analisis instrumen Anca

Kata Pengantar Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat & hidayah-Nya sehinggga Makalah tentang “Pembagian Kromatografi” ini dapat terselesaikan. Kami juga mengucapkan banyak terima kasih bagi seluruh pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini, khususnya selaku pembimbing Mata Kuliah Analisis Instrumen yang senantiasa memberikan bimbingan dan masukan serta tak lupa pula kami ucapkan terimah kasih kepada teman-teman kelompok yang telah banyak membantu dalam penyelesaian makalah serta masukan yang telah diberikan selama ini. Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempuraan. Oleh karena itu, segala masukan & kritikan sangat kami harapkan. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada berbagai pihak, khususnya dalam rangka pengembangan ilmu pengetahuan. Makassar, Januari 2013 Penulis   Daftar Isi Kata Pengantar....................................................................................................................... Daftar Isi................................................................................................................................ BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang..................................................................................................... B. Rumusan masalah................................................................................................. C. Tujuan................................................................................................................... BAB II PEMBAHASAN KROMATOGRAFI CAIR................................................................................................. A. KROMATOGRAFI CAIR BERPERFORMA TINGGI..................................... B. SIZE EXCLUSION CHROMATOGRAPHY.................................................... C. REVERSE PHASE CHROMATOGRAPHY..................................................... BAB III PENUTUP A. Kesimpulan........................................................................................................... B. Saran..................................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................   BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kromatografi adalah suatu nama yang diberikan untuk teknik pemisahan tertentu. Cara yang asli telah diketengahkan pada tahun 1903 oleh TSWEET yang digunakan untuk pemisahan senyawa-senyawa yang berwarna, dan nama kromatografi diambil dari senyawa yang berwarna. Meskipun demikian pembatasan untuk senyawa-senyawa yang berwarna tak lama, dan sekarang hamper kebanyakan pemisahan secara kromatografi digunakan juga untuk senyawa-senyawa yang tak berwarna, termasuk gas. Pada dasarnya semua cara kromatografi menggunakan dua fasa yaitu satu fasa tetap (stationary) dan yang lain fasa bergerak (mobile). Pemisahan-pemisahan tergantung pada gerakan relative pada dua fasa ini. Fasa tetap dapat berupa zat padat atau cair. Jika fasa tetap berupa zat padat maka cara tersebut dikenal dengan nama kromatografi serapan. Jika fasa tetap berupa zat cair maka cara tersebut dikenal dengan nama kromatografi partisi. Sedangkan fasa bergerak dapat berupa zat cair atau gas. Berbagai jenis pemisahan yang sederhana dengan kromatografi kertas telah dikerjakan dimana prosesnya dikenal sebagai “analisis kapiler”. Metode-metode seperti ini sangat bersesuaian dengan kromatografi serapan, dan sekarang kromatografi kertas dipandang sebagai perkembangan dari system partisi. Salah satu zat padat dapat digunakan untuk menyokong fasa tetap yaitu bubuk selulosa. B. Rumusan Masalah a. Apa yang dimaksud dengan HPLC (High Performance Liquid Cromatograph) ? b. Apa yang dimaksud dengn Size Exclusion Chromatography ? c. Apa yang dimaksud dengan Reverse Phase Chromatography ? C. Tujuan Agar mahasiswa mampu menjelaskan dan memahami berbagai macam kromatografi cair. BAB II PEMBAHASAN KROMATOGRAFI CAIR (LIQUID CHROMATOGRAPHIY) Kromatografi cair (LC) adalah teknik pemisahan di mana fase gerak adalah cairan. kromatografi cair dapat dilakukan baik dalam kolom atau pesawat. kromatografi cair hari kini yang umumnya menggunakan kemasan partikel kecil yang sangat dan tekanan yang relatif tinggi disebut sebagai kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC). Dalam teknik HPLC, sampel dipaksa melalui kolom yang dikemas dengan fase diam terdiri dari tidak teratur atau partikel berbentuk bola, sebuah lapisan monolitik berpori , atau membran berpori oleh a) cairan mobile (fase pada tekanan tinggi. HPLC secara historis dibagi menjadi dua kelas yang berbeda-sub berdasarkan polaritas fase gerak dan diam. Metode di mana fase diam lebih polar dari fase gerak (misalnya toluena sebagai fase gerak, silika sebagai fase diam) ini disebut kromatografi fasa normal cair (NPLC) dan campuran air-metanol berlawanan (misalnya sebagai fase gerak dan C18 = octadecylsilyl sebagai fase diam) adalah terbalik disebut kromatografi fase cair (RPLC). Ironisnya “fase normal” memiliki aplikasi yang lebih sedikit dan RPLC karena itu digunakan jauh lebih. Teknik khusus yang datang di bawah ini luas pos yang tercantum di bawah ini. Ini juga perlu dicatat bahwa teknik berikut ini juga dapat dianggap cair kromatografi protein cepat jika tekanan tidak ada digunakan untuk menggerakkan fase mobile melalui fase diam. Kromatografi cair merupakan teknik yang tepat untuk memisahkan ion atau molekul yang terlarut dalam suatu larutan. Jika larutan sampel berinteraksi dengan fase stasioner, maka molekul-molekul didalamnya berinteraksi dengan fase stasioner; namun interaksinya berbeda dikarenakan perbedaan daya serap (adsorption), pertukaran ion (ion exchange), partisi (partitioning), atau ukuran. Perbedaan ini membuat komponen terpisah satu dengan yang lain dan dapat dilihat perbedaannya dari lamanya waktu transit komponen tersebut melewati kolom.[3] Terdapat beberapa jenis kromatografi cair, diantaranya: reverse phase chromatography, High Performance Liquid Chromatography (HPLC), size exclusion chromatography, serta supercritical fluid chromatography. A. KROMATOGRAFI CAIR BERPERFORMA TINGGI Kromatografi cair berperforma tinggi (high performance liquid chromatography, HPLC) merupakan salah satu teknik kromatografi untuk zat cair yang biasanya disertai dengan tekanan tinggi. Seperti teknik kromatografi pada umumnya, HPLC berupaya untuk memisahkan molekul berdasarkan perbedaan afinitasnya terhadap zat padat tertentu. Cairan yang akan dipisahkan merupakan fase cair dan zat padatnya merupakan fase diam (stasioner). Teknik ini sangat berguna untuk memisahkan beberapa senyawa sekaligus karena setiap senyawa mempunyai afinitas selektif antara fase diam tertentu dan fase gerak tertentu. Dengan bantuan detektor serta integrator kita akan mendapatkan kromatogram. Kromatorgram memuat waktu tambat serta tinggi puncak suatu senyawa. HPLC (High Performance Liquid Chromatography) atau biasa juga disebut dengan Kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) dikembangkan pada akhir tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an. Saat ini, HPLC merupakan teknik pemisahan yang diterima secara luas untuk analisis bahan obat, baik dalam bulk atau dalam sediaan farmasetik. SISTEM PERALATAN HPLC Instrumentasi HPLC pada dasarnya terdiri atas: wadah fase gerak, pompa, alat untuk memasukkan sampel (tempat injeksi), kolom, detektor, wadah penampung buangan fase gerak, dan suatu komputer atau integrator atau perekam.   