Produksi Delta Pangkat 6,7-Anhidroeritromisin-A dari biakan Saccharopolyspora erythraea ATCC 11635

KHAIRAN, Prof.Dr. Umar Anggara Jenie, MSc.,Apt

2004 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Eritromisin telah digunakan secara luas untuk mencegah penyakit infeksi yang disebabkan oleh Staphylococcus. Namun dalam penggunaannya, eritromisin mempunyai kelemahan yaitu tidak stabil dalam suasana asam. Ketidakstabilan ini disebabkan karena dalam suasana asam eritromisin akan mengalami dekomposisi oleh serangan nukleofilik internal gugus hidroksi C6 terhadap gugus karbonil C9. Dekomposisi ini dapat dicegah dengan melakukan modifikasi struktur eritromisin, yaitu dengan menghilangkan gugus hidroksil atom C6. Biomodifikasi gugus hidroksil atom C6 dapat dilakukan dengan cara menghambat proses reduksi enoil pada langkah ke-4 biosintesis 6-deoksieritronolid-B. Penghambatan proses tersebut dapat dilakukan dengan cara penambahan antimetabolit isonicotonic hidrazide (INH) kedalam fermentasi produksi eritromisin. Dengan penghambatan tersebut diharapkan mikroba akan menghasilkan D6,7- Anhidroeritromisin-A yang lebih tahan asam daripada eritromisin A. Penelitian ini bertujuan untuk membuat turunan D6,7- Anhidroeritromisin-A dengan cara penambahan INH kedalam kultur Saccharopolyspora erythraea ATCC 11635 menggunakan medium Hutchinson; serta dilakukan elusidasi struktur kimia dari turunan D6,7- Anhidroeritromisin-A yang dihasilkan. Seleksi medium fermentasi Sac. erythraea ATCC 11635 pada produksi D6,7-Anhidroeritromisin-A dilakukan dengan dua macam median : medium basal dengan minyak sawit dan medium Hutchinson. Kepada kedua medium tersebut ditambahkan 0,2% INH sebagai antimetabolit. Medium Hutchinson menghasilkan D6,7-Anhidroeritromisin-A (isolat-C) terbanyak. Analisis spektrometer FT-IR terhadap isolat-C, menunjukkan adanya vibrasi ulur C=C conjugated pada bilangan gelombang 1602,7 cm-1. Kelihatannya ikatan C=C ini berada pada posisi D6,7, hal ini menunjukkan bahwa isolat C kemungkinan besar mengandung D6,7-Anhidroeritromisin-A (possibility D6,7 adalah positif). Untuk penegasan struktur kimianya dilakukan analisis LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectroscopy) dengan pola ionisasi ESI-MS (Electrospray Ionization-Mass Spectroscopy), sehingga ion molekul isolat-C akan muncul sebagai [M+H]+. Berdasarkan spektrogram LCMS, isolat-C akan memberikan dua puncak spektrogram-massa yaitu masingmasing pada m/z 732,2460 mu dan pada m/z 716,2522 mu. Puncak spektrogram-massa pada m/z 732,2460 mu kemungkinan besar adalah D7,8- Dehidroeritromisin-A, sementara puncak spektrogram-massa pada m/z 716,2522 mu dan m/z 715,2522 mu kemungkinan besar adalah D6,7- Anhidroeritromisin-A.

Erythromycin has been used widely to prevent the infection disease that caused by Staphylococcus. However erythromycin is unstable and decomposed in an acid condition. This unstability erythromycin is conducted by due to a nucleophylic attack of the C6-hydroxyl group of erythromycin to its C9-carbonyl group. This Decomposition can be avoided by modification the erythromycin structure; such as omitting the C6-hydroxyl group. Biomodification for omitting the C6-hydroxyl group can be conducted by inhibition the activity of enoyl reductase in fourth step of the biosynthesis 6- deoxyerythronolid-B. The inhibition process could carried out by an addition of an antimetabolite isonicotonic hidrazide (INH) into the fermentation of erythromycin production. By the enoyl reductase inhibition, the microbe will produce D6,7-Anhydroerythromycin-A which is more stable in an acid condition than erythromycin-A. This research is to produce derivative D6,7-Anhydroerythromycin-A by addition of INH into a culture of Saccharopolyspora erythraea ATCC 11635 in medium Hutchinson; and to elucidate the chemical structure of the D6,7- Anhydroerythromycin-A resulted. Selection of medium for fermentation of Sac. erythraea ATCC 11635 for D6,7-Anhydroerythromycin-A production was done out of two media: basal medium with palm oil and Hutchinson medium. The two media were treated with an additional 0,2% INH as an antimetabolite. Hutchinson medium yielded the highest product of D6,7-Anhydroerythromycin-A (isolate-C). The FT-IR spectrometric analyzes of isolate-C showed a stretching vibration of C=C conjugated group at wave number 1602,7 cm-1. This C=C conjugated vibration indicated the existence of double bond between C6 and C7 (D6,7), this confirmed that isolate-C contained D6,7-Anhydroerythromycin-A (the possibility of D6,7 was possitive). For complementation, a LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectroscopy) analyzes using ESI-MS (Electrospray Ionization-Mass Spectroscopy) ionization pattern was conducted to the isolate-C which resulted Quassimolecular ions [M+H]+ of D7,8- and D6,7- Anhydroerythromycin-A. LC-MS spectrogram of isolate-C, which gave two peaks of m/z 732,2460 and m/z 716,2522, confirmed that the m/z 732,2460 possibly was D7,8-Anhydroerythromycin-A, while the m/z 716,2502 and m/z 715,2522 possibly were D6,7-Anhydroerythromycin-A. xxii

Kata Kunci : Eritromisin,Turunan Delta pangkat 6,7,Anhidroeritromisin,A,INH