1.biosintesis metabolit

Oleh Ahmad Najib,S.Si,Apt

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

2006

Ringkasan Kuliah Fitokimia 2

Jadwal Kuliah Fitokimia II

No Pekan Kuliah Waktu

1 I Metabolisme & Jalur Biogenetik Bahan Alam 1 Pekan

2 II Biosintesis Senyawa Poliketida 1 Pekan

3 III Biosintesis Senyawa Poliketida 1 Pekan

4 IV Biosintesis Senyawa Alkaloid 1 Pekan

5 V Biosintesis Senyawa Alkaloid 1 Pekan

6 VI Biosintesis Senyawa Alkaloid 1 Pekan

7 VII MID TEST Total 6 Pekan

8 VIII Biosintesis Senyawa Steroid 1 Pekan

9 IX Biosintesis Senyawa Steroid 1 Pekan

10 X Biosintesis Senyawa Glikosida 1 Pekan

11 XI Biosintesis Senyawa Glikosida 1 Pekan

12 XII Biosintesis Senyawa Flavonoid 1 Pekan

13 XIII Biosintesis Senyawa Flavonoid 1 Pekan

14 XIV FINAL TEST Total 6 Pekan Penilaian :

Mid : 30%

Final : 30%

Praktek : 30%

Tugas : 10%


Materi I

METABOLISME & JALUR BIOGENETIK

Tujuan Instruksional Khusus

Mengetahui proses dan peranan metabolisme serta jalur biogetik yang terjadi pada suatu

bahan alam

Sub Pokok Bahasan (2 x Pertemuan)

1. Metabolime Primer dan Sekunder Bahan Alam

2. Jalur Biogenetik Suatu Bahan Alam

3. Metabolisme Primer dan Metabolisme Intermediat

Pertemuan Pertama

1. Metabolime Primer dan Sekunder Bahan Alam

- Pengertian Metabolit Primer & Sekunder

- Hubungan Metabolit Primer Dengan Metabolit Sekunder

CO2 O2

Ac-CoA

CO2

Fotosintesis

Gula

Glikolisis

FospoEnolPirupat

Pirupat

Siklus Asam Trikarboksilat

Karbohidrat

Eritrose

PO4

As. Shikimik

As. Amino Aromatik

As. Amino Alifatik

Malonil CoA

Glikosida

Polisakarida Kompleks

AB. Amino Glikosida

Protein

Fenil Propanol Amin

Alkaloid

Peptida

Penicillin

Sefalosforin

Lemak

As. LemakLilin&Lemak

Eritromycin

Tetrasiklin

Antraquinon

Isoprene

Squlene

Terpenoid

Steroid

Bagan Hubungan Biosintesis Metabolit Primer Menjadi Metabolit Sekunder


2. Jalur Biogenetik Bahan Alam


Materi II

BIOSINTESIS SENYAWA-SENYAWA

POLIKETIDA


Mengetahui jalur biosintesis, reaksi yang menyertai serta metabolit yang dihasilkan pada

senyawa-senyawa poliketida

Sub Pokok Bahasan (2 x Pertemuan)

1. Adisi unit-unit C-2

2. Modifikasi dan Reaksi Pada Rantai Poliketida

3. Senyawa-Senyawa Kuinon, Benzofenon dan Xanton

4. Senyawa-senyawa Depsida dan Depsidon

5. Senyawa-senyawa Aflatoksin

6. Senyawa Tetrasiklin dan Antibiotik Makrolida

Pertemuan Pertama

1. Addisi Unit-Unit C-2

Unit C-2 yang dimaksud adalah Ketometilenat -(CH3-CO)- yang mengalami

polimerisasi dengan rumus [-(CH3-CO)n-]

Beberapa Contoh Addisi Unit2 C2 :

COOHO

O O

CH3

COOH

OHHO

4x C2

Asam Orselinat

COOH

O

O O O

O O OHO

OH O OH

O

8xC2

(Claviceps purpurea)

ENDOKROSIN

(Centralia endocrose)

COOH O

O OO

O

OO

O

H3C

OCH3

H3CO

Cl

O OCH3

GRISEOFULVIN

(Penicillum griseofulvum)

7xC2

C

O

O O O

O

OHOO

O

OH O

HO

OO CH3

KURVULARIN

Makrolida dari Curvula Sp8xC2


2. Modifikasi dan Reaksi Pada Rantai Poliketida

- RantaiPoliketometilenat

CH3 COOH

CH3-CO-CH3-COOH

CH3-CH2-CH2-COOH

CH3-(CH2)2-C0-CH2-COOH

CH3-(CH2)2-CH2-CH2-COOH

CH3-(CH2)4-CO-CH2-COOH

dst

CH3 COOH

CH3-CO-CH3-COOH

CH3-(CO-CH2)2-COOH

CH3-(CO-CH2)3-COOH

dst

KONDENSASI

(+ C2)

KONDENSASI

(+ C2)

KONDENSASI

(+ C2)

Reduksi

Reduksi

ASAM LEMAK JENUH POLIKETIDA

C2

C4

C6

C8

+C2


R-CO-CH2-CO-CH2-C0-CH2-COOH

R

OO

C O

R

OO

O

R

HO OH

COOH OHHO

OH

C OR

R= CH3-(C0-CH2)n-

n= 1,2,3,....

asam 2,4-dihidroksi-6-alkil-benzoat

(turunan resersinol = asam2 orselinat)

Asam orselinat R =CH3 - Modifikasi Sekunder Poliketida

Ar-CH3

Ar-CH2OH

NADPH

Ar-CHO

NADPH

Ar-COOH

O

-CO2-CO2

[C]

ArH ArOH

3. Senyawa-Senyawa Kuinon, Benzofenon dan Xanton


O

OH

CH3

HOCH3

CH3

H3C CH3

O O

O

O

O

Benzophenone

Quinone Xanthone

- Beberapa turunan Quinone :

HO

OH

OH Benzenetriol

OH

HO Hidroquinone

OH O

OH O

•

Quinhydrone

Taxodione


NH

HN

OO

O H

O H

- Beberapa turunan Benzofenon

NH2

Benzilhidrilamine O H

Benzohidrol

Benzopinacol

O H

Trifenilcarbinol Phenitoin

- Turunan yang lainnya :


OO

HO OH

CH3

CH3

COOH

OH

Asam Lekanorat

O

HO OH

CH2-CH2-CH3

CH2-CH2-CH3

COOH

OH

Asam Divarikatat

O

OO

HO OH

CH3

CH3

OH

O OH

CH3

COOH

Asam Giroforat

O

OCH3

HO

O

O OH

CH3

OCH3

HO

O OH

CH3HO

COOCH3

OCH3

OCH3

O OH

O

O

CH2

Questin

Sulokrin

Protokotoin

Pertemuan Kedua

4. Senyawa-Senyawa Depsida dan Depsidon

- Senyawa-Senyawa Depsida


OO

HO O

CH3

OH

Asam Variolarat

O

OO

HO O

CH3

Nidulin

Cl

Cl

CH3

OCH 3

Cl

CH3H3C

- Senyawa-Senyawa Depsidon

5. Senyawa-Senyawa Aflatoksin

O

OCH3

O

Aflatoxin B1

O

O

O

O O

OCH3

O O

Aflatoxin G1

O

O

2 Cincin Tetra Hidrofuran

6. Senyawa-Senyawa Tetrasiklin dan

Antibiotik Makrolida

- Senyawa-Senyawa Tetrasiklin

R1 R2 R3

O

OCH3

O

Aflatoxin M1

O

O

O

OH

OH O OHOH

O

NH2

O

OH

NCH3

H

H3C

HHO R2R1 R3


- Senyawa-Senyawa Antibiotik Makrolida

(Tugas cari jenisnya dan biosintesisnya)

Materi III


ALKALOID



senyawa-senyawa alkaloid

Pokok Bahasan (4 x Pertemuan)

1. Tatanama dan Sifat Fisika Kimia Senyawa Alkaloid

2. Deteksi, Isolasi dan Pemurnian Senyawa Alkaloid

3. Prinsip Dasar Biosintesis Senyawa Alkaloid

H H H 6 Dimetil Tetrasiklin

H CH3 H Tetrasiklin

Cl H H 7 Kloro 6 Dimetil Tetrasiklin

H CH3 OH 5 Hidroksi Tetrasiklin (Teramycin)

Cl CH3 H 7 Kloro Tetrasiklin (Auromycin)


4. Alkaloid Piperidin dan Pirolidin

5. Alkaloid golongan Lainnya

Pertemuan Pertama

1. Tatanama dan Sifat Fisika Kimia Senyawa Alkaloid

- Tatanama Senyawa Alkaloid

Karena begitu banyak tipe alkaloid maka tidak mungkin diadakan

penyatuan penamaan. Bahkan dalam satu kelompok alkaloid, sering terjadi tidak

adanya sistem penamaan dan penomeran yang konsisten. Suatu contoh, adalah

alkaloid indol, dimana banyak terdapat kerangka yang berbeda. Kebanyakan

dalam bidang ini sistem penomeran yang digunakan didasarkan pada biogenesis,

namun sayang Chemical Abstract mempunyai sistem penomeran yang sangat

membingungkan untuk setiap kerangka individu.

Kharaktersistik yang lazim penamaan alkaloid adalah bahwa nama

berakhiran ”in”. Disamping itu alkaloid, seperti bahan alam yang lain, diberi

nama yang dikenal ”trivial” (yaitu non-sistematik). Mereka mungkin diturunkan

dari nama genus (contoh atropin dari Atropa belladonna) ; dari nama species

(contoh, kokain dari Erythroxyloncoca) ; dari nama yang lazim untuk obat-obatan

(contoh, emetin, emetat), atau dari nama pakar kimia alkaloid yang terkenal

(contoh, pelletierina). Beberapa contoh sitem penamaan pada senyawa alkaloid :

Basa Organik Piridina

N. Genus Hidrastina, Atropina

N. Jenis Kokaina, Belladonina

N. Umum Ergotamina

Aktivitas Fisiologik Emetina, Morfina

Nama Penemu Pelletierina

- Sifat Fisika Senyawa Alkaloid

Kebanyakan alkaloid yang telah diisolasi berupa padatan kristal dengan

titik lebur yang tertentu atau mempunyai kisaran dekomposisi. Sedikit alkaloid

yang berbentuk amorf dan beberapa seperti; nikotin dan koniin berupa cairan.

Kebanyakan alkaloid tidak berwarna, tetapi beberapa senyawa yang

kompleks, species aromatik berwarna (contoh berberin berwarna kuning dan

betanin berwarna merah). Pada umumnya, basa bebas alkaloid hanya larut dalam

pelarut organik, meskipun beberapa pseudoalkalod dan protoalkaloid larut dalam

air. Garam alkaloid dan alkaloid quartener sangat larut dalam air.