Diagram skematik sistem kromatografi cair seperti ini : 1. Wadah Fase gerak dan Fase gerak Wadah fase gerak harus bersih dan lembam (inert). Wadah pelarut kosong ataupun labu laboratorium dapat digunakan sebagai wadah fase gerak. Wadah ini biasanya dapat menampung fase gerak antara 1 sampai 2 liter pelarut. Fase gerak atau eluen biasanya terdiri atas campuran pelarut yang dapat bercampur yang secara keseluruhan berperan dalam daya elusi dan resolusi. Daya elusi dan resolusi ini ditentukan oleh polaritas keseluruhan pelarut, polaritas fase diam, dan sifat komponen-komponen sampel. Untuk fase normal (fase diam lebih polar daripada fase gerak), kemampuan elusi meningkat dengan meningkatnya polaritas pelarut. Sementara untuk fase terbalik (fase diam kurang polar daripada fase gerak), kemampuan elusi menurun dengan meningkatnya polaritas pelarut. Fase gerak sebelum digunakan harus disaring terlebih dahulu untuk menghindari partikel-partikel kecil ini. Selain itu, adanya gas dalam fase gerak juga harus dihilangkan, sebab adanya gas akan berkumpul dengan komponen lain terutama di pompa dan detektor sehingga akan mengacaukan analisis. Elusi dapat dilakukan dengan cara isokratik (komposisi fase gerak tetap selama elusi) atau dengan cara bergradien (komposisi fase gerak berubah-ubah selama elusi) yang analog dengan pemrograman suhu pada kromatografi gas. Elusi bergradien digunakan untuk meningkatkan resolusi campuran yang kompleks terutama jika sampel mempunyai kisaran polaritas yang luas. Fase gerak yang paling sering digunakan untuk pemisahan dengan fase terbalik adalah campuran larutan bufer dengan metanol atau campuran air dengan asetonitril. Untuk pemisahan dengan fase normal, fase gerak yang paling sering digunakan adalah campuran pelarut-pelarut hidrokarbon dengan pelarut yang terklorisasi atau menggunakan pelarut-pelarut jenis alkohol. Pemisahan dengan fase normal ini kurang umum dibanding dengan fase terbalik. 2. Pompa Pompa yang cocok digunakan untuk HPLC adalah pompa yang mempunyai syarat sebagaimana syarat wadah pelarut yakni: pompa harus inert terhadap fase gerak. Bahan yang umum dipakai untuk pompa adalah gelas, baja tahan karat, Teflon, dan batu nilam. Pompa yang digunakan sebaiknya mampu memberikan tekanan sampai 5000 psi dan mampu mengalirkan fase gerak dengan kecepatan alir 3 mL/menit. Untuk tujuan preparatif, pompa yang digunakan harus mampu mengalirkan fase gerak dengan kecepatan 20 mL/menit. Tujuan penggunaan pompa atau sistem penghantaran fase gerak adalah untuk menjamin proses penghantaran fase gerak berlangsung secara tepat, reprodusibel, konstan, dan bebas dari gangguan. Ada 2 jenis pompa dalam HPLC yaitu: pompa dengan tekanan konstan, dan pompa dengan aliran fase gerak yang konstan. Tipe pompa dengan aliran fase gerak yang konstan sejauh ini lebih umum dibandingkan dengan tipe pompa dengan tekanan konstan. 3. Tempat penyuntikan sampel Sampel-sampel cair dan larutan disuntikkan secara langsung ke dalam fase gerak yang mengalir di bawah tekanan menuju kolom menggunakan alat penyuntik yang terbuat dari tembaga tahan karat dan katup teflon yang dilengkapi dengan keluk sampel (sample loop) internal atau eksternal. Posisi pada saat memuat sampel Posisi pada saat menyuntik sampel 4. Kolom dan Fase diam Ada 2 jenis kolom pada HPLC yaitu kolom konvensional dan kolom mikrobor. Kolom merupakan bagian HPLC yang mana terdapat fase diam untuk berlangsungnya proses pemisahan solut/analit. Kolom mikrobor mempunyai 3 keuntungan yang utama dibanding dengan kolom konvensional, yakni: • Konsumsi fase gerak kolom mikrobor hanya 80% atau lebih kecil dibanding dengan kolom konvensional karena pada kolom mikrobor kecepatan alir fase gerak lebih lambat (10 -100 μl/menit). • Adanya aliran fase gerak yang lebih lambat membuat kolom mikrobor lebih ideal jika digabung dengan spektrometer massa. • Sensitivitas kolom mikrobor ditingkatkan karena solut lebih pekat, karenanya jenis kolom ini sangat bermanfaat jika jumlah sampel terbatas misal sampel klinis. Meskipun demikian, dalam prakteknya, kolom mikrobor ini tidak setahan kolom konvensional dan kurang bermanfaat untuk analisis rutin.3] Kebanyakan fase diam pada HPLC berupa silika yang dimodifikasi secara kimiawi, silika yang tidak dimodifikasi, atau polimer-polimer stiren dan divinil benzen. Permukaan silika adalah polar dan sedikit asam karena adanya residu gugus silanol (Si-OH). Silika dapat dimodifikasi secara kimiawi dengan menggunakan reagen-reagen seperti klorosilan. Reagen-reagen ini akan bereaksi dengan gugus silanol dan menggantinya dengan gugus-gugus fungsional yang lain. Oktadesil silika (ODS atau C18) merupakan fase diam yang paling banyak digunakan karena mampu memisahkan senyawa-senyawa dengan kepolaran yang rendah, sedang, maupun tinggi. Oktil atau rantai alkil yang lebih pendek lagi lebih sesuai untuk solut yang polar. Silika-silika aminopropil dan sianopropil (nitril) lebih cocok sebagai pengganti silika yang tidak dimodifikasi. Silika yang tidak dimodifikasi akan memberikan waktu retensi yang bervariasi disebabkan karena adanya kandungan air yang digunakan. 5. Detektor HPLC Detektor pada HPLC dikelompokkan menjadi 2 golongan yaitu: detektor universal (yang mampu mendeteksi zat secara umum, tidak bersifat spesifik, dan tidak bersifat selektif) seperti detektor indeks bias dan detektor spektrometri massa; dan golongan detektor yang spesifik yang hanya akan mendeteksi analit secara spesifik dan selektif, seperti detektor UV-Vis, detektor fluoresensi, dan elektrokimia. Idealnya, suatu detektor harus mempunyai karakteristik sebagai berikut: • Mempunyai respon terhadap solut yang cepat dan reprodusibel. • Mempunyai sensitifitas yang tinggi, yakni mampu mendeteksi solut pada kadar yang sangat kecil. • Stabil dalam pengopersiannya. • Mempunyai sel volume yang kecil sehingga mampu meminimalkan pelebaran pita. • Signal yang dihasilkan berbanding lurus dengan konsentrasi solut pada kisaran yang luas (kisaran dinamis linier). • Tidak peka terhadap perubahan suhu dan kecepatan alir fase gerak. Beberapa detektor yang paling sering digunakan pada HPLC dengan karakteristik detektor seperti berikut : Detektor Sensitifitas (g/ml) Kisaran linier Karakteristik Absorbansi Uv-vis Fotometer filter Spektrofotometer spektrometer photo-diode array 5 x 10-10 5 x 10-10 > 2 x 10-10 104 105 105 Sensitivitas bagus, paling sering digunakan, selektif terhadap gugus-gugus dan struktur-struktur yang tidak jenuh. Fluoresensi 10-12 104 Sensitifitas sangat bagus, selektif, Tidak peka terhadap perubahan suhu dan kecepatan alir fase gerak. Indeks bias 5 x 10-7 104 Hampir bersifat universal akan tetapi sensitivitasnya sedang. Sangat sensitif terhadap suhu, dan tidak dapat digunakan pada elusi bergradien Elektrokimia Konduktimetri Amperometri 10-8 10-12 104 105 Peka terhadap perubahan suhu dan kecepatan alir fase gerak, tidak dapat digunakan pada elusi bergradien. Hanya mendeteksi solut-solut ionik. Sensitifitas sangat bagus, selektif tetapi timbul masalah dengan adanya kontaminasi elektroda. JENIS HPLC Pemisahan dengan HPLC dapat dilakukan dengan fase normal (jika fase diamnya lebih polar dibanding dengan fase geraknya) atau fase terbalik (jika fase diamnya kurang non polar dibanding dengan fase geraknya). Berdasarkan pada kedua pemisahan ini, sering kali HPLC dikelompokkan menjadi HPLC fase normal dan HPLC fase terbalik. Selain klasifikasi di atas, HPLC juga dapat dikelompokkan berdasarkan pada sifat fase diam dan atau berdasarkan pada mekanisme sorpsi solut, dengan jenis-jenis HPLC sebagai berikut: 1. Kromatografi Adsorbsi Prinsip kromatografi adsorpsi telah diketahui sebagaimana dalam kromatografi kolom dan kromatografi lapis tipis. Pemisahan kromatografi adsorbsi biasanya menggunakan fase normal dengan menggunakan fase diam silika gel dan alumina, meskipun demikian sekitar 90% kromatografi ini memakai silika sebagai fase diamnya. Pada silika dan alumina terdapat gugus hidroksi yang akan berinteraksi dengan solut. Gugus silanol pada silika mempunyai reaktifitas yang berbeda, karenanya solut dapat terikat secara kuat sehingga dapat menyebabkan puncak yang berekor. 