MAKALAH ANALISIS FISIKOKIMIA IIANTIBIOTIK BETA-LAKTAMDisusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Analisis Fisikokimia IIDosen : Dra Wiwiek Indriyati M.S., Apt

Disusun Oleh:Hani Nurliyani260110120025Eni Herdiani260110120026Tazyinul Qoriah Alfauziah260110120027Novia Eka Putri260110120028

FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS PADJADJARANJATINANGOR2014

PENDAHULUANAntibiotika beta laktam merupakan golongan antibiotika yang pertama kali ditemukan. Meskipun sampai sekarang banyak golongan antibiotika dengan berbagai variasi sifat dan efaktivitasnya terhadap bakteri, namun demikian antibiotika ini masih sering dipergunakan sebagai obat pertama dalam mengatasi suatu infeksi. Golongan antibiotika ini secara umum tidak tahan terhadap pemanasan, mudah rusak suasana asam dan basa serta dapat diinaktifkan oleh enzim beta laktamase. Antibiotika beta laktam terdiri atas dua golongan. Golongan pertama adalah penisilin beserta turunannya, yang sampai sekarang telah dapat diisolasi sampai dengan generasi keempat. Namun demikian perlu diperhatikan adanya sifat alergi dari pasien terhadap penggunaan penisilin dan turunannya. Golongan kedua adalah sefalosporin beserta turunannya, yang sampai sekarang telah diisolasi sampai generasi ketiga. Meskipun golongan sefalosporin mempunyai spektrum anti bakteri yang lebar, biasanya hanya dipergunakan sebagai pengobatan alternatif apabila penggunaan golongan penisilin kurang memberikan hasil yang memuaskan (Supriyatna, 1996).Antibiotik beta-laktamase bekerja membunuh bakteri dengan cara menginhibisi sintesis dinding selnya. Pada proses pembentukan dinding sel, terjadi reaksi transpeptidasi yang dikatalis oleh enzim transpeptidase dan menghasilkan ikatan silang antara dua rantai peptida-glukan. Enzim transpeptidase yang terletak pada membran sitoplasma bakteri tersebut juga dapat mengikat antibiotik beta-laktam sehingga menyebabkan enzim ini tidak mampu mengkatalisis reaksi transpeptidasi walaupun dinding sel tetap terus dibentuk. Dinding sel yang terbentuk tidak memiliki ikatan silang dan peptidoglikan yang terbentuk tidak sempurna sehingga lebih lemah dan mudah terdegradasi. Pada kondisi normal, perbedaan tekanan osmotik di dalam sel bakteri gram negatif dan di lingkungan akan membuat terjadinya lisis sel. Selain itu, kompleks protein transpeptidase dan antibiotik beta-laktam akan menstimulasi senyawa autolisin yang dapat mendigesti dinding sel bakteri tersebut. Dengan demikian, bakteri yang kehilangan dinding selmaupun mengalami lisis akan mati (Gigure, 2007).

Gambar 1. Mekanisme kerja antibiotik yang menghambat pembentukan dinding sel (sumber:)

fsdd

1. Metisilin2. Meropenem 3. Cefaclor

Nama IUPAC: (6R,7R)-7-{[(2R)-2-amino-2-phenylacetyl]amino}- 3-chloro-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene- 2-carboxylic acidSifat Fisikokimiaa) Pemerian: Bubuk Kristal putih atau kuning pucat, sedikit larut dalam air, praktis tidak larut dalam metanol, metilen klorida, kloroform, dan benzen. Tidak berbau atau berbau sulfur ringan.b) pH 3 - 4.5 (2.5% aqueous suspension)c) Titik leleh/titik beku 300.2 F (149 C) (decomposes)d) Berat Molekul 385.82Sumber: http://www.drugbank.ca/drugs/DB00833

