The Art and Science of Total Synthesis

Oleh:

Herliani Lusiana/F1C114055

(herlianilusiana26@gmail.com)

Penisilin (Inggris:Penicillin atau PCN) adalah sebuah kelompok antibiotika β-laktam yang digunakan dalam penyembuhan penyakit infeksi karena bakteri, biasanya berjenis Gram positif.^[1] Penisilin bekerja dengan menghambat pembentukan dinding sel bakteri, dengan menghambat digabungkannya asam N-asetilmuramat non esensial ke dalam struktur mukopeptida yang biasanya membuat sel menjadi kaku dan kuat. Cara kerja ini juga berarti bahwa penisilin hanya akan aktif bekerja pada satuan patogen yang sedang tumbuh dengan aktif. Sebutan penisilin juga dapat digunakan untuk menyebut anggota spesifik dari kelompok penisilin. Semua penisilin memiliki dasar rangka penamb, yang memiliki rumus molekul yang memiliki rumus molekul R-C₉H₁₁N₂O₄S, di mana R adalah rangka samping yang beragam.

Alexander Fleming menemukan penicillin pada tahun 1928 ketika beliau sedang bekerja di laboratorium rumah sakit St. Mary di London mempelajari bakteri Staphylococcus pada petridish. Beliau membiarkan beberapa petridish selama beberapa minggu dan kembali untuk mengecek bakteri tersebut yang telah berubah menjadi transparan dan permukaannya menyerupai jamur (mold). Hal ini menunjukkan bahwa sel bakteri tersebut telah menghilang karena proses yang disebut lisis, Fleming menamakan jamur tersebut penicillin karena jamur tersebut termasuk kedalam 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.

Pada tahun 1942 secara masal 122 juta unit penicillin di produksi untuk uji klinis. Dan hingga sekarang proses produksi penicillin masih tetap berjalan untuk mengembangkan kuantitas produk. Pada tahun 1944 Pfizer Plants di Brooklyn memiliki ribuan gallon fermentor yang mampu memproduksi 100.000 unit vial penicillin. Proses fermentasi untuk biosintesis penicillin terbukti sangat efektif dalam meningkatkan kuantitas produksi penicillin berbasis skala besar. Pada tahun 1950, jumlah produksi penicillin meningkat hingga 200 triliyun unit (kira-kira 150 ton) per bulan.

Gambar 1. Diskoneksi senyawa penicillin

Gambar 2. Analisis retrosintesis total sintesis penicillin (Sheehan et al, 1957)

Tidak mengherankan, harga penisilin menjadi sangat tinggi. Akhirnya, Sheehan dan Henery-Logan di Institut Massachusetts Teknologi yang mengirimkan penisilin sintetis V secara total Sintesis molekul seperti Sheehan nanti. Sintesis mereka, dilaporkan pada tahun 1957 dan dirangkum dalam Skema 5, disertai dengan perkembangan kelompok pelindung phthalimide dan tert-butyl ester dan pengenalan karbodiimida alifatik sebagai Agen kondensasi untuk membentuk ikatan amida dan dalam Cincin β-laktam rapuh.

Sources:

Nicolaou, K. C., D. Vourloumis., N. Winssinger and P. S. Baran. 2000. “The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century”. Angew. Chem. Int. Ed. 39: (44 -122).

https://hanayuliana.wordpress.com/2011/01/15/kimia-medisinal-penicillin

https://id.wikipedia.org/wiki/Penisilin