- Sifat Kimia Senyawa Alkaloid

Kebanyakan alkaloid bersifat basa. Sifat tersebut tergantung pada adanya

pasangan elektron pada nitrogen.Jika gugus fungsional yang berdekatan dengan

nitrogen bersifat melepaskan elektron, sebagai contoh; gugus alkil, maka

ketersediaan elektron pada nitrogen naik dan senyawa lebih bersifat basa. Hingga

trietilamin lebih basa daripada dietilamin dan senyawa dietilamin lebih basa

daripada etilamin. Sebaliknya, bila gugus fungsional yang berdekatan bersifat

menarik elektron (contoh; gugus karbonil), maka ketersediaan pasangan elektron

berkurang dan pengaruh yang ditimbulkan alkaloid dapat bersifat netral atau

bahkan sedikit asam. Contoh ; senyawa yang mengandung gugus amida.


Kebasaan alkaloid menyebabkan senyawa tersebut sangat mudah

mengalami dekomposisi, terutama oleh panas dan sinar dengan adanya oksigen.

Hasil dari reaksi ini sering berupa N-oksida. Dekomposisi alkaloid selama atau

setelah isolasi dapat menimbulkan berbagai persoalan jika penyimpanan

berlangsung dalam waktu yang lama. Pembentukan garam dengan senyawa

organik (tartarat, sitrat) atau anorganik (asam hidroklorida atau sulfat) sering

mencegah dekomposisi. Itulah sebabnya dalam perdagangan alkaloid lazim

berada dalam bentuk garamnya.

2. Deteksi, Isolasi dan Pemurnian Senyawa Alkaloid

- Deteksi (Identifikasi) Senyawa Alkaloid

Dua metode yang paling banyak digunakan untuk menyeleksi tanaman

yang mengandung alkaloid. Prosedur Wall, meliputi ekstraksi sekitar 20 gram

bahan tanaman kering yang direfluks dengan 80% etanol. Setelah dingin dan

disaring, residu dicuci dengan 80% etanol dan kumpulan filtrat diuapkan. Residu

yang tertinggal dilarutkan dalam air, disaring, diasamkan dengan asam klorida 1%

dan alkaloid diendapkan baik dengan pereaksi Mayer atau dengan Siklotungstat.

Bila hasil tes positif, maka konfirmasi tes dilakukan dengan cara larutan yang

bersifat asam dibasakan, alkaloid diekstrak kembali ke dalam larutan asam. Jika

larutan asam ini menghasilkan endapan dengan pereaksi tersebut di atas, ini

berarti tanaman mengandung alkaloid. Fasa basa berair juga harus diteliti untuk

menentukan adanya alkaloid quartener.

Prosedur Kiang-Douglas agak berbeda terhadap garam alkaloid yang

terdapat dalam tanaman (lazimnya sitrat, tartrat atau laktat). Bahan tanaman

kering pertama-tama diubah menjadi basa bebas dengan larutan encer amonia.

Hasil yang diperoleh kemudian diekstrak dengan kloroform, ekstrak dipekatkan

dan alkaloid diubah menjadi hidrokloridanya dengan cara menambahkan asam

klorida 2 N. Filtrat larutan berair kemudian diuji terhadap alkaloidnya dengan

menambah pereaksi mayer, Dragendorff atau Bauchardat. Perkiraan kandungan

alkaloid yang potensial dapat diperoleh dengan menggunakan larutan encer

standar alkaloid khusus seperti brusin.

Beberapa pereaksi pengendapan digunakan untuk memisahlkan jenis

alkaloid. Pereaksi sering didasarkan pada kesanggupan alkaloid untuk bergabung

dengan logam yang memiliki berat atom tinggi seperti merkuri, bismuth, tungsen,

atau jood. Pereaksi mayer mengandung kalium jodida dan merkuri klorida dan

pereaksi Dragendorff mengandung bismut nitrat dan merkuri klorida dalam nitrit

berair. Pereaksi Bouchardat mirip dengan pereaksi Wagner dan mengandung

kalium jodida dan jood. Pereaksi asam silikotungstat menandung kompleks

silikon dioksida dan tungsten trioksida. Berbagai pereaksi tersebut menunjukkan

perbedaan yang besar dalam halsensitivitas terhadap gugus alkaloid yang berbeda.

Ditilik dari popularitasnya, formulasi mayer kurang sensitif dibandingkan

pereaksi wagner atau dragendorff.

Untuk mendeteksi alkaloid secara kromatografi digunakan sejumlah

pereaksi. Pereaksi yang sangat umum adalah pereaksi Dragendorff, yang akan

memberikan noda berwarna jingga untuk senyawa alkaloid. Namun demikian

perlu diperhatikan bahwa beberapa sistem tak jenuh, terutama koumarin dan α-


piron, dapat juga memberikan noda yang berwarna jingga dengan pereaksi

tersebut. Pereaksi umum lain tetapi kurang digunakan adalah asam fosfomolibdat,

jodoplatinat, uap jood, dan antimon (III) klorida.

Kebanyakan alkaloid bereaksi dengan pereaksi-pereaksi tersebut tanpa

membedakan kelompok alkaloid. Sejumlah pereaksi khusus tersedia untuk

menentukan atau mendeteksi jenis alkaloid khusus. Pereaksi Ehrlich (p-

dimetilaminobenzaldehide yang diasamkan) memberikan warna yang sangat

karakteristik biru atau abu-abu hijau dengan alkaloid ergot. Perteaksi serium

amonium sulfat (CAS) berasam (asam sulfat atau fosfat) memberikan warna yang

berbeda dengan berbagai alkaloid indol. Warna tergantung pada kromofor ultra

ungu alkaloid.

Campuran feriklorida dan asam perklorat digunakan untuk mendeteksi

alkloid Rauvolfia. Alkaloid Cinchona memberikan warna jelas biru fluoresen

pada sinar ultra ungu (UV) setelah direaksikan dengan asam format dan

fenilalkilamin dapat terlihat dengan ninhidrin. Glikosida steroidal sering dideteksi

dengan penyemprotan vanilin-asam fosfat.

Pereaksi Oberlin-Zeisel, larutan feri klorida 1-5% dalam asam klorida 0,5

N, sensitif terutama pada inti tripolon alkaloid kolkisin dan sejumlah kecil 1 μg

dapat terdeteksi.

- Isolasi Senyawa Alkaoid

Kromatografi dengan penyerap yang cocok merupakan metode yang

lazim untuk memisahkan alkaloid murni dan campuran yang kotor. Seperti halnya

pemisahan dengan kolom terhadap bahan alam selalu dipantau dengan

kromatografi lapis tipis.

- Pemurnian Senyawa Alkaloid

Dibandngkan dengan KLT, HPLC menunjukkan beberapa keunggulan,

antara lain daya pisah yang lebih besar, ketepatan dan kedapatulangan yang lebih

besar. Dimana detekasi dan analisis kuantitatif dapat menggunakan detektor

kontinyu dari berbagaia macam, hal ini menghasilkan ketepatan dan ketelitian

yang tinggi.

Penggunaan kromatografi fase terbalik dapat memisahkan masing-masing

alkaloid utama dan metabolitnya. Pemisahan dengan µBondapak C16 ini

dipengaruhi oleh kadar CH3COOH dalam fase gerak tidak mengandung

CH3COOH, kinin dan kinidin tertahan di kolom. Pada kadar CH3COOH 1%

terjadi pemisahan yang baik dimana dengan penambahan asam aksisulfat pada

sistem yang mengandung CH3COOH 1% menaikkan resolusi.

Dimana sari kasar kina dipisahkan kolom µBondapak C18 dengan fase

gerak metanol-air (40-60) ditambah 1% asam heptasulfonat dan 0,15% butilfosfat,

senyawa yang keluar berturut-turut adalah sinkonidin, kinidin dan kinin.

3. Prinsip Dasar Biosintesis Senyawa Alkaloid

Biosintesis alkaloid mula-mula didasarkan pada hasil analisa terhadap ciri

struktur tertentu yeng sama-sama terdapat dalam berbagai molekul alkaloid.

Alkaloid aromatik mempunyai satu unit struktur yaitu ß-ariletilamina. Alkaloid-

alkaloid tertentu dari jenis 1-benzilisokuinolin seperti laudonosin mengandung

(CH3)2NH + HCHO + CH3COCH3 (CH3)2NCH2CH2COCH3 + H2O


dua unit ß-ariletilamina yang saling berkondensasi‟ Kondensasi antara dua unit ß-

ariletilamina tidak lain adalakh reaksi kondensasi Mannich.

Menurut reaksi ini, suatu aldehid berkondensasi dengan suatu amina

menghasilkan suatu ikatan karbon-nitrogan dalam bentuk imina atau garam

iminium, diikuti oleh serangan suatu atom karbon nukleofilik ini dapat berupa

suatu enol atau fenol.

Dari percobaan menunjukkan bahwa ß-ariletilamina berasal dari asam-

asam amino fenil alanin dan tirosin yang dapat mengalami dekarboksilasi

menghasilkan amina. Asam-asam aminom ini, dapat menyingkirkan gugus-gugus

amini (deaminasi oksidatif) diikuti oleh dekarboksilasi menghasilkan aldehid.

Kedua hasil transformasi ini yaitu amina dan aldehid melakukan kondensasi

Mannich.

Disamping reaksi-reaksi dasar ini, biosintesa alkaloida melibatkan reaksi-

reaksi sekunder yang menyebabkab terbentuknya berbagai jenis struktur

alkaloida. Salah satu dari reaksi sekunder ini yang terpenting adalah reaksi

rangkap oksidatif fenol pada posisi orto atau para dari gugus fenol. Reaksi ini

berlangsung dengan mekanisme radikal bebas.

Reaksi-reaksi sekunder lain seperti metilasi dari atom oksigen

menghasilkan gugus metoksil dan metilasi nitrogen menghasilkan gugus N-metil

ataupun oksidasi dari gugus amina. Keragaman struktur alkaloid disebabkan oleh

keterlibatan fragmen-fragmen kecil yang berasal dari jalur mevalonat,

fenilpropanoid dan poliasetat.

Dalam biosintesa higrin, pertama terjadi oksidasi pada gugus amina yang

diikuti oleh reaksi Mannich yang menghasilkan tropinon, selanjutnya terjadi

reaksi reduksi dan esterifikasi menghasilkan hiosiamin.

4. Alkaloid Piperidin dan Pirolidin

Berdasarkan jenis cincin heterosiklik nitrogen yang merupakan bagian dari

struktur molekul., maka alkaloid dapat dibedakan atas beberapa jenis seperti

alkaloid pirolidin, piperidin, isokuinolin, kuinolin dan indol, struktur alkaloid

tersebut adalah sebagai berikut :

5.

Alkaloid golongan Lainnya

a. Alkaloid dengan atom nitrogen heterosiklik

1. Alkaloid Piperidin-Pyridin

Yaitu mempunyai satu cincin karbon mengandung 1 atom nitrogen. Yang

termasuk dalam kelas ini adalah : Conium maculatum dari famili Apiaceae

dan Nicotiana tabacum dari famili Solanaceae.

2. Alkaloid Tropan

Mengandung satu atom nitrogen dengan gugus metilnya (N-CH3).