PenggunaanCefaclor, juga dikenal sebagai cefachlorataucefaclorum adalah generasi kedua antibiotik golongan sefalosporin yang digunakan untuk mengobati infeksi tertentu yang disebabkan oleh bakteri seperti pneumonia dan infeksi pada telinga, paru-paru, tenggorokan, dan saluran urin.Cefaclor telah menunjukkan efek bakterisida terhadap banyak gram positif aerob, aerob gram negatif dan beberapa bakteri anaerob, termasuk Staphylococcus aureus, S. pneumoniae, S. pyogenes dan H. influenzae (termasuk strain yang resisten ampisilin) (Mangla dan Aggarwal, 2012).AnalisisDapat diperiksa dengan spektrofotometer absorpsi infra merah dan ultra violet, yang dibandingkan dengan spectrum yang diperoleh dari cefaclor CRS. Gambar Spektrum IR SefaklorSumber: http://www.pmda.go.jp/english/pharmacopoeia/pdf/sixteenth_edition/JP16%20IR%20A%20to%20C.pdf

Gambar Spektrum UV SefaklorSumber: http://www.pmda.go.jp/english/pharmacopoeia/pdf/sixteenth_edition/JP16%20UV%20C%20to%20D.pdf

Hebert A, Sigman E, Levy M. 1991. Serum sickness-like reactions from cefaclor in children.J Am Acad Dermatol25(5 Pt 1): 8058.Parra F, Igea J, Martn J, Alonso M, Lezaun A, Sainz T. 1992. Serum sickness-like syndrome associated with cefaclor therapy.Allergy47(4 Pt 2): 43940.http://www.toku-e.com/Assets/MIC/Cefaclor.pdfKing BA, Geelhoed GC. 2003. Adverse skin and joint reactions associated with oral antibiotics in children: the role of cefaclor in serum sickness-like reactions.J Paediatr Child Health39(9): 67781.LactMED. Summary of Cefaclor's use during lactation. National Library of Medicine. Retrieved 22 May 2011.Ito, S.; Blajchman A, Stephenson M et al. 1993. Prospective follow-up of adverse reactions in breast-fed infants exposed to maternal medication.Am J Obstet Gynecol168(5): 13931399.

