TERPENOID
TERPENOID
Pendahuluan
Terpen-terpen adalah suatu golongan senyawa yang sebagian besar
terjadi dalam dunia tumbuh-tumbuhan. Hanya sedikit sekali
terpen-terpen yang diperoleh dari sumber-sumber lain.
Monoterpen-monoterpen dan seskuiterpen adalah komponen utama
dari minyak menguap atau minyak atsiri. Minyak menguap ini
diperoleh dari daun atau jaringan-jaringan tertentu dari
tumbuh-tumbuhan atau pohon-pohonan. Minyak atsiri adalah bahan yang
mudah menguap, sehingga ia mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain
yang terdapat dalam tumbuh-tumbuhan. Salah satu cara yang paling
popular untuk memisahkan minyak atsiri dari jaringan
tumbuh-tumbuhan ialah penyulingan. Senyawa-senyawa di dan triterpen
tidak dapat diperoleh dengan jalan destilasi uap, tapi diperoleh
dari tumbuh-tumbuhan dan tanaman karet atau resin dengan jalan
isolasi serta metoda pemisahan tertentu.
Secara umum terpenoid terdiri dari unsure-unsur C dan H dengan
rumus molekul umum (C5H8)n.
Klasifikasi :
Klasifikasi biasanya tergantung pada nilai n.
NamaRumusSumber
MonoterpenC10H16Minyak Atsiri
SeskuiterpenC15H24Minyak Atsiri
DiterpenC20H32Resin Pinus
TriterpenC30H48Saponin, Damar
TetraterpenC40H64Pigmen, Karoten
Politerpen(C5H8)n n 8Karet Alam
Dari rumus di atas sebagian besar terpenoid mengandung atom
karbon yang jumlahnya merupakan kelipatan lima. Penyelidikan
selanjutnya menunjukan pula bahwa sebagian besar terpenoid
mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C5
yang disebut unit isopren. Unit C5 ini dinamakan demikian karena
kerangka karbonnya seperti senyawa isopren. Wallach (1887)
mengatakan bahwa struktur rangka terpenoid dibangun oleh dua atau
lebih molekul isopren. Pendapat ini dikenal dengan hukum
isopren.
Ingold (1925) mengatakan pula bahwa isopren unit yang terdapat
di alam masing-masing bergabung dengan ikatan head to tail yang
bahagian ujung suatu molekul berikatan dengan bagian kepala molekul
isopren lainnya.
Beberapa contoh terpenoid :
Monoterpen
Seskuiterpen
Politerpen
Terpenoid tak teratur
Kecuali pernyataan di atas, senyawa-senyawa lain yang mempunyai
struktur sejenis dengan dipenten ditemukan pula secara luas dalam
berbagai minyak atsiri. Akan tetapi, kelemahan utama dari hipotesis
ini ialah bahwa isopren tidak pernah ditemukan di alam dan hanya
dapat diperoleh dari pirolisa monoterpen tertentu.
Usaha untuk menemukan senyawa isopren biologis yang sesungguhnya
digunakan oleh organisme untuk sintesa terpenoid dilakukan oleh
banyak peneliti selama bertahun-tahun. Masalah ini akhirnya dapat
diselesaikan oleh J.W. Cornforth pada tahun 1959 dari
penyelidikan-penyelidikannya dibidang steroid. Conforth menemukan
dua bentuk isoprene yang aktif, yakni isopentenil pirofosfat (IPP)
dan dimetilalil pirofosfat (DMAPP). Kedua isopren aktif ini harus
ada untuk keperluan sintesa terpenoid oleh organisme.
Penyelidikan-penyelidikan selanjutnya oleh para ahli menunjukan
bahwa IPP dan DMAPP berasal dari asam mevanolat. Selanjutnya
diketahui pula bahwa satu-satunya sumber karbon bagi asam
mevanolat, begitu pula IPP dan DMAPP ialah asam asetat atau
turunannya yang aktif, yakni asetil pirofosfat. Mekanisme dari
tahap-tahap reaksi biosintesa terpenoid, pada waktu ini sudah
diketahui dengan baik dan tercantum pada Gambar 2.
Seperti dapat dilihat dari Gambar 2, asam asetat setelah
diaktifkan oleh koenzim A melakukan kondensasi jenis Claisen
menghasilkan asam asetoasetat. Senyawa yang dihasilkan ini dengan
asetil koenzim A melakukan kondensasi jenis aldol menghasilkan
rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada asam mevanolat.
Reaksi-reaksi berikutnya ialah fosforilasi, eliminasi asam fosfat
dan dekarboksilasi menghasilkan IPP yang selanjutnya berisomerisasi
menjadi DMAPP oleh enzim isomerase. IPP sebagai unit isopren aktif
bergabung secara kepada ke-ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini
merupakan langkah pertama dari polimerisasi isopren untuk
menghasilkan terpenoid. Penggabungan ini terjadi karena serangan
elektron dari ikatan rangkap IPP terhadap atom karbon dari DMAPP
yang kekurangan elektron diikuti oleh penyingkiran ison pirofosfat.
Serangan ini menghasilkan geranil pirofosfat (GPP) yakni senyawa
antara bagi semua senyawa monoterpen.
Penggabungan selanjutnya antara satu unit IPP dan GPP, dengan
mekanisme yang sama seperti antara IPP dan DMAPP, menghasilkan
farnesil pirofosfat (FPP) yang merupakan senyawa antara bagi semua
senyawa seskuiterpen. Senyawa-senyawa diterpen diturunkan dari
geranil-geranil pirofosfat (GGPP) yang berasal dari kondensasi
antara atau satu unit IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama
pula.
Bila reaksi organik sebagaimana tercantum dalam Gambar 2
ditelaah lebih mendalam, ternyata bahwa sintesa terpenoid oleh
organisme adalah sangat sederhan a sifatnya. Ditinjau dari segi
teori reaksi organik sintesa ini hanya menggunakan beberapa jenis
reaksi dasar. Reaksi-reaksi selanjutnya dari senyawa antara GPP,
FPP dan GGPP untuk menghasilkan senyawa-senyawa terpenoid satu
persatu hanya melibatkan beberapa jenis reaksi sekunder pula.
Reaksi-reaksi sekunder ini lazimnya ialah hidrolisa, siklisasi,
oksidasi, reduksi dan reaksi-reaksi spontan yang dapat berlangsung
dengan mudah dalam suasana netral dan pada suhu kamar, seperti
isomerisasi, dehidrasi, dekarboksilasi dan sebagainya.
Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa pembentukan
senyawa-senyawa monoterpen dan senyawa terpenoida berasal dari
penggabungan 3,3 dimetil allil pirofosfat dengan isopentenil
pirofosfat.
Dari bahan asal yang sama juga dibentuk :
Semua senyawa di atas banyak terdapat dalam minyak atsiri.
Penggolongan
1. Monoterpen
a. Monoterpen asiklik
hidrokarbon : myrcene, ocimene
teroksidasi :
dalam bentuk alkohol : sitronelol, geraniol
dalam bentuk aldehid : sitronelal, sitral
dalam bentuk keton : tegetone dan 3,4 dehidrotegetone
Umumnya senyawa monoterpen monosiklis adalah derivat dari
p-cymene.
Monosiklik terpen mempunyai cincin yang beranggotakan 6 atom
C.
b. Monoterpen siklik
Monosiklik
Hidrokarbon: limonene
Teroksidasi: mentol (dalam bentuk alkohol)
Mentone (dalam bentuk keton)
Bisiklik
Hidrokarbon: tujan
Teroksidasi: tujon
Monoterpen tidak beraturan b anyak terdapat dalam keluarga
Compositae
Misalnya : kerangka artemisil
: kerangka santolinil
: kerangka lavandulil
Artemisil dan satolini untuk obat cacing
Lavandulae adalah untuk aroma khusus
2. Seskuiterpen
Merupakan penggabungan dari tiga molekul ispren. Menurut ikatan
atom C tertutupnya dapat dibagi menjadi 3 bagian :
a. Asiklik seskuiterpen; seskuiterpen yang tidak mempunyai
ikatan atom C yang tertutup. Misalnya farnesol, nerolidol
b. Monosiklik seskuiterpen; seskuiterpen yang mempunyai satu
ikatan atom C yang tertutup. Misalnya bisabolene, zingiberene.
c. Disiklik seskuiterpen; seskuiterpen yang mempunyai dua ikatan
atom C yang tertutup. Misalnya cadinen, endermal, caryophylene.
3. Diterpen
Merupakan penggabungan dari empat molekul isopren. Menurut
kejadian dalam tanaman dapat dibagi atas 3 bagian :
a. Resin diterpen; terdapat dalam tanaman sebagai sisa
metabolisme. Misalnya; phytol, asam abitat, asam agatat.
b. Toxik diterpen; sebagai racun oleh tanaman, misalnya
grayanotoksin.
c. Giberellin; ada dalam tanaman sebagai hormon pertumbuhan,
misalnya asam giberellat.
4. Diterpen dan steroid; merupakan penggabungan dari enam
molekul isopren. Dapat dibagi atas empat golongan :
a. glikosida jantung, misalnya digitoksin, digitalin,
gitoksin
b. steroid, misalnya sitosterol
c. saponin, misalnya jamogenin
d. triterpen, misalnya (-amyrin
5. Tetra terpen; merupakan penggabungan dari delapan molekul
isopren, misalnya (-caroten.
6. Politerpen, merupakan penggabungan lebih dari 10 molekul
isopren, misalnya karet alam.
Monoterpen dan seskuiterpen termasuk terpen yang sangat mudah
menguap dan pada penyulingan akan ikut terbawa. Kedua golongan
terpen ini merupakan komponen utama dari minyak menguap.
Diterpen dan triterpen adalah terpenoid yang tidak mudah
menguap, pada destilasi tidak terbawa, mudah larut dalam eter,
CHCl3 dan pelarut organik lainnya.
Dari beberapa contoh monoterpen yang menarik perhatian adalah
monoterpen lakton yang lebih dikenal dengan iridoid. Suatu jenis
monoterpen lakton adalah nepetalakton, yang merupakan konstituen
utama dari tanaman Nepeta cataris, dari keluarga Labiatae dan
merupakan tanaman yang mempunyai daya tarik bagi kucing rumah
karena baunya.
Istilah iridoid berasal dari : Itidomyrmex sp (semut) dimana
senyawa yang utama adalah iridomyrcin dan anisomorphol.
Biosintesa iridoid di atas menarik sekali karena dengan
menggunakan zat radio aktif pada percobaan memberikan hasil yang
memuaskan. Pada akhirnya ditemukan hubungan biogenetic yang erat
antara iridoid dengan alkaloid indol.
Iridoid
indol
isokinolin
Ternyata iridoid merupakan senyawa antara untuk alkaloid
indol.
Contoh lain dari iridoid adalah Loganin. Zat ini merupakan pra
zat (zat awal) pada pembentukan secoiridoid, yaitu cincin siklo
pentana yang terbuka.
Loganin ini juga merupakan intermediate dalam biosintesa
alkaloid-alkaloid indol. Jenis tropolone adalah gamma-thujaplicin,
zat ini mempunyai penyebaran yang terbatas pada jamur-jamur
tertentu dan juga ditemui dalam kayu dari keluarga
Cupressaceae.
