Optimasi Sintesis Enzimatis Amoksisilin Menggunakan Penicillin G Acylase Terimobilisasi pada Reaktor Batch dengan Pendekatan Definitive Screening Design
Tingginya ketergantungan impor bahan baku obat amoksisilin di Indonesia (90%) serta dampak lingkungan negatif dari metode sintesis kimia konvensional mendorong perlunya pengembangan metode bioproses yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan sintesis amoksisilin secara enzimatis dalam reaktor batch dengan enzim Penisilin G Asilase (PGA) terimobilisai. Metode kuantitatif eksperimental dilakukan menggunakan pemodelan Definitive Screening Design (DSD) untuk mengevaluasi pengaruh konsentrasi gliserol (0–15%), rasio substrat HPGME:6-APA (1–2 mM), dan suhu (20–35°C) terhadap yield amoksisilin (%) dan rasio selektivitas (S/H) menggunakan instrumen HPLC. Hasil uji ANOVA menunjukkan model regresi yield amoksisilin bersifat signifikan (p = 0,0415; R² = 0,90), di mana konsentrasi gliserol (p = 0,0041) dan suhu (p = 0,0464) menjadi faktor yang berpengaruh nyata. Variasi rasio substrat tidak berpengaruh signifikan karena kondisi kejenuhan substrat, sementara respons selektivitas (S/H) juga tidak dipengaruhi secara nyata (p = 0,5230; R²= 0,65) akibat jalur reaksi sintesis dan hidrolisis yang kompetitif. Peningkatan konsentrasi gliserol menurunkan yield akibat peningkatan viskositas media yang menghambat transfer massa substrat menuju situs aktif enzim. Berdasarkan optimasi fungsi desirability (0,899), kondisi operasi optimum dicapai pada gliserol 0%, rasio substrat 1, dan suhu 34,72°C dengan prediksi yield amoksisilin maksimum sebesar 89,48%. Penelitian ini membuktikan efektivitas metode DSD dalam menyaring faktor dominan dengan jumlah percobaan 15 runs untuk pengembangan bioproses skala industri.