Pemisahan Campuran Rasemat Trans-Diamine Secara Enzimatik

Katalitik Dan Pembentukan Perkusor Oseltamivir

I. Pendahuluan

Senyawa Trans diamina disintesis dari senyawa epoksida dengan

menggunakan diallylamina, senyawa trans diamin yang dihasilkan merupakan

campuran rasemat dimana salah satu enansiomernya dapat ditransformasi menjadi

prekusor senyawa Oseltamivir. Oseltamivir merupakan pro Drug dari metabolit aktif

Oseltamivir karboksilat. Metabolit aktif ini merupakan penghambat selektif enzim

neuromidase virus influenza dimana glikoprotein enzim tersebut ditemukan di dalam

permukaan virion.

Untuk memperoleh enansiomer murni, campuran rasemat dipisahkan dengan

metode pemisahan secara enzimatik. Dasar pemisahan ini dapat dilakukan atas

kemampuan enzim dalam membedakan antara enansiomer R dan S atau enansiotopik

pro R dan pro S pada senyawa pro kiral. Enzim yang digunakan dalam pemisahan

rasemat dari senyawa trans diamin ini adalah enzim lipase yang berasal dari Candida

Antartica dan Burkholderia cepacia. Pada proses pemisahan enzim lipase yang

berasal dari Burkholderia cepacia ini merupakan enzim yang spesifik terhadap

enansiomer R dari senyawa trans diamin sedangkan enansiomer S digunakan untuk

membentuk prekusor dari Oseltamivir yaitu senyawa karbamat. Diastromer yang

terbentuk dipisahkan kembali dengan menggunakan kromatografi kolom.

II. Isi dan Pembahasan

Reaksi epoksida adalah reaksi adisi sehingga menghasilkan epoksida (cis dan

trans dari cis) dan trans alkena. Senyawa epoksida ini digunakan sebagai bahan dasar

untuk proses pembentukan senyawa trans diamine. Adapun reaksi pembentukan

senyawa trans diamine ini ditunjukkan sebagai berikut.

Pembentukan senyawa trans diamin diawali dengan pembukaan cincin

senyawa epoksida menggunakan diallylamine dengan pelarut etanol menghasilkan

campuran rasemat trans-6-diallylaminocyclohex-3-enol. Senyawa ini kemudian di

transformasikan menjadi campuran rasemat trans diamin dengan penambahan mesyl

cloride dan larutan amonia.

Pemisahan enansiomer dilakukan dengan menggubah pasangan enasiomer

(rasemat) menjadi pasangan diastreomer dengan menambahkan reagent yang bersifat

kiral. Dalam hal ini pemisahan campuran rasemat trans diamine dilakukan dengan

enzimatik dengan menggunakan etil asetat sebagai donor asyl dan solven.

Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang

bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena

enzim ini menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan

mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang

artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi

kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap.

Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, disamping mempunyai

kekhasan (spesifik) yang tinggi. Sangat spesifik terhadap substrat dan dapat

menghasilkan produk utama hampir tanpa produk sampingan. Keunggulan-

keunggulan ini menyebabkan enzim menjadi katalis hayati yang jauh lebih unggul

daripada katalis kimiawi. Prospeknya sebagai biokatalis yang ramah lingkungan

karena proses yang efisien, spesifik, dan tak menghasilkan limbah yang merepotkan.

Lipase umumnya bekerja pada kondisi suhu 30 – 40oC dan tekanan udara 1 atm

sehingga diperoleh produk dengan mutu yang lebih baik karena kondisi prosesnya

menunjang kebutuhan tersebut.