Alkaloid ini dapat mempengaruhi sistem saraf pusat termasuk yang ada pada

NH

Pirolidin

NH

Piperidin

N

Isokuinolin

N

Kuinolin

NH

Indol


otak maupun sun-sum tulang belakang. Yang termasuk dalam kelas ini adalah

Atropa belladona yang digunakan sebagai tetes mata untuk melebarkan pupil

mata, berasal dari famili Solanaceae, Hyoscyamus niger, Dubuisia hopwoodii,

Datura dan Brugmansia spp, Mandragora officinarum, Alkaloid Kokain dari

Erythroxylum coca (Famili Erythroxylaceae)

3. Alkaloid Isoquinolin

Mempunyai 2 cincin carbon mengandung 1 atom nitrogen. Alkaloid ini

termasuk alkaloid narkotik yang pada umumnya ditemukan pada famili

Papaveraceae, Contohnya; Opium Poppy (Papaver somniferum),

Chondodendron tomentosum dari familia Menispermaceae.

4. Alkaloid Quinolizidin

Mempunyai 2 cincin karbon mengandung 1 atom nitrogen. Banyak

ditemukan pada famili Fabaceae termasuk Lupines (Lupinus spp), Spartium

junceum, Cytisus scoparius dan Sophora secondiflora

5. Alkaloid Indolizidin

Mempunyai 1 cincin karbon dengan 1 cincin indol

6. Alkaloid Quinolin

Mempunyai 2 cincin karbon dengan 1 atom nitrogen. Yang termasuk

disini adalah ; Cinchona ledgeriana dari famili Rubiaceae, alkaloid quinin

yang toxic terhadap Plasmodium vivax

7. Alkaloid Indol

Mempunyai 2 cincin karbon dengan 1 cincin indol . Ditemukan pada

alkaloid ergine dan psilocybin, alkaloid reserpin dari Rauvolfia serpentine,

alkaloid vinblastin dan vinkristin dari Catharanthus roseus famili

Apocynaceae yang sangat efektif pada pengobatan kemoterapy untuk penyakit

Leukimia dan Hodgkin‟s.

8. Alkaloid Steroid

Mengandung 2 cincin karbon dengan 1 atom nitrogen dan 1 rangka steroid

yang mengandung 4 cincin karbon. Banyak ditemukan pada famili

Solanaceae, Zigadenus venenosus.

9. Alkaloid Purin

Mempunyai 2 cincin karbon dengan 4 atom nitrogen. Banyak ditemukan

pada kopi (Coffea arabica) famili Rubiaceae, dan Teh (Camellia sinensis) dari

famili Theaceae, Ilex paraguaricasis dari famili Aquifoliaceae, Paullunia

cupana dari famili Sapindaceae, Cola nitida dari famili Sterculiaceae dan

Theobroma cacao.

10. Alkaloid Muskarin

Mempunyai 1 cincin karbon dan mengandung okasigen dan 1 atom

nitrogen. Termasuk miscumol yang didapat dari Amanita muscaria, Amanita

phalloides, Amanita ocreata, Amanita pantherina.

b. Alkaloid tanpa atom nitrogen yang heterosilik

Dimana, atom nitrogen tidak terletak pada cincin karbon tetapi pada salah satu

atom karbon pada rantai samping.

1. Alkaloid Efedrin (alkaloid amine)


Mengandung 1 atau lebih cincin karbon dengan atom Nitrogen pada salah

satu atom karbon pada rantai samping. Termasuk Mescalin dari Lophophora

williamsii, Trichocereus pachanoi, Sophora secundiflora, Agave americana,

Agave atrovirens, Ephedra sinica, Cholchicum autumnale.

2. Alkaloid Capsaicin

Dari Chile peppers, genus Capsicum. Yaitu ; Capsicum pubescens,

Capsicum baccatum, Capsicum annuum, Capsicum frutescens, Capsicum

chinense.

Materi IV


STEROID



senyawa-senyawa steroid


1. Kerangka Dasar, Penomoran dan Konfigurasi dari Senyawa Steroid.


2. Kegunaan Steroid

Senyawa-senyawa turunan steroid memiliki fungsi yang sangat penting dalam

kelangsungan hidup organisme. Berbagai jenis hormon, asam empedu dan berbagai

macam senyawa anabolik adalah turunan steroid. Keragaman turunan steroid

dihasilkan melalui transformasi struktur dan gugus fungsi steroid berdasarkan reaksi-

reaksi sekunder mengikuti keteraturan biogenetik.

3. Senyawa-Senyawa Kortikosteroid

4. Senyawa-Senyawa Gestogen

5. Senyawa- Senyawa

Androgen

O

O

HO

HO

HO

H

H

H

Prednisolone

O

O

HO

HO

HO

H

H

H

Hydrocortisone

OHH3C

O

CH

H H

H H

Gestodene

Hexadecahydro-cyclopenta[a]phenanthrene

A B

C D


CH3

CH3

OH

O

H

H H

CH3

CH3

OH

OH

H

H H

Testosterone Stanolone

O

OH

CH3

CH3

OHCH3

H

H H O

CH3

CH3

OH

CH3

H

H H

OH

Oxymetosterone Oxandrolone

6. Senyawa-Senyawa Estrogen OH

CH3

CH3

CH3

HO

H

H H

OHCH3

H3CO

CH

H H

H

Mestrolone Mestranol

H3CO

COOH

CH3H3C

CH3

O

CH3

CH3

OHCH3

H

H H

Methallenestril. Methandrostenolone

Materi V



GLIKOSIDA



senyawa-senyawa glikosida


1. Kerangka Dasar dan Kegunaan Glikosida

2. Jenis-jenis Gula dan Aglikon dari Senyawa Glikosida

3. Glikosida Jantung

GLIKOSIDA

Glikosida merupakan salah satu kandungan aktif tanaman yang termasuk dalam

kelompok metabolit sekunder. Di dalam tanaman glikosida tidak lagi diubah menjadi

senyawa lain, kecuali bila memang mengalami peruraian akibat pengaruh lingkungan luar

(misalnya terkena panas dan teroksidasi udara).

PENGERTIAN GLIKOSIDA

Glikosida adalah senyawa yang terdiri atas gabungan dua bagian senyawa, yaitu

gula dan bukan gula. Keduanya dihubungkan oleh suatu bentuk ikatan berupa jembatan

oksigen (O – glikosida, dioscin), jembatan nitrogen (N-glikosida, adenosine), jembatan

sulfur (S-glikosida, sinigrin), maupun jembatan karbon (C-glikosida, barbaloin). Bagian

gula biasa disebut glikon sedangkan bagian bukan gula disebut sebagai aglikon atau

genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai

glikosida.

STRUKTUR GLIKOSIDA

Glikon O Aglikon

1. BIOSINTESIS GLIKOSIDA

Apabila bagian aglikon dari suatu glikosida juga merupakan gula, maka

glikosida ini disebut hollosida, sedang kalau bukan gula disebut heterosida.

Pembicaraan tentang biosintesa dari heterosida umumnya terdiri dari dua bagian yang

penting. Yang pertama adalah reaksi umum bagaimana bagian gula terikat dengan


bagian aglikon, diperkirakan reaksi transfer ini sama pada semua sistem biologik. Ini

kemudian dilanjutkan dengan pembicaraan secara mendetail tentang jalannya reaksi

biosintesa untuk berbagai jenis aglikon yang akan menyusun glikosida.

Hasil-hasil penyelidikan telah menunjukkan bahwa jalan reaksi utama dari

pembentukan glikosida meliputi pemindahan (transfer) gugusan uridilil dari uridin

trifosfat kesuatu gula-l-fosfat. Enzim-enzim yang bertindak sebagai katalisator pada

reaksi ini adalah uridilil transferase (a) dan telah dapat diisolasi dari binatang,

tanaman dan mikroba. Sedang gula fosfatnya dapat pentosa, heksosa dan turunan gula

lainnya. Pada tingkat reaksi berikutnya enzim yang digunakan adalah glikolisis

transferase (b), dimana terjadi pemindahan (transfer) gula dari uridin difosfat kepada

akseptor tertentu (aglikon) dan membentuk glikosida

U T P + Gula-l-fosfat UDP – gula + PP1

UDP – Gula + akseptor Akseptor – gula + UDP

(glikosida)

Apabila glikosida telah terbentuk, maka suatu enzim lain akan bekerja untuk

memindahkan gula lain kepada bagian monosakarida sehingga terbentuk bagian

disakarida. Enzim serupa terdapat pula dalam tanaman yang mengandung glikosida

lainnya yang dapat membentuk bagian di-, tri- dan tetrasakarida dari glikosidanya

dengan reaksi yang sama.

AGLIKON

Aglikon dari glikosida terdiri dari banyak jenis senyawa kimiawi. Senyawa-

senyawa tersebut meliputi senyawa-senyawa alkoholik dan fenolik, isotiosianat, nitril

sianogenetik, turunan antrasen, flavonoid dan steroid. Meskipun demikian glikosida

tanaman yang pada waktu ini banyak digunakan secara medisinal kebanyakan

mempunyai aglikon steroid, flavonoid atau antrasen. Ini tidak berarti bahwa glikosida

lain tidak penting, hanya yang digunakan untuk pengobatan lebih sedikit.


JENIS-JENIS GULA

Glikosida sering diberi nama sesuai bagian gula yang menempel didalamnya

dengan menambahkan kata oksida. Sebagai contoh, glikosida yang mengandung

glukosa disebut glukosida, yang mengandung arabinosa disebut arabinosida, yang

mengandung galakturonat disebut galakturonosida, dan seterusnya.

Gula yang sering menempel pada glikosida adalah β-D-glukosa. Meskipun

demikian ada juga beberapa gula jenis lain yang dijumpai menempel pada glikosida

misalnya ramnosa, digitoksosa dan simarosa. Bagian aglikon atau genin terdiri dari

berbagai macam senyawa organik, misalnya triterpena, steroid, antrasena, ataupun

senyawa-senyawa yang mengandung gugus fenol, alkohol, aldehid, keton dan ester.

Secara kimiawi, glikosida adalah senyawa asetal dengan satu gugus hidroksi

dari gula yang mengalami kondensasi dengan gugus hidroksi dari komponen bukan

gula. Sementara gugus hidroksi yang kedua mengalami kondensasi di dalam molekul

gula itu sendiri membentuk lingkaran oksida. Oleh karena itu gula terdapat dalam dua

konformasi, yaitu bentuk alfa dan bentuk beta maka bentuk glikosidanya secara

teoritis juga memiliki bentuk alfa dan bentuk beta. Namun dalam tanaman ternyata

hanya glikosida bentuk beta saja yang terkandung didalamnya. Hal ini didukung oleh

kenyataan bahwa emulsion dan enzim alami lain hanya mampu menghidrolisis

glikosida yang ada pada bentuk beta.


Asetal

H O CH3 H3C O H

C C

H – C – OH H – C – OH

HO – C – H O HO – C – O Kondensasi

H – C – OH H – C - OH

H – C H – C

H – C – OH H – C – OH

H H

α β

KLASIFIKASI DARI GLIKOSIDA

Ketika bahan kimia alami dari kelompok aglycone digunakan sebagai

dasar pengaturan, dimana penggolongannya sebagai berikut:

GLYCOSIDES

tannins flavonol

group

cardioaktive saponin phenol group group group

aldehyde alcohol isothiocyanate

group group group

antraquinone cyanophore

group group

lactone

group


♥ GLIKOSIDA SAPONIN

Glikosida saponin adalah glikosida yang aglikonnya berupa sapogenin.

