1. Sejarah ditemukannya penicillin
Penicillin telah menjadi obat antibiotic aktif di dalam bidang kedokteran sejak diproduksi massal pada tahun 1940-an. Alexander Fleming menemukan penicillin pada tahun 1928 ketika beliau sedang bekerja di laboratorium rumah sakit St.Mary di London. Beliau sedang mempelajari bakteri Staphylococcus pada petridish. Beliau membiarkan beberapa petridish selama beberapa minggu dan kembali untuk mengecek Staphylococcus yang telah berubah menjadi transparan dan permukaannya menyerupai jamur (mold). Hal ini menunjukkan bahwa sel bacteria tersebut telah menghilang karena proses yang disebut lisis, yaitu proses penghancuran jaringan/mikroorganisme. Fleming menamakan kandungan aktif dalam jamur tersebut sebagai penicillin, karena jamur tersebut termasuk ke dalam golongan Penicillium.
Pada bulan Mei tahun 1940, sebuah penelitian yang dipimpin oleh Florey dan Chain mengembangkan penicillin ke dalam suatu sistematik agen terapetik. Dalam penelitian ini, anak tikus yang memiliki diagnose infeksi hemolitik streptococci diuji dengan efek terapetik penicillin. Dari hasil eksperimen yang dilakukan, ternyata tikus-tikus yang diobati dengan penicillin masih tetap bertahan hidup, sedangkan tikus-tikus yang tidak diobati dengan penicillin justru mati.
2. Senyawa Penicillin dan Turunannya
Penicillin adalah antibiotik yang paling penting dan mempunyai beberapa indikasi spesifik. Antibiotik adalah agen kemoterapi yang dibuat oleh mikroorganisme hidup, dan bukan melalui sintesis kimia. Penicillin adalah antibiotik yang digunakan untuk mengobati bermacam jenis infeksi yang disebabkan oleh bakteri, atau lebih dikenal sebagai obat anti-bakteri. Antibiotic seperti penicillin diproduksi oleh jamur Penicillium chrysogenum yang membunuh mikroorganisme asing dan menghentikan replikasi mereka.
Bangun dasar dari semua Penisilin adalah asam 6-aminopenisilanat, yaitu suatu dipeptida bisiklik dari sistein dan valin. Berbagai senyawa penisilin alam serta hasil sintesis parsial berbeda terutama pada asam karboksilat, yang dengan gugus amino pada posisi 6 membentuk amida. Di samping itu, gugus karboksil pada C-2 dapat terbebas atau membentuk ester. Dari penisilin alam yang ditemukan seperti Penisilin dari kulturPenicillium notatum dan Penicillium chrysogenum, hanya benzilpenisilin (penisilin G) yang memiliki aktivitas biologis praktis.
Efek samping: secara umum penggunaan Penisilin dengan dosis yang tepat tidak akan memberikan efek samping toksik. Bila dosis yang diberikan terlalu tinggi (20-30 Mega I.U. iv) atau pada pemakaian intratekal kadang-kadang terjadi efek samping neurologis. Resiko gangguan semacam ini meningkat pada pasien dengan insufisiensi ginjal, epilepsy dan meningitis. Selain itu, efek samping yang sering terjadi adalah alergi. Insidensi dan parah-ringannya alergi ini tidak tentu, dimana alergi yang ditunjukkan berupa gejala sakit kulit yang ringan sampai reaksi anafilaktis sehingga menyebabkan kematian. Efek samping yang terjadi tergantung dari kondisi individual pasien, cara pemakaian, serta jenis penisilin yang dikonsumsi. Berdasarkan sifat-sifatnya, Penisilin dapat dikelompokkan menjadi:
a. Benzilpenisilin dan turunannya
Benzilpenisilin (Penisilin G) merupakan salah satu jenis antibiotic yang penting karena kerjanya yang spesifik dan tidak meleset, perkembangan resistensi yang sedikit, serta sifatnya yang kurang toksik. Tetapi, terkadang benzylpenisilin ini memberikan beberapa kerugian seperti: terlalu peka terhadap asam sehingga sulit terabsorpsi bila diberikan secara oral, dapat terinaktivasi oleh Penisilinase, dan terkadang tidak efektif terhadap mikroba Gram Negatif.