Seskuiterpen
Seskuiterpen mempunyai rumus umum C15H24 dan seperti halnya
monoterpen dapat digolongkan :
1. Seskuiterpen asiklik
2. Seskuiterpen monosiklik
3. Seskuiterpen bisiklik
4. Seskuiterpen trisiklik
Seskuiterpen asiklik
Beberapa diantaranya yaitu :
Farnesol banyak ditemui pada bunga Lily, yang berupa daya tarik
sex bagi insect jantan. Banyak ditemui dalam minyak atsiri dari
Ambretta seed dan sitronella.
Mempunyai gugus alkohol, bila dioksidasi akan membentuk
aldehid.
(-farnessen diperoleh dari farnesol dengan jalan mendestilasinya
dengan KHSO4.
Nerolidol diisolasi dari minyak neroli dan dapat disintesa dari
geranil aseton.
Contoh lain adalah hormon Juvenil.
Hormon ini pertama kali diisolasi dari abdomen Cecropia jantan
(cacin g). Hormon ini melawan aktifitas dari hormon peluruh. Hormon
Juvenil, hormon peluruh bersama dengan hormon pada otak akan
memonitor sekresi. Kedua hormon tersebut penting pada siklus
Crustaceae (kerang-kerangan).
Xanthinin terdapat pada Xanthium pennsylvanium, memegang peranan
penting pada antagonis dari auxin.
Seskuiterpen bisiklik
Beberapa diantaranya ialah :
Seskuiterpen trisiklik :
Santonin dapat diisolasi dari tumbuhan Artemisia dan digunakan
sebagai obat cacing.
Seskuiterpen monosiklik
Beberapa diantara ialah :
Jenis ini mempunyai kerangka karbon yang sama, dan perbedaannya
terletak pada kedudukan ikatan rangkap dan jumlah ikatan
rangkap.
Bisabolen banyak ditemui pada mahoni dan minyak bergamot.
Disabolen bisa disintesa dari nerolidol dengan asam sulfat
pekat.
Zingiberen berupa konstituen utama dari minyak zingiber dan
didapat bersama-sama dengan bisabolen. Alfa curcumen terdapat dalam
kunyit.
Asam abisat dan xanthinin
Asam abisat dan xanthinin, dua hormon terpenoid yang mempunyai
sifat mengatur pertumbuhan.
Asam abisat yaitu asam karboksilat seskuiterpen yang strukturnya
berhubungan dengan viola xanthin (dari golongan karetenoid) dan
merupakan hormon utama yang mengatur perioda istirahat dan terdapat
dalam biji tanaman rumput-rumputan dan pucuk tanaman berkayu.
Seskuiterpen yang beracun
Coryamyrtin (R = H)
Tiotin (R = OH)
Ini terdapat pada Coriaria sp (Coriariaceae)
Dapat menyebabkan gangguan syaraf sentral terutama terhadap
pernapasan, vasomotor, pusat jantung.
Zat ini mengganggu binatang ternak misalnya di New Zeland.
Meletoksin
Racun yang didapat dari madu yang dihasilkan oleh tawon yang
singgah pada tanaman Coriaria arborea.
Perbedaan dengan Tiotin yaitu OH.
Gossypol
Terdiri dari 2 seskuiterpen yang terkondensasi. Didapat dari
biji kapas, dan sekarang telah digunakan untuk antifertilitas
pria.
Minyak atsiri terpenoid
Seskuiterpen termasuk juga minyak atsiri terpenoid meliputi
fraksi yang dapat disuling dengan uap air yang mempunyai bau yang
khas dari setiap tumbuhan. Didalam perdagangan dikenal dengan
parfum alam.
Suku tumbuhan yang mengandung minyak atisiri.
Compositae
Labiatae (mentha)
Myrtaceae (eucalyptus)
Pinnaceae
Rosaceae
Rutaceae
Umbelliferae (Foeniculum vulgare, Coriandrum sativum, Carvum
carvi)
Senyawa terpen yang terdapat dalam min yak atsiri yang
mengandung atom 5 yang berbau khas, misalnya keluarga Cruciferae
(bawang) dan Liliaceae (bakung).
Monoterpen sederhana pada umumnya terdapat bersama-sama dalam
minyak atsiri yang dihasilkan daun:
( dan ( linen
(-karen
(-felandren
limolen
mirsen
minyak dari bunga dan biji mengandung monoterpen yang lebih
khas. Semua minyak atsiri itu merupakan campuran mono dan
seskuiterpen yang kompleks. Bila diisolasi terdapat 10-15
macam.
Isolasi
Untuk mengisolasi senyawa-senyawa mono dan seskuiterpen biasanya
diperoleh dari jaringan tumbuhan dengan jalan ekstraksi menggunakan
pelarut-pelarut organik seperti eter, petroleum eter, aseton dan
lain-lain.
Untuk minyak atsiri yang terdiri dari monoterpen dilakukan
dengan destilasi uap. Tetapi kadang-kadang terjadi perubahan dari
senyawa yang dikandungnya karena adanya proses dehidrasi,
polimerisasi dan peruraian. Biasanya untuk mengatasinya dapat
dilakukan dengan enfleurage. Bila zat-zat m,udah menguap penentuan
kualitatif dan kuantitatif dapat ditentukan dengan jalan
kromatografi gas.
DITERPEN
Senyawa-senyawa diterpen terdapat dalam tumbuhan tinggi dan
jamur, meliputi berbagai golongan senyawa yang secara kimia sangat
heterogen. Tapi semuanya mempunyai kerangka C20.
Penyebarannya sangat terbatas, satu-satunya diterpen yang
pengembangannya sangat luas yang diduga merupakan induk asiklik
yaitu phytol yang terdapat dialamn yang terikat sebagai ester dalam
molekul klorofil.
Harborne membagi diterpen ini atas 3 klas yaitu :
1. Diterpen damar
2. Diterpen beracun
3. Diterpen giberrellin
1. Diterpen Damar
Biasanya juga disebut resin damar. Resin diterpen meliputi
senyawa-senyawa seperti asam abietat dan asam agatat yang ditemukan
baik pada resin modern atau resin tanaman fosil. Keduanya ini
berfungsi sebagai pelindung waktu dalam dieksudasi dari kayu pohon
(berbentuk latex) dari tanaman berbentuk rumpun-rumpunan
(herbaceous). Terdapat banyak pada Gymnospermae terutama
pinus-pinusan. Selain itu juga ditemukan diterpen lain. Misalnya
asam hardwikat yang merupakan diterpen yang terdapat pada damar
kopal (kopal resin dari famili leguminosae).
2. Diterpen beracun
Yang termasuk dalam golongan ini adalah dari golongan
Grayanotoksin. Diantaranya adalah Grayanotoksin-1 yang ditemukan
dalam daun-daun dari tanaman Rhododendron dan Kelmia sp.
3. Giberrellin
Merupakan hormon yang kerjanya merangsang pertumbuhan dan
diketahui tersebar luas dalam tanaman. Asam gibberellin adalah yang
paling umum atau biasa, tetapi kenyataannya hampir 40 senyawa yang
telah ditemukan sampai saat ini. Secara kimia, mereka berhubungan
erat dan karena itu sukar dipisahkan dan dibedakan. Cara yang
memuaskan adalah dengan GLC dan Massa Spektrometri serta Resonansi
Magnetik Inti.
Asam damar
Yang digunakan adalah hasil dari tanaman species pinus
Colophonium dan Rosin (hasil destilasi dari oleum terpentine)
tergantung pada jenis pinus.
Gunanya dalam industri perkapalan adalah sebagai kohesiv pada
serat-serat kayu sehingga kayu-kayu tersebut tahan jamur. Selain
dari yang dibicarakan di atas ada juga yang berkhasiat sebagai
antimikroba yaitu diterpen yang dihasilkan dari Basidiomycetes atau
Pleurotus mutilus, senyawanya disebut Pleuromutilin
Golongan antitumor. Ini ditemukan tahun 1968 dari biji tanaman
Taxodium distietum, disini ditemukan senyawa-senyawa :
Selain itu juga terdapat senyawa-senyawa yang bersifat racun
terhadap sapi-sapi tetapi berkhasiat sebagai antileukemia dan
antitumor yang didapat dari Taxus baccata, T. cuspidate dan
Taxus-taxus lain (Famili : Taxaceae), senyawanya adalah turunan
taxine antara lain taxol.
Sebagai zat pahit diterpen terutama didapat pada tumbuh-tumbuhan
pada organ-organ daun, biji, kulit dan akar.
Yang terpenting adalah Marubiin (Dari Marrubium vulgare dari
famili Labiatae)
Menurut Nakanishi senyawa ini termasuk golongan labdane
Senyawa pahit lain dari Andrographis paniculata (sambiloto)
Zat pahit lain : dari golongan Ginkgolide didapat dari tanaman
Ginkgo biloba.
Pada monoterpen juga didapat zat pahit yaitu golongan iridoid
dan golongan Verbenalin.
Diterpen lain yang mempunyai sifat manis di Indonesia sudah
dikenal yaitu Stevioside. Manisnya 300x gula (yaitu suatu glikosida
dari stevisol). Ini merupakan zat atau senyawa kimia alam yang
diperoleh dari Stevia rebaudiana, berasal dari Amerika Latin
(Paraguay).
Steviosida merupakan glikosida dengan 3 gugus glukosa dimana
ketiganya terpisah, ada yang terikat sebagai ester.
Steviosida adalah gula utama dari Stevia rebaudiana karena
selain itu ada senyawa lain yang juga manis yaitu : Rebaudiosid A,
B, C, D dan E.
Dulcosid A, B
Yang berkhasiat estrogenic yaitu yang dinamakan Cafestol. Zat
ini merupakan konstituen utama dari minyak biji kopi yang tidak
tersaponifikasi.
Beraktifitas Vitamin
Vitamin A terdapat dalam lemak alam terutama minyak-minyak alam
(misalnya minyak ikan :Cod Liver Oil) gunanya untuk pertumbuhan dan
perkembangan manusia (hewan vitamin A, terbentuk dalam organisme
binatang dengan perpecahan tetraterpenoid atau caroten.
Penggolongan diterpen menurut astrukturnya.
Asiklik
Contoh :phytol, geranil linalol diisolasi dari minyak yasmin
Siklik
Monosiklik
a. Vitamin A
b. Cembrene (sembren) didapat dalam eksudat pohon pinus yaitu
senyawa pertama yang mempunyai cincin anggota 14 di alam
Bisiklik
Golongan alam-asam damar yaitu :
asam agatat
asam labdanolat
asam komunat
asam kativat
Alkohol dan keton :
manool, manoiloksid sklareol (terdapat dalam minyak kayu
pinus)
Marubiin
Kohidin dan klerodin
Contoh :
Trisiklik
Golongan asam-asam damar :
Asam abietat
Asam palustrat
Asam levopimarat
Asam isopimarat
Asam pimarat
Asam saudarakopimarat
Contoh
Asam abietat (golongan abietan) yang mempunyai rangka sebagai
berikut :
Asam pimarat dari golongan pimarane.
Tetrasiklik
Kebanyakan menpunyai rangka phyllocladane (filokladen). Terdapat
berbagai senyawa seperti :
Isofikladen yang terdapat dalam minyak atsiri.
Kaurene yang terdapat dalam pinus kauri.
Kaurene dan isofiladen sebenarnya sama hanya merupakan
isomer.
Phyllocladene dapat berbentuk di alam dengan siklisasi kerangka
primarane. Contoh : steviol dan cafestol.
Diterpen alkaloid
Banyak terdapat dalam tumbuh-tumbuhan dari genera : Aconitin,
Delphinium dan Garrya.
Contoh : veatchine, punya kerangka filokladen
Pentasiklik
Terdapat pada golongan Trachylobanes
Contoh : as trachilobanat diisolasi dari Trachylobium
vernecosum.