Glikosida saponin bisa berupa saponin steroid maupun saponin triterpenoid.

Saponin adalah segolongan senyawa glikosida yang mempunyai struktur

steroid dan mempunyai sifat-sifat khas dapat membentuk larutan koloidal dalam

air dan membui bila dikocok.

Saponin merupakan senyawa berasa pahit menusuk dan menyebabkan

bersin dan sering mengakibatkan iritasi terhadap selaput lendir. Saponin juga

bersifat bisa menghancurkan butir darah merah lewat reaksi hemolisis, bersifat

racun bagi hewan berdarah dingin, dan banyak diantaranya digunakan sebagai

racun ikan.

Saponin bila terhidrolisis akan menghasilkan aglikon yang disebut

sapogenin. Ini merupakan suatu senyawa yang mudah dikristalkan lewat asetilasi

sehingga dapat dimurnikan dan dipelajari lebih lanjut. Saponin yang berpotensi

keras atau beracun seringkali disebut sebagai sapotoksin.

Menurut SOBOTKA :

1. Saponin merupakan turunan dari hidrokarbon yang jenuh dari siklopentano

perhidrofenantren

2. Juga dapat merupakan turunan yang tak jenuh dari siklopentano

perhidrofenantren.

Struktur kimiawi

Berdasarkan struktur aglikonnya (sapogeninnya), saponin dapat dibedakan

menjadi 2 macam yaitu tipe steroid dan tipe triterpenoid. Kedua senyawa ini

memiliki hubungan glikosidik pada atom C-3 dan memiliki asal usul biogenetika

yang sama lewat asam mevalonat dan satuan-satuan isoprenoid.


17 3

HO Kerangka steroid H3C CH3

17 CH3

3

HO Kerangka triterpenoid

Glikosida saponin dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan pada struktur bahan

kimia dari aglycone (sapogenin). Saponin pada hidrolisis menghasilkan suatu

aglycone yang dikenal sebagai "sapogenin".


Proses biosintesienya

O

HO

Acetic Acid

HO

HO

O

OHMevalonic Acid

IPPSqualen

HOH

H

H

Cholesterol


SAPONIN = GULA + SAPOGENIN

glycone aglycone

SAPONIN

Glycone Aglicone

Sugar Sapogenin

1. glukosa

2. arabinosa Neutral Acid

3. xylose Saponine Saponine

4. glucuronic acid

Steroide Triterpenoide

BIOSINTESIS GLIKOSIDA SAPONIN

Berdasarkan struktur dari aglikon maka glikosida dan saponin dapat dibagi 2

golongan yaitu saponin netral yang berasal dari steroid dengan rantai samping spiroketal

dan saponin asam yang mempunyai struktur triterpenoid. Biosintesa saponin triterpenoid

lebih kurang diketahui bila dibandingkan dengan saponin steroid tetapi dapat dikatakan

bahwa keduanya mempunyai tidak tolak yang sama yaitu yang berasal dari asetat dan

mevalonat. Rantai samping terbentuk sesudah terbentuknya squalen. Sebagian terjadi inti

steroid spiroketal dan yang lain membentuk triterpenoid pentasiklik. Gugus gulanya dapat

berdiri 1 – 55 gula dan dalam beberapa hal aglikon tak diikat dengan gula tetapi dengan

asam uronat.


O O

HO Spiroketal steroid nucleus

HO (Diosgenin)

Asetat Mevalonat Skualen Kolesterol

HO

Pertacyclic triterpenoid

(β – Amyrin)

♥ GLIKOSIDA STEROID

Glikosida steroid adalah glikosida yang aglikonnya berupa steroid. Glikosida

steroid disebut juga glikosida jantung karena memiliki daya kerja kuat dan spesifik

terhadap otot jantung.

Struktur Kimiawi

Secara kimiawi bentuk struktur glikosida jantung sangat mirip dengan asam

empedu yaitu bagian gula yang menempel pada posisi tiga dari inti steroid dan bagian

aglikonnya berupa steroid yang terdiri dari dua tipe yaitu tipe kardenolida dan tipe

bufadienolida. Tipe kardenolida merupakan steroid yang mengandung atom C-23

dengan rantai samping terdiri dari lingkaran lakton 5-anggota yang tidak jenuh dan alfa-

beta menempel pada atom C nomor 17 bentuk beta. Sementara tipe bufadienolida

O


berupa homolog dari kardenolida dengan atom C-24 dan mempunyai rantai samping

lingkaran keton 6-anggota tidak jenuh ganda yang menempel pada atom C nomor 17.

O

C D

A B

HO

Kardenolida O A B HO Bufadienolida

O

O


Biosintesa Glikosida Jantung

Aglikon dari glikosida jantung adalah steroid yaitu turunan dari siklo-

pentenofenantren yang mengandung lingkaran lakton yang tidak jenuh pada atom

C-17. Seperti sudah kita ketahui biosintesis dari senyawa steroid pada umumnya

didasarkan atas biosintesa dari senyawa kolesterol. Meskipun tidak semua

senyawa steroid memerlukan kolesterol sebagai prekursor (pra zat)

pembentukannya, paling tidak pembentukan kolesterol ini dianggap sebagai

mekanisme biosintesa senyawa steroid pada umumnya.

Secara singkat proses biosintesanya adalah asam asetat

asam mevalonat isopentenil pirofosfat skulen

kholesterol.

Reaksi lengkapnya adalah sebagai berikut :

O CH3 – C O O Co ASH O S CoA CH3COOH CH3 – C CH3 – C – CH2 – C – S CoA -H2O S CoA -CoA

Asam asetat Asetil CoA asetoasetil – CoA O

- Co ASH CH3 – C S CoA

O H3C OH O H3C OH O NADPH2

C C CH2OH C C C HO CH2 CH2 HO CH2 CH2 S-CoA Asam mevalonat β – hidroksi – β – metal glutaril - CoA

Fasforilase ATP - ADP


O H3C OH O H3C OP ATP

C C CH2-O-P C C CH2-O-P-P fosforilase

HO CH2 CH2 HO CH2 CH2 Asam – 5 fosfomevalonat Asam – 5 – pirofosfo – 3 fosfomevalonat ATP Dekarboksilasi

H3C H3C C CH2 -O-P-P C CH2-O-P-P H3C CH2 H2C CH2 3,3 – dimetilalil – pirofosfat 3 – isopentenil pirofosfat

H3C H3C

Isopentenil C H2C C CH2-O-P-P pirofosfat

H3C HC H2C CH Geranil pirofosfat

CH3 CH3 CH3 H2 H2 NADPH2

C C C C C CH3

Farnesil pirofosfat H3C C C C C C

H H2 H H2


Farnesil pirofosfat

O

Skualen 2,3 - oksidoskualen

Lanosterol H HO

HO Zynosterol Kholesterol

Sikloartenol

R OH

HO


♥ GLIKOSIDA ANTRAKUINON

Beberapa jenis obat pencahar yang berasal dari tanaman mengandung glikosida

sebagai isi aktifnya. Glikosida-glikosida yang terdapat di dalam obat pencahar tersebut

mengandung turunan antrasen atau antrakinon sebagai aglikonnya. Simplisia yang

mengandung glikosida ini antara lain Rhamni purshianae Cortex, Rhamni Frangulae

Cortex, Aloe, Rhei Radix, dan Sennae Folium. Kecuali itu Chrysa robin dan Cochineal

(Coccus cacti) juga mengandung turunan antrakinon, akan tetapi tidak digunakan sebagai

obat pencahar karena daya iritasinya terlalu keras (Chrysarobin) sehingga hanya

digunakan sebagai obat luar atau hanya digunakan sebagai zat warna (Cochineal, Coccus

Cacti).

Tanaman-tanaman seperti kelembak, aloe, sena, dan kaskara telah lama dikenal

sebagai obat alami kelompok purgativummeskipun pada saat itu kandungan kimiawinya

belum diketahui dengan jelas. Belakangan, ternyata ada persamaan kandungan kimiawi

antara obat purgativum dengan beberapa bahan pewarna alami. Senyawa yang pertama

ditemukan adalah sena dari tipe antrakuinon, baik dalam keadaan bebas maupun sebagai

glikosida. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa produk alam juga mengandung

turunan antrakuinon yang tereduksi, misalnya oksantron, antranol, dan antron. Termasuk

juga produk lain seperti senyawa yang terbentuk dari dua molekul antron, yaitu diantron.

Senyawa-senyawa ini dapat dalam keadaan bebas (tidak terikat dengan senyawa gula

dalam bentuk glikosida) dapat pula dalam bentuk glikosida dimana turunan antrakinon

tersebut berfungsi sebagai aglikon.

Struktur Kimiawi

Sama halnya dengan sifat glikosida lainnya, glikosida antrakuinon juga mudah

terhidrolisis. Bentuk uraiannya adalah aglikon dihidroksi antrakuinon, trihidroksi

antrakuinon, atau tetrahidroksi antrakuinon.

O O OH

H H H H O


Antrakuinon Antron Antranol

OH

H OH OH Oksantron Diantranol

Biosintesa Senyawa Antrakinon

Biosintesa senyawa antrakinon diselidiki di dalam mikroorganisme. Dan disimpulkan

bahwa biosintesa pada tumbuhan tinggi terjadi melalui proses yang serupa, salah satu

contoh yang sederhana ialah pembentukan turunan antrakinon dari asam asetat yang

diberi label dalam Peniccilium islandicum, jenis Penicillium yang dikenal menghasilkan

bermacam-macam turunan antrakinon.

C C C C

O O O O CH3

CO CO CO CO C C C C

C C C C C C C COOH

CO CO CO CO O O O

8 molekul asetat Asam poli-β- keto metilen


O HO CH3 Emodin

OH O OH

Terjadinya proses biosintesa emodin atau senyawa antrakinon lainnya dapat

diikuti dengan memberi label (tanda) pada asam asetat, yang dimaksud dengan

memberi label adalah menggunakan senyawa yang sebagian unsure-unsurnya

diberi muatan radio aktif dengan menggunakan isotopnya yang radioaktif.

♥ GLIKOSIDA SIANOPORA

Glikosida sianopora adalah glikosida yang pada ketika dihidrolisis akan

terurai menjadi bagian-bagiannya dan menghasilkan asam sianida (HCN).

Biosintesa Glikosida Sianopor

Aglikon-aglikon dari glikosida sianofor yang digunakan dalam pengobatan

adalah senyawa-senyawa fenilprokanoid, yang merupakan turunan dari asam

amino C6 – C3 seperti fenilalanin dan tirosin. Biosintesa senyawa ini adalah

melalui “Shikimic Acid Pathway”.

COOH CHO COOH

C O P + H – C – OH C = O CH2 H – C – OH CH2

Asam fosfo fenol piruvat CH2-O P HO – C – H

Eritrose-4-fosfat H – C – OH

H – C – OH CH2O P

Asam 3-deoksi-2-keto-D- arabino-heptulosa-7-fosfat.


HO COOH COOH COOH

O OH O OH HO OH

OH OH OH

Asam 5-dehidrokuinat Asam 5-dehidroshikimat Asam shikimat

Setelah terbentuk asam shikimat dapat mengalami fosforilasi dan bereaksi dengan

asam fosfoenolpiruvat membentuk asam profenat, yang selanjutnya melalui asam

fenilpiruvat menjadi fenilalanin.

