PENDAHULUAN - triyanikusumastuti.files.wordpress.com file♣SAPOGENIN STEROID Sejarah perkembangan...
Transcript of PENDAHULUAN - triyanikusumastuti.files.wordpress.com file♣SAPOGENIN STEROID Sejarah perkembangan...
PENDAHULUAN• Merupakan metabolit sekunder hewan /
tumbuhan
• Asal usul biogenetik mengikuti pola reaksi
pokok sama, menghasilkan kerangka dasar
sama = SIKLOPENTANO PERHIDROFENANTREN
H
R3
R2
R1
A B
C D1
2
3
4
5
6
7
89
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
20
♣ SAPOGENIN STEROID►Sejarah perkembangan obat menunjukkan 3
cara pembuatan ; (i) isolasi, (ii) sintesis, (iii)semisintesis
►Ilustrasi : isolasi 1000 mg kortison dibutuh-kan ± 1000 Kg ginjal sapi, rata-rata berat ginjal sapi 10 – 20 g / buah
►Cara termurah adalah cara semisintesis, mula dicoba mengubah asam empedu, ditemui kesulitan dan membutuhkan bahan awal lebih banyak
• Tahun 1935 Russel E.Marker meneliti bahan bahan murah & mudah didapat
• Tahun 1939 menemukan struktur sapo-genin steroid yang betul
• Russel E.Marker menemukan prosedur mengubah sapogenin steroid ----- preg-nadienon, prosedur kerja DEGRADASI MARKER
• Tahun 1939 – 1942, menemukan sum-ber sapogenin steroid Dioscorea com-posita (barbasco) dan D.macrostachya(cabeza de negro) dikenal “The Mexican Yams”
BEBERAPA PENEMU STRUKTUR
SAPOGENIN STEROIDH2C
C
CH2
CH2
O
CH3
O
C4H8O
OO O
O
WINDAUS 1935 SIMPSON + JACOBS 1935
TSCHECHE + HAGEDORN 1935 MARKER + ROHRMAN 1939
BEBERAPA USAHA MEMBUAT OBAT
STEROID
• Ahli Searle menemukan prosedur mikro-
biologi ----- mengkonversi kolesterol, si-
tosterol, stigmasterol atau 17 – Alkil ste-
rol ----- 17 – on Steroid
• Progesteron oksidasi mikrobiologi -----
11 a – hidroksiprogesteron ----- kortison
dan hidrokortison
• Oksidasi mikrobiologi kolesterol, sito-
sterol, diosgenin ----- 1,4-androstadien-
3,17 dion ----- pirolisis ----- estrogen
• Reduksi 3,O-metilestradiol, hasil dihidro-
lisis ----- 19-Nortestosteron
• Diosgenin, kolesterol ----- 19-metil andro-
stan ----- oksidasi ----- 19-Norsteroid
• Diosgenin, kolesterol, oksidasi mikrobio-
logi ----- testosteron
• Diosgenin ----- 3b-asetoksi-5-androsten-
17-on ----- spironolakton
SITOSTEROL
STIGMASTEROL
17-ALKIL STEROL
17-ON STEROID STEROID
HEKOGENIN
PROGESTERON
11a-HIDROKSI
PROGESTERON
KORTISON
HIDROKORTISON
OKSIDASI
MIKROBIOLOGI
KOLESTEROL
SITOSTEROL
DIOSGENIN
19-METILANDROSTAN
DIOSGENIN
1,4-ANDROSTADIEN-3,17-DION
ESTROGEN
19-NORSTEROID
(19-NORTESTOSTERON)
3-O-METILESTRADIOL
SPIRONOLAKTON3b-ASETOKSI-5-
ANDROSTAN-17-ON
OKSIDASI
REDUKSI
OKSIDASI
MIKROBIOLOGI
OKSIDASI
-Kocok dengan air ---- busa
-Hemolisis butir darah merah