Rumus bangun :
Tumbuhan ini sebenarnya mengandung : asam kaurenat, asam
isokaurent dan asam trakilobanat.
Asam-asam tersebut dapat dihasilkan jika asam trakilobanat
direaksikan dengan asam. Dinyatakan sebagai pra zat pada
pembentukan trachyloban adalah atisiran.
Teknik isolasi.
Secara umum senyawa diterpen dipisahkan dengan jalan
kromatografi lapisan tipis, kolom komatografi serta kromatografi
gas. Seperti juga terpen-terpen lainnya. Namun diterpen kurang
mudah menguap daripada seskuiterpen. Identifikasi selanjutnya pada
umumnya berdasarkan pada spektrometri infra merah dan spektrum
massa.
SESTERPENTEN (C25)
Merupakan 5 satuan isopren. Golongan senyawa ini baru sesudah
tahun 1965 banyak ditemukan karena baru mulai berkembangnya teknik
elusidasi struktur dan biosintesa. Sedangkan sebelumnya hanya
sedikit sekali dikenal atau ditemukan di alam.
Berdasarkan strukturnya dapat dibedakan atas 5 tipe :
1. tipe linier
misalnya : geranil nerolidol
geranil farnesol
Ircinin-1 & Ircinin 2
Fasculatin
Furospongin dan variabilin.
2. Golongan ophiobolane
Yang termasuk kedalam Ophiobolane :
Ofiobolin A, B, C, D, F.
Anhidro ofiobolin.
Ceroplastol I dan II.
Ceroplasteric acid.
Albolic acid.
Cheilarinosin.
3. Cheilantha triol
Contoh : Cheilantha
4. Turunan Asam Retigeranat
Contoh : asam retigeranat.
5. Asam Gascardat
Sesterpen yang pertama diisolasi adalah geranil nerolidol yang
didapat dari Cochlio bolus heterostrophus yaitu suatu fungi yang
patogenik (misalnya terdapat jambu berupa noda-noda pada daun
tersebut).
Geranil farnasol didapat dari malam (wax) Ceroplastes
albolineatus (suatu serangga) dimana geranil farnesol merupakan
isomer dari geranil nerolidol.
Beberapa seterpen dapat diisolasi dari :
Karang-karang laut dari suku Porifera, misalnya dari species
:
Ircinia sp
Spongia sp
Hippospongia sp.
TRITERPEN
Triterpen merupakan golongan terbesar dari terpenten dan
tersebar luas didalam tumbuh-tumbuhan baik dalam keadaan bebas,
oster atau bentukglikosida. Beberapa diantaranya telah dapat
diisolasi dari hewan seperti squalen.
Secara kimia triterpen adalah senyawa-senyawa dengan kerangka
karbon yang terbentuk berdasarkan 6 unit isppren dan secara
biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 asiklik yang disebut
squalen (skualen). Senyawa ini merupakan pra zat triterpen.
Beberapa diantaranya terdapat dalam hewan seperti :
Skualen : dapat diisolasi pertama kali dari minyak ikan hiu.
Lanosterol : dalam lemak wool.
Sebagian besar triterpen mempunyai 4 atau 5 cincin yang
tergabung dengan pola yang sama. Sedangkan gugus fungsinya
tertentu, misal adanya ikatan rangkap, -OH, -COOH, keton atau
aldehid dan kadang-kadang ada gugus asetoksi, cincin oksida atau
lakton.
Umumnya senyawa triterpen ini tidak berwarna berbentuk
kristal-kristal, titik lelah tinggi, beberapa diantaranya bersifat
optis aktif. Umumnya sukar untuk membedakan karena reaktivitasnya
sedikit. Test kimia yang sering digunakan adalah reaksi
Liebermann-Burchard. (Hac anhidrid H2SO4 conc), yang memberikan
warna hijau kebiru-biruan dengan kebanyakan triterpen dan
serol.
StigmasterolErgosterol
FucosterolCholesterol
Biosintesa Triterpen
Selain dibicarakan diatas unit penyusun triterpen berupa
gabungan dari 2 buah farnesilpirofosfat. Cara penggabungannya bukan
dengan cara kepala dengan ekor lagi, tetapi dengan cara kepala
dengan kepala atau ekor dengan ekor.
EMBED ChemDraw.Document.6.0
Triterpen yang paling banyak terdapat dan tersebar dalam
tumbuhan adalah & amyrin dan juga bentuk asamnya yaitu asam
ursolat (turunan amyrin).
Sedang asam oleanolat merupakan turunan amyrin. Senyawa-senyawa
ini dan turunanya terdapat pada kulit buah atau penutup-penutup
daun yang mengandung malam seperti pada buah apel dan buah pir.
Fungsinya untuk pelindung buah dan penghalau serangga atau
pelindung terhadap serangga.
Triterpen lain (C30) didapat dalam resin dan kulit pohon
misalnya Species Euphorbia dan Heves. Beberapa triterpen mempunyai
rasa spesifik terutama rasa pahit. Ini termasuk golongan
pentaterpen dikenal sebagai golongan limonoid dan guassinoid yang
terutama terdapat pada Rutaceae, Meliaceae dan Simarubaceae.
Limonin merupakan zat pahit utama pada citrus. Cucubirtacin
(C30) zat pahit pada beberapa spesies Cucurbiaceae. Sekarang juga
ditemukan pada famili Cruciferae.
Menurut Templeton, C30 dibagi :
Senyawa tetrasiklik non isoprenoid.
Strukturnya berhubungan dengan steroid dan sering dikenal
sebagai trimetil steroid. Beberapa golongan ini mempunyai 31 atom
C.
Golongan pentasiklik (golongan terbesar).
Meliputi berbagai tipe kerangka, misalnya dan amyrin.
Nortriterpenoid
Merupakan golongan kecil, tapi lama-lama makin banyak dan kurang
dari 30 atom C, tapi dilihat dari biosintesanya berhubungan dengan
golongan C30.
Dari Nakanishi, ada juga golongan trisklik misalnya
malabricol.
Menurut struktur triterpen, Ruzickz memulai setelah 50 tahun,
bahwa semua triterpen secara biogenetik berasal dari skualen,
dengan kondensasi farmesol ekor ke ekor. Beliau juga menghubungkan
biogenesis dari golongan senyawa ini dan mengembangkan konsep dasar
dari biosintesis terpen yang disebut biogenetic isopren rule.
Menurut buku-buku resmi Triterpen dapat dibedakan atas :
Triterpenoid trisiklik.
Misalnya Malabricol yang turunan malabrikan yang diisolasi dari
Ailanthus malabrica.
Malabrikol
Triterpenoid tetrasiklik
Misalnya lanosterol ada;ah turunan lanostan. Dapat disintesi
dari kolesterol karena kolesterol adalah turunan senyawa
steroid.
Steroid
Lanosterol
Lanosterol terdapat dalam lemak bulu domba. Turunan lanostan ini
terdapat C24 C25. dihidrolanosterol. Ada juga anosterol.
Dari protostan.
Misalnya Protosterol diisolasi dari Chepalosporium caerulens dan
Fusidum coocineum.
Protosterol
Dari Alisma orientale yaitu alison.
Selain itu dikenal antibiotika dengan rangka protostan. Misalnya
asam helvoat (helvolic acid) yang diisolasi dari Aspergillus
fumigatus. Shepalosporium herulens dari Aspergillus oryzae.
Asam helvolat
Turunan damaran
Misalnya Species Betula, Panax ginseng, resin. Dari Betula alba
diisolasi triterpen pentasiklik yaitu betula folienetiol
Dammarenediol IDammarenediol II
Diisolasi dari resin damar
Dari Panax ginseng didapat protopanax adiol yang didapat dari
degradasi saponin-saponin ginseng.
panaxadiol :
Triterpenoid pentasiklik paling banyak ditanam, misalnya turunan
sikloartan. Sikloartenol dari :
Artocarpus integrefolia.
Strychnos nuxvomica.
Euphobia balsamifera
Sikloartenol merupakan prazat dari fitosferol-fitosferol.
Senyawa ini mengandung siklo propan.
Terdapat beberapa turunan sikloartenol yang teroksigenasi atau
terakilasi yaitu :
asam mangiferola
cimigenol
siklokaudenol
asam ombolat
Triterpenoid pentasiklik dari hewan
Turunan gammacerane, misalnya tetranymenol. Terdapat juga dalam
tumbuhan Oleandra wallchii dan dulu disebut wallickineol.
Oleanan : amyrin.
Nama oleanan diambil dari nama asam oleanan yaitu konstituen
dari daun olef dan cengkeh.
Sumber amyrin adalah :
Ficus Variegata
Balanophora elongata
Erythroxylon coca var novogranatense
Diisolasi dari resin elenin abad 19, didapat dalam bentuk ester
pada biji anggur, padi, getah perca.
Asam oleanan sekunder, dapat dibuat dari amyrin, beda pada
C28.
amyrin CH3asam oleanat COOH
Ursan, misalnya - amyrin(cis)
Berbeda dengan -amyrin (trans) hanya pada cincin D&E yaitu
cis vs trans. Didapat dari resin elenia.
Turunan lupane (banyak di alam)
Misalnya lupeol terdapat pada karet/latex.
Triterpenoid zat pahit
1. Cucurbitacin
Cucurbitacin A merupakan zat pahit utama. Bisa juga dimasukkan
sebagai triterpenoid teroksigenasi. Ada ( 30 cucurbitacin.
Kukurbitasin A
Kukurbitasin B
Kukurbitasin C
Ada juga kurkumbitasin D, E, F, G, H, I, J, K, L, O, P, Q.
Limonin
Merupakan zat pahit utama biji jeruk-jerukan. Strukturnya agak
sukar dielusidasi. Secara kimia setelah dilakukan isolasi, kemudian
dilakukan pemisahan dengan kromatografi lalu diperiksa dengan
spektrometri UV, infra merah, massa dan kristalografi sinar x.
Limonin
Obakuinon
Juga terdapat dalam citrus.
Obakuinon
Quassin
Diisolasi dari Quassia amara. Zat-zatnya turunan Quasinoid; ada
( 30 yang sudah diisolasi dari famili Simarubaceae. Secara
biogenesis maka quasinoid berhubungan dengan limonoid.
Quasin
dari Quasin amara
Simarolide
dari Simaruba amara
Picrasin
dari Picrasma quassioidesNortriterpenoid
Setelah satunya telah diisolasi dari tanaman Mellianceae yaitu
gedonin.
Yang lain : 6-12- diasetoksigedunin dan photogedunin
Penentuan dan Pemisahan
Secara umum
Semua tipe terterpenoid dipisahkan dengan cara sederhana, yaitu
dengan dasar kromatografi lapisan tipis, kromatografi gas cair.
Identitasnya dinyatakan dengan penentuan titik leleh, rotasi
optik, infra merah dan spektroskopi resonansi magnetik inti.
