Produksi Antibiotik (Manufacture Of Antibiotics) Marlia Singgih Wibowo Sekolah Farmasi ITB Klasifikasi antibiotik berdasarkan mekanisme aksi nya

Transkripsi

1 Pendahuluan Produksi Antibiotik (Manufacture Of Antibiotics) Marlia Singgih Wibowo Sekolah Farmasi ITB Definisi antibiotik pd awalnya adalah suatu senyawa (substance) yg dihasilkanolehsatu mikroba, yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba lain Definisi sekarang : suatu senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroba, atau yang diproduksi seluruh atau sebagian nya secara sintesis kimia, yang dalam konsentrasi kecil dapat menghambat pertumbuhan mikroba lain Klasifikasi antibiotik berdasarkan mekanisme aksi nya Inhibisi sintesis dinding sel (penisilin, sefalosporin, glikopeptida) Inhibisi sintesis protein (aminoglikosida, tetrasiklin, kloramfenikol, klindamisin) Inhibisi sintesis asam nukleat (rifampisin, sulfonamida, trimetoprim) Inhibisi fungsi membran sel (amfoterisin B, triazol, imidazol) Klasifikasi berdasarkan Srukturnya Beta laktam Tetrasiklin Rifamisin Aminoglikosida Makrolida Linkosamida Streptogramin Polipeptida Glikopeptida Antifungi antibiotik (griseofulvin, poliena) Antibiotik sintetik Anti virus Kombinasi (sefalosforin asam klavulanat) Kloramfenikol

2 Produksi antibiotik Mikroorganisme Penyiapan inokulum Proses fermentasi Kontrol pada proses fermentasi Panen hasil fermentasi Pemurnian Proses Fermentasi Supply oksigen Temperatur Defoaming agent Media fermentasi Transfer/sampling system Pemisahan sel Isolasi Proses umum fermentasi Parameter yang mempengaruhi Raw Material Sel mikroba Mikroorganisme (strain unggul?) Sterilisasi Fermentasi Penyiapan inokulum Substrat (jenis, jumlah) Produk (jenis, stabilitas) Kondisi fermentasi (internal, eksternal) By product Pemisahan Bioreaktor (jenis, kualitas) Penghancuran sel Isolasi & purifikasi Pengolahan limbah Tahap Isolasi dan purifikasi Pengolahan limbah Formulasi

3 Mikroorganisme Substrat Fisiologi Morfologi Pertumbuhan Karakteristik pertumbuhan Kebutuhan lingkungan Pola produksi metabolit Komposisi Sifat fisika dan kimia Proses sterilisasi Konversi Rancangan formulasi media Limbah post-fermentation process Stabilitas genetik Produk Intrasel, ekstrasel Proses panen Perhitungan hasil Sensitivitas terhadap degradasi By-product Kondisi fermentasi Lingkungan fisik Lingkungan kimia DO2, pco2 Mass transfer Kadar nutrisi Karakteristik mixing Aerasi dan agitasi

4 Bioreaktor Jenis bioreaktor Komponen instrumen Cara Sterilisasi Parameter proses Isolasi dan Purifikasi Proses aseptik Pemisahan, fraksinasi, isolasi Purifikasi Kontrol dn Optimasi Parameter kontrol : parameter fisika, kimia Kontrol konvensional Kontrol otomatis : Parameter fisika : koefisien transfer massa, viskositas Parameter kimia : densitas sel, laju oksigen, kuosien respirasi, penggunaan substrat, panas Produksi Penisilin G Penicillium notatum (1926) Penicillium chrysogenum (1940) 1980 an dilakukan usaha peningkatan produksi melalui strain improvement (mutasi fisik atau kimia) sehingga produksi mencapai 20g/L dibandingkan wildtype nya yg hanya 2mg/L Genetic engineering : seleksi strain

5 Produksi Penisilin V Penambahan donor gugus asil yang berbeda di dalam medium nya penambahan prekursor Asam fenoksi asetat (sdg kan pada penisilin G prekursornya asam fenil asetat Pada jalur biosintesis nya rantai samping alfaaminoadiphyl dari isopenisilin N diganti dengan gugus fenoksiasetil Membuka peluang untuk pengembangan penisilin menjadi sefalosporin Produksi Sefalosporin C (Cephalosporin C) Generasi 1 Sefalosporin : modifikasi kimia Penisilin G atau V Mikroorganisme : Acremonium chrysogenum Inti struktur : 7 ACA (penisilin 6 APA) Jalur biosintesis sefalosporin : isopenisilin N Penisilin N des asetoksi sefalosporin C des asetil sefalosporinc sefalosporin C Usaha usaha perbaikan Teknik DNA rekombinan untuk meningkatkan produktivitas mikroorganisme produksi Amplifikasi jumlah copy gen Penyempurnaan ekspresi gen Manipulasi produksi di dalam sel bakteri Isolasi produk tanpa solvent penggunaan sistem adsorpsi menggunakan karbon atau resin