- Hidrolisis asam
STEROID ALAM
BEBASBENTUK GLIKOSIDA
STEROLIN KARDIOAKTIF
SAPONIN
GULA AGLIKON SAPOGENIN
TRITERPENOID
TRITERPEN
STEROID
STEROL
PEMBAGIAN SAPOGENIN STEROID
SAPOGENIN STEROID
ALAM (C-27)
CABANG TANPA - N CABANG DENGAN - N
SPIROSOLAN NON-SPIROSOLAN
SPIROSTAN
NON-SPIROSTAN
SOLASODAN TOMATIDAN
O
O
O
HN
ONH
TURUNAN STEROID YANG BANYAK DIGUNAKAN
A. GOLONGAN GLUKOKORTIKOID
a. Turunan 4-Pregnen-3,20-Di-on
C
O
CH2
O
Nama Generik 6-C 9-C 11-C 17-C 21-C
α α β α β α
Kortison H H C=O H H OH OH
Hidrokortison H H OH H H OH OH
Fludrokortison H F OH H H OH OH
Medrison CH3 Cl OH H H H H
b. Turunan 1,4-Pregnadien-3,20-DionC
O
CH2
O
Nama Generik 6-C 9-C 11-C 17-C 24-C
α α β α β α
Prednison H H =O H OH OH
Prednisolon H H OH H H OH OH
Meprednisolon CH3 H OH H H OH OH
Dexamethason H H OH CH3 H H OH
Betamethason H F OH H CH3 OH OH
Triamcinolon H F OH H H OH OH
Fluocortelon F H OH CH3 H OH OH
Fluorometolon CH3 F OH H H OH H
B. GOLONGAN KONTRASEPTIK
a. Turunan Progesteron
C
O
CH3
O
Nama Generik 10 - C 17 - C Tambahan
β α
Progestin -CH3 H -COCH3
Dydrogesteron -CH3 H H
Magesterol Asetat -CH3 -OCOCH3 6-CH3
Hidroksi Progesteron Kaproat -CH3 H OCO(CH2)4CH4
Ethisteron -CH3 -C≡CH -OH
Noretindrone H -C≡CH -OH 19-Nor CH3
Ethynodiol Diasetat H -C≡CH -OH
Ethinylestrenol H -C≡CH -OH cincin A aromatik
Norgestrol H -C≡CH -OH 13-C2H5
Dimethisterone H -C≡CH -OH 6-CH3
Norethynodrel Δ6 -C≡CH -OH
b. Turunan Estron
Nama Generik 3 - C 17 - C
a b
Estron -OH C=O
Estradiol -OH H -OH
Ethinyl astradiol-3-O-Methyl -OH C≡CH -OH
17-Ethinyl Estradiol (Mestranol) -O-CH3 C≡CH -OH
C. GOLONGAN ANDROGENIK
Turunan 17b-Hidroksi Androstan
OH
O
Nama Generik 5-C 9-C 11-C 17-C
Testosteron H H H
Metil Testosteron H H CH3
Fluoxymesteron FH H CH3
Mesterolon 5-H H OH H
Methandostenolone H H CH3
Nondrolon (Durabolin) H 10-Nor CH3
D. GOLONGAN MINERALOKORTIKOSTEROID
Turunan Aldosteron
E. GOLONGAN ANTAGONIS MINERALOKORTIKOSTEROID
Turunan Spironolakton
CHC
O
CH2OH
O
H
H
OH
H
O S C CH3
O
CH3
O
O
SUMBER SAPOGENIN STEROID ALAM
Sapogenin / Tanaman asal Tempat tumbuh
Diosgenin
Dioscorea sylvatica Transvaal & Nepal
D. composita Amerika Tengah
D. mexicana Mexico
D. deltoidea India
D. prazeri India
D. tokoro Japan
D. hispidus, costus Indonesia
Trillium sp Amerika Utara
Trigonella foenum-graecum India, Mesir & Maroko
Sapogenin / Tanaman asal Tempat tumbuh
Hekogenin
Agave sisalana Amerika Subtropis
Hechtia texensis Amerika Tengah
Sarsapogenin
Yucca sp Amerika Tenga
Smilax sp
Sarmentogenin
Strophanthus sp Afrika
Solasodin
Trigonella foerum-graecum Indonesia
Solanum macrantum Indonesia
