Dokumen tersebut membahas tentang hubungan antara struktur kimia dan aktivitas biologis dari berbagai jenis antibiotik. Terdapat penjelasan mengenai penggolongan antibiotik berdasarkan spektrum aktivitas, mekanisme kerja, dan struktur kimianya. Jenis antibiotik yang dijelaskan meliputi penisilin, sefalosporin, aminoglikosida, tetrasiklin, polipeptida, dan makrolida.

1. HUBUNGANKUANTITATIF STRUKTUR KIMIA DAN
AKTIVITAS BIOLOGIS
Disusun Oleh :
1. Neneng Haerunisa (16010133)
2. Rosnah Hayati (16010145)
3. Tifa Janina (16010161)
4. Utami Wijayanti (16010165)
Dosen Pengampu : Ibu Triyani Sumiyati, M.Farm, Apt,.

2. ANTIBIOTIK
Istilah antibiotika berasal dari kata antibiosis yang
berarti ‘melawan hidup’. Istilah ini digagas oleh Ied
Vuillemin yang mendefinisikan antibiosis sebagai
konsep biologis kelangsungan hidup, dimana suatu
organisme menghancurkan organisme lainnya demi
bertahan hidup.

3. PENGGOLONGAN ANTIBOTIK
ANTIBIOTIK
Berdasarkan
Spectrum
Aktivitasnya
Berdasarkan
Mekanisme
Kerjanya
Berdasarkan
Struktur
Kimianya

4. ANTIBIOTIK BERDASARKAN
SPEKTRUM AKTIVITASNYA
1. Antibiotik Spektrum Luas, yaitu antibiotik yang efektif
pada bakteri gram positif dan gram negatif, contohnya :
tetrasiklin, amfenikol, aminoglikosida, makrolida,
rifampicin, ampicilin, amoxicillin, bakampisilin,
karbenisilin, hetasilin, pivampicilin, sepalosforin
2. Antibiotik Spektrum Sempit yaitu antibiotik yang
hanya efektif pada gram positif atau gram negatif,
contohnya : kanamisin, streptomisin, linkosamid,
bacitrasin, polimiksin B sulfat,

5. ANTIBIOTIK BERDASARKAN
MEKANISME KERJA
1. Antibiotik yang menghambat sintesa dinding sel bakteri,
contohnya : penisilin, karbapenem, bacitrasin, isoniazid.
2. Antibiotik yang beekerja langsung pada membran sel
bakteri, mempengaruhi permeabilitas membran dan
menyebabkan kebocoran sel, contohnya : polimiksin
3. Antibiotik yang menghambat perbentukan DNA/RNA
contohnya : kuinolon dan rifampicin
4. Antibiotik yang menghambat pembentukan protein pada
ribosom, contohnya : eritromisin, klindamisin.
5. Antibiotik yang menghambat sintesa asam folat di
sitoplasma, contohnya : sulfonamida dan trimetropim

6. ANTIBIOTIK BERDASARKAN
STRUKTUR KIMIANYA
1. Antibiotik β laktam, terdiri dari 2 sub kelompok yaitu
antibiotik turunan penisilin dan turunan sepalosporin
2. Aminoglikosida
3. Tetrasiklin
4. Polipeptida
5. Makrolida
6. Linkomisin
7. Lain-lain

7. ANTIBIOTIK β LAKTAM
TURUNAN PENISILIN
Kedua cincin ini merupakan inti dari turunan penisilin
serta diberi nama 6-amino-penicillanic acid (6-APA).
Berbagai turunan penisilin semisintetis kemudian
diproduksi dengan memodifikasi rantai samping yang
terikat pada 6-APA. Baik rantai samping dan 6-APA,
keduanya penting untuk aktivitas antibakteri dari turunan
penisilin.

8. PENAMAAN PENICILIN BERDASARKAN
RANTAI SAMPING YANG TERIKAT PADA 6-
APA

9. TURUNAN PENICILIN
PENISILINASE
AMINOPENISILIN
ANTIPSEUDOMONAL
PENISILIN
UREIDOPENISILIN
TURUNAN
PENISILIN
LAIN

10. PENISILINASE
CIRI DAN
KARAKTERISTIK :
1. Memiliki potensi yang
baik melawan
Staphylococcus dan
Streptococcus
2. Berguna melawan
beberapa coccus gram
positif
3. Tidak efektif terhadap
basilus gram negatif

11. AMINOPENISILIN
CIRI DAN KARAKTERISTIK
1. Memiliki spektrum aktivitas
yang luas melawan bakteri
gram negatif dan gram
positif;
2. Tidak efektif terhadap
pseudomonas aeruginosa.