4. Benzilpenisilin

Nama lain: Penisilin-G, Benzatin Penisilin-GBenzilpenisilin adalah antibiotik yang tetap berguna tetapi mempunyai spektrum sempit, terutama melawan bakteri gram positif. Benzil penisilin efektif untuk mengobati infeksi pneumokokus, streptokokus, mmeningokokus serta leptospira. Benzilpenisilin juga bermanfaat untuk profilaksis gangren gas klstridium. Benzilpenisilin labil dalam asam sehingga absorpsi oralnya buruk. Benzilpenisilin diberikan melalui suntikan intramuskular, tetapi dosis besar menyebabkan nyeri dan diberikan secara intravena. Penisilin berdifusi luas sepanjang jaringan tubuh, tetapi penetrasi ke dalam otak buruk (Neal, 2005).Sifat FisikaKimiaPenisilin G diperdagangkan dalam bentuk hablur murni yang bersifat asam. Penisilin G dalam larutan tidak stabil pada PH 5 atau kurang dan pada PH 8 atau lebih. Larutan penisilin bila dibiarkan beberapa hari lamanya akan terurai meskipun disimpan dalam tempat dingin. Penisiln G dapat membentuk garam dengan logam alkali dan alkali tanah yang larut dalam air, sedangkan garam dengan logam berat tidak mudah larut (Wattimena, 1991).Penisilin terdiri dari dua cincin berupa satu inti siklik pada gugus amida dapat diikat berbagai jenis radikal dan diperoleh berbagai jenis penisilin. Dalam suasana basa atau oleh pengaruh enzim -laktamase seperti penisilinase yang disekresi oleh mikroba tertentu, maka inti laktam terbuka dan terbentuk asam penisilinoat. Oleh pengaruh amidase dirantai samping terbentuk asam 6-aminopenisilinat. Selanjutnya oleh pengaruh asam terjadi hidrolisa dan diperoleh penisilamin dan aldehid, sehingga aktivitas antimikrobanya berkurang (Wattimena, 1991).Mekanisme KerjaBerdasarkan mekanisme kerjanya antibiotic -laktam I termasuk antimikroba yang menghambat sintesis dinding sel mikroba. Efek bakterisid diberikan pada mikroba yang sedang aktif membelah. Pada waktu berlangsungnya pembelahan, sebagian dari dinding sel induk dilisis oleh suatu asetilmuramidase. Dinding sel bakteri terdiri dari mukopeptida. Transpeptidase terlibat dalam pembentukan dinding sel baru. Enzim ini diblokir oleh penisilin sehingga pembentukan dinding sel tidak sempurna yang mengakibatkan matinya bakteri. Oleh karena dinding sel kokus gram positif terdiri dari 60 % sedangkan kokus gram negative hanya mengandung 10 % mukopeptida, maka spectrum antimikroba dari penisilin tidak luas (Wattimena, 1991).Indikasi dan Dosis PenggunaanIndikasi spesifik untuk benzilpenisilin: Selulit Endokarditisbakteri Meningitis Pneumonia aspirasi, abses paru-paru Sifilis Septisemiapada anak-anakDosis bayi dan anak: Grup A streptococcal pada infeksi saluran pernafasan atas: 25.000-50.000 unit/kg, sebagai dosis tunggal. Maksimal 1.2 juta unit. Profilaksis untuk demam reumatoid kambuhan: 25.000-50.000 unit/kg setiap 3-4 minggu. Maksimal 1.2 juta unit. Sifilis awal : 50.000 unit/kg sekali suntik. Maksimal 2-4 juta unit. Sifilis lebih dari 1 tahun: 50.000 unit/kg setiap minggu untuk 3 dosis. Maksimal 2-4 juta unit/dosis.Dosis dewasa: Grup A streptococcal pada infeksi saluran pernafasan atas: 1.2 juta unit sebagai dosis tunggal. Profilaksis untuk demam reumatoid kambuhan: 1.2 unit setiap 3-4 minggu. Sifilis awal: 2.4 juta unit sebagai dosis tunggal di dua tempat suntikan. Sifilis lebih dari 1 tahun: 2.4 juta unit pada 2 tempat suntikan, 1 minggu untuk 3 dosis.Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Spektrofotometri Infrared (Kualitatif)Sampel dilarutkan dalam kloroform. Kemudian larutan tersebut dianalisis menggunakan spektrofotometer infared. Spektrum sampel yang dihasilkan dibandingkan dengan spektrum penisilin murni.

Titrasi Iodometri (Kuantitatif)Sampel dilarutkan dalam air dan larutan dicairkan hingga mengandung sekitar 2,5 mg penicillin dalam 5 ml. Selanjutnya 5 ml aliquot, B dan S, dipipet kedalam labu iodin secara terpisah. 5 ml laruan buffer dan 10 ml larutan iodin ditambahka kedalam labu yang mengandung B. Labu ditutup dan ditempatkan ditempat gelap selama 20 menit pada suhu ruangan. Setelah itu kelebihan iodin dititrasi dengan 0,01 N tiosulfat dengan amilum sebagai indikator. Aliquot S ditambahkan 1 ml NaOH 1 N. Setelah 20 menit pada suhu ruangan, 5 ml buffer dan 10 ml larutan iodin ditambahka dan campuran ditempatkan ditempat gelap selama 20 menit dan kemudian dititrasi dengan 0,01 N tiosulfat.5. Aztreonam