Solanum khasianum Indonesia
CIRI-CIRI SAPOGENIN STEROID
• KELOMPOK STEROID C-27,TERIKAT SEBAGAI
GLIKOSIDA
• BERBUSA DENGAN AIR, MEMECAH BUTIR
SEL DARAH, RACUN IKAN (MAMALIA TIDAK
MENGABSORPSI SAPOGENIN STEROID)
• CINCIN CABANG SPIROKETAL DAN SPIRO-
AMINOKETAL TERIKAT PADA ATOM C-16 DAN
C-17 DENGAN KEDUDUKAN b
• BIDANG CINCIN F TERLETAK TEGAK LURUS
PADA BIDANG CINCIN E
KERANGKA INTI SAPOGENIN STEROID
• Kerangka inti perhidrosiklopentanofenantren, dengan
subtituen metil angular pada atom C-10 dan C-13
• Fusi cincin D/C dan C/B selalu berkonfigurasi trans,
cincin A/B bisa berfusi sis atau trans
• Inti perhidrosiklopentanofenantren, dibuktikan dengan
didehidrogenasi katalisator selenium menghasilkan
hidrokarbon Diels
O
O
H2 / Se
CINCIN CABANG SAPOGENIN STEROID
• Golongan spirostan bila didehidrogenasi -----
keton delapan atom karbon + hidrokarbon Diels
• Reaksi hidrogenasi, brominasi dan reduksi Cle-
mensen ----- petunjuk cincin cabang adalah
keton yang terikat sebagai spiroketal
• Gugus spiroketal E (tetrahidrofuran) terikat
langsung pada kerangka inti steroid pada atom
C-16 dan C-17 ----- oksidasi ----- asam etio (allo)
bilianat
• Cincin F dibuktikan sebagai tetrahidropiran -----
pemanasan 200o dengan anhidrida asetat -----
furostan – 26 – ol asetat
• Cincin E dan F dihubungkan C-22 sebagai ikatan spiro -
---- mungkin a (seri 22R) atau b (seri 22S) ---- belum
dapat dibukitkan dengan reaksi kimia
O
O
COOH
COOH
SAPOGENIN STEROID ASAM ETIO (ALLO) BILIANAT
O
O
O
OAc
200o C
Ac2O
SAPOGENIN STEROID 3b,26-DIASETOKSI-20,22 FUROSTAN
O
O H2OH
O
OH
O
CrO3
HOOCOBr2
O
O
Br2
dehidrogenasi
HIDROKARBON DIELS
C8H16 +O KETON
STRUKTUR (25x) – 5x – SPIROSTAN
O
O
H
HA B
C D
E
F
1
27
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
19
18
15
1617
20
21 22
23
24
26 25
NOMENKALTUR SAPOGENIN STEROID
• BERDASAR INTERNATIONAL UNION of PURE and
APPLIED CHEMISTRY (IUPAC) dan INTERNATIONAL
UNION of BIOCHEMISTRY (IUB)
1. Nama spirostan untuk struktur di atas, yaitu 16,22-
22,26 – diepoksi kolestan
2. Subtituen pada kerangka inti dibawah bidang diberi
prefiks (indeks) a, dan tidak diketahui x (psi)
3. Konfigurasi C-16 dan C-17 jika berbeda untuk spiro-
stan diberi petunjuk 16 b (H) dan 17 b (H)
4. Konfigurasi pada atom C-20 dan C-22, jika berbeda
dengan struktur di atas, digunakan aturan sikuen
(aturan R – S), kalau belum diketahui ditandai x
5. Subtituen pada cincin F (C-23, C-24, C-25 atau C-26)
dijelaskan kedudukannya dengan aturan sikuen,
belum diketahui ditandai x
6. Cincin F biasa digambarkan sebagai konfigurasi
kursi ----- menggambarkan konfigurasi C-22,