2. Kromatografi fase terikat Kebanyakan fase diam kromatografi ini adalah silika yang dimodifikasi secara kimiawi atau fase terikat. Sejauh ini yang digunakan untuk memodifikasi silika adalah hidrokarbon-hidrokarbon non-polar seperti dengan oktadesilsilana, oktasilana, atau dengan fenil. Fase diam yang paling populer digunakan adalah oktadesilsilan (ODS atau C18) dan kebanyakan pemisahannya adalah fase terbalik. Sebagai fase gerak adalah campuran metanol atau asetonitril dengan air atau dengan larutan bufer. Untuk solut yang bersifat asam lemah atau basa lemah, peranan pH sangat krusial karena kalau pH fase gerak tidak diatur maka solut akan mengalami ionisasi atau protonasi. Terbentuknya spesies yang terionisasi ini menyebabkan ikatannya dengan fase diam menjadi lebih lemah dibanding jika solut dalam bentuk spesies yang tidak terionisasi karenanya spesies yang mengalami ionisasi akan terelusi lebih cepat. 3. Kromatografi penukar ion KCKT penukar ion menggunakan fase diam yang dapat menukar kation atau anion dengan suatu fase gerak. Ada banyak penukar ion yang beredar di pasaran, meskipun demikian yang paling luas penggunaannya adalah polistiren resin. Kebanyakan pemisahan kromatografi ion dilakukan dengan menggunakan media air karena sifat ionisasinya. Dalam beberapa hal digunakan pelarut campuran misalnya air-alkohol dan juga pelarut organik. Kromatografi penukar ion dengan fase gerak air, retensi puncak dipengaruhi oleh kadar garam total atau kekuatan ionik serta oleh pH fase gerak. Kenaikan kadar garam dalam fase gerak menurunkan retensi solut. Hal ini disebabkan oleh penurunan kemampuan ion sampel bersaing dengan ion fase gerak untuk gugus penukar ion pada resin. 4. Kromatografi Pasangan ion Kromatografi pasangan ion juga dapat digunakan untuk pemisahan sampel-sampel ionik dan mengatasi masalah-masalah yang melekat pada metode penukaran ion. Sampel ionik ditutup dengan ion yang mempunyai muatan yang berlawanan. 5. KromatogrSafi Eksklusi Ukuran Kromatografi ini disebut juga dengan kromatografi permiasi gel dan dapat digunakan untuk memisahkan atau menganalisis senyawa dengan berat molekul > 2000 dalton. Fase diam yang digunakan dapat berupa silika atau polimer yang bersifat porus sehingga solut dapat melewati porus (lewat diantara partikel), atau berdifusi lewat fase diam. Molekul solut yang mempunyai BM yang jauh lebih besar, akan terelusi terlebih dahulu, kemudian molekul-molekul yang ukuran medium, dan terakhir adalah molekul yang jauh lebih kecil. Hal ini disebabkan solut dengan BM yang besar tidak melewati porus, akan tetapi lewat diantara partikel fase diam. Dengan demikian, dalam pemisahan dengan eksklusi ukuran ini tidak terjadi interaksi kimia antara solut dan fase diam seperti tipe kromatografi yang lain. 6. Kromatografi Afinitas Dalam kasus ini, pemisahan terjadi karena interaksi-interaksi biokimiawi yang sangat spesifik. Fase diam mengandung gugus-gugus molekul yang hanya dapat menyerap sampel jika ada kondisi-kondisi yang terkait dengan muatan dan sterik tertentu pada sampel yang sesuai (sebagaimana dalam interaksi antara antigen dan antibodi). Kromatografi jenis ini dapat digunakan untuk mengisolasi protein (enzim) dari campuran yang sangat kompleks. DERIVATISASI PADA HPLC Derivatisasi melibatkan suatu reaksi kimia antara suatu analit dengan suatu reagen untuk mengubah sifat fisika-kimia suatu analit. Tujuan utama penggunaan derivatisasi pada HPLC adalah untuk: 1. Meningkatkan deteksi 2. Merubah struktur molekul atau polaritas analit sehingga akan menghasilkan puncak kromatografi yang lebih baik 3. Merubah matriks sehingga diperoleh pemisahan yang lebih baik 4. Menstabilkan analit yang sensitif. Detektor yang paling banyak digunakan dalam HPLC adalah detektor UV-Vis sehingga banyak metode yang dikembangkan untuk memasang atau menambahkan gugus kromofor yang akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu. Di samping itu, juga dikembangkan suatu metode untuk menghasilkan fluorofor (senyawa yang mamapu berfluoresensi) sehingga dapat dideteksi dengan fluorometri. Suatu reaksi derivatisasi harus mempunyai syarat-syarat sebagai berikut, yakni: produk yang dihasilkan harus mampu menyerap baik sinar ultraviolet atau sinar tampak atau dapat membentuk senyawa berfluoresen sehingga dapat dideteksi dengan spektrofluorometri; proses derivatisasi harus cepat dan menghasilkan produk yang sebesar mungkin (100 %); produk hasil derivatisasi harus stabil selama proses derivatisasi dan deteksi; serta sisa pereaksi untuk derivatisasi harus tidakmenganggu pemisahan kromatografi. Berbagai macam bahan penderivat telah tersedia antara lain : Gugus fungsional Reagen untuk dapat dideteksi dengan UV-Vis Reagen untuk dapat dideteksi dengan Fluoresen Asam-asam kaboksilat; asam-asam lemak;asam-asam fosfat p-nitrobenzil-N,N’-diisopropilisourea (PNBDI); 3,5-dinitrobenzil-N,N’-diisopropilisourea (DNBDI); p-bromofenasil bromida (PBPB) 4-bromometil-7-asetoksikumarin; 4-bromometil-7-metoksikumarin; Alkohol 3,5-dinitrobenzil klorida (DNBC); 4-dimetilaminiazobenzen-4-sulfinil (Dabsyl-Cl); 1-naftilisosianat (NIC-1). Aldehid; keton p-nitrobenziloksiamin hidroklorida (PNBA); 3,5-dinitrobenziloksiamin hidroklorida (DNBA); Dansil hidrazin Amin primer Fluoresamin o-ftalaldehid (OPA) Amin primer (1o) dan sekunder (2o) 3,5-dinitrobenzil klorida (DNBC); N-suksinimidil-p-nitrofenilasetat (SNPA); N-suksinimidil-3,5-dinitrofenilasetat (SDNPA); 4-dimetilaminiazobenzen-4-sulfinil (Dabsyl-Cl); 1-naftilisosianat (NIC-1). 7-kloro-4-nitrobenzo-2-oksa-1,3-diazol (NBD-Cl); 7-fluoro-4-nitrobenzo-2-oksa-1,3-diazol (NBD-F); Dansil klorida Asam-asam amino (peptida) 4-dimetilaminiazobenzen-4-sulfinil (Dabsil-Cl) Fluoresamin o-ftalaldehid (OPA) 7-kloro-4-nitrobenzo-2-oksa-1,3-diazol (NBD-Cl); 7-fluoro-4-nitrobenzo-2-oksa-1,3-diazol (NBD-F); Derivatisasi ini dapat dilakukan sebelum analit memasuki kolom (pre-column derivatization) atau setelah analit keluar dari kolom (post-column derivatization). B. SIZE EXCLUSION CHROMATOGRAPHY Size exclusion chromatography, atau yang dikenal juga dengan gel permeation atau filtration chromatography biasa digunakan untuk memisahkan dan memurnikan protein. Metode ini tidak melibatkan berbagai macam penyerapan dan sangat cepat. Perangkat kromatografi berupa gel berpori yang dapat memisahkan molekul besar dan molekul kecil. Molekul besar akan terelusi terlebih dahulu karena molekul tersebut tidak dapat penetrasi pada pori-pori. Pemisahan berbagai konstituen dengan meninjau perbedaann ukuran dan geometri molekul adalah dasar Kromatografi eksklusi. Peredaan ukuran menyebabkan beberapa partikel bergerak lebih cepat ddaari yang lainya sehingga menimbulkaan perbedan permukaan migrasi. Kromatografi eksklusi dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori yaitu : a) Teknik permeasi gel atau filtrasi gel, b) Eksklus dan reterdasi ion c) Inorganic molecular sieves A. Teknik Permeasi atau Filtrasi Gel Teknik permeasi atau Filtrasi adalah suatu teknik yang menguraikan campuran zat-zat sesuai dengan ukuran molekulnya. Teknik ini didasari atas inklusi dan eksklusi suatu zat terlarut melalui suatu fase diam yang terbuat dari gel polimer yang terikat silang ddan berpori heterogen. Dalam kromatografi eksklusi cair-padat pemisahan teradi antara vase cair di dalam partike gel dan cairan di luar mengelilingi partikel gel. Sebagai penunjang fase diam dalam pemisahan ini biasanya digunakan xerogel-xerogel. Xerogel adalah suatu gel organik yang dapat bersifat hidrofilik (yaitu : agar dan dekstran yang terikat silang pada poliakrilamida) ataupun hidrofobik (poistirena). Xerogel-xerogel ini tersedia di pasaran dengan nama dagang biogel p-2 (poliakrilamida),sepadex G-10-200 (dekstran) juga styrogel (gel polistirena yang dimodifikasi) dan agarose. Kolom yang digunakan adalah kolom biaya pengelusi (luent) dibiarkan mengalir