♥ GLIKOSIDA ISOTIOSIANAT

Banyak biji dari beberapa tanaman keluarga Crucifera mengandung glikosida

yang aglikonnya adalah isotiosianat. Aglikon ini merupakan turunan alifatik atau

aromatik. Senyawa-senyawa yang penting secara farmasi dari glikosida ini adalah

sinigrin (Brassica nigra = black mustard), sinalbin (Sinapis alba = white mustard) dan

glukonapin (rape seed).

Biosintesa Glikosida Isotiosianat

Aglikon dari glikosida isotiosianat dapat merupakan senyawa alifatik atau turunan

aromatik. Penelitian dengan radio isotop telah menunjukkan bahwa aglikon yang berupa

senyawa alifatik biosintesanya dapat melalui “Acetate Pathway” sedang yang aromatik

melalui “Shikimic Acel Pathway”.

H CH2-CH-COOH CH2-CH-COOH CH2-C NH2 NHOH N-OH

Fenilalanin N-hidroksifenilalanin fenilasetaldehid-oxim


S-glukosa CH2-N=C=S CH2-C Mirosina N-OSO3K

Glikosa + KHSO4 + bensil isotiosianat Glukotropaeolin

♥ GLIKOSIDA FLAVONOL

Glikosida flavonol dan aglikon biasanya dinamakan flavonoid. Glikosida ini

merupakan senyawa yang sangat luas penyebarannya di dalam tanaman. Di alam dikenal

adanya sejumlah besar flavonoid yang berbeda-beda dan merupakan pigmen kuning yang

tersebar luas diseluruh tanaman tingkat tinggi. Rutin, kuersitrin, ataupun sitrus

bioflavonoid (termasuk hesperidin, hesperetin, diosmin dan naringenin) merupakan

kandungan flavonoid yang paling dikenal.

Biosintesa Glikosida Flavonoid

Aglikon dan glikosida flavonol dan falvanoid lainnya adalah contoh senyawa yang

di dalam sistem biologis pembentukannya dapat melalui kedua cara pembentukan

senyawa aromatis, yaitu dengan kondensasi asam asetat dan melalui shikimic Acid

Pathway.

Asam Shikimat Fenilalanin

3CH3COOH + B calkon B CH O CH2

C CH COOH CH HOOC CH2 CH2 CH Asam sinamat C C O O

B

HO

A

OH O flavanoid

O


♥ GLIKOSIDA ALKOHOL

Glikosida alkohol ditunjukkan oleh aglikonnya yang selalu memiliki gugus

hidroksi. Senyawa yang termasuk glikosida alcohol adalah salisin. Salisin adalah

glikosida yang diperoleh dari beberapa spesies Salix dan Populus.

Biosintesa Glikosida Alkohol

Biosintesa glikosida alkohol, aldehid, lakton dan fenol dapat digambarkan sebagai

berikut :

CH2OH CHO

COOH CHO O–glukosa O–glukosa

HO glukosa-O OCH3

Salisin (alkohol) helisin asam ferulat glukovanila (aldehida)

OH

NH3C COOH

Asam shikimat COOH

OH

Fenilalanin asam sinamat hidrokinon

glukosa

O

OH

Arbutin (fenol)

COOH

O O glukosa

Kumarin (lakton) O- Kumaril glikosida

O


♥ GLIKOSIDA ALDEHIDA

Salinigrin yang terkandung dalam Salix discolor terdiri dari glukosa yang

diikat oleh m-hidroksibenzaldehida sehingga merupakan glikosida yang

aglikonnya suatu aldehida.

♥ GLIKOSIDA LAKTON

Meskipun kumarin tersebar luas dalam tanaman, tetapi glikosida yang

mengandung kumarin (glikosida lakton) sangat jarang ditemukan. Beberapa

glikosida dari turunan hidroksi kumarin ditemukan dalam bahan tanaman seperti

skimin dan Star anise Jepang, aeskulin dalam korteks horse chestnut, daphin

dalam mezereum, fraksin dan limettin.

♥ GLIKOSIDA FENOL

Beberap aglikon dari glikosida alami mempunyai kandungan bercirikan

senyawa fenol. Arbutin yang terkandung dalam uva ursi dan tanaman Ericaceae

lain menghasilkan hidrokuinon sebagai aglikonnya. Hesperidin dalam buah jeruk

juga dapat digolongkan sebagai glikosida fenol. Uva ursi adalah daun kering dari

Arctostaphylos uva ursi (Famili Ericaceae). Tanaman ini merupakan semak yang

selalu hijau merupakan tanaman asli dari Eropa, Asia, Amerika Serikat dan

Kanada.

FUNGSI GLIKOSIDA

Secara umum arti penting glikosida bagi manusia adalah untuk sarana

pengobatan dalam arti luas yang beberapa diantaranya adalah sebagai obat jantung,

pencahar, pengiritasi lokal, analgetikum dan penurunan tegangan permukaan.

Fungsi glikosida :

1. Fungsi glikosida sebagai cadangan gula temporer

2. Proses pembentukan glikosida merupakan proses detoksikasi

3. Glikosida sebagai pengatur tekanan turgor

4. Proses glikosidasi untuk menjaga diri terhadap pengaruh luar yang mengganggu

5. Glikosida sebagai petunjuk sistematik


Penggunaan glikosida dimana beberapa diantara glikosida merupakan obat yang

sangat penting, misalnya yang berkhasiat kardiotonik, yaitu glikosida dari Digitalis,

Strophanthus, Colchicum, Conyallaria, Apocynum dan sebagainya yang berkhasiat

laksatifa/pencahar seperti Senna, Aloe, Rheum, Cascara Sagrada dan Frangula yang

mengandung glikosida turunan antrakinon emodin. Selanjutnya sinigrin, suatu

glikosida dari Sinapis nigra, mengandung alilisotiosianat suatu iritansia lokal.

Gaulterin adalah glikosida dari gaulteria yang dapat menghasilkan metal salisilat

sebagai analgesik.

Beberapa Hipotesa dan Teori Tentang Adanya Glikosida dalam Tanaman

1. Fungsi glikosida sebagai cadangan gula temporer.

Teori Pfeffer mengatakan bahwa glikosida adalah meruapakan cadangan gula

temporer (cadangan gula sementara) bagi tanaman. Cadangan gula di dalam

bentuk ikatan glikosides ini tidak dapat diangkut dari sel satu ke sel yang lain,

oleh karena adanya bagian aglikon.

2. Proses pembentukan glikosida merupakan proses detoksikasi.

Pada tahun 1915, Geris mengatakan bahwa proses sintesa senyawa glokosida

adalah merupakan proses detoksikasi, sedang anglikonnya merupakan sisa

metabolisme.

3. Glokosida sebagai pengatur tekanan turgor

Teori Wasicky mengatakan bahwa setelah diadakan percobaan-percobaan pada

tanaman digitalis, ternyata bahwa glikosida mempunyai fungsi sebagai pengatur

tekanan turgor di dalam sel.

4. Proses glikosida untuk menjaga diri terhadap pengaruh luar yang menggangu.

Teori ini menyatakan bahwa proses glikosidasi di dalam tanaman dimaksudkan

untuk menjaga diri terhadap serangan serangga atau binatang lain dan untuk

mencegah timbulnya penyakit pada tanaman.

5. Glikosida sebagai petunjuk sistimatik.

Adanya glikosida didalam tanaman, meskipun masih sangat tersebar, dapat

digunakan sebagai salah satu cara mengenal tanaman secara sistimatik, baik dari

aglikonnya, bagian gulanya maupun dari glikosidanya sendiri. Sebab ada


beberapa glikosida, aglikon atau gula yang hanya terdapat di dalam tanaman atau

familia tertentu.

6. Menurut hasil penelitian Fuch dan kawan-kawan (1952), ternyata bahwa didalam

waktu 24 jam tidak terdapat perubahan yang berarti pada kadar glikosida baik

ditinjau dari sudut biologi maupun secara kimiawi. Juga pada tanaman yang

ditempatkan pada tempat yang gelap selama 24 jam, tidak ada perubahan kadar

glikosida.

PEMBENTUKAN GLIKOSIDA

Apabila glukosa direaksikan dengan metal alkohol, menghasilkan dua senyawa.

Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki

sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat reaksi adalah

gugus –OH yang terikat pada atom karbon nomor 1. Senyawa yang terbentuk adalah

suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan yang terjadi antara gugus

metal dengan monosakarida disebut ikatan glikosida dan gugus –OH yang bereaksi

disebut gugus –OH glikosidik.

Metilglikosida yang dihasilkan dari reaksi glukosa dengan metal alcohol disebut

juga metilglukosida. Ada dua senyawa yang terbentuk dari reaksi ini, yaitu metil–α–

D–glukosida atau metil-α-D-glukopiranosida dan metil-β-D-glukosida atau metil-β-

D-glukopiranosida. Kedua senyawa ini berbeda dalam hal rotasi optic, kelarutan serta

sifat fisika lainnya. Dengan hidrolisis, metil glikosida dapat diubah menjadi

karbohidrat dan metilalkohol.

Glikosida banyak terdapat dalam alam, yaitu pada tumbuhan. Bagian yang

bukan karbohidrat dalam glikosida ini dapat berupa metilalkohol, gliserol atau lebih

kompleks lagi misalnya sterol. Di samping itu antara sesama monosakarida dapat

terjadi ikatan glikosida, misalnya pada molekul sukrosa terjadi ikatan α-glukosida-β-

fruktosida.


Materi VI


FLAVONOID



senyawa-senyawa flavonoid


1. Kerangka Dasar dan Sistem Penomoran Senyawa Flavonoid

2. Mekanisme Dasar Biosintesis Senyawa Flavonoid

3. Hipotesis Biogenetik Pelter

4. Senyawa Khalkon

5. Senyawa Dihidrokhalkon

6. Senyawa Auron 7. Senyawa Flavonon

BIOSINTESIS

SENYAWA FLAVANOID

KLASIFIKASI SENYAWA FLAVANOID

Tidak ada benda yang begitu menyolok seperti flavanoid yang memberikan

kontribusi keindahan dan kesemarakan pada bunga dan buah-buahan di alam. Flavin

memberikan warna kuning atau jingga, antosianin memberikan warna merah, ungu

atau biru, yaitu semua warna yang terdapat pada pelangi kecuali warna hijau. Secara

biologis, flavanoin memainkan peranan penting dalam kaitan menyerbukan pada

tanaman oleh serangga. Sejumlah flavanoid mempunyai rasa pahit hingga dapat

bersifat menolak sejenis ulat tertentu.

Senyawa flavanoid adalah senyawa yang mengandung C15 terdiri atas dua inti

fenolat yang dihubungkan dengan tiga satuan karbon. Cincin A memiliki karakteristik

bentuk hidroksilasi phloroglusinol atau resorsinol, dan cincin B biasanya 4-, 3,4- atau

3,4,5-terhidroksilasi. Dalam gambar dibawah ini menunjukkan struktur dasar

flavanoid.

C C CA B


Cincin A : karakteristik phloroglusinol atau bentuk resorsinol terdistribusi.

