7/23/2019 Makalah KPA
1/18
PENDAHULUAN
Eritromisin merupakan salah satu antibiotik pilihan utama yang penting yang
digunakan secara klinik untuk melawan infeksi bakteri Gram positif [1]. Dalam
pemakaiannya secara oral eritromisin kurang stabil dalam kondisi asam lambung,
ketidakstabilan eritromisin disebabkan karena dalam suasana asam, eritromisin
akan mengalami dekomposisi. Proses dekomposisi ini diinisiasi oleh serangan
nukleofilik internal gugus hidroksi ! terhadap gugus karbonil ". #erangan ini
menyebabkan terbentuknya ikatan eter internal antara ! dan " yang terdapat
pada cincin makrolakton dari eritromisin sehingga dihasilkan senyawa
eritralosamin $Gambar 1% [&].
#enyawa ini bersifat tidak aktif dan menurunkan akti'itas antibiotik
eritromisin dalam suasana asam lambung [&()].
*iosintesis eritromisin terdiri dari dua lintasan yaitu pembentukan cincin
makrolida !(deoksieritronolid(* $!(DE*% dan pembentukan eritromisin + dari !(
DE*. Pada pembentukan !(DE* terdapat enam langkah di mana pada langkah ke(
merupakan langkah paling kompleks yaitu terdiri dari kondensasi $-%, reduksi
(keto $/%, dehidrasi $D0% dan reduksi enoil $E/%. enurut Donadio et al. [(2]
proses reduksi enoil ini dikatalisis oleh en3im yang disebut reduktase enoil. En3im
7/23/2019 Makalah KPA
2/18
ini berperan dalam reduksi gugus enoil yaitu reaksi penghilangan atau
penghambatan ikatan rangkap $4,(karbonil tak 5enuh% men5adi ikatan 5enuh
$Gambar &% [!].
6eknik fermentasi dapat dilakukan dengan penambahan antimetabolit
isonia3id $780% pada Saccharopolyspora erythraea +6 11"1& yang kemudian
menghasilkan 9!,:(anhidroeritromisin(D yang lebih tahan asam dibanding
eritromisin +. -arena eritromisin + 5auh lebih poten dibandingkan dengan
eritromisin D dan , maka atas dasar tersebut penelitian ini dilakukan untuk
menghasilkan 9!,:(anhidroeritromisin( + melalui penambahan 780 ke dalam
7/23/2019 Makalah KPA
3/18
fermentasi Sac. erythraea +6 11!)2 $tipe liar% dengan menggunakan medium
0utchinson. ekanisme aksi isonia3id ter5adi dengan adanya pengikatan secara
ko'alen dengan 8+D$P%0. Pengikatan tersebut menyebabkan 8+D$P%0 tidak
mampu mereduksi gugus tak 5enuh $Gambar )% [:(;].
Liquid chromatography-mass spectrometry $
7/23/2019 Makalah KPA
4/18
identifikasi metabolit, identifikasi kemurnian suatu obat, identifikasi degradant,
kualitas kontrol dan kuantitatif bioanalisis suatu obat ["].
Penelitian ini bertu5uan untuk mempela5ari pola fragmentasi dari metabolit baru
9!,:(+nhidroeritromisin( + menggunakan Liquid Chromatography-Mass
Spectroscopy $6(7/ $#himad3u%, TLC-Scanner ++G dengan Sot'are CATS-
(, #pektrofotometer ?(is $*eckman D?(:BB%, 7nstrumen
7/23/2019 Makalah KPA
5/18
-ultur kemudian dipindahkan ke dalam &B m< medium inokulasi 7 menggunakan
medium 0utchinson $#igma%. #etelah ; 5am inkubasi, inokulum 7 dipindahkan ke
dalam 1BB m< medium inokulasi 77. >ermentasi dengan fermentor dilakukan
dengan memindahkan 1BB m< inokulum 77 ke dalam 1 < media produksi yaitu
menggunakan Tryptic Soy Broth $#igma% [)g=1BB mermentasi di dalam fermentor $>ermentor yang digunakan dilengkapi
dengan Bio Controller A!" #$%$ Appli&on* dilakukan dengan agitasi BB rpm,
suhu &; F dan p0 : $menggunakan p0 meter ethrohm !&B dan !"1%.