spirostan alam ditetapkan 20S dan 22R)
O
O
H
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
19
18
15
1617
20
2122
23
24
26 25
HO
OH
H H
CH2OHH
H
HH
H H
O
O
H
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
19
18
15
1617
20
21 22
23
24
26 25
HO
H CH3
HH
H
H
H Br
(25S) - 5 b - SPIROSTAN - 1 b, 3 b, 27 TRIOL (24R) - BROMO - (25R) - 5 b - SPIROSTAN - 3 b - OL
SAPOGENIN STEROID ALKALOIDA BELUM DITETAP
KAN, BEBERAPA NAMA YANG BIASA DIGUNAKAN
1. Nama induk 27 – azaspirostan untuk cabang cincin
spiroaminoketal
2. Ketentuan lain mengikuti aturan spirostan
3. Ada yang menggunakan spirosolan pengganti 27 –
azaspirostan
♥ (22R, 25R)-5a-27-azaspirostan = (22R, 25R)-5a-spirosolan
♥ (22S, 25S)-5a-27-azaspirostan = (22S, 25S)-5a-spirosolan
4. Membedakan epimer 22R dan 22S diberi nama induk
berturut-turut solasodan dan tomatidan (tanpa sub-
tituen) dan ditetapkan dengan konfigurasi sbb :
O
HN
H
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
19
18
15
1617
20
21 2224
26
25
CH3H
H
H
(22S, 25S) - 5 a - 27 AZASPIROSTAN
23
O
HN
H
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
19
18
15
1617
20
2122
23
24
26 25
H
CH3H
HH Br
(22R, 25R) - 5 a - 27 AZASPIROSTAN
ATURAN SIKUEN KONFIGURASI KARBON
ASIMETRIS
• Mula-mula tetapkan dengan konvensi Platner,
yang merupakan perubahan aturan Fieser :
• Potong ikatan heteroatom cincin E dan F, tarik
lurus ketas sehingga 26 – CH2N (H2) atau 26 –
CH2O terletak diujung atas
• Proyeksi menurut aturan Fieser,subtituen sebe-
lah kiri beri prefeksi bF dan kanan aF (indeks Funtuk membedakan subtituen pada inti dasar)
• Pakai aturan konfigurasi absolut Fieser (D, L)– 20 bF (aF) = 20 L (20D) = 20 S (20R)
– 22 bF (aF) = 22 L (20D) = 22 S (20R)
– 25 bF (aF) = 25 L (20D) = 25 S (20R)
O
O
D
E
F
8
13
14
18
15
1617
20 23
24
26b
aa
O
HN
D
E
F
8
13
14
18
15
1617
20 23
24
26b
aa
C
C
C
C
C
CH2O
H3C
OO
17
20
22
25
b
a
25
C
C
C
C
C
CH2N
H3C
NHO
CH3
17
b
26
a
20 bF ,22 aF ,25 aF - SPIROSTAN
20 bF ,22 aF (N) ,25 aF - SPIROSOLAN
22
22 25
25
22
20
O
O
D
E
F
8
13
14
18
15
1617
20 23
24
26 a
O
HN
D
E
F
8
13
14
18
15
1617
20 23
24
26a
a
25
20 bF ,22 aF ,25 aF - SPIROSTAN
22 L, 22 D, 25 D - SPIROSTAN
25 R - SPIROSTAN
20 bF ,22 aF ,25 aF - SPIROSOLAN
20 L, 22 D, 25 D - SPIROSOLAN
20 S, 22 R, 25 R - SPIROSOLAN
( 22 R, 25 R ) SPIROSOLAN
SOLASODAN
22
22 25
H
27
O
HN
D
E
F
8
13
14
18
15
1617
20
23
24
26
aa
22 25 20 bF ,22 bF ,25 bF - SPIROSOLAN
20 L, 22 L, 25 L - SPIROSOLAN
20 S, 22 S, 25 S - SPIROSOLAN
( 22 S, 25 S ) SPIROSOLAN
TOMATIDAN
TANPA SUBTITUEN PADA KERANGKA INTI
SKRINING DAN ANALISIS SAPOGENIN
STEROID
• SYARAT PROSEDUR SKRINING :