Kromatografi preparatif agak jarang dipakai, namun pada suatu saat
paling penting bagi pemisahan dengan steroid. Pemisahan dengan
kromatografi kertas kadang-kadang dapat membantu untuk mengenal
glikosida triterpenoid yang berbeda-beda. Kromatografi lapisan
tipis hampir selalu dilakukan dengan silika gel. Untuk melihat noda
biasa digunakan AgNO3 sekaligus dapat memisahkan triterpenoid
sesuai dengan jumlah ikatan rangkapnya. Pereaksi yang paling umum
dan terkenal untuk menyemprotkan senyawa troterpenoid adalah reagen
Carr-Price yaitu 20% Antinom klorida dalam Kloroform. Warna yang
dihasilkan dapat dilihat dengan sinar tampak atau ultraviolet,
dengan memanaskan plat selama lebih kurang 10 menit pada suhu
100oC. Pereaksi Libermann-Buchard sangat cocok untuk kromatografi
lapisan tipis. Plat yang disemprot dengan campuran 1 ml H2SO4
pekat, 20 ml asetat anhidrid dan 50 ml kloroform lalu dipanaskan
pada suhu 85-90oC selama 15 menit. Nanti akan muncul perubahan
warna yang sesuai dengan jenis triterpenoidnya. Kepekaannya 2-5
g.
Untuk penentuan adanya triterpen dalam tanaman adalah dengan
jalan bubuk tanaman yang kering pertama-tama dihilangkan lemaknya
dengan pelarut eter dan kemudian diekstrasi dengan metanol panas.
Pada ekstrak metanol dapat ditambahkan yang bertujuan untuk
membebaskan aglukon bila terdapat berupa glikosida atau untuk
menghidrokisa. Pada kromatografi lapisan tipis (KLT) dengan
menggunakan silika gel biasa digunakan campuran-campuran pelarut
seperti heksan-etil asetat (1: 1) dan kloroform-metanol (10 : 1).
Dengan pendeteksian antimon chlorida dalam kloroform. Beberapa
campuran triterpen-triterpen agak sukar dipisahkan dengan cara yang
biasa misalnya untuk campuran alfa dan beta amyrin. Hal ini akan
dapat terpisah dengan baik bila digunakan larutan pengelusi
n-butanol-amoniak (1 : 1). Hal yang sama juga ditentukan pada
pemisahan Asam Betulinat, asam oleanat petroleum (bp
100-130o)-dichloroetilen. Dari tabel terlihat bahwa trihidoksi
triterpen seperti primulagenin hanya mudah larut pada kolom,
apabila dipakai sebagai trimetil ester. Alfa dan beta amyrin dan
taraxeron mempunyai waktu retensi yang sangat jelas pada kolom SE
30 dan ini menggunakan 2% xE 60 (anitril silicon) sehingga fasa
cair dengan menyuntikkan sebagai trimetil silil ester agar tercapai
kelarutan yang baik.
Phytosterol
Cara-cara KLT dan KGC adalah umum untuk pemisahan triterpen.
Kadang-kadang campuran kompleks dari sterol tersebar luas dalam
jaringan tanaman, pemisahan dan identifikasinya lebih rumit.
Misalnya, sitosterol, cholesterol dan stigmaterol tidak mudah
dipisahkan bila terdapat bersama-sama. Namun mereka akan mudah
dipisahkan dengan kromatografi sebagai asetatnya, dengan
menggunakan plat Anasil B yang dibiarkan berkembang selama 2 jam
dengan pelarut keksan-eter (97 : 3). Untuk pemisahan sterol-sterol
dari derivata dihidronya (seperti sitosterol dari sinosterol) dapat
dengan KLT serta menggunakan AgNO3 metanol pekat dalam air.
Kemudian mengaktifkannya selama 30 menit pada 120oC. pemisahannya
adalah dalam CHCL3 dan dideteksi dengan H2SO4 air (1:1). Untuk
deteksi estrogen dalam jaringan tanaman, prosedur isolasinya sulit
tapi penting, kemudian langkah berikutnya adalah kromatografi pada
kolom alumina.
Pemurnian akhir dari estron dapat diperoleh dengan KLT dalam
sikloheksan-etil asetat (1:1) dan dalam metilen diklorit-aseton
(7:3). Setelah penyemprotan dengan 50% H2SO4 dan dipanaskan, estron
memberikan warna oranye dengan floresensi hijau dibawah lampu ultra
violet.
KAROTENOID
Kimia dan Distribusinya
Karotenoid dengan struktur C40 tetrapenoid banyak terdapat pada
kelompok pigmen-pigmen kuning atau oranye pada tanaman atau hewan.
Pada tanaman ditemukan mulai dari bakteri yang sederhana sampai
pada susunan bunga yang berwarna kuning. Pada hewan ada suatu
karatenoid yang disebut dengan beta karoten yang berguna untuk
kebutuhan diet dan dilengkapi dengan satu sumber yaitu C20
isoprenoid alkohol, yang didapat melalui hidrasi dan pemecahan
molekul vitamin A. karotenoid yang terdapat didalam binatang juga
berwarna yang dapat memancarkan sinar seperti flaminggo, starphis,
lobster dan lain-lain.
Dalam tumbuh-tumbuhan karotenoid mempunyai 2 fungsi :
a. sebagai pelengkap pigmen pada fotosintesa.
b. Sebagai bahan pewarna dalam bunga dan buah-buahan.
Chlorofil biasanya diasosiasikan dengan karotenoid-karotenoid
karoten dan lutein. Karotenoid-karotenoid bekerja sebagai bahan
untuk fotosintesa dalam hubungannya dengan klorofil. Apabila
klorofil tidak ada seperti misalnya pada jamur maka karotenoid
bertanggung jawab untuk pembentukan warna. Karotenoid juga
diketahui sebagai lipochrom atau chromolipid karena zat-zat
tersebut merupakan pigmen-pigmen yang larut dalam lemak. Karotenoid
ini memberikan warna biru tua dengan penambahan H2SO4 dan juga
memberikan reaksi yang positif dengan pereaksi Carr-Price.
Beberapa karotenoid adalah senyawa hidro karbon, ini yang biasa
dikenal dengan karoten. Karotenoid-karotenoid yang lain adalah
derivat oksidasi dari karoten misalnya xanthophyll. Juga ada dalam
bentuk asam misalnya asan-asam karotenoid dan ester adalah
ester-ester xanthophyll.. secara kimia karptenoid adalah polyene
dan hampir semua hidrokarbon karotenoid mempunyai rumus molekul
C40H56 juga awal dari rangka karbon dari senyawa-senyawa ini
mempunyai struktur suatu poliisopren, yang umum dikenal
tetraterpen.
Pada umumnya bunga berwarna kuning, sedangkan pada buah-buahan
berwarna merah atau oranye (rose, tomato, paprika). Walaupun
sekarang telah dikenal lebih dari 300 karotenoid tapi hanya
beberapa saja yang terdapat pada tanaman tingkat tinggi dan
pengidentifikasiannya dapat dilakukan dengan membandingkan dengan
referens dalam larutan.
Karotenoid yang termasuk hidrokarbon tidak jenuh seperti lycopen
(lihat rumus) dan turunan oxygenasi contohnya xantofil. Struktur
kimia dari lycopen yang terdiri dari rantai yang panjang dari 8
unit isopren yang digabungkan antara kepala dan ekornya dimana
dapat memberi sistem konyugasi yang lengkap dari ikatan ganda yang
berselang-seling dimana chromofor dapat memberikan warna. Siklisasi
dari lycopen satu ekornya memberikan gamma lycopen. Sedangkan
siklisasi pada kedua ekornya dilengkapi dengan bisiklik hidrokarbon
memberikan beta karoten. Isomer dari beta-karoten (-karoten dan
-karoten) hanya dibekan dalam posisi, dalam ikatan ganda dan dalam
unit akhir siklis.
Xantophyl umumnya terdiri dari :
Mono hidroksi karoten (lutein, rubisantin).
Dihidroksi karoten (zeasantin).
Dihidroksiepoksi karoten (violasantin).
Yang terbanyak dari karotenoid mempunyai struktur yang agak
rumit dan mungkin lebih banyak terhidroksiliasi (misalnya dengan
golongan keaton) atau lebih banyak dengan gugus tidak jenuh
(misalnya dengan allen atau asetilen) atau juga dapat diperkuat
dengan penambahan residu isopren (C45 atau C50 karotenoid). Salah
satu karotenoid yang baik adalah karotenoid yang mempunyai senyawa
phenol. Misalnya 3,3 dihidroksiisoreeratene yang terdapat dalam
species streptomyces. Bentuk kombinasi dari karotenoid terjadi
khususnya pada bunga dan buah pada tanaman tingkat tinggi dan
biasanya adalah xantophyl yang teresterifikasi dengan residu asam
lemak misalnya asam palmitat, oleat dan asam linoleat. Glikosida
secara normal agak jarang. Pada tanaman tingkat tinggi yang
terkenal adalah yang larut dalam air yaitu crocin, merupakan
derivat gentibiose dari suatu yang tidak umum C20 karotenoid
krosetin, pigmen kuning dari meadow saffron dari Crocus sativa.
Glikosida-glikosida dari C40 karotenoid dengan ramnosa atau glukosa
sebagai gulanya telah ditemukan belakangan dari berbagai jenis
algas. Apabila isolasi suatu karoten dari suatu sumber tanaman
tingkat tinggi yang baru, umumnya akan terjadi perubahan-perubahan
dan kemungkinan besar adalah beta karoten dan ini merupakan hal
yang paling umum dari pigmen-pigmen. Produksi tahunan dari
karotenoid dari tanaman diperkiranakan 108 ton pertahun, ini
dihubungkan terutama untuk pembuatan fucosantin (tersebar pada
jamur laut) dan dari lutein, violaxantin dan neoxanthin. Tiga
senyawa terakhir ini terjadi dengan beta karoten secara umum pada
daun-daun didalam tanaman tingkat tinggi. Senyawa-senyawa alfa
karoten, gryptoxantin atau zeaxanthin kemungkiinan juga terjadi
dalam fraksi yang larut dalan lenak dari ekstrak-ekstrak daun. Pada
bunga juga campuran karotenoid adalah menurut aturan yang umum.
Warna merah umumnya disebabkan konsentrasi yang tinggi (lebih dari
15% dari berat kering) dari beta karoten. Akhirnya waktu
mempelajari pigmen dari buah-buahan harus diingat bahwa karotenoid
asiklik cenderung terakumulasi dalam beberapa hal (misalnyalycopen
dalam tomat) dan senyawa-senyawa yang agak spesifik mungkin
disintesa secara khusus dari tumbuh-tumbuhan (misalnya rubixanthin
pada rose dan Caxanthin dari capsicum sp).
Cara-cara yang dianjurkan.
Ekstraksi dan Pemurnian
Karotenoid-karotenoid adalah pigmen yang tidak stabil. Senyawa
ini mudah dioksidasi khususnya bila dibiarkan diudara pada plat
KLT. Karotenoid juga mengalami trans dan cis (isomerisasi) dalam
keadaan terbuka. Adalah sangat penting untuk diperhatikan selama
proses isolasi. Dalam kenyataan banyak percobaan telah dilakukan
dalam keadaan normal tanpa mengalami banyak kehilangan pigmen.
Namun demikian larutan karotenoid harus disimpan ditempat yang
terlindung dari cahaya, dibawah temperatur yang rendah, dalam gas
Nitrogen. Pelarut-pelarut yang bebas peroksida harus sealalu
digunakan.
Jaringan tanaman segar diekstraksi dengan metanol atau aseton,
setelah penyaringan masukkan dalam eter jika perlu dengan
penambahan air untuk menghasilkan dua lapisan. Kombinasi ekstrak
eter dikeringkan dan diuapkan dalam tekanan yang rendah pada
temperatur dibawah 35oC, akan lebih baik dalam gas Nitrogen.
Karotenoid-karotenoid yang diperoleh mungkin saja terdapat dalam
bentuk ester karena itu proses saponifikasi adalah sangat penting.