karena grafitasinya. Laju aliran akan bertambah dengan bertambahnya ukuran partikel seperti kromatografi pertukaran ion, laju aliran juga dapat dipengaruhi oleh variasi porositas gel. Untuk suatu gel yang tidak padat, volume interstisi dapat diturukan dengan pemberian tekanan, volume eluent berkisar antara 25 – 100 ml. sepertii juga metode kromatografi lainnya, konsekwensi efluaennya diukur melalui sifat-sifat fisik yang sesuai seperti indeks refraksi, absorbansi,, intensitaas pendar flour atau sifat-sifat listriknya. Parameter-parameter kolom dapat dihubungkan secar matematik dengan Vb = Vo + Vi + Vr = Vo Vs Vi = m Sr/ Ps Vi =Vo + Kd Vi Dimana : Vi = volume bagiana dalam gel Vr = volume matriks gel Vs = volume total face diam gel m = berat gel Sr = volume pelarut yang dipakai Ps = kerapatan pelarut Kd = koefisien distribusi Pr = kerapatan gel Vb = volume bed Vo = volume di luar gel Pemisahann suatu tipe gel bergantung pada ukurran molekul dan sifat kimia dari zat yang akan dipisahkan. Misalkan biogel 0 – 10 digunakan untuk zat-zat dengan berat molekul berkisar antara 500-17000 satuan. Molekul dengan besar molekul diatas batas ini yaitu limit eksklusif, akan lewat saja tanpa rintangan dari gel. Di bawah limit eksklusi, zat tersebut akan terelusi pada volume elusi yang sesuai dengan volume bed total. Untuk bekerja dalam medium tidak berai, gel yang tepat digunakan adalah sephadex LH-20. Pemakain Kromatografi permeasi gel digunakan untuk analisis campran molekul dengan berat molkul yang berbeda seperti pemisahaan rafinosa, maltose, dengan menggunakan sephadex pada pH 7,0, laju aliran 5 ml/jam ddan H2O sebagai eluent. Pemisahan molekul- molekul dengan berat molekul sama dapat juga dilakukan dengan pemilihan yang tepat tipe gel dan tinggi kolomnya. Pengeluaran garam (desalting) adalah salah satu pemisahan yang meliputi pembebasan garam dan senyawa berberat dengan molekul makro. B. Eksklusi dan reterdarsi ion Eksklusi ion adalah suatu proses untuk memisahkan materi ionic dari materi nonionic didasari pada perbedaan distribusi pada ke dua tipe zat pelarut ini di antara vase resin penukar ion dan larutan air. Jika suatu resin penukar ion diletakkan dalam larutan elektrolit encer atau dalam air, konsentrasi elektrolit pada kesetimbangan dalam fase resin akan lebih kecil dari pada larutan sekelilingnya yaitu fase luarnya, tetapi bila resin diletakkan dalam suatu larutan nondielektrolit (dalam air), maka nonelektrolit ini akan berubah untuk terdistribbusi secara merata pada kedua fase. Jadi sebenarnya tidak terjadi penukaran ion dalam peristiwa absobsi elektrolit dan elektrolit tersebut. Karena ke dua tipe zat terlarut ini dapat diekstraksi dari resin dengan hanya mengencerkan larutan laurnya (sekelilingnya). Dengan air. Jiak suatu latutan yang mengandung baik materi-materi ionic dan nonionic diletakkan pada bagian atas kolom berisi resin dan dicuci dengan air, materi ionic akan mengalir mengelilingi partikel resin sedang materi nonionic berdifusi kedalam pertikel-partikel resin dan masuk kedalam rongga-rongga kosong antara partikel resin. Laju perpindahan materi nonionic akiabatnya akan lebih rendah dari pada komponen ionicnya dan akan teramati komponen ionic muncul terlebih dahulu sebagai efluen. Jelasbahwa resin penukaran ion digunakan sebagai fase diam, dank arena tidak terjadi penukaran ion, resindapat dipakai terus-menerustanpa regenerasi. • Mekanisme Eksklusi Ion Suatu resin penukaran ion tidaklah sama dengan absobsi biasa. Dengan mengatur jaringan muatan suatu resin, dapat diperoleh keadaan dimana hanya satu macam ion elektrolit yang dieksklusikan. Jumlah total elektrolit yang berdifusi kedalam resin dibatasi eloh prinsip elektronetralitas. Makin kuat terionisasi suatu resin penukaran makin efesien untuk eksklusi ion. Banyaknya garam yang erdifusi kedalam resin berkurang dengan bertamnbahnya kapasitas penukar ion suatu resin. Sebagian besar ion elektrolit berberat elektrolit rendah yang mudah larut dalam air, bebas berdifusi kedalam dan keluar resin tidak peduli besarnya kapasitas resin, sehingga cenderung berkonsentrasi sama dengan ke dua fase saat kesetimbangan tercapai. • Aplikasi Metode Ion Eksklusi Gula dan garam tidak dapat dipisahkan dengan metode ini karena ukuran dan ketidakmampuanya relative dari molekul sukrosa dan glukosa untuk berdifusi secara cepat kedalam fase resin. Pemisahan elektrolit kuat dan molekul netral paling baik dicapai dengan metode eksklusi ion, misalnya pemisahan NaCl dan etilen glikol, HCl dan HC3COOH, CH3COOH; NaCl dan etano. Riechenberg telah menggunakan teknik ini untuk pemisahan anggota deret Homolog, misalkan pemisahan asam asetat dan asam n- butirat. Gugusan sulfanat yang bersiafat asam pada resin penukaran ion, dapat menghasilkan efek garam pada materi organic dan cenderung untuk menehan efek absorbsi matriks resin. Oleh karena itu rieman menggunakan larutan garam sebagai pengganti larutan H2O untuk eluen dalam memisahkan methanol, etanol dan propanol. Efek yang menguntungkan adanya garam dalam eluen adalah efek garam selektif terhadap komponen nonionic dari fase larutannya. C. Molekular sieve anorganic – Zeolit Zeolit alam dan sintesis membentuk suatu saringan molekul untuk pemisahan gas-gas dan molekul organic berukuran organic berukuran kecil. Volume suatu zeolit terbentuk dari suatu rongga-romgga yang saling dihungbungkan dengan saluran-saluran (channels). Penyaringan dan aksi penghambatan dari saluran dikombinasikan dengan aktifitas adsobsi permukaan matriks Kristal sehingga memungkinkan digunakannya zeolit untuk memisahkan molekul—molekul yang lebih kecil dari ukuran saluran ini dari molekul yang lebih besar ukurannya dari ukuran saluran. Aktifitas permukaan dan geometris molecular berperanan dalam pemisahan ini. Secara structural zeolit adalah rangka tetrahedral yang bersatu membetuk struktur sarang tawon dengan rongga-rongga besar yang saling berhubungan melalui saluran-saluran kecil. Penampang lintang dari saluran inilah yang menentukan ukuran molekul yang dapat masuk ke dalam rongga-rongga. Ukuran dari posisi ion logam (misal Na, Ca) dalam Kristal zeolit,dan tipe struktur jaringan rangka tetra hedral alumina silica zeolit menentukan diameter efektif dari saluran-saluran tersebut. Beberapa macam tipe zeolit, misalkan tipe molecular sieve 4A adalah [Na12 (AlO2)12 (SiO2)12]. Molekul berdiameter lebih kecil dari 4A akan terabsorbsi, misalkan H2O, CO2, H2S, SO2dan hidrokarbon borongga 1-2 atom karbon. Etana dapat masuk kedalam molecular sieve 5A, yang dibuat dari molecular sieve 4A dengan menggantikan Na oleh Ca dan K. paraffin lantai lurus dapat masuk kedalamnya, demikian juga alcohol sampai dengan C 4, tetapi siklopropana tidak dapat masuk. Demikian juga asam naftanik dan olekul aromatic lainya. Tipe 10 x dan 13 x adalah Na8 (AlO2)80 (SiO2)106. Mereka mengabsobsi molekul berdiameter sampai 10 A. Molecular sieve mempunyai afinitas lebih besar terhadap molekul polar dan senyawa yang berpolarisasi karena induksi pada molekul nonpolar yang berukuran sama. Molekul-molekul polar tertahan dengan kuat dalam rongga Kristal. Pada pemurnian dan industry gas, molekul sieve digunakan untuk menghilangkan molekul-molekul tidak jenuh (polar). Zeolit digunakan juga sebagai medium berlangsungnya reaksi. Bahan kimia didalamnya sebagai hasil reaksi dapat dikeluarkan dengan menggunakan teknik vakum atau dengan pergeseran menggunakan materi yang berabsorbsi kuat, misalkan air. Molecular sieve ini dapat diaktifkan kemali dengan peanasan 200-3500 C. mereka juga digunakan dalam kromatografi gas padat sebagai fase diamnya dalam kolom. C. REVERSE PHASE CHROMATOGRAPHY Reverse phase chromatography merupakan alat analitikal yang kuat dengan memadukan sifat hidrofobik serta rendahnya polaritas fase stasioner yang terikat secara kimia pada padatan inert