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