Residu dari ekstrak semula dilarutkan dalam etanil seminimal
mungkin kedalam 60% larutan +KOH ditambahkan 1 ml untuk setiap 10
ml larutan etanol. Larutan ini disimpan dalam tempat yang gelap
dalam adanya N2 dan didihkan selama 5 10 menit atau dibiarkan
semalam pada suhu kamar. Setelah diencerkan dengan air pigmen
diambil kembali kedalam eter dan ekstrak eter dicuci hati-hati,
keringkan dan depekatkan. Biasanya sejumlah sterol-sterol juga
terdapat dalam tingkat ini. Hal ini dapat dipisahkan lagi dengan
jalan memberikan larutan petroleum pada suhu 10o selama semalam,
kemudian senyawa sterol akan mengendap dan kemudian akan dapat
dipisahkan dengan jalan sentrifus.
Pada keadaan ini karotenoid dapat dianalisa dengan jalan KLT
atau preparatif. Sering terjadi karotenoid ini tercampur dengan
hidrokarbon-hidrokarbon lain. Pemisahan hidrokarbon dari xantophyl
dapat dilakukan dengan jalan menggoyang-goyang atau mengocoknya
dengan petroleum ringan dalam 90% mata nol. Bila dihidroksi karoten
kedalam fase metanol (bawah), pisahkan monohidroksikarotene dan
karoten sendiri dalam lapisan atas petroleum.
Langkah berikutnya lapisan atas ditambahkan metanol 90% dan
menghasilkan 2 lapisan, dengan metanol kedua bagian ini mengandung
monohidroksikarotene. Pigmen-pigmen dalam fraksi kedua metanol
diambil lagi mengembalikannya kedalam lapisan eter.
Pemisahan yang serupa dari karotenoid berdasarkan perbedaan
polaritas dapat dicapai dengan kromatografi, dengan menggunakan
sukrosa sebagai adsorben dan 0,5% propanol dalam petroleum sebagai
larutan pengelusi. Bagian-bagian pigmen diambil lagi dengan
mengekstraksi kolom dan pemotongan dengen elusi tiap fraksi.
Adsorben-adsorben seperti Al2O3, MgO dan pelarut-pelarut umum telah
digunakan untuk tujuan ini
Kromatografi
Kromatografi kolom merupakan cara yang amat penting bila ingin
mengisolasi karotenoid dalam jumlah yang besar (banyak) dan dua
cara yang lain adalah kromatografi lapisan tipis dan Preparatif
(PC).
Secara umum tak ada pelarut tunggal yang digunakan sebagai
pelarut untuk semua karoten. Pilihan tergantung pada derajat
kepolaran relatif dari senyawa yang akan dipisahkan, karena itulah
kenapa pemisahan fase tergantung pada KLT pendahuluan. Enam sistem
dapat digunakan dengan karoten yang umum dan xantophyl. Untuk ini
dapat dilihat dari tabel berikut.
Pada pendeteksian diatas lempeng KLT tidak menjadi masalah
karena karotenoid adalh zat yang berwarna. Tapi perlu diingat bahwa
warna akan luntur, terutama karena diserap oleh silika gel. Jika
zat dari karotenoid tidak kelihatan maka ini perlu diragukan
sebagai phytofluen dan lempengan harus dilihat di bawah lampu uv.
Eter adalah larutan yang paling baik untuk pengelusi pigmen pada
KLT, tapi untuk menghindari kontaminasi pelarut eter, maka penyerap
KLT harus dibersihkan dulu dengan eter sebelum digunakan sebagai
bubur untuk penyemprot lempengan. Pengukuran rf karotenoid pada
lempengan seringkali berubah-ubah. Karena itu pengukuran pada
kertas lebih dipercaya dan dapat dibuat menjadi lebih kurang 0,01
unit. Inilah sebabnya kenapa PC masih dugunakan dalam karakteristik
dari pigmen alam. Kromatografi sirkular dilaksanakan diatas jertas
saring diatas penyerap silika, kieslughr atau alumina. Diameter
karotenoid lebih kurang 16 cm dan dibiarkan selama 20 30 menit
dalam pelarut heksan atau n-heksan-aseton. Misalnya dengan
menggunakan kertas Whatman Chromedia AH81 dan Mummery (1972) pada
pemisahan , dan karoten dan lycopen (Rfs 45, 35, 20 dan 10 pada
SG81 dalam n heksan) dan juga violaxanthin, rhocoxanthin, lutein,
zeaxanthun dan neoxanthin (Rfs 32, 62, 60, 54 dan 00 pada AH81
dalam n-heksan aseton, 4 : 1).
Untuk mengambil kesimpulan dari identifikasi karotenoid
berdasarkan kromatografi dari contoh paling tidak harus dalam 2
larutan (pelarut) dan dibandingkan dengan spektra yang mirip atau
sebanding juga dalam dua pelarut yang dapat dilihat dengan mudah.
Spektrum dari karotenoid mempunyai karakteristik antara 400 500 nm
dan umumnya puncaknya sekitar 450 nm (mayor) dan biasanya dua
puncak minor disisi lain (lihat gambar spektrum sinar tampak
karotene dengan sinar tampak). Posisi yang tepat dari ketiga puncak
maksimum berbeda-beda antar pigmen yang satu dengan yang lainnya.
Hal ini cukup memberikan perbdedaan antara masing-masingnya. Secara
umum spektra-spektra ini akan berubah atau berbeda tergantung dari
jenis pelarut yang digunakan. Karena itu pulalah dianjurkan
pengukuran sebaiknya dilakukan dengan menggunakan lebih dari satu
pelarut. Spektrum maksimum dari karatenoid yang umum diberikan
dalam tabel yang dicatat dalam pelarut petroleum dan
chloroform.
Suatu tes yang sangat berguna untuk 5,6 epoksida seperti
violaxahitin adalah dengan penambahan 0m1 M HCL pada larutan
etanol. Setelah 3 menit terjadi perubahan spektrum ke panjang
gelombang yang lebih rendah (18 40 nm) bila diamati. Spektroskopi
infra merah kurang berguna bagi banyak karatenoid, tapi ini berguna
untuk penentuan beberapa struktur tertentu, seperti golongan keton
atau asetilen.
NMR dan MS adalah cara-cara yang penting untuk analisa struktur
dari pigmen-pigmen yang baru. Meskipun karena kurang mudah
menguapdan mudah dipecah, penggunaan MS adalah sukar dan dapat
dibatasi hanya untuk penentuan berat molekul.
Crocin
Ini merupakan karotenoid yang suka ditemukan dalam tumbuhan
tingkat tinggi yang larut dalam air yang tidak akan pindah pada
lapisan eter selam ektrkasi pendahuluan. Zat ini dapat menimbulkan
kekeliruan dengan suatu flavonoid kunind. Mudah bergerak pada
kertas kromatografi dalam pelarut butanol-asam asetat-air (Rf 27)
dan dalam air Rf 36 (Harborne 1965). Spektrum adalah tipe
karotenoid ( max,411,437 dan 458 nm dalama etanol. Pada hidrolisa
dengan BCI 2M selama 30 menit pada suhu 100oC, dilengkapi glukosa
dan asam dikarbosilit crocetin ( max 403, 427 dan 452 dalam etanol,
max 415, 433 dan 462 nm dalam kloroform). Crocetin mempunyai Rf
(x100) pada silika gel dalam asam asetat 20% dalam kloroform Rf 90
(-karoten 100) dan toluen-etil format-asam formiat (5:4:1) dari 54
(-kartene 85).
-Karoten, canthaxanthin dan cincin (dari saffron) digunakan
sebagai bahan pewarna dalam makanan dan mudah diperoleh dalam
perdagangan. Lutein, violaxathin dan neoxanthin dapat diisolasi
dari daun beberapa tumbuhan tinggi. Lycopene mudah diperoleh dari
tomst fsn capsanthin dari paprika (untuk cara isolasi lihat IKAN,
1969).
Praktek Percobaan
Karotenoid-karotenoid dari daun
Ada empat jenis karotenoid yang umum terdapat dalam jaringan
daun yang dapat diisolasi dan ditentukan dengan cara yang lebih
mudah dari gambaran yang terdahulu. Metoda ini berdasarkan
cara/percobaan Maroti dan Gabnai (1971).
Daun segar dipotong-potong (0,25-0,5 g) digerus dengan pasir dan
MgCO3 dalam adanya aseton dingin (1 ml) dan petroleum ringan (b.p
60-60) (2 ml). Ekstark gabungan ini digunakan sebagai garis pada
plat KLT yang terbuat dari cellulose-silika gel G (2:1) yang telah
diaktivasidengan pemanasan. Plat dimasukkan pada campuran
benzen-petroleum-etanol-Air (10:10:2:1) selama 40 menit.
POLITERPEN
Karet
Karet adalah diperoleh dari latex yang mana merupakan suatu
emulsi dari partikel karet dalam air yang diperoleh dari bahagian
dalam kayu yang tumbuh di daerah tropik dan subtropik. Apabila kayu
dari pohon karet dipotong latex secara lambat-lambat akan keluar
dari bekas potongan. Dengan penambahan asam asetat maka karet akan
menggumpal, kemudian dipisahkan dari larutannya dan dengan
memberikan tekanan atau dikempa untuk menjadi blok-blok atau
digulung berupa sheet, dan akhirnya dikeringkan dengan udara panas
atau diasap.
Getah latex kotor mengandung hidrokarbon karet yang sebenarnya
(90-95%), protein, gula, asam-asam lemak dan resin. Kadar ini
sangat tergantung pada sumbernya atau asalnya. Karet kotor (karet
yang diperoleh getah) biasanya lunak dan bergetah dan hal ini akan
bertambah dengan naiknya temperatur. Apabila dilarutkan dalam
pelarut-pelarut seperti benzen, ether, petroleum ringan, sebagian
besar dari karet kotor akan larut, sisanya membengkak atau
menggembung tetapi tidak larut. Bagian yang tidak larut mengandung
hampir semua dari pengotoran protein. Dalam aseton, metanol dan
lain-lainnya. Apabila tidak ditarik karet biasanya adalah amorf,
diregang atau karena pendinginan karet akan mengkristal.
Struktur dsari karet
Destilasi destruktif dari karet akan memberikan isopren sebagai
satunya produk utama. Karena itu pulalah karet dinyatakan sebagai
polimer dari isopren, dan karena itu rumus molekulnya (C5H8)n.
Rumus molekul ini telah dibuktikan degan jalan analisis dari karet
murni. Karet mentah mungkin dapat dimurnikan dengan jalan
pengendapan bertingkat dari larutan benzen dengan jalan penambahan
aseton. Pengendapan bertingkat ini akan menghasilkan
molekul-molekul yang berbeda partikelnya seperti terlihat pada
penentuan berat molekul dari beberapa fraksi dengan tekanan
esmotik, kekentalan, dan pengukuran ultra sentrifugal, berat
molekul lebih dari 300.
Halogen-halogen dan asam halogen bila ditambahkan pada karet
akan menghasilkan produk karet halogenida. Misalnya bila
direaksikan dengan Br2 akan menghasilkan (C5H9Cl)n. Karet murni
telah dapat dihidrogenasi secara sempurna sehingga menghasilkan
hidrokarbon jenuh (C5H10)n. Hal ini dikenal dengan nama hydrorubber
yang diperoleh dengan jalan pemanasan dengan hidrogen dengan adanya
Pt sebagai katalisator (Pummere, 1922). Karet juga membentuk suatu
ozonida dengan rumus (C5H8O3)n. semua reksi tambahan ini
menunjukkan bahwa karet adalah suatu senyawa tidak jenuh dan rumus
dari hasil suatu ikatan rangkap untuk setiap unit isopren.