Daerah kerja dari Benzilpenisilin mencakup:
Coccus Gram Positif: Staphylococcus, Streptococcus, Pneumococcus yang tidak mengandung Penisilinase, dan enterococcus (umumnya resisten)
Basil Gram Positif: Bakteri difteri, Clostridium, dan Basil Antrax. Coccus Gram Negatif: Gonococcus, Meningococcus.
Benzilpenisilin (Penisilin G) memperpanjang kerja melalui pembentukan garam dengan basa organic (prokain, klemizol, dibenziletilendiamin). Distribusi benzilpenisilin dalam jaringan penyangga (tulang, sendi) dan kemampuan melewati lapisan membrane darah-otak kecil relative buruk. Dan kemampuan ini akan meningkat pada pasien yang menderita meningitis. Benzilpenisilin memiliki nama dagang lain yaitu: Hormocillin, Hydrocillin, Liquocillin, Megacillin, Omnacillin, dan Tardocillin. Aturan dosis yang diberikan berkisar 1-4 Mega U.I b. Penisilin oral yang tidak stabil terhadap Penisilinase
3. Pengembangan Kerja Penicillin: Kombinasi Amoxicillin dan Asam Klavunalat
Dalam bagian ini kami akan membahas tentang pengembangan kerja agonis obat melalui kombinasi senyawa Amoxicillin dengan asam klavunalat. Kombinasi antara asam klavunalat dengan Amoxycillin membentuk suatu campuran yang dinamakan ko-amoksiklav, (Augmentan®). Asam Klavunalat memiliki struktur yang mirip dengan asam penisilanat dan mempunyai struktur oksapenam yang memiliki kerja antimikroba sangat lemah, tetapi dapat menghambat penicillinase dari streptococcus dan β-laktamase dari berbagai mikroba Gram negative dengan mengikat pusat aktif enzim tersebut.
Augmentan® terbukti telah berhasil mengatasi infeksi bakteri pada saluran kemih dan kulit. Asam klavulanat yang diproduksi dari hasil fermentasi Streptomyces clavuligerus memiliki kemampuan untuk menghambat sisi aktif enzim β-laktamase sehingga menyebabkan enzim tersebut menjadi inaktif. Beberapa jenis antibiotik β-laktam (contohnya nafcillin) juga memiliki sifat resisten terhadap β-laktamase karena memilikirantai samping dengan letak tertentu.
Selain dengan Amoxicillin, senyawa asam klavunalat juga dikombinasikan dengan senyawa penicillin lain, yaitu: Ticarcillin. Campuran keduanya membentuk inhibitor terhadap enzim Penicillinase dan efektif dalam melawan mikroba dan menghambat sintesis dinding sel dari bakteri Pseudomonas aeruginosa yang menginfeksi tubuh. Obat Betabactyl® mengandung kombinasi asam klavunalat dengan Ticarcillin.
4. Mekanisme kerja penicillin sebagai obat antibakteri
Penicillin sangat efektif untuk mengobati infeksi bakteri dengan mengganggu/menginterferensi komponen spesifik sel bakteri atau mengganggu proses metabolism bakteri. Bagi bakteri, dinding sel sangat berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan. Komponen utama dari dinding sel bakteri adalah peptidoglikan. Penicillin akan menginhibisi (menghambat) tahap akhir pembentukan/sintesis petidoglikan sehingga dinding sel tidak bisa terbentuk dengan cara berikatan pada enzim DD-transpeptidase yang memperantarai dinding peptidoglikan bakteri sehingga akan melemahkan dinding sel bakteri.
