PEMURNIAN DAN REAKSI OKSIDASI TERHADAP ALKALOID KINA

Iis Siti Aisah10504031

Pembimbing:Dr. rer. nat. Didin Mujahidin

Co. Pembimbing:Dr. Lia Dewi Juliawati

Pendahuluan

Metodologi PenelitianHasil dan PembahasanKesimpulan dan Saran

AGENDA

Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan

Latar Belakanga. Kina dan Alkaloid Kina

Kuinin, kuinidin, sinkonin, dan sinkonidin adalah empat alkaloid kina yang telah diisolasi dari pohon kina, memiliki beragam fungsi, yaitu:

kuinin : anti malaria, anti peradangan, sebagai agen perasa pahit pada industri minuman (soft drink), dan sebagai katalis asimetrik

kuinidin : obat terapi jantung sinkonin dan sinkonidin : untuk memurnikan

senyawa rasemik asam

Pustaka : Hoffmann, H. Martin R., Franckenpohl, Jens (2004), Recent Advances in Cinchona Alkaloid Chemistry, Eur. J. Org. Chem, 4293-4312

b. Struktur Alkaloid Kina

N

HN

H

HOH

1

2

3

4

5

6

78

9

10

11

1'2'

3'

4'

5'6'

7'

8'

O

kuinin

N

HN

H

HOH

1

2

3

4

5

6

78

9

10

11

1'2'

3'

4'

5'6'

7'

8'

sinkonidin

N H

N

H OH

H

1

2

3

45

6

78

9

1011

1'

2'

3'

4'

5'

6'

7'

8'

O

kuinidin

N H

N

H OH

H

1

2

3

45

6

78

9

1011

1'

2'

3'

4'

5'

6'

7'

8'

sinkonin

c. Potensi Alkaloid kina

Kerangka 1-azabisiklo [2.2.2] oktana merupakan salah satu gugus azabisiklik penting pada beberapa obat, seperti obat sakit kepala, migrain, alergi, diare, obat penenang, dan lain-lain serta sebagai katalis asimetrik.

Jenis kerangka ini dimiliki oleh senyawa alkaloid kina yang saat ini diproduksi secara melimpah, khususnya di Indonesia.

Mequitazine(obat penenang, antidepresi, alergi, demam,)

http://www.Quinine-Buchler.com

d. Metode Degradasi Hofmann

Reaksi degradasi kuinin dan kuinidin membentuk quinkorin dan quinkoridin

Pustaka : Hoffmann, H. Martin R., Franckenpohl, Jens (2004), Recent Advances in Cinchona Alkaloid Chemistry, Eur. J. Org. Chem, 4293-4312

e. Metode yang Diusulkan

Pemurnian Kuinin

N

N

HOH

N

HN

O

OO

NHN

O

N

HN

O

+

O

O

OH

O

HO

HN

OH

O

NHO

O NaOBr, HCl

Et2O

NaOEt

EtOH

H/H20Oksidasi Baeyer Villager

Hidrolisis

Rumusan Masalah

Memurnikan kuinin dari alkaloid-alkaloid kina lainnya Mengoksidasi gugus hidroksi atom C-9 pada kuinin dan sinkonin

yang dimediasi asam asetat masing-masing menghasilkan kuinotoksin dan sinkonotoksin yang selanjutnya memungkinkan dapat ditransformasi menghasilkan gugus 1-azabisiklo [2.2.2] oktana.

TUJUAN

Menghasilkan gugus 1-azabisiklo [2.2.2] oktana dari alkaloid kina dengan menggunakan pereaksi yang lebih murah dan aman.

Kuinin dan beberapa alkaloid kina hasil isolasi masih mengandung senyawa-senyawa alkaloid lainnya sehingga dapat mengganggu reaksi oksidasi

Metodologi PenelitianPemurnian alkaloid

kina

Reaksi oksidasi gugus hidroksi atom C-9

menjadi gugus karbonil dengan mediasi asam

asetat dan air

Dikarakterisasi:- Pengukuran Sudut Putaran

Optik - Spektrskopi Inframerah- Spektroskopi Ultraviolet- Spektroskopi Massa- Spektroskopi 13C-NMR- Spektroskopi 1H-NMR

Pemurnian Kuinin melalui Pembentukan Garam Kuinin Tartrat

Melalui pembentukan garam kuinin tartrat diperoleh kuinin murni satu spot

Berbentuk serbuk putih Titik leleh = 175-177 oC pH = 8 Ket:

1= kuinin campuran2= kuinin murni 1 2

DM:MeOH = 9:1

Kristal putih berbentuk jarum yang terbentuk ketika kuinin di campurkan ke dalam larutan asam tartrat

Pemurnian Kuinin melalui Pembentukan Kristal Herapatit

Melalui pembentukan kristal herapatit diperoleh kuinin murni satu spot

Berbentuk serbuk putih Titik leleh = 175-177 oC pH = 8

Ket:1= kuinin campuran2= kuinin murni

1 2

DM:MeOH = 9:1

Kristal hijau kuinin iodosulfat. yang terbentuk ketika kuinin masukkan kedalam larutan asam asetat, etanol dan asam sulfat, kemudian dicampurkan kedalam larutan etanol iodin.