Ozonolisis dari karet menghasilkan laevulaldehyd dan suatu
peroksida, asam formiat dan asam suksinat. (Harries, 1905-1912).
Pummere (1931) membuktikan bahwa devirat laevulik menghasilkan 90%
dari rpoduk yang terbentuk dari ozonolisis. Dari pengamatan ini
juga membuktikan bahwa karet dibentuk dari unit-unit isopren yang
bergabung antara kepala dengan ekor. Padi karet mempunyai struktur
sebagai berikut, pembentukan dari produk-produk ini dari ozonolisis
dapat diterangkan sebagai berikut;
Beberapa dari laevulaldehyd dioksidasi lebih lanjut akan
menghasilkan asam laevulat dan asam suksinat.
Getah Perca
Getah ini juga diperoleh dari kayu bermacam-macam pohon, dan
merupakan isomer dari karet. Strukturnya sama seperti yang
diperhatikan pada cara analisis yang digunakan untuk karet. Suatu
studi diffraksi sinar x (Bunn, 1942) memperlihatkan bahwa karet
dibentuk dari suatu rantai yang panjang dari unit isopren dalam
bentuk -cis sedangkan Guta perca adalah bentuk trans. Guta perca
mempunyai bentuk agak keras dan mempunyai elastisiti yang sangat
rendah.
Pada karet perulangan unit rantai ini adalah 8, 10 A, sedangkan
pada gutta perca adalah 4.72 A. Kedua nilai ini adalah lebih pendek
dari nilai secara teoritis (9.13 dan 5.04) dihitung dari model. Apa
sebabnya belum jelas, tapi untuk gutta perca telah dapat
diterangkan dengan disimpulkan bahwa unit-unit isopren tidaklah
coplanar.
Spektrum absorbsi infra merah dari karet mempunyai pita-pita
mempunyai struktur seperti yang telah diterangkan di atas. Juga
bentuk linier dari molekul ditunjukkan dengan jalan pengukuran
kekentalan dari larutan-larutan karet. Schulz dan kawan-kawan telah
memeriksa larutan sikloheksan dari karet dengkulnya adalah
1.300.000. Dari cara-cara yang lain juga menyokong bentuk linier
dari rantai.
Vulkanisasi karet
Apabila karet mentah dipanaskan dengan sedikit sulfur, maka
karet akan menjadi vulkanis. Karet yang divulkanisasi kurang
bergetah dibandingklan dengan karet alam., dan tidak begitu larut
dan tidak mengambang atau mengembung di dalam pelarut-pelarut
organik. Tapi karet yang telah divulkanisasi menjadi lebih kuat dan
elastis dari karet mentah. Mekanisme vulkanisasi ini masih belum
jelas. Karet vulkanisasi tidak begitu jenuh seperti karet sendiri,
kehilangan satu ikatan rangkap kira-kira sebanding dengan satu atom
sulfur. Karena itu terlihat beberapa atom sulfur dalam rantai,
karena itu vulkanisasi terjadi melalui intra molekul atau melalui
lingkaran intermolekul. Itulah tipe dari reaksi yang diinginkan
dari vulkanisasi. Satu hal yang patut dicatat bahwa tidak semua
sulfur ada satu kombinasi yang dinyatakan, beberapa ada yang bebas
dan ini akan mudah diekstraksi. Vulkanisasi mungkin dapat
dipercepat dan dilaksanakan pada temperatur rendah denganadanya
senyawa organik tertentu. Senyawa-senyawa ini biasa dikenal dengan
accelerator, dan semua dari senyawa ini mengandung Nitrogen atau
sulfur atau keduanya. Merkaptobenzothiazole yang paling banyak
digunakan sebagai accelerator. Banyak senyawa-senyawa anorganik
dapat juga bekerja sebagai accelerator misalnya zinx oxida.
Accelerator organik lebih dianjurkan daripada yang anorganik. Lebih
praktis untuk menvulkanisir karet misalnya merkaptobenzothiazole
dalam adanya ZnO.
Hasil dari vulkanisasi sangat tergantung pada jumlah sulfur yang
digunakan. Secara fisik yang terbaik adalah dengan menggunakan 3%
sulfur, 5% ZnO dan kira-kira 1% accelerator. Bila digunakan sulfur
30-50% produk yang dihasilkan adalah ebonit.
Karet Sintetis
Sekarang banyak sekali karet sintetis yang telah dipergunakan.
Setiap jenis atau tipe mempunyai bahan-bahan khusus tertentu.
Bermacam-macam usaha telah dilakukan untuk mensintesa karet alam
ini, tapi kesukaran-kesukaran telah ditemui dalam hal membentuk
unit-unit isopren dalam membentuk konfigurasi-cis. Wilson dan
kawan-kawan (1956) telah berhasil dalam usahanya ini dengan
menggunakan katalis yang stereospesifik.
Karet-karet Buna
Dengan adanya Na, polimerisasi dari butadiene untuk membentuk
suatu benda yang telah digunakan seperti karet (pengganti karet)
dengan nama Buna. Buna N adalah suatu karet sintetis yang
dihasilkan dengan jalan kopolimerisasi butadiene dengan vinyl
sianida. Buna S atau Perbunan adalah suatu kopolimer dari butadiene
dan styrene
Karet Butil
Adalah suatu koplimerisasi dari isobutilen dengan sedikit
isopren dan menghasilkan suatu poliisonutilen yang biasa dikenal
dengan Karet Butil.
Neopren
Apabila diliwatkan ke dalam suatu larutan Cu pro klorida dalam
amonium klorida, asetilen akan membentuk vinylasetilen. Dua bentuk
ini dapat ditambah pada suatu molekul hidrogen klorida akan
membentuk CHLOroprene (2-chlorobuta 1,3-diene) penambahan atau
addisi ini akan menurut aturan Markownikoff.
Chloroprene dengan mudah berpolimerisasi membentuk suatu bahan
yang mirip dengan karet., yang biasa kita kenal dengan Neoprene.
Sebenarnya bentuk asal dari polichloreprene tergantung pada kondisi
dari polimerisasi.
Karet-karet silikon
Secara kimia senyawa-senyawa ini mirip dengan resin silikon.
Karet silikon utama ini (induk) dibuat dengan jalan mereaksikan
atau hasil hidrolisa dari dimetil diklorosilan, (CH3)2SiCl2, dengan
senyawa yang mampu menaikkan rantai samping, hasilnya akan
membentuk molekul-molekul yang mempunyai rantai yang panjang.
-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-O-
Karet-karet silikon mempunyai sifat daya insulating (daya
isolasi) lestrik yang tinggi dan tidak rusak pada cahaya dan udara
terbuka dan sangat tahan terhadap asam-asam dan zat-zat yang
bersifat basa.
STEROIDSteroid umumnya berasal dari senyawa yang mengandung
kerangka karbon siklo pentano penantren yang telah
terhidrogenisasi.
Jadi steroid dapat dikatakan sebagai suatu senyawa triterpen
yang mempunyai kerangka karbon siklo pentano fenantren yang telah
terhidrogenisasi.
Dulu senyawa steroid dianggap hanya berasakl dari hewan (seperti
hormon sex, cholesterol dan asam empedu). Tetapi pada abad terakhir
ini dengan berkembangnya ilmu pengetahuan telah ditemui dalam
jaringan tumbuh-tumbuhan. Jelasnya, 3 zat yang disebut dengan
phyrosterol ditemukan pada tanaman tingkat tinggi, yaitu :
Sterol sterol ini ditemukan dalam tumbuhan dalam bentuk bebas
dan sebagai glikosida sederhana. Steroid yang jarang terdapat pada
tanaman adalah (-spinasterol, yaitu suatu isomer stigmasterol yang
ditemukan pada bayam dan akar senega.
Pada tumbuh-tumbuhan rendah sangat sedikit terdapatnya. Contoh
ergosterol yang ditemukan pada biji fungi dan beberapa jamur
lainnya. Pada tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi diantaranya fucosterol
yaitu steroid utama pada alga coklat. Juga ditemui pada kelapa,
Dari segi struktur, phytosterol sedikit berbeda dengan sterol
yang ada di hewan, sehinga penemuanm-penemuan terakhir dari sterol
dari hewan-hewan tertentu di dalam jaringan menjadi sangat
meragukan. Salah satu estrogen hewan yang biasa adalah estron, yang
juga ada dalam biji palm dan pollen (Bennet). Selain itu juga
ditemukan pada sumber lain yaitu biji Pomegranate, tetapi dalam
jumlah yang sangat sedikit yang menurutDear cs (1971) ( 4 (g
estron/ kg jaringan. Hal ini barangkali karena kurang jelasnya
pendeteksian kholestrerol sebagai zat yang sangat sedikit pada
tanaman tinggi tertentu, termasuk dalam biji palm dan sejumlah alga
merah (Gibbson, 1967). Akhirnya dengan ditemukan hormon-hormon
pengusir serangga seperti Ecdyson di dalam tanaman, yang sekaligus
memberikan suatu perlindungan terhadap serangga. Ecdison ini
ditemukan pada tanaman pada tahun1966 (Nakanishi dkk) dalam
jaringan tumbuh-tumbuhan dan dengan konsentrasi yang agak tinggi
pada beberapa pohon-pohonan mis Pteridium aquilinum dan beberapa
jenis Gymnospermae mis Podocarpus nakali
Secara umum steroid dapat dibedakan atas 2 golongan.
1. Golongan alcohol, C27 C29.
Ditemukan dalam jaringan, disebut sterol
Kolesterol ditemukan dalam ginjal
Serat total dalam badan manusia 0,3 % dalam bentuk bebas dan
ester
2. Golongan asam hidroksi, C24 asam folat
Ditemukan dalam empedu sebagai garam Na dari glisin atau
conyugat taurine.
Hubungan keduanya telah diduga dan dibuktikan, digolongkan ke
dalam steroid, keduanya mempunyai inti sam yaitu steroid.
Beberapa steroid utama :
Hormon sex
Esterdiol
Kortikosteroid, terutama kortison
Steroid pada tumbuhan
Digitosin
Sarsapogenin
Tahun 1940 ditemukan 3 golongan alkaloid yang punya inti
steroid
1. Alkaloid Solanum : o solanidin
solasidin
tomatidin (dalam tomat)
2. Alkaloid Kurchi : o konessin
isokonessimin
konessidine
3. Alkaloid veratrum : o rubejervine termasuk golongan
selanum
jervin
veratramin
Servin ertefact (senyawa yang karena pengolahan menjadi berubah,
dalam alam adalah veraervin.
Germine
Setelah perang dunia ke II banyak ditemukan steroid lain,
seperti dielusidasi dan ditemukan struktur kimia.
Penelitian selanjutnya menghasilkan :
semi sintetis -- steroid tumbuhan sebagai bahan baku.
Contoh : diosgenin, hekogenin
sintetis
TATA NAMA
1. Penomoran.
Sistem diturunkan dari struktur kolesterol
Jika salah satu atom karbon pada kerangka tidak ada nama atau
penomoran lain tetap.
2. Konfigurasi terutama triterpenoid & steroid.
Contoh ;
19 nor
tidak ada C19 (nor artinya tidak ada).
A- homo
cincin A diperluas (anggota cincin diperbanyak).
B- nor
cincin B dipersempit.
2,3 secocincin A pecah pada C2 & C3 dengan penambahan 2 atom
H.
3,5 syclo
terletak cincin anggota antara 3 & 5.
