Upload
yuni
View
228
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
noid
Citation preview
(Natural Products Chemistry)
Dosen Pengampu MKDr. Emrizal, M.Si., Apt.
Dr. Hilwan Y. Teruna, M.Si., Apt.
Dosen Pengampu MKDr. Emrizal, M.Si., Apt.
Dr. Hilwan Y. Teruna, M.Si., Apt.
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI RIAU
1. Pendahuluan2. Skrining fitokimia,3. Biosintesis, Isolasi, Penentuan struktur
1. Alkaloid2. Flavonoid3. Terpenoid4. Steroid
Kimia Bahan Alam
IPage2
1. Alkaloid2. Flavonoid3. Terpenoid4. Steroid
1. Lignan2. Kumarin3. Tanin4. Asetogenin5. Kuinon
Pengujian Alkaloid
hn
Photosynthesis
A TYPICAL PLANT
Glycolysis
(daytime)
CO2
O2H2O
N
N2
NO2-/NO3-/NH4+
TRACE METALSNa, Ca, K, MgFe, Cu, Co, Mo
bacteria
H2O
(daytime)
Respiration(nighttime)
Pengujian AlkaloidCO2 h H2O
Fotosintesis
Glukosa
Mono, oligopolyoside
Glikosida
Eritrosa-4-Fosfat
Fosfoenol Piruvat
Piruvat
TanninFlavonoid
Antocyanin
Fenol, kuinon, polyacetilen,Macrolida, asam lemak, lemak
Piruvat
Acetyl CoA
Siklus de Creb
Asam Amino
Alkaloid
Shikimate
TanninFlavonoid
Antocyanin
Cinnamate, LignanKumarin, Kuinon
Protein
Mevalonat
Polyacetate
Terpen/Steroid
Ess. Oil, Sesqui, diterpenSaponin, cardanolide,
carotene
SKRINING FITOKIMIASKRINING FITOKIMIA
FLAVONOIDAFLAVONOIDAFLAVONOIDAFLAVONOIDA
FlavonoidDefinisi Umum Senyawa organik BA kelompok fenol dengan
kerangka dasar karbon C6-C3-C6, dimana dua gugus arilterikat pada rantai propana (C3). Variasi disebabkan reaksihidroksilasi, alkoksilasi dan glikosilasi, berasal dari jalurbiosintesa asam sikimat (fenilpropanoid)
Kimia Bahan Alam
IPage6
diarilpropanaPenggolongan Flavonoid1,3-diaril propana.1,2-diaril propana (flavonoid)1,1-diaril propana (neo-flavonoid / isoflavonoid)
Biosintesis FlavonoidRobinson 1936 Kerangka C6-C3-C6, berhubungan dengan fenil
propana (C6C3) yang punya gugus fungsi oksigen padaposisi para, para dan meta, atau dua meta dan satu para daricincin aromatik
Biosintesis I Birch, dimana tahap I suatu unit C6C3 berkombinasidengan 3 unit C2 menghasilkan unit C6-C3(C2+C2+C2).Kerangka C15 yang terbentuk telah mengandung gugusfungsi oksigen di posisi yang diperlukanKim
ia Bahan Alam I
Page7
Biosintesis I Birch, dimana tahap I suatu unit C6C3 berkombinasidengan 3 unit C2 menghasilkan unit C6-C3(C2+C2+C2).Kerangka C15 yang terbentuk telah mengandung gugusfungsi oksigen di posisi yang diperlukan
Cincin A Jalur poliketida, kondensasi 3 unit asam asetatmalonat
Cincin B Jalur fenil propanoid (shikimat)Biosintesis Berasal dari 2 jalur utama yaitu jalur shikimat dan
jalur asetat-malonat
Modifikasi FlavonoidModifikasi dapat terjadi melalui berbagai tahap dan menghasilkanpenambahan/pengurangan melalui reaksi:
HidroksilasiMetilasi gugus hidroksil / inti flavonoidisoprenilasi gugus hidroksil / inti flavonoidMetilasi gugus orto-dihidroksilDimerisasi (pembentukan biflavonoid)Pembentukan bisulfatGlikosilasi gugus hidroksil (pembentukan flavonoid O-glikosida)Glikosilasi inti flavonoid (pembentukan flavonoid C-glikosida)
Kimia Bahan Alam
IPage8
HidroksilasiMetilasi gugus hidroksil / inti flavonoidisoprenilasi gugus hidroksil / inti flavonoidMetilasi gugus orto-dihidroksilDimerisasi (pembentukan biflavonoid)Pembentukan bisulfatGlikosilasi gugus hidroksil (pembentukan flavonoid O-glikosida)Glikosilasi inti flavonoid (pembentukan flavonoid C-glikosida)