Pemisahan rasemat trans diamin ini mengguanakan enzim lipase. Enzim

lipase yang digunakan dalam pemisahan rasemat trans diamin berasal dari

Burkholderia cepacia (PSL-C). Lipase ini mengubah substrat secara enansioselektif

pada konfigurasi R saja (Pro R), sedangkan konfigurasi S-nya tidak. Pada mulanya

enzim lipase yang digunakan berasal dari Cardida Antarctica, akan tetapi reaksi yang

ditunjukan lambat, dan setelah dilakukan variasi terhadap rantai asyl yang bertindak

sebagai donor asylnya juga tidak memberikan hasil yang menguntungkan untuk

didapatkan enantiomer murninya dalam jumlah yang banyak. Hasil dari variasi donor

asyl dan solvennya ditunujukan pada tabel berikut:

Pemisahan campuran rasemat trans-diamin dengan katalis lipase ini akan

menghasilkan suatu diastromer dari trans diamin, kemudian diastromer ini dipisahkan

lebih lanjut untuk mendapatkan enansiomer murninya dengan menggunakan metoda

kromatografi kolom. Kromatografi kolom yang digunakan tidak seperti kromatografi

kolom biasa, karena yang dipisahkan memiliki sifat optis aktif, maka fasa stasioner

yang digunakan juga harus fasa diam yang sifatnya kiral. Sehingga salah satu dari

konfigurasi akan berinteraksi kuat dengan fasa diam kiralnya, kemudian enansiomer

lainnya akan turun terlebih dahulu. Sehingga didapatlah produk utamanya berupa

(1R,2R) asetamida dan sisanya (1S,2S) diamin. Konfigurasi absolut (1S,2S) yang

dapat digunakan untuk membuat prekursor oseltamivir.

(1S,2S) trans diamin hasil pemisahan tadi ditambahkan dengan di-tert butyl

pyrocarbonate menghasilkan (1S,2S) carbamate, kemudian dimasukkan N,N’-

dimetylbarbituric acid (NDMBA) sebagai pengambil group alil dan Pd sebagai

katalis. Pada kondisi ini, group alil berpindah. Hasilnya turunan mono-Boc diamin

yang direaksikan lebih lanjut dengan di – tert butyl pyrocarbonate menjadi (1S,2S)

di-carbamate pada hasil yang tinggi.

II. METODOLOGI

A. (±)-trans-6-(Diallylamino)cyclohex-3-en-1-ol [(±)-5

B. Pemecahan enzim secara kinetik dari diamine (±6).

yang kemudian dimurnikan dengan destilasi untuk mengurangi tekanan dan

memberikan hasil senyawa campuran sebagai minyak tak berwarna.

pelarut dan kelebihan amina di evaporasi dengan pipa vakum untuk mendapatkan

bahan mentah

refluks di bawah tekanan atmosfer nitrogen selama 48 jam

Diallylamine ditambahkan ke dalam pelarut epoksida yang teroksigenasi

oleh etanol.

Kemudian campuran tersebut disaring dan filtratnya dimasukkan dalam lapisan

Pad Celite dan padatannya di cuci dengan metanol

Etil asetat ditambahkan ke dalam campuran rasemat diamine (±6) dan PSL-C di

bawah tekanan atmosfer nitrogen.

Campuran yang baru di stir pada suhu 28oC dan 200 rpm selama 48 jam.

C.(1S,2S)-N-(tert-Butoxyacarbonyl)-N’,N’-diallylcyclohex-4-ene-1,2-diamin

[(1S,2S)-8].

Pelarut organik di evaporasi untuk mengurangi tekanan dan hasil dari bahan mentah

yang bersatu dengan campuran diamin (1S,2S)-6 dan monoamide (1R,2R)-7 yang

merupakan bahan untuk flash kromatografi ( perbandingan heksan/ACOEt 1:1 ke

AcOEt/metanol 4:1 digunakan sebagai eluen).

Di-tert-butyl pyrocarbonate di tambahkan ke dalam pelarut (1S,2S)-6 dalam metanol.

Setelah satu jam reaksi dalam suhu kamar, pelarut di evaporasi dan residunya di

murnikan dengan flash kromatgrafi (heksan/AcOEt 15:1 sebagai eluen) dan

menghasilkan [(1S,2S)].