Penambahan antimetabolit 780 B,& $7sonia3id, >akultas >armasi ?G% untuk
menghambat proses reduksi enoil dalam biosintesis 9!,:(anhidroeritromisin(+
dilakukan pada akhir fase eksponensial $sekitar 5am ke(:& fermentasi dalam media
produksi% yaitu saat eritronolid belum terbentuk. Profil pertumbuhan dihitung
berdasarkan berat sel kering $*#-%, sedangkan profil produksi turunan eritromisin
dilakukan dengan mengukur 3ona hambatan dari bakteri u5i Micrococcus luteus
+6 ")1. #emua peralatan gelas dan media fermentasi disterilkan
menggunakanAutoclave $+ll +merican odel &!H, E+ !)B Eastern, E*
7/23/2019 Makalah KPA
6/18
Penegasan Struktur
Penegasan strukturnya dianalisis menggunakan spektrometer >6(7/ $#pektrometer
>6(7/ #himad3u%. *obot massanya dilakukan menggunakan spektrometer
7/23/2019 Makalah KPA
7/18
#ementara itu, profil produksi turunan eritromisin dilakukan dengan mengukur
3ona hambatan dari bakteri u5iM. Luteus +6 ")1$Gambar 2%.
7/23/2019 Makalah KPA
8/18
Pemurnian dan Isolasi
Scanning kromatogram metabolit campuran hasil fermentasi Sac. erythraea
+6 11!)2 menun5ukkan bahwa setelah penambahan 780 munculnya
komponen baru yaitu komponen I dan II, dengan /f berkisar dari B,)1 M B,2
dengan /f optimum B,2 untuk komponen I dan /f B,2: M B,!) dengan /f
optimum B,2; untuk komponen II. etabolit kedua komponen ini diduga adalah
metabolit baru yang lebih polar yang masih bercampur, muncul setelah
penambahan 780 $6abel 1%.
Peneasan Stru!tur
Analisis FT-IR
+nalisis spektra >6(7/ $Gambar :% terhadap isolat hasil fermentasi Sac. erythraea
+6 11!)2 dalam fermentor menun5ukkan adanya kemiripan dengan spektra 7/
eritromisin + standar $Gambar !%.
7/23/2019 Makalah KPA
9/18
"am#ar $% #pektrum 7/ isolat hasil fermentasi #accharopolyspora erythraea
+6 11!)2 dalam fermentor menggunakan medium 0utchinson dengan
penambahan 780.
*erdasarkan analisis 7/ eritromisin + standar kelihatannya ikatan N
pada bilangan gelombang 1!B,: cm(1 berada pada posisi 9!,: yang mengadakan
kon5ugasi dengan bentuk enol dari ; dan ". +kibat efek ini menyebabkan
turunnya intensitas puncak 'ibrasi beserta nomor bilangan dari gugus N@ keton.
ibrasi ulur ikatan N@ keton cincin aglikon muncul pada bilangan gelombang
1:1,! cm(1. Puncak 'ibrasi ulur dari gugus N@ lakton tidak 5elas pada
spektrum 7/ eritromisin + baku. enurut #il'erstein et al [1B] 'ibrasi ulur gugus
N@ lakton connugated berada pada bilangan gelombang 1:2B M 1:&B cm(1,
sedangkan gugus N@ lakton non conugated memberikan 'irasi ulur pada
bilangan gelombang 1;BB M 1:!B cm(1. Pada umumnya intensitas puncak 'ibrasiulur gugus keton 5auh lebih kuat dibandingkan dengan intensitas gugus lakton
[1B]. #ementara itu, spektra 7/ isolat hasil fermentasi menun5ukkan bahwa 'ibrasi
ulur ikatan gugus N@ keton pada bilangan gelombang 1!:B,& cm(1, sementara
gugus N@ lakton muncul berupa Obahu sekitar 1:BB cm(1. ibrasi (@ yang-
bondedpada bilangan gelombang 12!,& cm(1. #edangkan puncak yang berasal
dari 'ibrasi ulur gugus N besarnya adalah 1!!: M 1!B cm(1 untuk N
7/23/2019 Makalah KPA
10/18
unconugated, dan 1!BB cm(1 untuk N conugated. Dari data 7/ terlihat adanya
'ibrasi N pada bilangan gelombang 1!B,: cm(1.
*erdasarkan analisis ini kelihatannya ikatan N berada pada posisi 9!,: yang
mengadakan kon5ugasi dengan bentuk enol dari ; dan " $Gambar ;%.