Flavonoid O-GlikosidaUmum flavonoid satu gugus hidroksil atau lebih terikat dengan
satu gula atau lebih dengan ikatan hemiasetalBentuk gula biasanya tak tahan asamFlavonoid kurang aktif dan lebih mudah larut air sehinggamemungkinkan disimpan dalam vakuola selGugus hidroksil yang mudah terglikosilasi:
7-hidroksil pada flavon, isoflavon, dihidroflavon3-(dan 7-) hidroksil dalam flavanol & dihidroflavanol3-(dan 5-) hidroksil dalam antosianidin
Glukosa gula paling umumgula lain: galaktosa, ramnosa, xilosa, arabinosa (sering),alosa, manosa, fruktosa, apiosa & asam glukoronat,galakturonat
Kimia Bahan Alam
IPage9
Bentuk gula biasanya tak tahan asamFlavonoid kurang aktif dan lebih mudah larut air sehinggamemungkinkan disimpan dalam vakuola selGugus hidroksil yang mudah terglikosilasi:
7-hidroksil pada flavon, isoflavon, dihidroflavon3-(dan 7-) hidroksil dalam flavanol & dihidroflavanol3-(dan 5-) hidroksil dalam antosianidin
Glukosa gula paling umumgula lain: galaktosa, ramnosa, xilosa, arabinosa (sering),alosa, manosa, fruktosa, apiosa & asam glukoronat,galakturonat
Last Here B4 17-03-15 Last Here A4 18-03-15
Flavonoid O-GlikosidaDisakarida, seperti: Soforosa (2-O--D-glukosil-D-glukosa), Gentibiosa (6-O--D-glukosil-D-glukosa) Rutinosa (6-O--L-ramnosil-D-glukosa) Neohesperidosa (2-O--L-ramnosil-D-glukosa)
Kadang-kadang tri bahkan tetrasakaridaO-glikosilasi (dan metilasi) merupakan tahap akhir padabiosisntesis tumbuhan dan dikatalisis oleh enzim khasKadang-kadang glikosilasi alami modifikasi lanjut yaituasilasi yang berkaitan dengan asam asetat atau asamferulat, dimana ikatan ester teresterifikasi dengan gula
Kimia Bahan Alam
IPage10
Disakarida, seperti: Soforosa (2-O--D-glukosil-D-glukosa), Gentibiosa (6-O--D-glukosil-D-glukosa) Rutinosa (6-O--L-ramnosil-D-glukosa) Neohesperidosa (2-O--L-ramnosil-D-glukosa)
Kadang-kadang tri bahkan tetrasakaridaO-glikosilasi (dan metilasi) merupakan tahap akhir padabiosisntesis tumbuhan dan dikatalisis oleh enzim khasKadang-kadang glikosilasi alami modifikasi lanjut yaituasilasi yang berkaitan dengan asam asetat atau asamferulat, dimana ikatan ester teresterifikasi dengan gula
Flavonoid C-GlikosidaGula terikatan pada atom C dari flavonoid (inti benzen)dengan ikatan C-C yang tahan asamUmumnya hanya ditemui pada C nomor 6 dan 8Gula terlibat lebih sedikit:
Glukosa yang umum (viteksin, orientin) Galaktosa (apigenin 8-C-galaktosa), Ramnosa (violantin), Xilosa (visenin-1) Arabinosa (skaftosida)
Aglikon flavonoid terlibat juga terbatasC-glikosida sering mengalami glikosilasi lebih lanjut (padaOH gula atau fenol) atau mengalami asilasi (pada OH gula)
Kimia Bahan Alam
IPage11
Gula terikatan pada atom C dari flavonoid (inti benzen)dengan ikatan C-C yang tahan asamUmumnya hanya ditemui pada C nomor 6 dan 8Gula terlibat lebih sedikit:
Glukosa yang umum (viteksin, orientin) Galaktosa (apigenin 8-C-galaktosa), Ramnosa (violantin), Xilosa (visenin-1) Arabinosa (skaftosida)
Aglikon flavonoid terlibat juga terbatasC-glikosida sering mengalami glikosilasi lebih lanjut (padaOH gula atau fenol) atau mengalami asilasi (pada OH gula)