Namun sering terhidroksilasi lebih lanjut :

Cincin B : karakteristik 4-, 3,4-, 3,4,5-terhidroksilasi

R=R‟=H,R‟=OH

R=H,R‟=R‟=OH

R=R‟=R”=OH

(juga, R=R‟=R”=H)

Dapat juga mengikat gugus 2‟-hidroksil

Gambar : Struktur dasar flavanoid

Fragmen tiga karbon pusat, yang terikat pada cincin B, umumnya memiliki empat

bentuk.

A

OH

HO

3C

O

6C (B)

Atau AHO

3C

O

6C (B)

A

OH

HO

3C

O

6C (B)HO

AtauA

OCH

HO

3C

O

6C (B)HO

3

OCH3

Dst

B3C(A)

R

R

R6C

B3C(A) OH6C

OH


Khalkon flavon

Dihidrokhalkon katekin

Flavon -3, 4-diol

Flavanon

Flavon

Antosianidin

Flavon -3-ol

Flavon -3-on-3-ol

Gambar : Tipe umum dan beberapa contoh senyawa flavanoid

Tingkat oksidasi tiga karbon bagian molekul flavanoid dapat dinyatakan oleh

hubungan formal seperti ditunjukkan dalam ringkasan berikut. Perlu diperhatikan

bahwa cincin –A selalu memiliki gugus hidroksil yang letaknya sedemikian hingga

memberikan kemungkinan untuk terbentuknya cincin heterosikliks dalam senyawa

trisiklis. Dalam bisiklis khalkon dan hidrokhalkon gugus hidroksil tetap terikat pada

cincin –A.

A – COCH2CH2 – B hidrokhalkon

A – COCH2CHOH – B flavanon, khalkon

A – COCH2CO – B flavanon

A – CH2CCOCO – B antosianin

AC

C

C

B

A

BO

CC

C

A

B

O

CC

C

A

O

C

C C B


A – COCOCH2 – B auron

A – COCHCHOH – B 3 – hidroksi flavanon

OH

A – COCOCH – B flavanol

OH

DIHIDROKHALKON

Meskipun dihidrokhalkon jarang terdapat di alam, namun satu senyawa yang

penting yaitu phlorizin merupakan konstituen umum famili Rosaceae juga terdapat

dalam jenis buah-buahan seperti apel dan pear. Phlorizin telah lama dikenal dalam

bidang farmasi, ia memiliki kesanggupan menghasilkan kondisi seperti diabetes.

Phlorizin merupakan β -D-glukosida phloretin. Phloretin mudah terurai oleh

alkali kuat menjadi phloroglusinol dan asam p-hidroksihirosinamat (asam phloretrat).

Jika glukosida phlorizin, dipecah dengan alkali dengan cara yang sama, maka ternyata

sisa glukosa tidak dapat terlepas dan dihasilkan phloroglusinol β-O-glukosida.

Akhirnya, kedudukan sisa glukosa yang dibentuk oleh reaksi ditunjukkan dalam

persamaan 1 ; interaksi gugus asetoksil dengan satuan –CHCH2CH2Ar

menunjukkan bahwa satuan glukosa harus terikat pada kedudukan – 2‟ dalam

phlorizin. Glikolisasi gugus hidroksil orto terhadap gugus karbonil di dalam adalah

tidak umum, hal ini terutama karena ikatan yang efektif antara –OH dan

O=C.

Adanya gugus-gugus hidroksil pada kedudukan -2,6 relatif terhadap gugus karbonil

mengakibatkan satu daripadanya reaktif dan dapat terjadi glikosilasi.


Florisin Floretin D-glukosaOH2

H+

NaOH

OH

OH

HO+ HO CH CH COOH2 2

OH

HO O 6C H O11 5

Asam floretat

Asam floretat (1)

Tri-O-metil florisin

NaOH

K CO / aseton2 3

Me SO2 4

1) H O/H2

2) Ac O/N Oac2 2

CH O

O

3

CH O3CH 3

OCH2 OCH3

Florisin adalah :

2

OH

COCH CH2

O C H O D-glukosa6 11 5

OH

(L-ramnosida floretin adalah glisifilin)

Senyawa ini dipisahkan secara kromatografi kertas memakai pengembang yang biasa.

Mereka dideteksi dengan menyemprot kertas dengan ρ-nitroanilina yang terdiazotasi

dan dengan AlCl3 dalam alcohol. Floridzin menghasilkan warna merah jingga dengan

pereaksi pertama dan fluoresensi kehijauan yang kuat dengan pereaksi kedua.


KHALKON

Polihidroksi khalkon terdapat dalam sejumlah tanaman, namun terdistribusinya di

alam tidak lazim. Alasan pokok bahwa khalkon cepat mengalami isomerisasi menjadi

flavanon dalam satuan keseimbangan, persamaan 2.

C

O

2

3

4

5

62

3

4

5

6

„

„

„

„

„

merein : 2‟, 3,4‟ , 3,4 – penta OH (4‟ – glukosida)

koreopsin : 2‟, 4‟, 3,4 – tetra OH (4‟ – glukosida)

stillopsin : 2,4 , „5‟ , 3,4 – penta OH (? – glukosida)

lanseolin : 2‟, 4‟ , 3,4 – tetra OH-3‟-OMe (? – glukosida)

semua senyawa tersebut terdapat khalkon yang terdapat dalam spesies coreopis

Gambar : Beberapa khalkon yang terdapat di alam

Bila khalkon 2‟ , 6 –dihidroksilasi , isomer flavanon mengikat 5 – gugus hidroksil,

dan stabilisasi mempengaruhi ikatan hydrogen 4-karbonil-5-hidroksil maka

menyebabkan keseimbangan khalkon-flavanon condong kearah flavanon. Hingga

khalkon, yang terdapat di alam memiliki gugus 2,4‟-hidroksil atau gugus 2‟-hidroksi-

6‟-glikosilokasi.

Dalam gambar beberapa khalkon yang terdapat di alam menunjukkan beberapa

khalkon yang terdapat pada tanaman, terutama sebagai pigmen daun bunga berwarna

kuning, dalam kebanyakan terdapat dalam tanaman Heliantheaetribe, Coreopsidinae ,

subtribe dan famili Compositae.


O

OHHO

OH

OH

O

HO

OH

OHO

Butein Butin

(Keduanya dapat diisolasi, stabil)

O

OHHO

OH

OH

O

HO

OH

O

2‟, 4‟, 6‟, 4 - tetra hidroksi khalkon Naringenin

Tidak stabil (Distabilkan oleh ikatan OH-O-C)

O H

(2)

KARTAMIN

Carfhanus tinctorius L. (fam. Compositae), mengandung pigmen bunga kuning

yang berubah menjadi merah bila umur bunga bertambah. Ekstrak bunga juga

berwarna merah, dengan pembentukkan bunga merah. Pigmen merah pertama kali

disebut kartamin, merupakan glikosida dan bila dihidrolisis dengan asam fosfat berair

memberikan dua senyawa isomer yaitu kartamidin dan isokartamidin. Sekarang

pigmen merah dinyatakan sebagai “Kartamon”.

Kartamidin dan isokartamidin merupakan isomer flavanon seperti ditunjukkan

dalam persamaan (3a) dibawah ini oleh sintesis senyawa termetilasi sepenuhnya dan

demitilasi menjadi tetrahidroksi flavanon.


OHCH O

OCH

3

CH O3

3

+COCH3

OCH3

CHO

NaOHCH O3

CH O3

OCH3

OH

OCH3

H O/H2+

O

O

OCH3

CH O3

CH O3

CH O3AlCl

C H3

3 6

O

HO

OH

O

HO

OH

Isokartamidin

(3)

- COCH = CH OHHO

HO

OH

OH

(A)

(B)

(Kartamidin = 5, 7, 8, 4‟ - tetrahidroksiflavanon)

Isokartamidin

Kartamidin

Pembentukan

cincin (A)

(B)

O

Pembentukan dua flavanon dari precursor tunggal segera terbentuk dengan terjadinya

transformasi seperti ditunjukkan dalam persamaan (3b) ; zat antara khalkon dapat

melakukan siklisasi baik dengan adisi gugus hidroksil -2‟ atau -6‟ terhadap ikatan

rangkap. Kartamon berwarna merah, dan polihidroksi khalkon merupakan senyawa

yang berwarna kuning hingga jingga – kuning ; sebagai contoh koreopsin. Prekursor

berwarna kuning ini sekarang dipandang sebagai khalkon glukosida yang mengalami

oksidasi menjadi quinonoid glikosida yang berwarna merah (kartamon).

Pembentukkan flavanon pada hidrolisis kartamon harus melibatkan reduksi terhadap

quinon, kemungkinan pada hidrolisis melepaskan glukosa (4).


O

HO

OH

OR

HO

OH(O)

Pigmen bunga kuning

O

HO

OH

OR

O

Kartamon (merah)

O

( R = glukosit)H O/H2

+

HO

OH

O

O

OOH

(H) HO

OH

OOH

HO

OH

(4)

Kartamidin + isokartamidin (flavanon)

Usulan semula menyatakan bahwa senyawa yan dikenal dengan kartamin (pigmen

merah) adalah quinonoid “enol” khalkon (5).

OH

OH

Kartamin(struktur awal)

O

HO

OH

KartamidinIsokartamidin

H O2

+H

O

O

OH

OH OH

OH

HOGlukose(5)

Berdasarkan percobaa yang terakhir menunjukkan bahwa kartamon (pigmen

merah) diubah menjadi khalkon kuning oleh reduksi dengan belerang dioksida, dan

senyawa yang diperoleh ini dapat direoksidasi menjadi kartamon. Hingga

pembentukkan flavanon dengan cara hidrolisis precursor merah, yaitu struktur “enol”

khalkon tidak dapat diterima.


FLAVAN

Flavan tidak lazim sebagai konstituen tanaman. Sejauh ini hanya ada satu contoh

dalam kelompok ini yang merupakan senyawa yang terdapayb di alam.Senyawa

fenolat kompleks yang merupakan konstituen resin dari tanaman genus Xanthorrhoea

mengandung berbagai senyawa flavanoid yan ternyata pemisahan dan pemurniannya

sukar dilakukan. Metilasi (dengan metal sulfat dan kalium karbonat dalam aseton)

terdapat resin kotor dari X, preissii menghasilkan sejumlah senyawa flavanoid. Salah

satu dari padanya adalah 4‟ , 5 , 7-trimetoksi flavan (penomoran system sesuai dengan

gambit tipe umum senyawa flavanoid). Reduksi flavan dengan natrium dan etanol

dalam cairan ammonia dan metilasi fenol yang diperoleh menghasilkan senyawa yang

dikenal 1-p-metoksifenil-3- (2,4,6-trimetoksifenil)-propana (6)

FLAVANON

Flavanon (biasanya sebagai glikosida) terdistribusi luas dialam. Flavanon terdapat

dalam kayu, daun dan bunga. Flavanon glikosida merupakan konstituen utama dari

tanaman genus Prunus (fam. Rosaceae) dan buah jeruk. Dua glikosida yang paling

lazim adalah neringenin dan hesperetin, terdapat dala buah anggur dan jeruk.