seperti silika. Metode ini biasa digunakan untuk proses ekstraksi dan pemisahan senyawa yang tidak mudah menguap (non-volatile). Kromatografi kolom dilihat dari jenis fasa diam dan fasa geraknya dapat dibedakan : a. Kromatografi fase normal Kromatografi dengan kolom konvensional dimana fase diamnya “normal” bersifat polar , misalnya silica gel, sedangkan fase geraknya bersifat non polar. b. Kromatografi fas terbalik Kromatografi dengan kolom yang fase diamnya bersifat non polar, sedangkan fasegeraknya bersifat polar; kebalikan dari fase normal. Dalam proses pemisahan dengan kromatografi kolom, adsorben silika gel harus senantiasa basahkarena, jika dibiarkan kering, kolom yang terbentuk dari silika gel bisa retak, sehingga prosespemisahan zat tidak berjalan optimal. Selain itu, kondisi yang senantiasa basah berperan untuk memudahkan proses elusi (larutan melewati kolom) dalam kolom. Kromatografi fase balik merupakan kebalikan dari kromatografi fase normal. Kromatografi fase balik menggunakan fase diam yang bersifat nonpolar, dan fase geraknya yang relatif lebih polar daripada fase diam. Fase diam yang umum digunakan adalah oktadesilsilan (ODS atau C18). Hampir 90 % senyawa kimia dapat dianalisis dengan kromatografi jenis ini (Meyer, 2004; Kazakevich and Lobrutto, 2007). BAB III PENUTUP A. Kesimpulan a. Kromatografi cair (LC) adalah teknik pemisahan di mana fase gerak adalah cairan. kromatografi cair dapat dilakukan baik dalam kolom atau pesawat. kromatografi cair hari kini yang umumnya menggunakan kemasan partikel kecil yang sangat dan tekanan yang relatif tinggi disebut sebagai kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC). b. Macam-macam kromatografi cair i. HPLC (HIGH PERFORMANCE LIQUID CROMATOGRAPH) ii. SEC (SIZE EXCLUSION CHROMATOGRAPHY) iii. RPC (REVERSE PHASE CHROMATOGRAPHY) B. Saran Demikian makalah ini di susun, tentunya banyak kekurangan baik dalam segi isi atau penyampaiannya. Oleh karena itu, saya mengharap kritik dan saran demi kesempurnaan makalah kami. Semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaca. Penulis juga berharap kromatografi gas yang telah disajikan dalam bab pembahasan dapat dijadikan referensi ataupun tambahan wawasan bagi pembaca sehingga dapat membedakannya dan dapat menerapkannya secara tepat.   DAFTAR PUSTAKA Settle, F (Editor), 1997, Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry, Prentice Hall PTR, New Jersey, USA. Meyer, F.R., 2004, Practical High-Performance Liquid Chromatography, 4th Ed., John Wiley & Sons, New York. Kealey, D and Haines, P.J., 2002, Instant Notes: Analytical Chemistry, BIOS Scientific Publishers Limited, New York. Kenkel, J., 2002, Analytical Chemistry for Technicians, 3th. Edition., CRC Press, U.S.A. Snyder, L. R., Kirkland, S.J., and Glajch, J.L., 1997, Practical HPLC Method Development, John Wiley & Son, New York. Munson, J.W., 1981, Phrarmaceutical Analysis: Modern Methods, Part A and B, diterjemahkan oleh Harjana dan Soemadi, Airlangga University Press, Surabaya. Cserhati, T. And Forgacs, E., 1999, Chromatography in Food science and Technology, Technomic Publishing, Lancaster, Basel. Adnan, Mochamad. 1997. Teknik Kromatografi untuk Analisis Bahan Makanan. Yogyakarta: Andi Offset Sastrohamodjojo Harddjono Dr. Kromatografi. IPB Press. Bogor 1985 Soebagio, Drs Dkk, Kimia Analitik II, Jica Common Textbook, Malang 2002 Underwood, Analisis Kimia Kuantitatif, Erlangga Jakarta. 2004   TUGAS MAKALAH ANALISIS INSTRUMEN JURUSAN FARMASI POLITEKNIK KESEHATAN MAKASSAR "PEMBAGIAN KROMATOGRAFI” DISUSUN OLEH : NAMA : Indah Resky Paingi (PO.71.3.251.11.1.070) Muliani (PO.71.3.251.11.1.079) Mutia Rahayu (PO.71.3.251.11.1.080) Theofilus (PO.71.3.251.11.1.096) Widyawati (PO.71.3.251.11.1.097) KELAS : Reg.B/2011 POLTEKKES KEMENKES MAKASSAR JURUSAN FARMASI 2011/2012

tiara ce es

HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS OBAT ANTIBIOTIKA Antibiotik adalah senyawa kimia khas yang dihasilkan oleh organisme hidup,termasu turunan senyawa dan struktur analognya yang dibuat secara sintetik, dan dalam kadar rendah mampu menghambat proses penting dalam kehidupan satu spesies atau lebih mikroorganisme pada. Pada awalnya antibiotika diisolasi dari mikroorganisme, tetapi beberapa antibiotika telah didapatkan dari tanaman tinggi atau binatang. Antibiotika berasal dari sumber-sumber berikut, yaitu Actinonycetales (58,2%),jamur(18,1%),tanaman tinggi(12,1%) Eubacteriales terutama Bacilli (7,7%), binatang (1,85), Pseudomonales (1,2%) dan ganggang atau lumut (0,9%). Antibiotika dapat dikelompokkan berdasarkan spektrum aktifitas, tempat kerja dan struktur kimianya Penggolongan antibiotka berdasarkan spektrum aktifitasnya: 1. Antibiotika dengan spektrum luas, efektif baik terhadap gram – positf maupun gram-negatif,contoh: turunan tetrasiklin,turunan amfenikol,turunan amininoglokosida,turunan makrolida lifanpisi,beberapa penurunan penisilin,seperti ampisilin,amoxilin,bakampisilin,karbenisilin,hetasilin,vipamsilin,sulbenisilin,dan tikarsilin,dan sebagian besar turunan sefalosforin. 2. Antibiotika aktifitasnya yang lebih dominan terhadap bakteri gram-positif conto: basitrasin,eritrimisin,sebagian besar turunan penisilin seperti benzilpenisilin,penisilin G prokain V, fenetisilin K,metisilin Na,nafsilin Na,oksasilin Na,kloksasilin Na,dikloksasilin Na dan floksasilin Na,turunan linkosamida,asam fusidat dan beberapa turunan sefalosforin 3. Antibitika yang aktifitasnya lebih dominan terhadap bakteri gram-negatif,contoh: kolistin,polimiksin B sulfat dan sulfomisin. 4. Antibiotika yang aktifitasnya lebih dominan terhadap mycobacteriae(antituberkulosis),contohnya: streptomisin,kanamisin,sikloserin,rifampisin,viomisi dan kapreomisin. 5. Antibiotika yang aktif terhadap jamur(anti jamur),contoh: griseofulvin dan antibitika polien,seperti nistatin, amvoterisin B dan kondisidin. 6. Antibiotika yang aktif terhadap neoflasma (antikanker),contoh: Aktinomisin,Gleomisin,daunorusmisin,Doksorubisin,Mitomisin dan Mitramisin. A. Antibiotika β-laktam Antibiotika yang strukturnya mengandung cincin β-laktam,banyak dikembangkan untuk pengobatan infeksi bakteri.Antibiotika β-laktam dibagi menjadi 3 kelompok yaitu turunan penisilin,sefalosforin dan β-laktam non klasik.turunan penisilin merupakan senyawa pilihan untuk pengobatan infeksi yang disebabkan oleh bakteri. Penggolongan antibiotika berdasarkan tempat kerjanya Tempat kerja antibiotik Proses yang dihambat Tipe aktivitas Dinding sel Penisilin Sefalosforin Basitrasin Vankomisin sikloserin Biosintesis peptidoklikan Biosintesis peptidoklikan Sintesis mukopeptida Sintesis mukopeptida Sintesis peptida dinding sel Bakterisit Bakterisit Bakterisit Bakterisit Bakterisit Membran sel Mistatin Amfoterisin B Polimiksin B Funsih membran Fungsih membran Integrits membran Fungisit Fungisit Bakterit Asam nukleat Mitimisin C Rifampisin Griseofulvin aktinomisin Biosintesis ADN biosintesis mARN Pembelahan sel,mikrotubuli biosintesis dan mARN Pangsidal(antikanker) Bakterisit Fungistatik Pansidal Ribosom Sub unit 30 S prokariotik Sub unit 50 S prokariotik Sub unit 60 S eukariotik Aminoglikosida Tetrasiklin Amfenikol Makrolida Linkosamida glutarimid Biosintesis protein Biosintesis protein Biosintesis protein Bakterisit Bakteriostatik Bakterisataik Bakterostatik Bakteriostatik Fungisit Mekanisme kerja antibiotika β-laktam Dindin sel bakteri adalah struktur yang kompleks dan berfungsih terutama sebagai selubung untuk melindungi protoplasma dan memberikan bentuk karakterisrik bakteri.komposisis struktur polimer dindin sel bakteri gram-positif berbeda dengan gram-negatif. Perbedaan struktur polimer dindin sel bakteri dapat dilihat pada tabel dibawah ini Polimer Gram-positif Gram-negatif petidoklikana asam teikoata asam teikuronata lipopolisakaridaa lipopretein fosfolitid protein polisakarida 50-100 lapis + + - - - +/- +/- 1-2 lapis - - + + + + - Keterangan : a : makromolekul yang hanya didapatkan pada prokariotik Pada tingkat molekul, mekanisme kerja antibiotika β-laktam ditunjukkan oleh karbon serangan nukleofil dari gugus hidroksil srin transpeptidase pada karbonil karbon cincin β-laktam yang bermuatan positif , sehigga terjadi hambatan biosintesis peptodoglikal. Akibatnya dindin sel menjadi lemah, dan tekanan turgor dari dalam ,dindin sel akan pecah atau lisis sehingga bakteri mengalami kematian. Antibiotika β-laktam hanya dapat membunuh bakteri pada fase pertumbuhan dan tidak dapat mempengaruhi bakteri yang dalam bentuk tidak aktif atau persisiten. Ini merupakan alasan mengapa pemberian penisilin,suatu bakterisid,bersama-sama dengan senyawa bakteriostatik, seperti turunan amfenikol, sulfanamida, tetrasiklin menjadi tidak rasional. Karena sel mamalia tidak mempunyai dindin, antibiotika β-laktam dan antibiotika lain yang menghambat biosintesis dindin sel bakteri bersifat sangat khas dan mempunyai toksitas yang selektif terhadap sel bakteri. Efek antibiotika β-laktam terhadap bakteri adalah : 1. Menghentikan pertumbuhan bakteri, dengan cara menghanbat biosintesis peptidoglikan 2. Menurunkan kelangsungan hidup kultur 3. Membuat sel menjadi lisis β-laktamase adalah enzim yang dapat mengaktifkan antibotika β-laktam. Pada bakteri garam-negatif, enzim β-laktamase terdapat pada ruang periplasma, suatu posisi yang strategis karena harus dilewati oleh antibiotika β-laktam sebelum mencapai sasaran. Pada bakteri garam-positif enzim tersebut dilepaskan kedalam medium dan merusak antibiotika β-laktam sebelum mencapai sel. Penghambat β-laktamase adalah senyawa yang dapat menetralkan enzim β-laktamase sehingga mencegah pengaktifan antibiotika β-laktam dan tanpa jalangan dapat secara bebas menunjukkan kerja bakterisidnya. Karena efek sinergisnya tersebut, mengmbat β-laktamase sering digunakan bersama-sma dengan antibitika β-laktam untuk mengatasi infeksi bakteri yang telah tahan. Contoh penghambat β-laktamase : asam klavulanat, asam olivanat, sulbaktam dan pivsulbaktam. 1. Turunan penisilin Penisilin pertama kali diisolasi dari kultur jamur penicillium notatu dan P. Chrysogenum. Turunannya dibuat dengan menggunakan prekursor, seperti asam karboksilat atau senyawa yang berhubungan, pada campuran fermentasi. Di bawah kondisi tertentu, prekursor tersebut bergabung dengan rantai samping membentuk turunan rantai samping baru. Cara ini kurang menguntungkan karena relatif mahal dan hanya sedikt yang berhasil. Pembuatan turunan penisilin secara sintetik murni juga sudah berhasil dilakukan, misal fenoksimetil penisilin, tetapi karena banyak memerlukan tahapan sintesis, memerlukan banyak biaya dan hasil relatif rendah, masih sangat sedikit turunan penisilin yang dibuat secara sintetik total. Dari P. Chyrsogenum telah berhasil diisolasi asam 6-aminopenisilanat, yang digunakan sebagai bahan dasar sintesis sejumlah besar turunan penisilin (penisilin semisintetik), yaitu dengan cara asilasi gugus 6-amino dengan asam karboksilat, asil klorida atau asam anhidrat. Stabilitas penisilin Kerusakan penisilin biasanya karena hidrolisis dan proses ini sangat dipengaruhi oleh pH latutan. Dalam suasana basa ion OH- atau air menyebabkan serangan neuklofil pada gugus karbonil cincin β-laktam, terbentuk asam penisiloat yang tidak aktif dan relatif stabil dalam suasana basa atau netral. Dalam suasana asam (pH < 3), ion H+ menyebabkan protonasi atom hidrogen cincin β-laktam, diikuti serangan nukleofil dari atom oksigen C karbinil β-laktam, cincin β-laktam terbuka, terjadi detasbilitas cincin teazolidin sehingga cincin terbuka membentuk asam penisilenat. Asam penisilenat tidak stabil dan mengalami degradasi melalui dua jalur,yaitu: a. Hidrolisis cincin okzasolon membentuk asam penamaldat yang tidak stabil dan segera terhidrolisis lebih lanjut membentuk penisilamin(produk mayor) dan sam penaldat. Dalam suasana asam penaldat akan mengalami dakarboksilat menjadi peniloaldehid. b. Penata ulangan sam penisilenat menjadi asam penilat, yang segera mengalami dekarboksilasi menjadi asam peniload. Secara klinik pada pengobatan in vivo, hal-hal yang mempengaruhi kestabialan penisilin antara lain adalah : a. Asam lambung, yang dapamenghidrolisis rantai samping amida dan membuka cincin β-laktam sehingga penisilin menjadi tidak aktif. b. Enzim penisilinase, yang terdiri dari β-laktamase dapat membuka cincin β-laktam sehingga penisilin menjadi tidak aktif, sedangkan asimilase (amidase) dapat merusak gugus asil, membentuk 6-APA,yang aktifitas anti bakterinya sangat rendah. Enzim penisilinase dihentikan oleh mikroorganisme yang tahan terhadap penisilin. Berdasarkan spektrum aktifitasnya turunan penisilin dibagi menjadi empat kelompok sebagai berikut : a. Penisilin yang aktif terhadap bakteri gran-positif, contoh : benzilpensilin,prokain penisilin G, benzatin G dan fenetisilin K. b. Penisilin yang aktif terhadap pseudomas aeruginosa, contoh : karbenesilin diNA, karindasilin, sulbenisilin, temosilin, tikarsilin diNA, azlosin, mezlosilin, piperasilin dan timoksisilin. c. Penisilin yang aktif terhadap staphylococcus aureus, contoh : etisilin NA, nafsilin NA, oksasilin NA, diklokasilin NA dan floksasilin NA. d. Penisilin dengan spektrum luas, contoh : ampisilin, amoksisilin, bakampisilin, karbenisilin, karindasilin, siklasilin, hetasilin, pivampisilin, sulbenisilin,talampisilin dan tikarsilin. Berdasarkan sifat fisika kimianya turunan penisilin dibagi menjadi 3 kelompok sebagai berikut : a. Penisilin yang tahan terhadap asam, contohnya : penisilin V dan penisilin K. b. Penisilin yang tahan terhadap β-laktamase, contoh : azidosilin, metizolin Na dan temosilin. c. Penisilin yang tahan terhadap asam dan tahan terhadap β-laktamase, conto :oksasilin Na, kloksasilin Na,dikloksasilin Na, floksasin Na, nafsili Na dan prazosilin. Turunan penisilin adalah senyawa bakterisid dengan indeks terapetik tinggi,bekerja lebih besar pada fasa perbanyakan mikroorganisme dibanding dengan dengan fasa istirahat. Sering digunakan sebagai pilihan obat untuk pencegah dan pengobatan infeksi yang disebabkan oleh bakteri tertentu pada penderita yang tidak alergi. Banyak turunan penisilisn yang hanya akttif terhadap bakteri Gram-positif karena struktur dinding sel Gram-positif lebih sensitif terhadap kerja penghambat obat, dibanding bakteri Gram-negatif. Turunan ini efektif terhadap infeksi yang disebabkan oleh neisseria sp.,β-hemolitikstreptococci, treponema palidum, bacillus anthracis, clostridum sp.,corynebacteriumdiphtheriae dan beberapa spesies actinomyces. Turunan penisilin yang mempunyai gugus hidrofil dan bentuk pra-obatnya menunjukan spektrum antibakteri yang sangat luas tidak hanya terhada bakteri Gram-positif tetapi juga terhadap Gram-negatif, seperti H.influenza, Eschericia coli, proteus mirabilis dan beberapa spesies salmonella, shigella pseudomonas. Efek samping penggunaan turunan penisilin antara lain dalah reaksi alergi (insiden1-8%), yang kadang-kadang dapat berakibat fatal. Reaksi alergi tersebut disebabkan penisilin dapat mengasilasi protein tertentu dalam tubuh, membentuk penisiloil protein. Suatu protein asing (antigen) yang merangsang pembentukan antibodi. Efek samping lain adalah gangguan saluran cerna, hematologis dan gangguan keseimbangan elektrolit. Penisilin yang digunakan secara luas antara lain adalah : a. Benzilpenisilin K (SK- penisilin G), adalah penisilin yang mudah diinaktifkan oleh asam lambung. Absorsi obat dalam saluran cerna agak rendah (25-33%), sehingga biasanya diberikan secara intra muskular dalam pelarut minyak sesami atau minyak kacang, untuk memperpanjang masa kerja obat. Obat terikat pada protein plasma 50-65%, kadar maksimum dicapai dalam15-30 menit setelah pemberian injeksi, dan waktu parunya 30 menit. Benzilpenisilin K efektif terhadap Gram-positif, digunakan untuk pengobatan difteri,gonorhu dan sifilis,serta untuk pencegahan bakteri endokarditis. Merupakan obat pilihan untuk pengobatan meningitis,faringitis dan pneumonia. Dosis 1.M : 500.000 usp unit,4 dd. b. K-fenoksimetilpenisilin (penisilin v,fenocin ospen),adalah turunan penisilin yang tahan asam dan dapat diberikan secara oral. Absoebsi obat dalam saluran cerna kurang sempurna (60%).