+kibat efek ini menyebabkan turunnya intensitas puncak 'ibrasi beserta nomor
bilangan dari gugus N@ keton. Cuga adanya pita 'ibrasi (8 pada bilangan
gelombang 1B&&,! cm(1 dan pita 'ibrasi (@( glikosidik pada bilangan
gelombang 11B2,1 cm(1. Dengan demikian dapat diperkirakan bahwa metabolitini kemungkinan besar adalah turunan eritromisin. Perbandingan data spektra 7/
eritromisin + dengan isolat hasil fermentasi Sac. erythraea +6 11!)2 dapat
dilihat pada 6abel &.
Ta#el &%Perbandingan data spektra 7/ [1], eritromisin + baku dengan metabolit
campuran hasil fermentasi kultur. #accharopolyspora erythraea +6 11!)2
dalam fermentor dengan penambahan 780 B,&
7/23/2019 Makalah KPA
11/18
Analisis LC-MS (ESI-MS)
Analisis L'(MS Eritromisin(A Standar%
Data 7/ isolat hasil fermentasi menun5ukkan bahwa kemungkinan besar isolat
tersebut mengandung senyawa 9!,:(anhidroeritromisin(+. ?ntuk penegasan
struktur kimia spektroskopi massanya, maka dilakukan analisis
7/23/2019 Makalah KPA
12/18
+pabila kromatogram
7/23/2019 Makalah KPA
13/18
terbentuknya aglikon tak 5enuh $unsaturated lactone% dengan melepaskan ion
fragmen formaldehid $(0&@, m+ )B%. Pada spektrum E#7(# lakton tak 5enuh
ini memberikan intensitas puncak yang relatif besar $!B% dengan ion fragmen
pada m+ ))". #elan5utnya ter5adi pemecahan 4 pada gilkon tak 5enuh dengan
melepaskan ion fragmen @& $(@&, m+ %, pemecahan 4 ini menghasilkan
base pea&pada ion fragmen m+ &"2 $1BB%.
7/23/2019 Makalah KPA
14/18
"am#ar )&%Pola fragmentasi eritromisin(+ baku dalam E#7(# pada retention time
$/6% 2,2!(!,&B.
7/23/2019 Makalah KPA
15/18
Analisis L'(MS Terhada* Isolat Hasil Fermentasi%
-romatogram
7/23/2019 Makalah KPA
16/18
kemungkinan besar berasal dari 9!,:(anhidroeritromisin(+ $Gambar 1!%, yaitu
eritromisin(+ yang kehilangan molekul air $0&@% pada posisi !,:. Dari Gambar
1! 5uga terlihat munculnya spektrogram(massa pada m3 :1:,&!). *ila harga
spektrogram(massa ini diasumsikan sebagai [Q0]Q, maka harga sebenarnya
adalah :1!,&!). #pektrogram(massa ini berselisih 1: dengan * eritromisin(+,
puncak massa ini kemungkinan besar berasal dari 9!,:(+nhidroeritromisin(+
yang kehilangan gugus @0 pada posisi !,:.
7/23/2019 Makalah KPA
17/18
KESIMPULAN
>ermentasi Sac. erythraea +6 11!)2 dalam fermentor dengan
perlakuan penambahan 780 B,& menggunakan medium 0utchinson
menghasilkan turunan baru eritromisin yaitu 9!,:(+nhidroeritromisin(+ yang
berdasarkan analisis >6(7/ nya ikatan N berada pada posisi 9!,: yang
mengadakan kon5ugasi dengan bentuk enol dari ; dan ". 0al ini 5uga diperkuat
dengan data kromatogram
7/23/2019 Makalah KPA
18/18
DAFTA+ PUSTAKA
1. #eno, E.6. and 0utchinson, /., 1";!, The Biosynthesis o Tylosin and
)rythromycin in Stephen 0. 1ueener and L.). !ay 2)d*3 The Bacteria3 A
Treatise on Structure and 4unction, +cademic Press 7nc., @rlando, &2&(&:B.
&. @mura, #. and #akakibara, 1";, Chemical Modiication and Structure
Activity 5elationship o Macrolide in /mura S. 2)d* 3 Macrolide Antibiotics 3
Chemistry, Biology and 6ractise, +cademic Press, @rlando, 1&:(1"
). -irst, 0.+. and #ides, G., 1";",Antimicrob. Agents Chemother., )), ", 11)(
11;.
. Donadio, #., #te'en, 8.C., c. +lpine, C.*., #wanson, #.C., and -att3, leming, 7., 1"":, Spectroscopic Methods in /rganic
Chemistry, 2th ed., c. Graw 0ill, ambridge. ?-.
Top Related