Beberapa flavanon yang terdapat dialam diberikan dalam gambar dibawah berikut.

OHOCH O3 CH O3

2N

3

OCH O3

O-metilat

OH

(Resin Xanthorroea)

(6)


Penentuan struktur flavanon cepat dilakukan berdasarkan metoda klasik.

Polihidroksiflavanon mudah dikenal dengan terbentuknya warna merah, lembayung,

bila flavanon direduksi dengan magnesium dalam asam klorida dalam larutan etanol.

Persoalan dasar dalam menentukan struktur flavanon adalah (a) posisi ikatan sisa

gula, jika senyawa merupakan glikosida ; dan (b) posisi gugus inti hidroksil dan

metoksi cincin -A dan –B

Flavanon dan khalkon dipecah oleh hidrolisis alkalis menjadi turunan asam

benzoate yang terdiri dari cincin –B dan tergantung pada kondisi fenol yang terdapat

pada cincin –A (missal phloroglusinol) atau menjadi asetofenon yang sesuai. Pada

persamaan 7 digambarkan beberapa pemecahan seperti yang diuraikan diatas.

OHO

OH

3

O

50% KOHHO OH

COCH+

OH

COOH

Liquiritigenin

OHO

OH

O

3OCH

OH

Homoeridiktiol

30%

NaOHCH O3

HO

CH = CHCOOH +

HO OH

OH

Asam ferurat

(7)

ORO

OH

O

3OCH

OH

ORO

OH

OOH

R = H, naringenin R = H, hesperitin

R = A*, naringi R = A*, hesperidin

R = B*, neohesperidin


ORO 3

OH

O

OH

OOR

CH O

R = H, pinocembrin R = H, sakuranetin

R = CH3, pinostrobin R = I-glucosyl, sakuranin

Sisa gula :

3CH2CH

H

OH

H

OH

H

O

HO

H

O

OH

H OH

H

O

HO

H O

H

HH

A =

Rutinosa = 6-0(- -L-rhamnopiranosil)-D-glukopiranosa

2HOCH

OH

H

H

O

HO

H O

H

H

O

H

3CH

H

OH

H

OH

H

O

HO

H

B =

Neohesperidosa = 2-0(- -L-rhamnopiranosil)-D-glukopiranosa


Gambar : Flavanon alam

Cara lain yang berguna untuk menentukan struktur flavanon adalah melibatkan

dehidrogenasi ikatan -2,3 yang memberikan flavon. Karena flavanon sering sukar

disintesis sedangkan tidak ada masalah untuk flavon, maka prosedur ini sangat

berharga (persamaan 8)

3

O

OH

OOH

CH O3OCH

I2NaOAc

3

O

OH

OOH

CH O3OCH

(8)

Metoda klasik (yaitu degradasi, interkonversi, sintesis) untuk menentukan struktur

flavanoid sekarang telah digantikan dengan prosedur diagnosa fisika, dalam hal ini

resonansi magnetic inti. Proton pada posisi -2 dan -3 menunjukkan pergeseran kimia

yang karakteristik dan bentuk penggabungan yang dapat membedakan struktur

flavanon dengan flavon khalkon dan sebagainya. Bentuk aromatik tersubtitusi

biasanya dapat dikenal dengan pergeseran kimia dan bentuk penggabungan

(penggabungan 0-, m atau p) proton-proton cincin –A dan –B.

FLAVON

Apigenin dan luteolin terdistribusi secara luas dai alan dan merupakan contoh

dasar bentuk subtitusi yang diturunkan dari kombinasi yang diturunkan dari bagian –

C6-C3 dengan satuan asetat :

(B) C6 - C3 + 3C2 (B) C6 - C3 - C6 (A)

Hampir setiap bentuk yang mungkin dikenal di alam, dari flavon sendiri hingga

nobiletin 5,6,,7.8,3‟, 4-heksametoksiflavon. Gambar dibawah ini memuat beberapa

flavon alami. Kebanyakan hidroksiflavon terdapat sebagai glukosida.


3

O

Flavon

O

OCH

O

Khrisin

O

HO

OH

O

Apigenin

O

O

Luteolin

O

HO

OH

OH

OH

HO

OH

OH

O

Baikalein

O

O

Wogonin

O

HO

OHOH

HO

HO

3OCHO

Nobiletin

O

O

Tangeretin

O

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH3CH O

3CH O

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

Gambar : Flavon Alam

Flavon mudah dipecah oleh alkali, menghasilkan diasilmetan atau tergantung

pada kondisi reaksi asam benzoate yang diturunkan dari cincin - B dan 0-

hidroksiasetonfenon pada cincin –A. Reaksi diberikan pada persamaan 9.

Diasilmetan yang diturunkan dari flavon seperti dalam persamaan 9, mudah

dikenal sebagai hasil degradasi. Warna hijau terangnya menunjukkan bahwa senyawa


dalam bentuk enol. Diasilmetan mudah disntesis dari asetofenon yang sesuai dan ester

asam benzoate tersubtitusi (persamaan 10a) atau dari 0-asiloksiasetofenon, seperti

digambarkan dalam persamaan 10b. Karena 0- hidroksidiasilmetan mudah diubah

menjadi flavon dengan pembentukan cincin oleh pengaruh katalisator asam, prosedur

ini berguna sebagai metoda sintesis flavon.

3

O

O

CH O3OCH

10%

KOH

3 OHCH O

3OCH

(9)

3CH O

3OCH

3OCH

2COCH CO3CH O

3OCH

3OCH LebihLanjut

3 OHCH O

3OCH

3COCH3CH O

+

3OCH

3OCH

COOH

Flavon stabil terhadap asam kuat dan esternya mudah didealkilasi denga

penambahan HI atau Hbr, atau dengan aluminium klorida dalam pelarut inert. Namun

demikian, selama dimetilasi tata ulang sering teramati ; oleh pengaruh asam kuat

dapat menyebabkan pembukaan cincin pada cara yang lain. Sebagai contoh demetilasi

5,8-dimetoksiflavon dengan HBr dalam asam asetat menghasilkan 5,6-

dihidroksiflavon (persamaan 11a). Dalam keadaa khusus, pembukaan lanjut dapat

terjadi (persamaan 11b)


3CH ON Oet

3 OHCH O

3OCH

3CH O

3OCH2COCH CO

3CH O3OCH

3OCH

OH

3COCH+

3OCH

3OCH

COOEt

3

HO

O

O

H+

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

OH

OH

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

C

C

CH2

O

O

O3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

A.

(10)

3CH OPiridin

3CH O

3OCH

3CH O

3OCH

3COCH3CH O

3OCH

3OCH

OH

3COCH+

3OCH

3OCH

COCl

B.OCO

Piridin

KOH

O

O

3OCH

3CH O

3CH O

O

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

C

C

CH2

O

3COCH

C

-

O

O

3OCH

3CH O

3CH O 2COCH CO

-

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH H+ OH

3OCH

3CH O

3CH O 2COCH CO 3OCH

3OCH

3OCH

3OCH


O

O3OCH

3OCH

A.

HBr OH

2COCH CO

OH

OH

OH

2COCH CO

OH

OH

OH

2COCH CO

OH

OH

2COCH COHO

OH

O

O

HO

OH

O

O

3OCH

3OCH

B.

HIO

O

HO

OH

O

O

HIO

O

HO

OH

OH

OH

OH

HO

(11)

Demetilasi gugus 5-metoksi dalam polimetoksiflavon segera terjadi pada kondisi

yang cocok, sehingga 5-hidroksi-polimetoksiflavon mudah dibuat.

Meskipun flavon mudah dibuat berdasarkan oksidasi flavanon (dengan natrium

asetat-iodida) rute kebalikan-reduksi flavon menjadi flavanon – tetapi cara tersebut

tidak bermanfaat.

FLAVANOL (3 – HIDROKSIFLAVON)

Flavanol lazim sebagai konstituen tanaman yang tinggi, dan terdapat dalam

berbagai bentuk terhidroksilasi. Flavanol alami yang paling sederhana adalah


galangin, 3,5,7-tri-hidroksiflavon ; sedangkan yang paling rumit, hibissetin adalah

3,5,7,8,3‟,4‟,5-heptahidroksiflavon.

O

O

OHOH

HO

Galangin

O

O

OHOH

HO

Kaempfenol

OH

O

O

OHOH

HO

Quersetin

O

O

OHOH

HO

Mirisetin

OHOH

OH

OH

OH

O

O

Melisimpleksin

O

OOH

Termatin

OH

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

2CH

O

O

3OCH

3OCH3OCH

3CH O

O

O

OHOH

HO

Limositrin

O

O

OHOH

HO

Hibisefin

OHOH

OH

OH3OCH3OCH

OH

Gambar : Flavanol alam

Bentuk khusus hidroksilasi (C6 (A) –C3-C6 (B), dalam mana C6 (A) adalah turunan

phloroglusinol, dan cincin B adalah 4- atau 3,4 –dihidroksi, diperoleh dalam dua

flavanol yang paling lazim, yaitu kaempferol dan quersetin. Hidroksilflavanol,

seperti halnya hidroksi flavon, biasanya terdapat dalam tanaman sebagai 3 –glikosida.


Meskipun flavon, flavonol, flavanon pada umumnya terdistribusi melalui famili

tanaman tinggi tetapi tidak terdapat hubungan khemotaksom yang jelas. Genus

Melicope mengandung melisimpleksin dan ternatin, dan genus Citrus mengandung

nobiletin, tangeretin dan 3‟,4‟,5,6,7 – pentametoksiflavon (persamaan 9)

KATEKHIN, STEREOKIMIA SENYAWA FLAVANOID

Flavon dan khalkon tidak memiliki atom karbon asimetri sehingga tidak ada

masalah stereokimia. Flavanon mengandung satu pusat asimetri dan dapat berada

dalam bentuk (+) dan (-). Kebanyakan flavanon alam adalah putar kiri dan memiliki

konfigurasi –S. Stereokimia flavanon dan 3 –hidroksiflavanon (dihidroflavanol) telah

ditentukan dengan metoda dalam mana stereokimia katekhin terlibat. (+)-katekhin

dan (-)-epikatekhin diastereomer berbeda dalam kedudukan gugus 2 –aril dan 3 –

hidroksil.

Struktur katekhin telah ditentukan dengan metoda konvensional : (a) peleburan

alkali menghasilkan phloroglusinol dan asam 3,4 –dihidrobenzoat (asam

protokatekuat); dan (b) reduksi katekhin tetrametil eter, diikuti dengan metilasi fenol

yang dihasilkan, diperoleh 1 –(2,4,6 –trimetoksifenil) -3 –(3,4 –dimetoksifenil)

propane. Meskipun pengamatan tersebut dapat dibantu oleh tiga struktur seperti

terlihat dalam persamaan 12a, namun struktur flavan epikatekhin dibuktikan

berdasarkan pembuatannya (sebagai bentuk (+) secara reduksi katalitik sianidin

klorida.