KLT produk reaksi selama 36 jam

KLT produk reaksi selama 48 jam

Work Up : Ditambah NaOH hingga pH basa

(8-9) Diekstraksi dengan

menggunakan etil asetat Ditambahkan Na2SO4 untuk

menyerap air Di pekatkan hingga membentuk

minyak berwarna merah kecoklatan

T K

T K

Ket : T=Total (kuinin)K= Kuinotoksin

Reaksi Oksidasi Gugus Hidroksi Atom C-9 Kuinin

Pemurnian produk reaksi menggunakan kromatografi radial dengan eluen kloroform : metanol = 9:1 KLT hasil pemurnian

Fraksi 4-8 murni

T 1 2 3 4 5 6 7 8

Ket: T = Produk sintesis (Kuinotoksin)1-8 = Fraksi Pemisahan

Work Up : Ditambah NaOH hingga pH basa

(8-9) Diekstraksi dengan

menggunakan etil asetat Ditambahkan Na2SO4 untuk

menyerap air Di pekatkan hingga membentuk

minyak berwarna merah kecoklatan

T S

T S

Ket : T=Total (kuinin)K= Kuinotoksin

KLT produk reaksi selama 36 jam

KLT produk reaksi selama 48 jam

Reaksi Oksidasi Gugus Hidroksi Atom C-9 Sinkonotoksin

Pemurnian produk reaksi

Membentuk garam tartrat Menggunakan kromatografi radial dengan eluen kloroform : metanol = 9:1

T S

T S GS

Ket : T=Total (kuinin)K= Kuinotoksin

Karakterisasi Produk

Kuinotoksin dan sinkonotoksin berbentuk minyak berwarna merah kecoklatan

Putaran optik spesifik kuinin - 160o (C=1,1mg/1,1mL dalam metanol)

Putaran optik spesifik kuinotoksin +15o (C=1,1mg/1,1mL dalam metanol)

Putaran optik spesifik sinkonin + 160o (C=1,1mg/1,1mL dalam metanol)

Putaran optik spesifik sinkonotoksin + 14o(C=1,1mg/1,1mL dalam metanol)

N

HN

*

*

O

9

8 1

N

HN

*

*

O

OMe

9

8 1

Kuinotoksin Sinkonotoksin

Spektrum Ultraviolet kuinin dan kuinotoksin

Spektrum Ultraviolet Kuinin Spektrum Ultraviolet Kuinotoksin

N

N

HOH

N

HN

*

*

O

OMe OMe*

*

***

H/H2O9

8 1

9

8 1

Spektrum Ultraviolet sinkonin dan sinkonotoksin

Spektrum Ultraviolet sinkonin Spektrum Ultraviolet Sinkonotoksin

N H

N

H OH

H

1

89

H/H2O

N

HN

*

*

O

9

8 1*

*

N

N

HOH

OMe*

*

*** 9

8 1

50075010001250150017502000250030003500400045001/cm

52.5

60

67.5

75

82.5

90

97.5

%T

3778

.55

3209

.55

2933

.73

2868

.15

1622

.13

1591

.27

1508

.33

1433

.11

1325

.10

1238

.30

1101

.35

1031

.92

997.

20

914.

2685

6.39

827.

46

717.

52

644.

22

kuinin

-OH

50075010001250150017502000250030003500400045001/cm

0

15

30

45

60

75

90

105

%T

3408

.22

3076

.46

2939

.52 16

89.6

4

1614

.42

1568

.13

1411

.89

1244

.09

1136

.07

1083

.99

1028

.06

925.

83

854.

47

711.

7365

1.94

619.

1555

1.64

470.

63

k2

C=O

-NH yang berikatan hidrogen

dengan H2O

N

HN

*

*

O

OMe

9

8 1

Spektrum Inframerah Kuinin

Spektrum Inframerah Kuinotoksin

Korealsi Data Spektrum InframerahHasil sintesis( cm-1) Standar (Aaron C. Smith

dan Robert M. William) (cm-1)3408 32933076 30672939 2930

28522725

1689 16901614 15781568 15471411 1491

146013421291

1244 1235

Spektrum Inframerah Sinkonin dan Sinkonotoksin

N H

N

H OH

H

1

89

*

*

50075010001250150017502000250030003500400045001/cm

37.5

45

52.5

60

67.5

75

82.5

90

97.5

%T

3778

.55

3425

.58

3066

.82

3037

.89

2937

.59 28

75.8

627

15.7

7

1633

.71

1591

.27

1568

.13

1508

.33

1456

.26

1388

.75

1334

.74 12

36.3

712

07.4

411

66.9

311

11.0

010

51.2

099

5.27

947.

0588

7.26

833.

2580

2.39

761.

88

632.

65

522.

7146

0.99

sin

-OH

50075010001250150017502000250030003500400045001/cm

0

15

30

45

60

75

90

%T

3410

.15

3076

.46

3039

.81

3010

.88

2964

.59

1691

.57

1566

.20

1408

.04

1271

.09

1236

.37

1166

.93

1143

.79

1080

.14

1049

.28

1014

.56

925.

