus hidroksi fenolat, suatu
gugus hidroksi haruslah selalu ada pada tiap cincin aromatik.
BIOSINTESIS ANTIBIOTIK GOLONGAN MAKROLIDA
1. Eritromisin
Eritromisin A merupakan antibiotik makrolida yang bercirikan cincin
lakton mengandung 12, 14, atau 16 atom. Eritromisin A pertama kali diisolasi
dari Saccharopolyspora erythraea. Biosisntesis eritromisin terbagi menjadi
dua fasa. Fasa pertama yaitu poliketida sintase (PKS) mengkatalisis
kondensasi sekuen dari satu unit propionil KoA dan enam unit metilmalonil
KoA untuk menghasilkan 6-deoksieritronolida B yang mengalami
hidroksilasi ada C-6 menghasilkan erithronolida B dengan enzim C-6
erithronolida hidroksilase.
Gugus mikarosa kemudian terikat pada gugus hidroksil C-3 erithronolida
B dengan enzim TDP-mikarosa glikosiltransferase, menghasilkan 3-O-
mikarosil-erithronolida B. amino gula desosamin kemudian ditambahkan
pada gugus hidroksil C-5 dengan enzim TDP-desosamin glikosiltransferase,
menghasilkan intermediet eritromisin D. Hidroksilasi C-12 dengan enzim C-
12 hidroksilase akan menghasilkan eritromisin C, sedangkan O-metilasi pada
gugus hidroksil C-3 dengan enzim O-metiltransferase akan menghasilkan
eritromisin B. Eritromisin A akan dihasilkan baik dari eritromisin C melalui
O-metilasi ataupun dari eritromisin B melalui hidroksilasi C-12.
Gambar 1. lintasan biosintesis eritromisin dari 6-deoksierithronolida
2. Rapamisin
Rapamisin merupakan makrolida di mana sebuah rantai poliketida
dihubungkan dengan sebuah asam amino dalam cincin makrosiklik.
Rapamisin diisolasi pada tahun 1975 dari spesies Streptomyces
hygroscopicus. Cincin makrolakton inti dari rapamisin dibiosintesis dengan
poliketida sintase (PKS) melengkapi asam 4,5-dihidrosikloheksana
karboksilat. Rantai poliketida lurus kemudian dikondensasi dengan pipakolat
menggunakan enzim peptide sintetase, diikuti dengan siklisasi untuk
membentuk cincin makrolida.
Gambar 2. pembentukan cincin makrolida rapamisin
DAFTAR PUSTAKA
http://digilib.unimus.ac.id diakses pada tanggal 15 maret 2015
Staunton, James dan Weissman, Kira. 2001. Polyketide Biosynthesis : a
millennium review. Department of Chemistry. University of Cambridge.
2001,18. Hal 380-416.
M.Dubois . 2000. Identification and quantification of five macrolide antibiotics in several tissues, eggs and milk by liquid chromatography-electrospray tandem mass spectrometry. Laboratoire d'Hormonologie, Marloie, Belgium.