1. Prosedur dan peralatan sederhana
2. Selektif
3. kuantitatif atau semikuantitatif
4. relatif cepat
• DIPERLUKAN DUA TAHAP SKRINING
• 1. UJI PENDAHULUAN
a. Uji busa
b. Uji warna Liebermann – Bouchard
c. Uji warna Carr - Price
• 2. UJI LANJUTAN
• 2. UJI LANJUTAN
a. Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Gol. Spirostan
aa. Analisis Kromatografi Lapis Tipis
ab. Analisis Spektrofotometer Inframerah
ac. Analisis Spektrofotometer Ultraviolet
b. Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Gol. Spirosolan
1. UJI PENDAHULUAN
a. Uji busa
0,5 g serbuk kering sampel dalam tabung reaksi, tambah 10 ml
air mendidih, dingin ----- kocok ----- busa tahan > 10 menit (ukur
tinggi busa), busa tidak hilang dengan penambahan 1 tetes HCl
2 M
b. Uji warna Liebermann – Bouchard
0,5 g serbuk kering sampel dalam tabung reaksi, tambah 5 ml
kloroform ----- panaskan diatas tangas air sambil dikocok -----
dinginkan. Satu ml filtrat + pereaksi Liebermann – Bouchard
(20 tetes anhidrida asetat dengan 1 tetes asam sulfat pekat) -----
amati perubahan warna. (reaksi positif sapogenin steroid -----
merah atau ungu ----- perlahan menjadi biru)
c. Uji warna Carr – Price
Totolkan filtrat diatas (b) di atas lempeng KLT, ----- kering -----
semprot perekasi Carr – Price (larutan jenuh Antimon (III) klori-da dalam kloroform) ----- lempeng panaskan 105 -110o C ----- (re-
-aksi positif sapogenin steroid ----- ungu merah). Jika terganggu,
elusi dengan eluen dari campuran kloroform, metanol dan air
perbandingan volume (435 : 15 : 1) atau BAW (4 : 1 : 1) -----semprot dengan pereaksi Carr - Price
SKRENING DAN ANALISIS SAPOGENIN
STEROID- Uji busa
-Uji warna
-Uji susut pengeringan 105o C
Timbang
Soksletasi dengan 200 ml n-heksan
destilasikeringkan tanur 50o C
kering tanur 105o C, 1 jam
+ 300 ml etanol 80%
refluks 1 jam
Timbang, orientasi lemak + kotoran saring
CONTOH SERBUK
KERING
50 g serbuk contoh
sisa
sisa kering
n-heksan pencuci Sisa contoh
Sisa contoh
Cuci 3 x 50 ml Et-OH 80%
Saring
UJI KLT
Buang
+ EtOH 80% ad 500,0 ml
- pipet
SISAFILTRAT
Ampas3xFiltrat Filtrat ke-3
FILTRAT GABUNGAN
FILTRAT GABUNGAN
Spirostan Spirosolan
ALKALOIDA TOTAL SOLASODIN
kisatkan kisatkan
+ 7,5 ml HCl 1 M + 3 ml HCl 1 Mrefluks 3 jam refluks 3 jam
+ 7,5 ml NaOH 1 M + NaOH 1 M ad basa
+ 3 ml HOAc + 3 x 5 ml CHCl3+ H2O ad 25,0 ml
Spektrofometri
Spirosolan
10,0 ML
(1,0 g Contoh)
2,0 mL
(200 µg Contoh)
Sisa
Hidrolisat
Hidrolisat netral
Hidrolisat
Sisa kering
Hidrolisat basa
Hidrolisat netral Lapisan airLapisan CHCl3
Lapisan CHCl3 Lapisan Air
kisatkan
buang
+ 2,0 ml CHCl3
pipet
kolom kromatografi