12. ANTIPSEUDOMONAL PENISILIN

13. UREIDOPENISILIN

14. TURUNAN PENISILIN LAIN

15. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN PENISILIN
1. Penisilin yang tahan asam, karena adanya gugus
penarik electron seperti gugus fenoksi yang terikat
pada rantai samping amino. Gugus tersebut mencegah
penataulangan penisilin menjadi asam penilat yang
terjadi dalam suasana asam.
2. Penisilin yang tahan terhadap β-laktamase, karena
adanya gugus meruah (bulky) pada rantai samping
amino, misalnya cincin aromatic yang pada kedudukan
orto mengandung gugus halogen atau metoksi

16. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN PENISILIN
3. Penisilin dengan spektrum luas yaitu karena ada gugus
hidrofil seperti NH2 pada rantai samping sehingga
penembusan obat melalui pori saluran protein
membran terluar bakteri gram-negatif menjadi lebih
besar.
4. Penisilin yang aktif terhadap bakteri gram negatif dan
Pseudomonas aeruginosa disebabkan adanya gugus
asidik pada rantai samping seperti COOH, SO3H, dan
– NHCO-.

17. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN PENISILIN
5. Penisilin yang bekerja sebagai prodrug (pra-obat),
didapatkan melalui cara-cara berikut ini :
Dibuat dalam bentuk garamnya, contoh: prokain penisilin
G, dan benzatin penisilin G;
Menutupi gugus amino bebas, missal yang terdapat pada
struktur ampisilin, dengan membentuk garam amida yang
akan diurai kembali pada in vivo contoh : piperasilin,
azlosilin, mezlosilin dan apalsilin;
Membentuk ester pada gugus karboksil yang terikat pada
atom C3, contoh : bakampisilin, pivampisilin, dan
talampisilin.

18. ANTIBIOTIK β LAKTAM
TURUNAN SEFALOSPORIN
SEFALOSPORIN
GENERASI
I
GENERASI
II
GENERASI
III
GENERASI
III

19. STRUKTUR SEFALOSPORIN

20. SEFALOSPORIN GENERASI I
Obat-obat
Sefalosporin
Generasi I
memiliki aktivitas
yang tinggi
terhadap bakteri
gram positif
namun
aktivitasnya
rendah terhadap
bakteri gram
negatif.

21. SEFALOSPORIN GENERASI II
Turunan
Sefalosporin
Generasi II ini
lebih aktif
terhadap bakteri
gram negatif dan
tidak terlalu aktif
terhadap bakteri
gram positif bila
dibandingkan
dengan
Sefalosporin
Generasi I.

22. SEFALOSPORIN GENERASI III
Obat-obat yang
termasuk kelompok
Sefalosporin
Generasi III ini
kurang aktif
melawan bakteri
gram positif
dibandingkan
generasi pertama,
tapi memiliki
spektrum yang lebih
luas terhadap bakteri
gram negatif.

23. SEFALOSPORIN GENERASI IV
Obat-obat dalam kelompok Sefalosporin Generasi IV ini
memiliki spektrum yang lebih luas dalam melawan
bakteri dibandingkan turunan sefalosporin sebelumnya.

24. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN SEFALOSPORIN
1. Turunan sefalosporin memiliki struktur inti
yang sama, kecuali pada rantai samping pada
posisi C7 dan C3. Modifikasi substituen pada
C-3 dilakukan untuk mendapatkan sifat fisika
kimia yang lebih baik, dan modifikasi
substituent pada posisi C7 untuk mengubah
spektrum aktivitasnya.
2. Adanya gugus pendorong electron pada posisi
C3 dapat meningkatkan aktivitas antibakteri.

25. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN SEFALOSPORIN
3. Aktivitas biologis sangat bergantung pada
rantai samping yang terikat pada posisi C7.
Substitusi gugus metoksi pada posisi C7
seperti pada sefamisin dapat meningkatkan
ketahanan terhadap β laktamase.
4. Pergantian isosterik dari atom S pada cincin
dihidrotiazin dengan atom O menghasilkan
oksasefamisin atau oksasefem, menunjukkan
spektrum antibakteri yang lebih luas.