± 80% obat terikat pada protein plasma, untuk mencegah demam reumatik :120-250 mg 2 dd. c. Oksasilin Na adalah turunan penisilin yang tahan terhadap asam dan tahan terhadap enzim penisilanase. Adanya gugus 3-fenil dan 5-metil pada cincin isosaksolil dapat mencegah pengikatan penisilin dengan sisi aktif β-laktamase dan relatif stabil terhadap hidrolisis asam sehingga dapat diberikan secara oral dengan efek cukup baik. Absorbsi dalam saluran cerna rendah (±30-35%) kadar darah efektif dicapai dalam ± 1 jam pemberian oral. V. Dosis oral : 0,5-1 g 4-6 dd, 1 jam sebelum makan. d. Ampisilin (Amcilin, Amfiben, Amplital, AMPI, Biopenam, Biopensyn, Omnipen, Penbritin, Pentrexil, Ultrepen, Viccillin), adalah antibiotik dengan spektrum luas, digunakan untuk pengobatan infeksi pada saluran nafas dan saluran seni, gonorhu, gastreonteritis, meningiris dan infeksi karen salmonella sp., seperti demam tipoid. Absorbsi obat dalam saluran cerna kurang baik (±30-40%), obat terikat dalam protei plasma ±20%. Kadar maksimal dicapi dalam 5 menit setelah injeksi inravena, 1 jam setelah injeksimuskular dan 2 jam setelah pemberian oral. Waktu parunya 0,5-1 jam . dosis oral : 250-500 mg 4 dd. e. Amoksilin (amxilin, amoxcillin, amoxipen, amoxan, bioxyllin, lemoxin, hiconcil, calmoxillin, medokcy, ospamox, polymox, Scannoxyl, Widecillin),adalah antibiotik dengan spektrum luas,digunakan untuk pengobatan infeksipada saluran napas,saluran empedu dan saluran seni,gonorhu,gastroenteritis,meningitas dan infeksi karena salmonella sp.,seperti tipoid. Amoksilin adalah penurunan penisilin yang tahan asam tetapi tidak tahan terhadap penisilinase.Beberapa keuntungan dibanding ampisilin adalah absorbsi obat dalam saluran cerna lebih sempurna,sehingga kadar darah dalam plasma dan saluran seni lebih tinggi, absopsi obat. Efek terhadap bacillus dysentery lebih rendah dibandung ampisilin karena lebih banyak obat yang diabsopsi oleh saluran cernah. Kadar darah maksimalnya dicapai dalam 1 jam setelah pemberin oral, dengan waktu paro ± 1jam. Dosis oral : 250-500 mg 3 dd f. Sulbenisilin di-Na (kedacillin), adalah antibiotik dengan spektrom luas, digunakan untuk pengobatan infeksi pada saluran nafas, saluran empedu dan saluran seni, otorhinologis dan infeksi superfisial. Sulbenisilin merupakan turunan penisilin hang tidak tahan terhadap penisilinase, efektif terhadap Gram-positif dan Gram- dan juga hasil anaerob seperti bacteroides sp, aktif terhadap pseudomonas aeruginosa. Sulbenisilin juga tidak tahan terhadap asam lambung sehingga harus diberikan secara intramuskular atau intravena, waktu paronya 2,5-3,2 jam. Dosis I.M atau I.V : 2-4 g per hari g. Tikarsilin di-Na adalah turunan penisilin yang tidak tahan terhadap penisilinase, efektif terhadap gram-positif dan gram-negatif, juga basil anaerob seperti bacteroides fragilis, aktif terhadap pseudomonas aeruginosa. Sifat-sifat dan kegunaannya serupa dengan sulbenisilin di-Na. Tikarsilin juga tidak tahan terhadap asam lambung sehinggan harus diberikan secara intramuskular atau intravena. Dosis I.M atau I.V : 3 gr 4 dd. Bentuk kombinasi turunan penisilin Bentuk kombinasi turunan penisilin pada umumnya untuk memperluas spektrum dan meningkatkan aktivitas anti bakteri Contoh paten kombinasi penisilin yang beredar dipasaran antara lain adalah augmentin (clavamox), timentin dan unasyn. a. Augmentin (kombinasi amoxicilin 250-500 mg dan asam klavulanat 125 mg). Augmentin digunakan untuk infeksi gram-positif dan gram-negatif, aerob dan anaerob, serta kuman yang membentuk penisilinase . amoksisilin adalah antibiotik dengan spektrom yang luas, sedang asam klavulanat merupakan penghambat enzim β-laktamase yang progresif dan takterpulihkan. Adanya asam plavulanat akan melindungi amoxisilin dari dekstruksi dan inaktivasi. Oleh enzim β-laktamse yang progresif dan takterpulihkan. Adanya asam plavulanat akan melindungi amoxisilin dari destruksi dan inaktivasi oleh enzim β-laktamase, yang dihasilakn oleh bakteri yang sudah tahan, sehingga aktivitas amoxisilin meningkat. Dosis oral : augmentin 250-500 mg 3 dd. b. Timentin ( kombinasi tikarsilin Na 1500/3000 mg dan kalium plavulanat 100/200 mg). Timentin digunakan untuk bakteri infeksi Gram-positif dan Gram-negatif, aerob dan anaerob, serta kuman yang membentuk penisilinase. Tikarsilin adalah antibiotik dengan spektrum luas yang tidak tahan terhadap asam lambung sehingga harus diberikan secara parenteral, sedang asam pplavulanat adalah penhambat enzim β-laktamse. Adanya asam plavulanat akan melindungi tikarsilin dari destruksi dan inaktivasi oleh enzim β-laktamase yang dihasilkan oleh bakteri yang sudah tahan. Dosis I.V. : timentin 3000 mg 3 dd. c. Unasyn ( sultamisilin 375 mg), mengandung ampicilin Na 220 mg dan sulbaktam Na 147 mg. Sultamisilin adalah ester ganda dari ampisilin dan sulbaktam yang terikat melalui gugus metilen. Unasyn digunakan untuk infeksi bakteri Gram-positif dan Gram-negatif, aeorob dan anaerob, serta kuman yang membentuk penisilinase. d. Ampisilin adalah antibiotika dengan spektrum yang luas, sedang sulbaktam adalah penhambat enzim β-laktamase yang progresif dan takterpulihkan. Adanya sulbaktam akan melindungi ampsilin dari destruksi dan inaktivasi oleh enzim β-laktamase yang dihasilkan oleh bakteri yang sudah tahan. Ketersediaan hayati obat, sesudah pemberian secara oral, ± 80%. Kadar plasma tertinggi ampisilin dalam sultamisilin ± 2 kali lebih tinggi dibanding ampisilin, pada dosis yang sama waktu paruh eliminasi obat ± 45-60 menit. Dosis oral unasyn : 375-750 mg 2 dd, I.V. atau I.M. : 1,5-12 gr 3-4 dd. ( gambar sultamisilin). 2. Turunan sefalosforin Pada awalnya, turunan sefalosforin didapatkan sebagai hasil isolasi ekstrak jamur Cephalosporium acremonium. Dari jamur ini dapat di isolasi 3 antibiotika, diantaranya adalah cefalosporin C. Dari senyawa inilah kemudian dilakukan modifikasi molekul untuk mendapatkan turunan sefalosforin yang digunakan sekarang ini. Banyak senyawa semisintetik turunan sefalosforin didapat sebagai hasil reaksi antara asam 7- aminosefalosforinat ( 7 ACA), suatu produk hidrolisis sefalosforin C dengan gugus atau senyawa yang sesuai. Turunan sefalosforin adalah antibiotika β-laktam, mempunyai dasar struktur mirip dengan penisilin, yaitu cincin β-laktam-dihidrotiazin ( sefem), mengandung 2 pusat atom asimetrik ( C6 dan C7) sehuingga dapat membentuk senyawa optis-aktif. Stereo kimia isomer sefalosforin alami dugambarkan sebagai berikut: ( gambar turunan sefalosforin) Hubungan struktur dan aktivitas a. Pada umunya turunan sefalosforin berbeda pada gugus-gugus yang terikat padaa posisi 7 atau 3 dari cincin sefem. Modifikasi substituen pada C-3 untuk mendapatkan sifat kimia fisika yang di kehendaki, sedang modifikasi pada C-7 untuk mengubah spektrum aktivitas. b. Adtanya gugus pendorong elektron pada posisi 3 meningkatkan resonansi enamin sehingga kereaktivan cincin β-laktam terhadap sisi aktif pada substrasin tt D- alanil-D-alanin dalam biosintesis peptidoglikan meningkat, akibatnya aktivitas anti bakterinya juga meningkat. c. Aktivitas biologis sangat tergantung pada rantai samping yang terikat pada posisi 7. Substitusi gugus metoxi pada posisi 7 seperti pada sefamisin meningkatkan ketahanan senyawa terhadap serangan β-laktamase. d. Pergantian isosteri dari atom S pada cincin dihidrotiazin atau oksasefem. Turunan baru tersebut, yang didapatkan melalui sintesis, menunjukan