Referensi[sunting|sunting sumber]1. ^ab(Inggris)Madigan MT, Martinko JM, (2000).Brock Biology of Microorganisms. Prentice Hall.ISBN 978-0-13-081922-2.2. ^abc(Inggris)Richard Schwalbe, Lynn Steele-Moore, Avery C. Goodwin (2007).Antimicrobial susceptibility testing protocols. CRC Press.ISBN 978-0-8247-4100-6.3. ^abcdefghijklm(Inggris)Brian I. Duerden (1987)."Beta-Lactam Antibiotics in Systemic Infections".Phil J Microbiol Infect Dis16(2): 6164.4. ^(Inggris)MICHAEL D. REED, ROBERT C. STERN, CHERYL A. O'BRIEN, TOYOKO S. YAMASHITA, CAROLYN M. MYERS, JEFFREY L. BLUMERI (April 1985)."Pharmacokinetics of Imipenem and Cilastatin in Patients with Cystic Fibrosis".ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY27(4): 583588.5. ^abcdefg(Inggris)Steeve Gigure (2007).Antimicrobial therapy in veterinary medicine. Wiley-Blackwell.ISBN 978-0-8138-0656-3.6. ^(Inggris)Office of Technology Assessment Congress of United States (1995).Impacts of Antibiotic-Resistant Bacteria. Diane Publishing Co.7. ^ab(Inggris)R. Fontana, P. Canepari, M. M. Lle, G. Satta (February 1990)."Mechanisms of resistance of enterococci to beta-lactam antibiotics".European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases9(2): 103105.doi:10.1007/BF01963633.8. ^abuben Vardanyan, Victor J. Hruby (2006).Synthesis of essential drugs. Elsevier Science.ISBN 978-0-444-52166-8.9. ^ab(Inggris)Sherry F. Queener, J. Alan Webber (1986).Beta-lactam antibiotics for clinical use. Informa Healthcare.ISBN 978-0-8247-7386-1.10. ^(Inggris)Tan TH, Tay L, Yeo M, Feng PH."Augmentin (Amoxycillin and clavulanic acid) in the treatment of urinary tact infections and skin and soft tissue infections.".Singapore Medical Journal (SMJ): 299302.11. ^(Inggris)C. READING, M. COLE (May 1997)."Clavulanic Acid: a Beta-Lactamase-Inhibiting Beta-Lactam from Streptomyces clavuligerus".ANTIMICROBIAL AGENT8 AIM CHEMOTHERAPY711(5): 852857.Jenis-jenis[sunting|sunting sumber]Antibiotik beta-laktam terbagi menjadi 4 golongan utama, yaitupenisilin, sefalosporin, carbapenem, dan monobactam[3].Penisilin[sunting|sunting sumber]Artikel utama untuk bagian ini adalah:Penisilin

Amoksisilin, salah satu contoh penisilin.Berdasarkan spektrum aktivitas antimikrobialnya,penisilinterbagi menjadi 4 kelompok, yaitu penisilin dini (terdahulu), penisilinspektrukluas,penisilinanti-stafilokokal, dan penisilin anti-pseudomonal (spektrum diperluas)[3]. Penisilin dini secara aktif mampu melawanbakteriyang sensitif, seperti golonganStreptococcusbeta-hemolitik,Streptococcusalfa-hemolitikdikombinasikan denganaminoglikosida),pneumococcus,meningococcus, dan kelompokClostridiumselainC. difficile[3]. Contoh dari penisilin terdahulu adalah penisilin G dan penisilin V[1]. Penisilin spektrum luas memiliki kemampuan untuk melawanbakteri enterikdan lebih mudah diabsorpsi olehbakteri gram negatifnamun masih rentan terhadap degradasi beta-laktamase, contohnya ampisilin, amoksisilin, mesilinam,bacampicillin, dll[3].Penisilin anti-stafilokokaldikembangkan pada tahun 1950-an untuk mengatasiS. aureusyang memproduksi beta-laktamase dan memiliki keunggulan tahan terhadap aktivitas beta-laktamase[3]. Contoh dari golongan ini adalahmethicillindancloxacillin[3]. Penisilin anti-pseudomonal dibuat untuk mengatasi infeksi bakteri gram negatif basil, termasukPseudomonas aeruginosa, contoh dari penisilin golongan ini adalah carbenicillin, ticarcillin, Azlocillin, dan piperacillin[3].Sefalosporin[sunting|sunting sumber]Antibioik sefalosporin terbagi menjadi 3 generasi, yang pertama adalahcephalothindancephaloridineyang sudah tidak banyak digunakan[3]. Generasi kedua (antara lain: cefuroxime, cefaclor, cefadroxil, cefoxitin, dll.) digunakan secara luas untuk mengatasiinfeksiberat dan beberapa di antaranya memiliki aktivitas melawan bakteri anaerob[3]. Generasi ketiga dari sefalosporin (di antaranya: ceftazidime, cefotetan, latamoxef, cefotetan, dll.) dibuat pada tahun 1980-an untuk mengatasiinfeksi sistemikberat karenabakterigram negatif-basil[3].Carbapenem[sunting|sunting sumber]Hanya terdapat satu agen antibiotik dari golongan carbapenem yang digunakan untuk perawatan klinis, yaitu imipenem yang memiliki kemampuanantibakterialyang sangat baik untuk melawan bakteri gram negatif-basil (termasukP. aeruginosa,Staphylococcus, danbacteroides)[3]. Penggunaan imipenem harus dikombinasikan dengan inhibitor enzim tertentu untuk melindunginya dari degragasienzimdariliverdi dalam tubuh[4].Monobactam[sunting|sunting sumber]Golongan ini memiliki struktur cincin beta-laktam yang tidak terikat ke cincin kedua dalam molekulnya[3]. Salah satu antibiotik golongan ini yang umum digunakan adalah aztreonam yang aktif melawan berbagaibakteri gram negatif, termasuk P. aeruginosa[3].