Penamaan lain :
(: terletak di bawah bidang dengan tanda -------
(: terletak di atas bidang dengan tanda
(: tidak diketahui dengan tanda
3. Aturan lain:
H & metil pada sambungan cincin seharusnya ditulis H - -
CH3.
Kebiasaan : H tanpa apa-apa (H tak ditulis)
CH3 dengan garis
4. Nama steroid berarti : ketentuan konfigurasi pada C 8, 9, 10,
13, 14, 17 selalu sama seperti rumus baku, kecuali dinyatakan
lain.
5. H pada C5 selalu harus dinyatakan apakah 5 atau 5 atau 5C
Nama beberapa golongan dimana mempunyai dasar deret 5, terdapat
diantaranya :
1. gonana
2. estrana
3. androstana
4. pregnana
5. Kolestana = 14
6. Ergostana
7. Stigimastana = 14
Perhatikan konfigusrasi C20Perhatikan rumus : Bufanolid
Kardanolid
Spirostan
Furostan
Kardanolit-kardanolit, dari an ke en karena ada ikatan rangkap
contoh : digitoxigenin.
Bufanolida = Bufadienolid
Contoh : Skilarenin A.
Perhatikan ketidakjenuhan, mis dari an en
: ===
an un=: ===
Substituen ada pada akhiran dan awalan.
Awalan: halogen, alkil, gugus nitro
Homo: penambahan atom C
Nor: pengurangan C
Seco : pemutusan cincin
Bila dikelompokkan berdasarkan efek fisiologis maka steroid ini
dibedakan antara lain ; adlah sterol, asam-asam empedu, hormon
seks, hormon adrenokortikoid, aglikon kardiak dan sapogenin.
Ditinjau dari segi struktur molekul, perbedaan antara berbagai
kelompok steroid ini ditentukan oleh jenis substituen R1, R2 dan R3
Yang terikat pada kerangka dasar karbon seperti tercantum diatas.
Sedangkan perbedaan antara senyawa yang satu dan yang lain dari
suatu kelompok tertentu ditentukan oleh panjang rantai karbon R1,
gugus fungsi yang terdapat pada substituen R1, R2 dan R3, jumlah
serta posisi gugus fungsi oksigen dan ikatan rangkap dan
konfigurasi dari pusat-pusat asimetri pada kerangka dasar karbon
tersebut. Beberapa contoh dapat dilihat dari gambar struktur pada
halam .. dan .. .
Asal Usul Steroid
Percobaan-percobaan biogenetic menunjukkan bahwa steroid yang
terdapat di alam berasal dari triterpen. Steroid yang terdapat
dalam jaringan hewan berasal dari triterpen lanosterol, sedangkan
yang terdapat dalam jaringan tumbuhan berasal dari triterpen
sikloartenol, setelah triterpen ini mengalami serentetan perubahan
tertentu. Tahap-tahap awal dari biosintesa steroid adalah sama bagi
semua steroid alam, yakni pengubahan asam asetat via asam mevalinat
atau sikloartenol. Pokok-pokok reaksi biosintesa steroid dapat
dilihat pada persamaan reaksi halaman .. .
Dari percobaan-percobaan menunjukkan pula bahwa skualan
terbentuk dari dua molekul farnesilpirofosfat yang bergabung secara
ekor-ekor, yang segera diubah menjadi 2,3-epoksiskualan yang
mengandung lima ikatan rangkap untuk melakukan siklisasi ganda.
Siklisasi ini diawali oleh protonasi gugus epoksi dan diiikuti oleh
pembukaan lingkar epoksida.
Sebagaimana tercantum dalam mekanisme reaksi sintesa steroid,
kolesterol terbentuk dari lanosterol setelah terjadi penyingkiran
tiga gugus metil dari molekul lanosterol, yakni dua dari atom
karbon C-4 dan satu dari C-14. Percobaan menunjukkan bahwa
penyingkiran ketiga gugus metil tersebut berlangsung secara
bertahap, mulai dari gugus metil pada C-14 dan selanjutnya dari
C-4.
Kedua gugus metil pada C-4 disingkirkan sebagai karbon dioksida
setelah keduanya mengalami oksidasi menjadi gugus karboksilat.
Sedangkan gugus metil pada C-14 disingkirkan sebagai asam format,
HCOOH, setelah gugus metil tersebut mengalami oksidasi menjadi
gugus aldehid.
Gambar : Reaksi biosintesa steroid
Stereokimia steroid
Stereokimia steroid telah diselidiki oleh para ahli kimia
menggunakan cara analisa sinar-x dari struktur kristalnya, atau
cara-cara kimia. Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa konfigurasi
dari kerangka dasar steroid dapat dinyatakan sebagai berikut :
Menggunakan model molekul akan segera terlihat bahwa molekul
steriod relatif datar (planar). Berdasarkan hal ini, atom atau
gugus yang terikat pada inti molekul dapat dibedakan atas dua
jenis. Jenis pertama, atom atau gugus yang berada disebelah atas
bidang molekul, yamni pada pihak yang sama dengan gugus-gugus metil
pada C-10 dan C-13 yang disebut konfigurasi-. Ikatan-ikatan yang
menghubungkan atom atau gugus ini dengan inti steroid digambarkan
dengan garis tebal. Jenis kedua, atom atau gugus yang berada
disebelah bawah molekul disebut konfigurasi , dan ikatan-ikatannya
digambarkan dengan garis putus-putus. Sedangkan atom atau gugus
yang konfigurasinya belum jelas, apakah atau , denyatakan dengan
(xi) dan ikatannya digambarkannya dengan garis gelombang.
Kedua konfigurasi steroid di atas mempenyuai satu perbedaan
sebagai berikut. Pada konfigurasi pertama, cincin A dan cincin B
terlebur sedemikian rupa sehingga hubungan antara gugus metil pada
C-10 dan atom hidrogen pada C-5 adalah trans (A/B Trans). Pada
konfigurasi ini gugus metil pada C-10 adalah dan atom hidrogen pada
C-5 adalah . Pada konfigurasi kedua, peleburan cincin A dan B
menyebabkan hubungan antara gugus metil dan atom hidrogen tersebut
adalah cis (A/B cis) dan konfigurasi kedua substituen adalah .
dengan demikian, pada steroid alam konfigurasi atom C-5 dapat
berubah-ubah, yakni atau . Steroid dimana konfigurasi atom C-5
adalah , termasuk deret 5.
Pada kedua konfigurasi tersebut di atas, hubungan antara cincin
B/C diapit oleh cincin B dan C dalam semua steroid adalah trans.
Akan tetapi, perubahan konformasi dari cincin A dan D dapat
terjadi. Perubahan terhadap cincin A menyebabkan steroid dapat
berada dalam salah satu dari kedua konfirmasi tersebut di atas.
Perubahan terhadap cincin D dapat mengakibatkan hal yang sama
sehingga peleburan cincin C/D dapat cis atau trans. Akan tetapi,
perlu dicatat bahwa peleburan C/D trans ditemukan pada hampir
sebagian besar steroid alam, kecuali kelompok aglikon kardiak
dimana C/D adalah cis.
Dalam semua steroid alam, subtituen pada C-10 dan C-9 berada
pada pihak yang berlawanan dari bidang molekul, yakni trans. Begitu
pula hubungan antara substituen pada posisi C-8 dan C-14 adalah
trans, kecuali pada senyawa-senyawa yang termasuk kelompok aglikon
kardiak. Dengan demikian, stereokimia dari steroid alam mempunyai
suatu pola umum, yakni substituen-substituenpada titik-titik temu
dari cincin disepanjang tulang punggung molekul : C-5-10-9-8-14-13
mempunyai hubungan trans.
Berdasarkan struktur di atas menurut Internation Union of Pure
and Applied Chemistry (UIPAC) pemberian nama didasarkan pada
struktur dari hidrokarbon steroid-steroid tertentu. (hampir sama
dengan pemberian nama yang dikemukakan di atas). Nama hidrokarbon
steroid tersebut ditunjukkan oleh nomor atom karbon dimana
substituen itu terikat. Berdasarkan rumus umum serta penomoran atom
karbon seperti di atas maka jenis-jenis hidrokarbon induk dari
steroid seperti berikut:
Daftar Hidrokarbon Induk Steroid
NamaJumlah atom CJenis Rantai Samping
Androstan
Pregnan
Kolan
Kolestan
Ergostan
StigmastanC19
C21
C214
C27
C28
C29 -H
-CH2CH3 CH(CH3)(CH2)2CH3 CH(CH3)(CH2)3CH(CH3)2
CH(CH3)(CH2)2CH3(CH3)CH(CH3)2 CH(CH3) (CH2)2CH(C2H5)CH(CH3)2
Hidrokarbon induk yang lain dari steroid adalah estran,
kardanolida, dan spirostan seperti tercantum di bawah ini.
Seperti yang telah diuraikan di atas, konfigurasi dari atom C-5
dapat berubah-ubah dari suatu steroid kesteroid yang lain. Oleh
karena itu, dalam tiap-tiap nama sistematik steroid konfigurasi
atom C-5 harus ditunjukan oleh awalan 5 atau 5, kecuali apabila
pada atom C5 terdapat ikatan rangkap. Selanjutnya, sterokimia dari
titik-titik temu cincin yang lain dianggap sama seperti ditunjukkan
oleh struktur hidrokarbon di atas, kecuali bila dinyatakan
lain.
Dalam pemberian nama steroid, jenis substituen ditujukan
sebagaimana lazimnya berlaku, yakni memberi awalan atau akhiran
pada nama hidrokarbon induk. Sedangkan posisi dari substituen harus
ditunjukkan oleh nomor dari atom karbon dimana ia terikat.
Sedangkan konfigurasi dari substituen ditunjukkan pula dengan
huruf-huruf Yunani atau (bila diketahui), atau (bila tidak
diketahui).
Tata cara penamaan steroid seperti diuraikan di atas dapat
ditunjukkan oleh beberapa contoh seperti di bawah ini. Perlu pula
dicatat bahwa disamping nama sistematik nama-nama trivial seperti
kolesterol, oestron, testosteron, kortison, aldosteron, dan
sebagainya lazim pula digunakan.
STRUKTUR DA KEAKTIFAN STEROID
A. Ergosterol dan Vitamin D
Sekitar tahun 1920 orang telah mengetahui bahwa penyakit
rakhitis dapat disembuhkan bila penderita berjemur di bawah sinar
matahari atau meminum minyak ikan. Berdasarkan pengetahuan ini,
para ahli pada mulanya menduga bahwa kolesterol adalah provitamin D
yang bila disinari berubah menjadi vitamin D yang mempunyai
keaktifan anti rakhitis. Melalui berbagai percobaan, akhirnya dapat
diketahui bahwa provitamin D tersebut ialah ergosterol. Adapun
sifat provitamin yang semula ditunjukkan oleh kolesterol ternyata
disebabkan adanya pengotoran kolesterol oleh sedikit ergosterol
yang digunakan dalam percobaan.
Pemisahan vitamin D1, yang dihasilkan oleh penyinaran
ergosterol, dilaporakn untuk pertama kalinya oleh Windaus dari
Gottingen, Jerman pada tahun 1931. Akan tetapi, dari penyelidikan
selanjutnya, ternyata bahwa senyawa aktif ini adalah suatu campuran
(1 : 1) antara vitamin D2 dan lumisterol, suatu isomer yang tidak
aktif.
Penyelidikan berikut menunjukkan bahwa penyinaran ergosterol
dengan sinar ultraviolet pada suhu 50oC menghasilkan suatu campuran
yang terdiri dari vitamin D2 bersama-sama dengan lumisterol dan
takhisterol.