Flavonoid SulfatMudah larut dalam airMengandung 1 ion sulfat atau lebih, terikat pada Oh fenolatau gulaUmumnya bentuk garam bisulfat (flavon-O-SO3K)Banyak juga berupa glikosida bisulfat, bagian bisulfatterikat pada OH fenol atau gulaKeberadaan sangat terbatas pada angiospermae terutamapada habitat berairKim
ia Bahan Alam I
Page12
Mudah larut dalam airMengandung 1 ion sulfat atau lebih, terikat pada Oh fenolatau gulaUmumnya bentuk garam bisulfat (flavon-O-SO3K)Banyak juga berupa glikosida bisulfat, bagian bisulfatterikat pada OH fenol atau gulaKeberadaan sangat terbatas pada angiospermae terutamapada habitat berair
BiflavonoidFlavonoid dimerFlavonoid terlibat: flavon dan flavanon yang punya polateroksigenasi sederhana 5,7,4 (kadang 5,7,3,4) dan ikatanantar flavonoid berupa ikatan C-C, atau kadang eterMonomernya bisa same atau berbedaIkatan yang sering terjadi:
Ikatan -6,8 (golongan agatisflavon) Ikatan -8,8 (golongan kupresuflavon) Ikatan 3,8 (golongan amentoflavon) Ikatan -6,3 (golongan robiustaflavon) Ikatan -3,8 Ikatan -6,4 (golongan hinoliflavon) Ikatan -3,4 (golongan oknaflavon)
Flavonoid dimerFlavonoid terlibat: flavon dan flavanon yang punya polateroksigenasi sederhana 5,7,4 (kadang 5,7,3,4) dan ikatanantar flavonoid berupa ikatan C-C, atau kadang eterMonomernya bisa same atau berbedaIkatan yang sering terjadi:
Ikatan -6,8 (golongan agatisflavon) Ikatan -8,8 (golongan kupresuflavon) Ikatan 3,8 (golongan amentoflavon) Ikatan -6,3 (golongan robiustaflavon) Ikatan -3,8 Ikatan -6,4 (golongan hinoliflavon) Ikatan -3,4 (golongan oknaflavon)
Ikatan C-C
Ikatan eter
Kimia Bahan Alam
IPage13
Biflavonoid
O
O
HO
OH HO
OH
OH
OH3'
8
Contoh
Kimia Bahan Alam
IPage14
O
O
HO
OH HO
OH
OH
OH3'
8
Amentoflavon dari Selaginella tamariscina
Biflavonoid sukar dikenali, sifat sama monoflavonoidBedakan dengan KLT (silika gel) dan MSPenyebaran terbatas pada Gymbospermae
Ciri Struktur FlavonoidA. Gugus hidroksil hampir selalu ditemukan pada posisi 5 dan
& 7 dari cincin A.
O
OHOH
OH
OH
floretin
O
OOH
OH
OH
apigenin
O
OOH
OH
OH
OH
kaemferol
OOH
OH
OH
OH
OH
epikatecin
OOH
OH
OH
OH
pelargonidin
+
O
OH OCH
OH
OH
sulfuretin
Kimia Bahan Alam
IPage15
O
OHOH
OH
OH
floretin
O
OOH
OH
OH
apigenin
O
OOH
OH
OH
OH
kaemferol
OOH
OH
OH
OH
OH
epikatecin
OOH
OH
OH
OH
pelargonidin
+
O
OH OCH
OH
OH
sulfuretin
Kekecualian
Ciri Struktur FlavonoidB. Cincin B flavonoid seringkali mempunyai gugus gugus
hidroksil atau alkoksil pada posisi 4, atau 3 & 4.C. Adanya tiga gugus hidroksil atau alkoksil, atau tidak
teroksigenasi sama sekali, atau teroksigenasi pada posisi 2,sangat jarang ditemukan.
D. Hal tersebut disebabkan biogenesis dari flavonoid.E. Glikosida senyawa flavonoid berikatan dengan gula pada
gugus hidroksil yang ada.Kimia Bahan Alam
IPage16
B. Cincin B flavonoid seringkali mempunyai gugus gugushidroksil atau alkoksil pada posisi 4, atau 3 & 4.
C. Adanya tiga gugus hidroksil atau alkoksil, atau tidakteroksigenasi sama sekali, atau teroksigenasi pada posisi 2,sangat jarang ditemukan.
D. Hal tersebut disebabkan biogenesis dari flavonoid.E. Glikosida senyawa flavonoid berikatan dengan gula pada
gugus hidroksil yang ada.