kisatkan
+ HOAc 20% ad 10,0 ml
pipet
sisa
Lar. CHCl3 2 ml
Lapisan CHCl3 1,0 ml
eluat
sisa
Lar cont 10,0 ml
Spektrofotometri
KLT / HPLC
SPEKTROFOTOMETRI
3,0 2,0 1,0 ml
+ HOAc 20% ……………………….. 2 3 4 ml
+ dapar asetat ………………………. 5 5 5 ml
+ jingga metil ……………………….. 1 1 1 ml
- Kocok 10’ …………………………. + + +
+ CHCl3 ………………………………. 5,0 5,0 5,0
- Ambil lapisan …………………….. CHCl3 CHCl3 CHCl3
+ Na2SO4 anh ……………………….. 250 250 250 mg
- Saring ……………………………… + + +
- Ambil filtrat ……………………….. CHCl3 CHCl3 CHCl3
- Masukkan dalam ………………… + + +
- Ukur resapan …………………….. A425 A425 A425
kisatkan sampai kental
cuci 3 x 5 ml n-heksan
+ HCl 12 M ad pH 4, refluks 5 jam
+ NaOH 4 M ad basa
+ 3 x 5 ml n-heksan, pisahkan
buang
Spirostan
50,0 ml
(5,0 g contoh
Sisa kental
Hidrolisat
Hidrolisat basa
Lap. n-Hekasan
(basa)
Lap. air
- cuci dengan air
+ Na2SO4 anhidrat, saring kuantitatif
- kisatkan
- keringkan tanur 105o C
- timbang, + 2,0 ml CHCl3
Lap. n-Hekasan
(basa)
Lap. n-Hekasan
(netral)
Filtrat
Sisa
Sisa kering
Lar. CHCl3 2,0 ml
+ 5,0 ml H2SO4 94% kisatkan
KBr / Muyol
Lar. CHCl3 2,0 ml
1,0 ml5 – 10 ug 6 – 10 ug
Larutan contoh
Dlm H2SO4 94%
Sisa
Sediaan
I MA250KLT / HPLC
SINTESIS STEROID
HEKOGENIN DIOSGENIN SOLASODIN STIGMASTEROL KOLESTEROL
INTERMED-1
PROGESTERON
INTERMED-2
INTERMEDI-3
INTERMED-4
INTERMED-5
GOL.KORTIKOKO
RTIKOSTEROID
STIGMAS-1
STIGMAS-2
DIOSODIN-1
INTERMED-4a
GOL.MINERALOK
ORTIKOSTEROID
DIOSODIN-2
GOL.ANTAGONIS
MINERALOKORTI
KOSTEROID
Oksi-MBio
STIGMKOL-1
ANDROGEN STIGMKOL-2
ESTROGEN
19 NOR
TESTOSTERON
GOL.KONTRASE
TIK ORAL
SENYAWA-SENYAWA SINTESIS STEROID
O
O
HO
O
HN
HO
O
O
HEKOGENIN SOLASODIN DIOSGENIN
HO
O
O
DIOSGENIN
AcO
Br
Br
STIGMASTEROL
HO
KOLESTEROL
HO
O
O
AcO
O
C
O
HO
O C
O
HO
O
H2C OAc
HO
O C
O
HO
O
H2C
C
O
HO
O
H2C
INTERMED-2 INTERMED-3 INTERMED-4
INTERMED-4a INTERMED-5 GOL.GLUKOKORTIKO STEROID
HO
C
DIOSODIN-1
AcO
O
HO
O
DIOSODIN-2
AcO
CH
HO
CHO
STIGMAS-1
HC
HO
STIGMAS-2
CH
N O
STIGMKOL-1
O
STIGMKOL-2
O
O O
KONVERSI DIOSGENIN MENJADI PROGESTERON
MENURUT PROSEDUR DEGRADASI MARKER
AcO
O
O
3-b-ASETOKSI DIOSGENIN
AcO
AcO
3,16-DIASETOKSI PSEUDODIOSGENIN
AcO
C
C
O
O
OAc
CrO3Ac2O
200O
AcO
C
3-b-ASETOKSI-5,16-PREGNADIEN-20-ON
O
AcO
C
3-b-ASETOKSI-5-PREGNEN-20-ON
O
O
C
PROGESTERON
O
HOAc H2 /Pd
t=Kamar
P=1 atm
(1) OH-
(2) At(t-Bt)
KONVERSI SOLASODIN MENJADI PROGESTERON
MENURUT PROSEDUR DEGRADASI MARKER
AcO
O
HN
3-b-ASETOKSI SOLASODIN
AcO
AcHN
3,16-DIASETOKSI PSEUDOSOLASODIN
AcO
C
C
O
O
NHAc
CrO3Ac2O
200O
AcO
C
3-b-ASETOKSI-5,16-PREGNADIEN-20-ON
O
AcO
C
3-b-ASETOKSI-5-PREGNEN-20-ON
O
O
C
PROGESTERON
O
HOAc H2 /Pd
t=Kamar
P=1 atm
(1) OH-
(2) At(t-Bt)