spektrum antibakteri yang lebih luas. Turunan sefalosforirn berdasarkan sistem generasi dibagi menjadi 3 kelompok yaitu: a. Sefalosforin generasi pertama Sebagian besar turunan ini diperkenalkan untuk pengguanaan klinik antara tahun 1960 dan 1970. Spektrum antibakterinya lebih sempit dibanding generasi berikutnya, terutam aktif pada cocci, kecuali enterococci, e.coli, K. Pneumoniae, P. Mirabilis, Salmonella sp. Dan Shigella sp. Turunan ini tahan terhadap β-laktamase luar sel yang dihasilakn oleh S. Aureus tetapi tidak tahan bila dihasilkan oleh bakteri Gram-negatif. Waktu paruh eliminasinya relatif pendek dan kemampuan untuk menembs cairan serebrospinal rendah. Contoh : sefadroksil, sefazolin, sefasetril, sefaleksin, sefaloridin, sefalotin Na, sefapirin dan sefadrin. Struktur kimia sefalosporin generasi pertama dapat dilihat pada tabel 20. b. Sefalosporin generasi kedua Turunan ini diperkenalkan untuk penggunaan klinik sekitar akhir tahun 1970. Spektrum antibakterinya hampir sama dengan generasi pertama, tetapi secara umum turunan ini lebih aktif terhadap bakteri gram-negatif enterik, dan tahan terhadap β-laktamase. Waktu paruh eliminasinya relatif sama dengan generasi pertama tetapi kemampuan menembus cairan serebrospinal lebih baik. Contoh : sefaklor, sefamandol, sefamandol nafat, sefotetan di-Na, sefbuperazon, sefmetazol, sefoksitin, sefuroksim Na dan sefuroksim aksetil. Struktur kimia sefalosporin generasi kedua dapat dilihat pada tabel 21 c. Sefalosporin generasi ketiga Turunan ini diperkenalkan untuk penggunaan klinik dalam tahun 1980. Spektrum antibakterinya lebih luas dibanding generasi sebelumnya. Secara umum turunan ini aktif terhadap bakteri gram-negatif yang telah resisten, lebih tahan terhadap β-laktamase, tetapi kurang aktif terhadap bakteri gram-positif. Beberapa dari turunan ini aktif terhadap Pseudomonas aeruginosa. Contoh : sefmenoksin HCL, sefiksim, sefodizim, swfotakzim Na, seftazidim, seftizoksim Na, seftriakson Na, sefminox, sefoferazon Na, sefotiam, sefpimizol, sefsoludin dan moksalaktam. Berdaakan struktur kimianya turuunan sefalospirin dibagi menjadi 4 kelompok yaitu sefalosporin klasik,pra-sefalosporin, sefamisin dan oksasefam. a. Sefalosforin klasik Golongan ini dibedakan berdasarkan subsitituen pada posisi 3 dan tipe 7- asilamino pada rantai samping. Gugus-gugus penting dalam sefalosporin klasik yang terikat pada posisi C-3 anntara lain adalah : 1). Asetiloksimetil, gugus ini akan dihidrolisis mengasilkan sefalosporin, dengan efek anti bakteri lebih rendah, contoh : sefatoksim, sefasetril, sefalotin, sefapirin. 2). Karmamoiloksimetil, gugus ini membuat senyawa menjadi stabil terhadap proses metabolisme sehingga kadar obat dalam darah lebih tinggi dan rekoverin urin lebih baik, contoh : sefoksitin dan sefuroksim 3). Metil, ggus ini mencegah reaksi dari sesefalosporin pada posisi tersebut dan menghambat metabolismenya, contoh : sefadroksil, safaleksin dak safradin. 4). Metilpiridium, yang kadang-kadang tersubsitusidengan gugus lain. Adanya gugus metilpiridium memberikan beberapa keuntungan farmakokinetik, seperti peningkatan kelarutan dalam air, peningkatan stabilitas metabolik, pengikatan dengan protein serum yang rendah, kadar obat dalam darah yang tinggi dan mengurangi rasa nyeri saat injeksi. Contoh : sefpimizol, sefsulodin, seftazidin, dan sefaloridin. 5). Nukleufil sulfur, misal : metiltetrazoliltiomatil. Gugus ini meningkatkan aktivitas terhadap bakteri Gram-negatif dan mengembangkan beberapa sifat farmakokinetik, seperti meninhgkatkan kadar obat dalam darah dan memperpanjang masa kerja obat. Contoh : sefamandol, sefmetazol, sefoferazon, sefotetan, sefotiam, dan sefiramid. Turunan sefalosporin adalah senyawa bakterisid dengan indeks terpetik (batas keamanan) tinggi, efektif untuk pengobatan infeksi staphylococcu sp. Dan strepcoccus sp. Yang telah tahan terhadap penisilin, E.coli dan p.mirabilis dan digunakan secara luas untuk mencegah infeksi selama dan sesudah pembedahan. Turunan ini juga merupakan obat pilihan untuk obat infeksi berat yang disebabkan klebsiella sp. Efek samping yang umum adalah reaksi hipersensivitas, seperti urtikaria,eosinofilia dan demam, tetapi jarang yang fatal. Efek samping lain adalah leukopenia, neutropenia, trombositopenia, gangguan saluran cerna, perubahan fungsih ginjal dan hati, kandidiasis dan suprainfeksi entero coccus. 3. Turunan β-laktam nonklasik Β-laktam nonklasik adalah antibiotik yang mengandung cincin β-laktam ,yang kadang-kadang bergabung dengan cincin lain yang terdiri dari 5 atau 6 atom. Dibanding dengan turunan penisilinatau sefalosporin, strukturnya mempunyai gambaran dasar yang berbeda demikian pula sifat biologisnya. β-laktam nonklasik dibagi menjadi 5 kalompok, yaitu turunan asam amidinopenisilanat, turunan asam penisilat, karbapenen, oksapenen dan β-laktam monosiklik. a.Turunan asam Amidinopenisilanat contoh:amdinosilin,bakmesilinan, dan pivmesilinam 1. Amdiosilin,merupakan senyawa yang tidak tahan terhadap asam dan tidak terabsorpsi oleh saluran cerna,sehingga di berikan secara injeksi intravena atau intramuskular.Dosis:10 mg/kg bb setiap 4 jam,untuk yang berat. 2. Bakmesilinan dan pivmesilinan adalah ester ganda amdinosilin.merupakan bentuk pra-obat yang dapat di berikan secara oral.Obat mudah diabaorpsi pada saluran cerna dan di tubuh segera terhidrolisis melepaskan senyawa induk aktif.Dosis oral:400 mg 3-4 dd. b. Turunan Asam penisilanat Contoh:sulbaktam,pivsulbaktam,dan sultamisilin 1) Sulbaktam,merupakanturunan asam penisilanat yang pertama kali digunakan dalam klinik.Pada umumnya obat di berikan secara parenteralkarena absorbsi oleh saluran cernah rendah 2) Pivbaktam,adalah pra-obat sulbaktam yang dapat di berikan secara oral.obat mudah di absorbsi oleh saluran cerna,dan di tubuh segerah di hidrolisis melepaskan senyawa induk aktif. 3) Sultamisin,adalah gabungan antara sulbaktam dan ampisilin yang dihubungkan yang melalui jembatan metilen.Pra-obat ini di tubuh terhidrolisis melepaskan senyawa aktif c. Karbapenen Contoh :Asparenomisin,karpetimisin C dan D imipenem dan asam olivanat Karbapenem adalah analog penisilin alami,yaitu atom S pada cincin atom tiazolidin di ganti dengan ikatan rangkap dan gugus metilen.Karbapenem mengandung atom S ,tidak dalam cincin tetapi dalam atom C3. Aktivitas antibakteri karbapenem tergantung pada tegangan cincin dan efek elektronik dari ikatan rangkap yang berdekatan .Adanya substituen terhadap β-laktamase dan menunjang peningkatan dengan enzim sasaran sehingga menghasilkan senyawa antibakteri dengan aktivitas serupa dengan sepalosporin genersinketiga. Asparenomisin A dan imipenem adalah antibiotika dengan spektrum luas,aktif terhadap bakteri Gram-positif dan Gram-negatif. Karpetimisin C dan asam olivanat engandung gugus sulfat yang dapat meningkatkan aktivitasnya sebagai penghambat β-laktamase.( struktur turunan karbpnen, hal 138). d. Oksapenem Contoh : asam klavulanat Asam klavulanat dapat diisolasi dari Streptomyces clavuligerus, mempunyai aktivitas antibakteri rendah tetapi sangat aktif sebagi deaktivator β-laktamase yang dihasilkan oleh bakteri yang tahan terhadap penisilin atau sefalosforin.( gbr,asm klvulnt hal 139) e. Turunan β-laktamase monosiklik Contoh : nokarsidin A, astereonam dan sulfasezin Nokarsidin A dihasilkan oleh Nicordia uniformis, mengandung gugus oksimino dalam bentuk konfigurasi sin dan rantai samping D-3-amino-3 karboksipropil yang berperan terhadaap aktivitas antibakterinya. Astreonam adalah turunan monobaktam yang mempunyai stabilitas tinggi terhadap β-laktamase. Aktivitas antibakteri Gram-negatif cukupan, sedang aktivitas terhadap cocci Gram-positif rendah. Sulfasezin adalah turunan monobaktam yang efektif terhadap bakteri Gram-negatif terutama Enterobacteriaceae, sedang aktivitas terhadap gram positif rendah.

ceers