26. ANTIBIOTIK AMINOGLIKOSIDA
Aminoglikosida merupakan antibiotika yang memiliki satu atau lebih gula
amino yang terhubung pada cincin aminosititol melalui ikatan glikosida.
Antibiotika golongan ini umumnya merupakan antibiotika spektrum luas
dengan aktivitas yang lebih tinggi dalam melawan bakteri gram negatif
dibandingkan gram positif.
Gugus Gula Amino Gugus Amino Siklisitol

27. NAMA, SUMBER DAN MIKROORGANISME
PENGHASIL ANTIBIOTIK AMINOGLIKOSIDA
Streptomisin berasal dari Streptomyces griseus

28. NAMA, SUMBER DAN MIKROORGANISME
PENGHASIL ANTIBIOTIK AMINOGLIKOSIDA
Neomisin berasal dari S. fradie
Kanamisin berasal dari S. kanamyeleticus

29. NAMA, SUMBER DAN MIKROORGANISME
PENGHASIL ANTIBIOTIK AMINOGLIKOSIDA
Gentamisin berasal dari Micromospora purpura
Netilmisin berasal dari Micromonospora species

30. NAMA, SUMBER DAN MIKROORGANISME
PENGHASIL ANTIBIOTIK AMINOGLIKOSIDA
Trobramisin berasal dari S. tenebrarius
Paramomisin berasal dari S. rimosus

31. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN AMINOGLIKOSIDA
1. Posisi C6 dan C2 merupakan
target dari penginaktifan enzim
bakteri. Ada sustitusi metil pada
C6 dapat meningkatkan resistensi
enzim.
2. Hilangnya gugus 3-OH atau 4-
OH atau keduanya tidak
mempengaruhi aktivitas enzim.
Cincin Amino Gula

32. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN AMINOGLIKOSIDA
1. Asetilasi pada posisi C1 tidak menyebabkan hilangnya aktivitas.
2. N-etilasi dari sisomisin menghasilkan netilmisin yang
memperpanjang masa kerja senyawa induk karena tahan terhadap
penginaktifan oleh beberapa enzim endogen.
3. Hilangnya atom O dari gugus 5-OH sisomisin, menghasilkan 5-
deoksisisomisin, menyebabkan senyawa tahan terhadap enzim
yang mengasetilasi gugus 3-amino.
Cincin Aminosiklisitol

33. ANTIBIOTIK TETRASIKLIN
Antibiotika turunan tetrasiklin merupakan turunan
oktahidronaftasen yang terbentuk oleh gabungan 4
buah cincin, serta memiliki 5 atau 6 pusat atom C
asimetrik. Turunan tetrasiklin merupakan antibiotika
poten yang memiliki aktivitas berspektrum luas baik
terhadap bakteri gram negatif maupun bakteri gram
positif.

34. PENGGOLONGAN TETRASIKLIN
TETRASIKLIN
TETRASIKLIN
ALAMI
TETRASIKLIN
SEMI -SINTETIS
PRO
TETRASIKLIN

35. TETRASIKLIN ALAMI
No Nama Obat R1 R2 R3
1. Tetrasiklin -H - -H
2. Klortetrasiklin - CH3 -H
3. Oksitetrasiklin Cl - -
4. Bromotetrasiklin -H CH3 OH
5. Deksametiltetrasiklin - - -H
6. Deksametiklortetrasiklin Br CH3 -H
-H - -H
- CH3
Cl -H
-H

36. TETRASIKLIN SEMI-SINTETIS
No Nama Obat R1 R2 R3 R4
1. Doksisiklin -OH -H -CH3 -H
2. Minosiklin -H -H -H -N-(CH3)2
3. Metasiklin -OH =CH2 - -H
4. Meklosiklin -OH =CH2 - -Cl
5. Sansiklin -H -H -H -H

37. PROTETRASIKLIN
No Nama R
1. Rolitetrasiklin
2. Limesiklin
3. Klomosiklin
4. Apisiklin
5. Pipasiklin

38. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN TETRASIKLIN
1. Cincin D harus merupakan cincin aromatic dan cincin A harus
tersubstitusi pada setiap atom karbonnya dengan tepat untuk
kepentingan aktivitasnya.
2. Cincin B dan C dapat mentoleransi perubahan substituent
selama system keto enol (C11, C12,12a) tidak berubah dan
terkonjugasi pada cincin fenol D.

39. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN TETRASIKLIN
3. Cincin B,C,D fenol, merupakan system ketoenol yang sangat
penting dan cincin A harus memiliki system keto enol yg
terkonjugasi.
4. Secara spesifik cincin A mengandung trikarbonil, suatu gugus
ketoenol pada posisi C1,2 dan 3. Struktur kimia penting
lainnya untuk aktivitas antibakteri adalah pada gugus amin
pada posisi C4 pada cincin A.

40. ANTIBIOTIK POLIPEPTIDA
Antibiotika turunan polipeptida memiliki struktur
polipeptida yang kompleks, yang resisten terhadap
protease hewan dan tumbuhan. Antibiotika ini juga
memiliki gugus lipid selain gugus amino yang tidak
dimiliki oleh hewan dan tumbuhan.
STRUKTUR BACITRASIN STRUKTUR POLIMIKSIN

41. ANTIBIOTIK MAKROLIDA
Antibiotika turunan makrolida merupakan antibiotika yang
sangat bermanfaat khususnya untuk terapi penyakit infeksi
yang disebabkan oleh bakteri gram positif baik dalam bentuk
coccus maupun basilus. Antibiotika ini juga efektif melawan
bakteri gram negatif coccus, khusunya Neisseria spp.
Obat-obat yang termasuk golongan turunan makrolida adalah
erythromisin, oleandomisin, klaritromisin, fluritromisin,
diritromisin, dan azitromisin.