Penggolongan Flavonoid1. Calkon2. Flavan3. Flavanol4. Flavanon5. Flavanonol6. Flavon7. Isoflavon8. Antosianidin9. Auron10. Garam flavilium11. Dehidrokalkon
OH
OH O
OH
OHOH
R
Kimia Bahan Alam
IPage17
1. Calkon2. Flavan3. Flavanol4. Flavanon5. Flavanonol6. Flavon7. Isoflavon8. Antosianidin9. Auron10. Garam flavilium11. Dehidrokalkon
OH
OH O
OH
OHOH
R
Penggolongan FlavonoidFlavonoid diambilkan pada satu golongan besar senyawayang paling umum yaitu flavan (gambar 3). Senyawa initerbentuk akibat adanya ikatan yang terjadi pada oksigendiposisi ortho cincin A benzen dengan C-3 membentuk cincinbaru C. Senyawa flavan adalah bentuk oksidasi pada cincin Cdengan tingkat oksidasi yang paling rendah.
Kimia Bahan Alam
IPage18
Flavonoid diambilkan pada satu golongan besar senyawayang paling umum yaitu flavan (gambar 3). Senyawa initerbentuk akibat adanya ikatan yang terjadi pada oksigendiposisi ortho cincin A benzen dengan C-3 membentuk cincinbaru C. Senyawa flavan adalah bentuk oksidasi pada cincin Cdengan tingkat oksidasi yang paling rendah.
O
OHOH
O
OH
O
flavan flavanol Flavan-3,4-diol
Penggolongan FlavonoidO
OOH
O
O
O
OH
katekinflavanon Flavanolol
Kimia Bahan Alam
IPage19
O
OO
Calkon dihidrocalkon Garam flavilium
Penggolongan Flavonoid
CHO
O
O
O
OHauron
flavonantosianidin
Kimia Bahan Alam
IPage20
Deteksi FlavonoidJ. Shinoda (1928) juga disebut metoda Sianidin Test. Prinsipreaksi reduksi Penambahan logam magnesium (Mg)dalam suasana asam (HCl)
Deteksi FlavonoidGugus OH / OMe pada posisi 2 gugus fenil akanmemberikan warna merah hingga ungu.Isoflavon kuning-orange setelah beberapa waktu,Bila Mg diganti Zn (seng), dapat bedakan flavonol, flavanondan flavanol-3-glikosida warna lebih intensif.
Deteksi Lainnya Flavonoid
Kimia Bahan Alam
IPage21
1. Pereaksi Mg/HCl (Sianidin test)2. Pereaksi NaOH3. KLT menggunakan silica gel4. KKt (kromatografi kertas)5. Spray Reagent (basa, garam, amina diazo, dan reaksi
lainnya)
Deteksi Lainnya Flavonoid
Deteksi Flavonoid (NaOH dan Mg/HCl)FLAVONOID NaOH Mg/HCl
Kalkon Orange-merah negatifDihidrokalkon Kuning pucat negatifAuron Merah-ungu negatif
Flavanon Kuning-orange,Merah-ungu (panas)Merah, magenta, violet hinggabiru
Flavon kuning Kuning merah
Kimia Bahan Alam
IPage22
Flavon kuning Kuning merahFlavonol Kuning-orange Kuning-merah
Flavanolol Kuning-pucat, berubah jadicoklat (oksidasi) Merah-magenta
Leucoantosianin Kuning Pink dengan HCl, menjadi kuatdengan MgAntosianidin /Antosianin Biru-violet
Merah, berubah menjadimerah muda
Katekin Kuning, berubah menjadimerah dan coklat negatif
Isoflavon Kuning KuningIsoflavanon Kuning Negatif
Deteksi Flavonoid
REAGENSIA KEKUATAN JENIS FLAVONOID
Ammoniak Pekat Semua flavonoid, kecualiantosininNaOH Larutan encer AntosianinNa Karbonat 1-5% Semua flavonoid
A. Pereaksi Spray Basa
Kimia Bahan Alam
IPage23
Na Karbonat 1-5% Semua flavonoid
REAGENSIA KEKUATAN JENIS FLAVONOIDAsam sulfanilat Semua jenis flavonoidp-nitro anilinGaram diazoniumAnilin
B. Pereaksi Spray Amina Diazo
Deteksi FlavonoidC. Pereaksi Spray Garam-garaman
REAGENSIA KEKUATAN JENIS FLAVONOIDAluminium asetat 2,5% flavonolAluminium klorida 1-5% dalam etanol Semua flavonoidAluminium sulfat 2% AntosianinFerri klorida 1% dalam etanol Semua flavonoid
Kimia Bahan Alam
IPage24
Ferri klorida 1% dalam etanol Semua flavonoid
Ferri potasium tartrat 0,2% dalammetanol Flavon
Ferri ammoniumsulfat 0,2% Katekin dan esternya
Magnesium sulfat - Semua jenis flavonoidLarutan Bennedicts Semua jenis flavonoid
Deteksi FlavonoidD. Pereaksi Spray Lainnya
REAGENSIA KEKUATAN JENIS FLAVONOIDVanilin-HCl p 1% Katekin, leukoantosianin
Na borohidrat 1% dalam isopropilalkohol Flavanon
Asam sitrat-asamboratKim
ia Bahan Alam I
Page25
Asam sitrat-asamborat 3% dalam metanol Flavonol
Asam p-toluensulfonat 3% dalam alkohol
Leukoantosianin,katekin, dan flavonol
Identifikasi dan karakterisasi flavonoid secara spektroskopi dapat dilakukan denganpenambahan pereaksi-pereaksi geser.