83

848.

68

769.

60

653.

8762

1.08

555.

50

470.

63

sinkuinotoksin

C=O

-NH yang berikatan hidrogen dengan

H2O

N

HN

*

*

O

9

8 1

Spektrum Inframerah Sinkonin dan Sinkonotoksin

Csp2, alkena/aromatik

NNH

O

OCH3

HH

1

2 34

5

6

7

8 9

1011

1'

2'3'

4'5'

7'8'

9'

10'

11'

6'

-O-CH3,1’

-N-CH2,2

CH2,5CH,3

CH,4

CH2,7

CH2,8

-N-CH2,6

C=O,9 =CH2,11

=CH,8’=C-,9’

=CH,10

=C-,5’

=CH,7’

=C-, 2’

=CH,4’

=CH,3’

=C,10’

=CH,11’

NNH

O

OCH3

HH

1

2 34

5

6

7

8 9

1011

1'

2'3'

4'5'

7'8'

9'

10'

11'

6'

Spektrum 13C-NMR Produk Sintesis (Kuinotoksin)

Korelasi Data Spektrum 13C NMR Produk Sintesis dan Literatur

No. C C (ppm) No. C C (ppm)

Produk Sintesis Standar (Aaron C. Smith

dan Robert M. William)

Hasil

sintesis

Standar (Aaron C. Smith dan

Robert M. William)

C =O 203,9 204,0 C-11 116,9 116,3

C-2’ 159,3 159,1 C-11’ 102,9 102,8

C-7’ 146,9 146.8 C-1’ 55,5 55,4

C-5’ 145,6 145.5 C-2 51,5 52,0

C-9’ 140,5 140.3 C-6 47,5 46,3

C-10 136,7 137.2 C-3 42,6 42,9

C-4’ 131,2 131,1 C-8 39,1 39,0

C-10’ 125,1 125,0 C-5 37,9 38,1

C-3’ 122,8 122,6 C-4 30,7 29,0

C-8’ 119,9 119,8 C-7 28,5 27,7

1H,7’(d,J=4.3 Hz)

1H,11’(d,J=9.2 Hz)

3H,1’(S)

1H,4’(d,J=3.05) Hz)

1H,8’(d,J=4.85 Hz)

1H,3’(dd,J=9.2Hz, 17.1 Hz)

?1H,10(dt,J= 19.55Hz, 17.1Hz)

2H,11(m)

?

1H,3(dd,J=16Hz, 4.5 Hz)

4H,2&6(m)

4H,5&7(m)

2H,1(dt,J= 20.15Hz,27.5Hz)

1H,4(m)

2H,8(m)

NNH

O

OCH3

HH

1

2 34

5

6

7

8 9

1011

1'

2'3'

4'5'

7'8'

9'

10'

11'

6'

Spektrum 1H-NMR Produk Sintesis (Kuinotoksin)

Korelasi Data Spektrum 1H-NMR antara Produk Sintesis dengan Literatur

No. C C (ppm) No. C C (ppm)

Hasil sintesis Standar(Aaron C. Smith dan Robert M. William)

Hasil sintesis Standar (Aaron C. Smith dan Robert M. William)

C-7’ 8,81(d,J =4,53Hz) 8,75 (d,J =4,5 Hz) NH-1 2,64(dt,J=3;12 Hz) 2,55(dt,J =3,4;11,1 Hz)

C-11’ 7,10(d,J =9,2Hz) 7,93 (d, J=9,2 Hz) C-4 2,38(m) 2,20(m)

C-4’ 7,78(d,J =2,45 Hz) 7,71 (d, J=2,7 Hz) C-8 1,67(t,J =2Hz) 1,63-1,50(m)

C-8’ 7,54(d,J =4,85 Hz) 7,47 (d,J =4,5 Hz) C-5,7 1,48(m) 1,43-1,32(m)

C-3’ 7,37(dd,J =9,2;13,15Hz) 7,31(dd,J =2,7;9,2 Hz)

C-10 6,07(dt,J =19,55;17,1 Hz) 6,03(dt,J =10,1;17,0 Hz)

C-11 5,51(m) 5,04(m)

C-1’ 3,90(s) 3,83(s)

C-2,6 3,03(m) 3,02-2,88(m)

C-3 2,85(dd,J =4,5;16Hz) 2,74(dd,J =3,1;12,2Hz)

Kesimpulan dan Saran Berdasarkan data uji KLT telah berhasil memperoleh

kuinin murni. Berdasarkan data spektrum infra merah dan pengukuran

sudut putar optik, telah dihasilkan produk dari reaksi oksidasi kuinin dan sinkonin.

Reaksi ini merupakan tahap awal dari metode alternatif yang sedang diteliti lebih lanjut untuk mensintesis gugus 1-azabisiklo [2.2.2] oktana dari alkaloid kina sehingga penelitian ini harus terus dilanjutkan.

Terima Kasih