Mekanisme resistensi[sunting|sunting sumber]

Mekanisme degradasi antibiotik beta-laktam oleh enzim beta laktamase.Beberapa bakteri diketahui memiliki resitensi terhadap antibiotik beta-laktam, salah satu diantaranya adalah golonganStreptococcus aureusresisten-metisilin (Methicillin resistantStaphylococcus aureus/MRSA)[6]. Bakteri-bakteri yang resisten terhadap antibiotik beta-laktam memiliki 3 mekanisme resistensi, yaitu destruksi antibiotik dengan beta-laktamase, menurunkan penetrasi antibiotik untuk berikatan denganproteintranspepidase, dan menurunkan afinitas ikatan antaraproteinpengikat tersebut dengan senyawa antibiotik[7]. Beberapa bakteri sepertiHaemophilus influenzae, golonganStaphylococcus, dan sebagian besar bakteri enterik berbentuk batang memiliki enzimbeta-laktamaseyang dapat memecah cincin beta-laktam pada antibiotik tersebut dan membuatnya menjadi tidak aktif[7]. Secara detail, mekanisme yang terjadi diawali dengan pemutusan ikatan C-N padacincin beta-laktamdan mengakibatkanantibiotiktidak dapat berikatan dengan protein transpeptdase sehingga terjadi kehilangan kemampuan untuk menginhibisi pembentukan dinding sel bakteri[8]. Beberapa studi menyatakan bahwa selain ditemukan secara alami padabakterigram positif dan negatif, gen penyandi enzim beta-laktamase juga ditemukan pada plasmida dan transposon sehingga dapat ditransfer antarspesies bakteri[9]. Hal ini menyebabkan kemampuan resistensi akan antibiotik beta-laktam dapat menyebar dengan cepat[9]. Difusi antibiotik beta laktam ke dalam sel bakteri terjadi melalui perantaraanprotein transmembranyang disebutporinedan kemampuan difusinya dipengaruhi oleh ukuran, muatan, dan sifathidrofilikdari suatu antibiotik[8].Mengatasi resistensi antibiotik beta-laktam[sunting|sunting sumber]

Asam klavulanat, inhibitor beta-laktamase.Untuk mengatasi degradasi cincing beta-laktam, beberapa antibiotik beta-laktam dikombinasikan dengan senyawainhibitor enzimbeta-laktamase seperti asam clavulanat,tazobactam, atausulbactam[2]. Salah satu antibiotik beta-laktam yang resisten beta laktamase adalah augmentin, kombinasi amoxycillin dan asam klavulanat. Augmentin terbukti telah berhasil mengatasi infeksi bakteri padasaluran kemihdan kulit[10]. Asam klavulanat yng diproduksi dari hasilfermentasiStreptomyces clavuligerusmemiliki kemampuan untuk menghambatsisi aktif enzimbeta-laktamase sehingga menyebabkanenzimtersebut menjadi inaktif[11]. Beberapa jenis antibiotik beta-laktam (contohnyanafcillin) juga memiliki sifat resisten terhadap beta-laktamase karena memilikirantai sampingdengan letak tertentu[2].