O

(+) - katekhin

O

OH

(-) - epikatekhin

OH

OH

HO

OH

OH

OHHO

OH

OH

O

(-) - robinetinidol

O

OH

(-) - epiafzetekin

OH

OH

HO

OH

OH

OHHO

OH

Gambar : Flavan -3-ol alam

3CH O

3OCH

O

OH

HO

OH

OH

OH

(A)

O

OH

HOOH

OH

OHCH

O

OH

HO

OH

OH

OHCH2

Semua dapat

FusiKOH

1) Na/EtO

H

2) Metilat

OH

OHHO OH

+

OH

COOH

3OCH3OCH

3OCH

(12)


O

OH

HO

OH

OH

OH

(B)+

Sianidin (kation)

O

OH

HO

OH

OH

OH

(+) - epikatekhin

Reduksi (+) –katekhin tetrametil eter dan (-) – epikatekhin tetrametil eter dengan

natrium dan etanol dalam ammonia cair, diikuti dengan metilasi terhadap fenol yang

dihasilkan, memberikan anantiomer 1 –(3,4 –dimetoksifenil) -3(2,4,6 –

trimetoksifenil)-2 –propanol (persamaan 13).

O

OH

HO

OH

OH

OH

(A) 2) Na/NH /EtOH3) methylate

1) methylate

3HO - C - H

CH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

OCH3

CH O3

O

OH

HO

OH

OH

OH

(B)

MelaluiH - C - OH

CH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

OCH3

CH O3

(13)

Ini menujukkan bahwa dua katekhin tersebut mempunyai konfigurasi berlawanan

pada C – 3 dan mempunyai konfigurasi sama pada C – 2.


Kenyataan lebih lanjut untuk konfigurasi katekhin dan epikatekhin diperoleh

dalam reaksi turunan 3 –tosil tetrametil eter dengan hidrazin untuk mengeliminasi H -

OTos dan menghasilkan 2-ariflav-2-ena, suatu hasil yang sesuai dengan kedudukan

trans –diaksial hydrogen pada C – 2 dan gugus tosilokasi pada C – 3 (persamaan 14)

O ArCH O3

OCH3

Otos

OCH3

CH O3 OH

H

Ar

NH NH2 2O Ar

CH O3

OCH3

CH O3

OCH3

OH

CHO

Ar = Veratril

+ ArCOCH3OH

KhalkonH /Pt2

CH O3

OCH3

OH

CH CH COAr2 2

HOAc

O ArCH O3

OCH3

Garam flavilium

+

Cl- H 2Pt

O ArCH O3

OCH3

Hcl

OCH O3

OCH3

COArO

ArCH O3

OCH3

OH

(14)

Pada sisi lain, 3 –tosilat katekhin tetrametil eter tidak mengalami reaksi eliminasi

-2,3. Eliminasi TosOH disertai dengan perpindahan gugus 2 –aril ke posisi -3, dengan

pembentukan 3 –ariflav -2-ena. Reaksi ditunjukkan dalam persamaan 15


O ArCH O3

OCH3

O

Ar = Veratril

Quinolin

Tos

O

Ar

CH O3

OCH3

1) Na/EtOH2) Me SO /NaOH2 4

CH O3

OCH3

OCH3

CH CHAr2

CH 3

CH O3

OCH3

OCH3

CH COCl2

+

OCH3

OCH3 AlCl3

CH O3

OCH3

OCH3

CH COAr2

1) CH MgI3

2) H O2

CH O3

OCH3

OCH3

CH=C-Ar

CH3

(15)H /Pt2

Transformasi yang dinyatakan dalam persaman 14 dan 15 menunjukkan

konfigurasi relative katekhin dan epikatekhin. Konfigurasi mutlak ditentukan

berdasarkan degradasi seperti diberikan dalam persamaan 16, dalam mana konfigurasi

gugus 3-OH sudah tentu. Ozonolisis (+) –katekhin merusak cincin-cincin fenol dan

menghasilkan asam α, β-dihidroksiglutarat yang konfigurasinya sesuai dengan

2-deoksi –D-ribosa.


OO

OHOH

HO

2-deoksi-D-ribosa

OH

OHOH

3

COOH

HO C H_ _

HO C H_ _

CH COOH2

CH OH2

HO H

HO H

CH2CH OH2

3

CH OH2

HO H

HO H

CH CHO2

CH2

HOH

HOH

CH OH2

COH

H

H

(16)

ANTOSIANIN DAN PROANTOSIANIN

Senyawa flavnoid yang paling menyolok adalah antosianin, yang merupakan

pembentuk dasar pigmen warna merah, ungu dan biru pada tanaman, terutama

sebagai bahan pewarna bunga dan buah-buahan. Antosianin adalah glikosida

antosianidin, yaitu merupakan garam polihidroksiflavilium (2 –aribenzopirilium).

Sebagian besar antosianin alam adalah glikosida (pada kedudukan 3 –atau 3,5- ) dari

sejumlah terbatas antosianidin.

R=R‟=H, pelargonidin

R=H,R=OH, sianidin

R=R‟=OH, delpinidin

R=H,R‟=OCH3, peonidin

R=R‟= OCH3, malvidin

R=OH,R‟= OCH3, petunidin

Gambar : Dasar Antosianidin alam

Pembuktian struktur antosianidin mula pertama dikerjakan berdasarkan metoda

degradasi seperti cara-cara yang dilakukan terhadap senyawa flavanoid lain, namun

O

OH

OH

HO

OH

OH

R

R‟


pada saat ini pembuktian dilakukan berdasarkan sintesis. Sintesis sianidin klorida

ditunjukkan seperti pada persamaan 17.

OH

HO OH

CHO

C H COCl6 9

O

HO OH

CHO

Floroglusinaldehida (Bz = benzoil)

Bz

OH

OH+ ClCH COOH2

HO

HO

COCH Cl2 AcO COCH Ac2

AcO

HCl

EtoAc

O

OO

HO

OH

Ac

OAc

OAc

Cl-

Bz

1) KOH

2) HCl

O

OHOH

HO

OH

OH

Cl-

Sianidin klorida

(17)

Dengan menggunakan senyawa tersubtitusi yang cocok, seperti ditunjukkan pada

persamaan 17, maka antosianin alam dapat disintesis dengan cara yang sama.

Antosianidin juga dibentuk bila flavon -3,4 –diol dipanaskan pada kondisi asam

kuat (persamaan 18). Reaksi sangat kompleks dan hasil yang diperoleh berupa garam

flavilium rendah ; dan perlu dicatat bahwa reaksi meliputi oksidasi, untuk dehidrasi

sederhana flavandiol, diperoleh 3 –flavan -3-diol (“leukoantosianidin) bukan

antosianidin.


O

OHOH

HO

OH

OH

Leukosianidin hidrat (proantosianidin)

OH

H O2

O

OHOH

HO

OH

OH

Leukosianidin

O

OHOH

HO

OH

OH

Sianidin (kation)

+

(18)

Prekursor intermediet antosianin adalah 2 –flaven-4,4-diol atau 3-flaven-2,3-diol.

Reduksi terhadap rutin terasetilasi (quersetin 3 –rutinosida) dengan litium aluminium

hidrida dan hasil yang diperoleh kemudian direaksikan dengan HCl menghasilkan

sianidin 3-rutinosida, ini menunjukkan bahwa reaksi berlangsung melalui 2-flaven-

3,4-diol seperti ditunjukkan dalam persamaan 19.

O

OROH

HO

OH

OH

OH

H+

O

OROH

HO

OH

OH

OH C2

O

OROH

HO

OH

OH

O

(Sebagai asetat) R = rutinosil

O

OROH

HO

OH

OH

(Delokalisasi muatan +)

(19)

H O2


PROANTISIANIDIN KOMPLEKS

Banyak tanaman mengandung senyawa flavanoid kompleks yang tidak berwarna

dan bila dihidrolisis dengan asam akan kembali menjadi antosianidin dan katekhin.

Senyawa tersebut sering memiliki berat molekul tinggi dan mempunyai kemampuan

untuk menyamak kulit, hingga disebut ”Condenset tannin”. Suatu kemungkinan

tannin dihasilkan berdasarkan kondensasi berulang “monomer” – C15 dan beberapa

pendukung memberi nama dimmer.

Proantosianidin mengandung 30 atom karbon yang telah diisolasi dari sejumlah

tanaman. Type senyawa tersebut telah dikenal mempunyai karakteristik sebagai

berikut :

1. Ia membentuk oktametil eter dan deka –asetat

2. oktametil eter membentuk diasetat

3. pada hidrolisis asam, diperoleh katekhin dan epikatekhin

4. panambahan dengan asam kuat menghasilkan sianidin

Sifat-sifat senyawa C30 menunjukkan bahwa ia terdiri atas molekul katekhin (atau

epikatekhin) dengan flavan-3,4-diol. Bentuk kombinasi lain adalah dengan subtitusi

flavan-3,4-diol menjadi inti phloroglusinol berdasarkan kondensasi yang dikatalisir –

asam seperti ditunjukkan dalam persamaan 20.


O

OH

HOAr

OH

OH

H+

Flavan -3, 4-diol

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

Katekhin(Ar = 3, 4-dihidroksifenil)

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

(20)

“Dimer”

Berdasarkan cara yang sama maka tannin terbentuk berdasarkan kondensasi

antara dua flavanoid yag menghasilkan “dimer” yang kemudian dapat melakukan

kondensasi lebih lanjut seperti yang dinyatakan dalam persamaan 21.

Percobaan mendukung konsep tersebut dengan diperolehnya pengamatan bahwa

flavan-3,4-diol berkondensasi dengan phloroglusinol pada kondisi asam yang cocok

menghasilkan 4 –(2,4,6-trihidroksifenil)-flavan-3-ol.


O

OH

HOAr

OH

OH

X

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

Dst

(21)


Hipotesis Biogenik dari PELTER

OHO

2,3-sis-flavananol

O

OKS

OH

OH

-Hidroksi khalkon

HO

H O

OHO

O

OKS

HO

H

OH

OHO

OHO

H

OOH

OHO

OHO

H

OHH

2,3-trans-flavananol

OH

OHO

OHO

H

OHO

KHALKON

H

OH

OHO

HO

H

OHH

2,3-trans-flavan-3,4-diol

OH

OHO

HO

H

OHH

Red Red

2,3-sis-flavan-3,4-diol

OH OH

OH

OHO

OHO

OH

2-hidroksi-2-benzil kamavon

Flavonol

Antosianidin

Oks

OH

OHO

HO

H

OHH

2,3-trans-flavan,3-ol

OH

OHO

HO

H

OHH

Red Red

2,3-sis-flavan,3-ol

Tanin terkondensasi

+H+

-H O2


Kegunaan flavanoid dalam bidang kesehatan antara lain :

penyembuhan perdarahan kapiler sub-kutan

Anti-inflammasi

Anti-tumor/Anti-kanker

Anti-virus

Anti-allergi

Anti-kolesterol

Estrogen dan Osteoporosis


DAFTAR PUSTAKA

Gunawan, Didik. 2004. Ilmu Obat Alam (Farmakognosi) Jilid 1. Penebar Swadaya.

Jakarta.

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.

Tim Dosen. Farmakognosi I. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNHAS. Makassar.

Sastrohamidjojo Hardjono, 1996 , Sintesis Bahan Alam FMIPA Universitas Gadjah

Mada, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Harborne , 1987, Metode Fitokimia , ITB, Bandung.

1.biosintesis metabolit

Documents