Bila ergosterol disinari pada suhu 20oC dihasilkan previtamin D2
yang berada dalam kesetimbangan dengan ergosterol, lumisterol dan
takhisterol. Sedangkan penyinaran pre vitamin D2 pada kondisi yang
sama menghasilkan campuran kesetimbangan yang sama pula.
Selanjutnya, pemanasan pre vitamin D2 tanpa penyinaran menghasilkan
vitamin D2.
Penyelidikan mengenai struktur dari senyawa-senyawa yang
dihasilkan oleh penyinaran ergosterol seperti diuraikan di atas
dilakukan menggunakan reaksi-reaksi yang lazim. Antara lain adalah
dehidrogenasi menghasilkan hidrokarbon Diels yang menunjukkan
adanya kerangka karbonsteroid, penguraian oksidatif melalui
ikatan-ikatan rangkap, hidrogenasi berkatalis, dan analisa sinar-x.
Sedangkan hubungan antara struktur pre-vitamin D2 dan takhisterol
secara kuantitatif menjadi pre-vitamin D2 dangan yodium. Oleh
karena yodium adalah katalis untuk isomerisasi cis-trans, maka
pengubahan ini menunjukkan bahwa senyawa tersebut ialah isomer
geometri (isomer cis-trans).
Berdasarkan hasil-hasil percobaan tersebut maka dapat
disimpulkan bahwa lumisterol dan takhisterol adalah hasil samping
dari reaksi penyinaran ergosterol, dan kedua-duanya bukanlah
senyawa antara dalam pembentukan vitamin D2. adapun mekanisme
reaksi penyinaran ergosterol dalam menghasilakn vitamin D2 seperti
terlihat pada gambar berikut :
Sterol lainnya yang mengandung gugus fungsi 5, 7-dien, seperti
7-dehidrokolesterol dan 22:23-dehidroergosterol dapat pula
menjalani reaksi fotokimia yang sejenis, masing-masing menghasilkan
vitamin D3 dan vitamin D4 dengan keaktifan anti rakhitik yang
berbeda-beda.
Senyawa-senyawa lain yang memiliki keaktifan anti rakhitik yang
analog dengan vitamin D2 mempunyai struktur yang berbeda-beda,
yakni pada rantai samping yang terikat pada C-17. adapun rantai
samping dari berbagai dari senyawa yang tergolong vitamin D
tercantum pada daftar berikut :
Sebagaimana disinggung di atas, keaktifan dari berbagai vitamin
D adalah berbeda-beda. Misalnya keatifan vitamin D2 sama dengan
vitamin D3 terhadap tikus percobaan, akan tetapi keaktifan vitamin
D2 hanya 1-3% dari vitamin D3 pada anak ayam. Sedangkan pada
manusia vitamin D3 lebih aktif daripada vitamin D2. Ditinjau dari
segi kimia, perbedaan keaktifan berbagai vitamin D tersebut di atas
tidak lain disebabkan karena perbedaan struktur molekul, dalam hal
ini ialah rantai samping yang terikat pada sistem lingkar pada
molekul. Perubahan yuang radikal terhadap rantai samping, bahkan
dapat menghilangkan sama sekali keaktifan anti rakhitik. Misalkan
bila rantai samping diperpendek sehingga analog dengan asam kolanat
atau dihilangkan sama sekali sehingga analog dengan andiostan, atau
diperoleh senyawa yang tidak aktif.
B. Dietilstilbestrol dan Keaktifan Estrogenik
Telah diuraikan di atas bahwa perubahan yang kecil saja terhadap
struktur molekul vitamin D2, misalnya perubahan atas rantai
samping, dapat menyebabkan perubahan atas keaktifan. Gejala ini
terlihat pula pada berbagai struktur dari hormon steroid, dimana
perubahan yang kecil terhadap struktur dapat mengakibatkan
berubahnya jenis keaktifan, seperti yang tercantum pada daftar.
Perubahan struktur yang mengakibatkan perubahan dalam keaktifan
dalam suatu senyawa telah mendorong ahli kimia untuk membuat
senyawa-senyawa sintetik dengan keaktifan yang analog, bahkan
mungkin dengan kadar keaktifan yang lebih tinggi dari senyawa alam,
serta keunggulan lainnya. Sebagai contoh ialah sintesa 17
-etinilestra-1,3,5(10)-trien 3,17-diol atau 17 -etinilestradiol,
yakni suatu estrogen sintetik yang mempunyai keaktifan estrogenik
(mengatur siklus seksual betina mamalia), sebagai berikut :
Estron bereaksi dengan kalium asetilida dalam amoniak cair
menghasilkan 17-etinil-17-01, dimana konfigurasi dari gugus
hidroksil pada C-17 sama seperti pada estradiol, sehingga senyawa
ini mempunyai keaktifan estrogenik yang tinggi.
Penyelidikan menunjukkan bahwa keaktifan etinil estradiol adalah
sama tingginya sepeti estradiol dan delapan kali lebih aktif dari
pada estron. Akan tetapi bila digunakan secara oral maka keaktifan
estradiol adalah lebih kecil dari pada etinilestradiol. Oleh karena
itu, 17-etinilestradiol telah digunakan hingga saat ini dalam
pengobatan secara oral.
Pembuatan dietiniestradiol, yakni suatu estrogen sintetik yang
sangat aktif, telah merintis pengetahuan mengenai hubungan antara
struktur dan keaktifan biologis. Ditinjau dari struktur molekul
maka antara dietilstibestrol dan estradiol ada suatu analogi.
Kecuali dari sebaran kedua gugus fenol, yang sebanding dengan
gugus-gugus fungsi oksigen pada estradiol, analisa sinar-x
menunjukkan pula bahwa tebal molekul stilbestrol sebanding dengan
estradiol. Persamaan dalam bentuk molekul antara stilbestrol dan
estradiol ini berperan dalam memberikan keaktifan yang spesifik,
yakni estrogenik. Hal ini didukung pula oleh kenyataan bahwa
apabila konfigurasi dari trans-stilbestrol diubah menjadi cis
sehingga bentuk molekul berubah, maka keaktifannya berkurang.
Seperti jelas terlihat pada contoh di atas, keaktifan estrogenik
tidak hanya ditemukan pada senyawa-senyawa golongan steroid.
Sehubungan dengan itu perlu diketahui pula bahwa genistein, yakni
suatu senyawa golongan flavonoid yang ditemukan dalam tumbuhan juga
memperlihatkan keaktifan estrogenik. Struktur dari genistein
seperti tercantum di bawah ini, juga mirip dengan dietilstilbestrol
atau estradiol.
Dari contoh contoh diatas jelaslah bahwa keaktifan biologis
suatu senyawa ditentukan antara lain oleh ukuran dan konfigurasi
molekul, serta sebaran dari gugus-gugus fungsi.
C. Gugus Fungsi dan Keaktifan
Seperti terlihat pada daftar, semua steroid yang aktif
bercirikan gugus fungsi oksigen yang terikat pada satu atau lebih
dari posisi-posisi C-3, C-11, C-16, C-17, C-18, C20, dan C-21.
Misalnya gugus fungsi oksida pada C-3 dan C-17 merupakan ciri dari
senyawa estrogen dan androgen (mempercepat pertumbuhan sel dalam
jaringan tertentu). Begitu pula hormon kortikoid mempunyai ciri
khas, yakni sistem gugus fungsi 4-en-3-on.
Peranan gugus fungsi terhadap keaktifan biologis steroid telah
banyak diselidiki oleh para ahli. Misalnya, penggantian gugus
hidroksil pada C-3 dari molekul vitamin D dengan gugus karbonil,
C=0, atau gugus tiol, -SH, atau atom klor menghilangkan keaktifan
anti rakhitik.
Percobaan-percobaan menunjukkan pula bahwa pada progesteron,
gugus karbonil pada C-3 diperlukan untuk keaktifan menstimulir
uterus atau mempertahankan kehamilan, sedangkan gugus karbonil pada
C-20 tidak diperlukan. Berdasarkan pengetahuan ini maka
senyawa-senyawa sintetik yang analog dengan progesteron telah
digunakan dalam pengobatan, masing-masing dengan struktur sebagai
berikut.
Pada senyawa-senyawa turunan androgen, ternyata bahwa adanya
gugus 17-hidroksil sangat diperlukan untuk merangsang pertumbuhan
sel dari jaringan tertentu, sedangkan gugus hidroksil pada C-3
tidak mempengaruhi keaktifan. Pengetahuan ini juga telah membuka
jalan untuk membuat senyawa-senyawa sintetik yang monofungsional
dengan keaktifan androgenik.
Dari contoh-contoh di atas terlihat bahwa peranan masing-masing
gugus fungsi dalam molekul untuk keaktifan tertentu dapat diketahui
antara lain dengan cara mensintesa berbagai steroid yang mengandung
satu gugus fungsi (mono fungsional). Senyawa-senyawa monofungsional
ini kemudian diuji keaktifannya. Pendekatan lain yang dapat
digunakan adalah mengubah atau mengganti suatu gugus fungsi dengan
gugus fungsi yang lain. Kemudian, berdasarkan pengetahuan ini
mengenai hubungan antara gugus fungsi dan keaktifan, terbukalah
jalan untuk membuat senyawa-senyawa sintetik dengan keaktifan yang
analog, bahkan dengan kadar keaktifan yang lebih tinggi serta
keunggulan sifat-sifat lainnya.
PAGE 48
_1140951335.unknown
_1142327883.unknown
_1142407839.unknown
_1142493399.unknown
_1142499491.unknown
_1142510164.unknown
_1142510518.unknown
_1142510688.unknown
_1142511399.unknown
_1142510571.unknown
_1142510464.unknown
_1142508193.unknown
_1142499409.unknown
_1142499428.unknown
_1142493863.unknown
_1142409740.unknown
_1142492645.unknown
_1142492771.unknown
_1142410075.unknown
_1142408302.unknown
_1142409155.unknown
_1142408059.unknown
_1142328793.unknown
_1142330587.unknown
_1142407360.unknown
_1142407477.unknown
_1142330826.unknown
_1142329519.unknown
_1142330293.unknown
_1142329247.unknown
_1142328283.unknown
_1142328395.unknown
_1142328422.unknown
_1142328321.unknown
_1142328057.unknown
_1142328076.unknown
_1142327931.unknown
_1140954410.unknown
_1140955846.unknown
_1140956581.unknown
_1140957463.unknown
_1140956290.unknown
_1140954919.unknown
_1140955289.unknown
_1140954483.unknown
_1140952635.unknown
_1140953826.unknown
_1140954264.unknown
_1140952754.unknown
_1140952195.unknown
_1140952329.unknown
_1140952027.unknown
_1140606440.unknown
_1140611057.unknown
_1140949442.unknown
_1140949928.unknown
_1140951150.unknown
_1140949756.unknown
_1140948634.unknown
_1140949134.unknown
_1140611398.unknown
_1140607392.unknown
_1140608182.unknown
_1140608289.unknown
_1140607755.unknown
_1140607109.unknown
_1140607237.unknown
_1140606664.unknown
_1139912280.unknown
_1140596066.unknown
_1140604787.unknown
_1140605330.unknown
_1140604522.unknown
_1140595265.unknown
_1140595516.unknown
_1140593458.unknown
_1139740610.unknown
_1139741614.unknown
_1139911479.unknown
_1139740898.unknown
_1139739198.unknown
_1139739653.unknown
_1139738438.unknown