42. ANTIBIOTIK MAKROLIDA
Antibiotika turunan makrolida ini pada umumnya dihasilkan oleh
Streptomyces sp dan mempunyai 5 bagian struktur dengan
karakteristik sebagai berikut:
1. Cincin lakton yang besar, biasanya mengandung 12-17 atom
2. Gugus keton
3. Satu atau dua gula amin seperti glikosida yang berhubungan
dengan cincin lakton
4. Gula netral yang berhubungan dengan gula amino atau pada
cincin lakton.
5. Gugus dimetilamino pada residu gula yang menyebabkan sifat
basa dari senyawa dan memungkinkan untuk dibuat bentuk
garamnya.

43. STRUKTUR KIMIA TURUNAN MAKROLIDA
STRUKTUR AZITHROMICYN
Nama R R1
Eritromisin =O -H
Roksitromisin CH3OCH2CH2OCH2O- -H
Klaritromisin =O -CH3

44. ANTIBIOTIK LINKOMISIN
Turunan linkomisin merupakan senyawa bakteriostatika, yang pada kadar
tinggi dapat bersifat bakterisid. Senyawa ini dapat diisolasi dari
Actinomycetes, Streptomyces dan Lincolnensis.

45. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN LINKOMISIN
1. N-demetilasi memberikan aktivitas melawan bakteri
gram negative.
2. Bertambahnya panjang rantai substituent propil hingga
n-heksil pada posisi C4 pada gugus pirolidin
meningkatkan aktivitas in vivo.
3. Thiometil eter pada gugus thiolinkosamida adalah
penting untuk aktivitas antibakteri.

46. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
TURUNAN LINKOMISIN
4. Modifikasi struktur pada posisi C7 , seperti
penambahan 7-S kloro, atau 7R-OCH3 akan mengubah
sifat fisikokimia obat dan mempengaruhi sifat
farmakokinetika dan spektrum aktivitasnya. Efek
samping yg umumnya terjadi adalah ruam kulit, mual,
muntah dan diare

47. ANTIBIOTIK GOLONGAN LAIN-LAIN
Antibiotika yang termasuk dalam kelompok ini adalah
kloramfenikol dan rifampisin
Struktur Kloramfenikol
Struktur Rifampicin

48. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
KLORAMFENIKOL
1. Modifikasi gugus p-nitrofenol dapat dilakukan
melalui beberapa cara yakni :
 Penggantian gugus nitro oleh substituent lainnya akan menurunkan
aktivitas antibakteri.
 Pemindahan posisi gugus nitro dari posisi para juga akan menurunkan
aktivitas antibakteri.
 Penggantian gugus fenil oleh gugus alisiklik akan menghasilkan
senyawa yang kurang poten.

49. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
KLORAMFENIKOL
2. Modifikasi pada rantai samping dikloroasetamida,
rantai samping dihalogen lainnya akan menghasilkan
senyawa yang kurang poten, meski aktivitas utama
tetap ada.
3. Modifikasi 1,3 propanadiol , bila gugus alkohol pada
C1 diubah akan menurunkan aktivitas. Sehingga
adanya gugus alkohol pada senyawa ini penting
untuk aktivitas antibakterinya.

50. STRUKTUR THIAMPHENICOL

51. HUBUNGAN STRUKTUR AKTIVITAS
THIAMPHENICOL
a. Modifikasi pada cincin benzen.
1. p-nitrobenzen diganti dengan bifenil, 4’-bromofenil / 4’-
metil bifenil aktivitas tetap.
2. penggantian gugus fenil dengan sikloheksil, furil, naftil,
piridil, kuinolil dan tienil aktivitas hilang.
3. penggantian gugus nitro dengan gugus penarik elektron
(asetil) (setofenikol/thiamfenikol) antibakteri tetap.
4. pemindahan gugus nitro ke orto/meta aktivitas turun.
a. Rantai samping asli penting untuk aktivitas antibakteri
b. Penggantian 2 gugus OH, perluasan/pemendekan gugus
CH2OH aktivitas hilang.

52. RIFAMPICIN
Rifampisin diisolasi dari fermentasi kultur Nocardia
mediterranea dan merupakan antibiotika dengan
spektrum aktivitas yang luas. Pada umumnya rifampisin
digunakan sebagai obat antituberkulosis.