AZTREONAMKode ATC:J01DF01Deskripsi.Turunan dari betalaktaminov, memiliki satu (Beta-laktamnoe) cincin.Bubuk kristal putih dan tidak berbau. Sangat sedikit larut dalam etanol, sedikit larutdalam metanol, larut dalam dimethylformamide, dimetil sulfoxide. Hampir nerastvorim di toluena, kloroform, etil asetat.Farmakologi aksi.Sun,bakterisida.Aplikasi.Berat generalized infeksi sistemik, karena gramotricationami mikroorganisme: infeksi saluran kemih, septicaemia, seksual menurunkan infeksi saluran pernafasan (termasuk. radang paru-paru, bronkitis), kulit dan jaringan lunak, organ panggul, tulang, paru-paru lokal abses, terutama pasien melemah dan gangguan sistem kekebalan tubuh; Pencegahan infeksi pasca bedah.Kontraindikasi.Hipersensitivitas, kehamilan, menyusui, periode neonatus.Gunakan dalam kehamilan dan menyusui.Kategori: pada janin oleh FDA (B). (Reproduksi hewan studi telah menemukan resiko efek yang merugikan pada janin, dan studi yang memadai dan baik dikontrol pada wanita hamil tidak lagi mengadakan.)Pada saat pengobatan harus berhenti menyusui.Efek samping.Sakit kepala, kebingungan, meningkatkan berkeringat, peningkatan waktu prothrombin, trombositopenia, diare, mual, muntah, rasa, meningkatkan di ALP, ALT dan AST, rasa sakit pada otot dan tulang, ruam kulit, gatal, flebit atau throm dengan/dalam pendahuluan, ketidaknyamanan dalam pendahuluan tanah/m.Interaksi.Meningkatkan (saling) penitsillinov Efek antibakteri, sefalosporin, aminoglycosides, Klindamisin, metronidasol.Overdosis.Ditandai dengan polimorfik (spesifik) manifestasi.Pengobatan:gejala, hemo- atau peritoneal dialisis.Dosis dan administrasi.B/m, di/dalamstruino dan menetes. Dosis yang ditetapkan secara individual tergantung pada lokasi dan tingkat keparahan infeksi, kerentanan. Dewasa dosis tunggal - 0,5-2 g (pasien dengan gangguan ginjal berat - dosis setengah) setiap 8-12 jam, dosis harian maksimum - 8 g; untuk anak-anak yang lebih tua dari 1 minggu - on 30 mg/kg, remaja 2 tahun 50 mg / kg setiap 6-8 jam.Tindakan pencegahan.Hati-hati harus ditunjuk untuk fungsi hati tidak mencukupi, reaksi alergi, termasuk. diinduksi oleh obat. Untuk anak di bawah 6 Jangan gunakan pelarut, yang mengandung alkohol Benzil.http://omedicine.info/id/aztreonam.htmlCatatan ini telah diposting pada hari Senin, Desember 6, 2010 di 21:51 dan filed underInstruksi penggunaan, Deskripsi - Id J. Antimikroba untuk penggunaan sistemik. Anda dapat mengikuti respon untuk entri ini melaluiRSS 2.0Tape. Kamu bisaTinggalkan komentar, atauTrackbackdari situs web Anda.Supriyatna, Jaka. 1996. Antibiotika Beta-Laktam Klasifikasi dan Permasalahannya. Majalah Ilmiah. 13 (124): 51-58.Gigure, Steeve. 2007.Antimicrobial therapy in veterinary medicine. Wiley-Blackwell.Mangla, Pavan dan KK Aggarwal. 2012. Review of Antibiotics in the Management of Respiratory Infections: Cefaclor vs Amoxicillin- Clavulanate. Indian Journal of Clinical Practice. 22 (11): 571-575.