Deteksi FlavonoidA. Prosedur Umum
1. 4 g sampel segar, potong halus, masukkan ke Erlenmeyer100 ml, maserasi dengan 25 ml EtOH, panaskan 15 menit.
2. Saring ke Erlenmeyer 50 ml dalam keadaan panas, uapkansampai seluruh EtOH habis.
3. Tambahkan kloroform & air suling @ 5 ml (1:1), kocok, biarsampai memisah sempurna antara kloroform dan air.
4. Masing-masing bagian pelarut yang memisah dipindahkanke dalam tabung reaksi yang bersih.
Lapisan kloroform (disebut fraksi kloroform) di bagianbawah Pemeriksaan terpenoid dan steroid,Lapisan air (disebut fraksi air) Pemeriksaanflavonoid, fenolik dan saponin.
Kimia Bahan Alam
IPage26
1. 4 g sampel segar, potong halus, masukkan ke Erlenmeyer100 ml, maserasi dengan 25 ml EtOH, panaskan 15 menit.
2. Saring ke Erlenmeyer 50 ml dalam keadaan panas, uapkansampai seluruh EtOH habis.
3. Tambahkan kloroform & air suling @ 5 ml (1:1), kocok, biarsampai memisah sempurna antara kloroform dan air.
4. Masing-masing bagian pelarut yang memisah dipindahkanke dalam tabung reaksi yang bersih.
Lapisan kloroform (disebut fraksi kloroform) di bagianbawah Pemeriksaan terpenoid dan steroid,Lapisan air (disebut fraksi air) Pemeriksaanflavonoid, fenolik dan saponin.
Deteksi FlavonoidB. Cara Kerja Uji Flavonoid
1. Ambil lapisan air (1 ml) dan pindahkan dengan pipet kedalam tabung reaksi kecil.
2. Masukkan 1-2 butir logam Mg dan beberapa tetes HClpekat (penambahan HCl pekat dilakukan dalam lemariasam).
3. Terbentuknya warna orange merah menandakan adanyaflavonoid (kecuali untuk isoflavon).Kim
ia Bahan Alam I
Page27
1. Ambil lapisan air (1 ml) dan pindahkan dengan pipet kedalam tabung reaksi kecil.
2. Masukkan 1-2 butir logam Mg dan beberapa tetes HClpekat (penambahan HCl pekat dilakukan dalam lemariasam).
3. Terbentuknya warna orange merah menandakan adanyaflavonoid (kecuali untuk isoflavon).
Beberapa Struktur Flavonoid
Isoflavone
R2
HO O
R1
R3
OHOH
O
O
R1
R2 R4
R3
R5O+HO
OHR1
R2
Kimia Bahan Alam
IPage28
Flavanol
Flavonol Flavanone
AnthocyaninOH
OH
O
O
HO
OHOH
R1R2
R3OHO
OH O
R1R2
R3
Reaksi Flavonoid (Flavon & Flavonol)Flavon dan flavonol + asam mineral Garam flavilium yangberwarna. Garam tersebut dengan basa menghasilkan kembaliflavonoid semula.Gugus fungsi oksigen pada posisi 5, 7, 4 dapat meningkatkanstabilitas ion flavilium.
O
O
OH
R
R= H flavonR=OH flavonol
HCl
NaOH
OH
O
OH
R
+
Cl:-
12
35
46
78
2'3'
4'
5'6'
Kimia Bahan Alam
IPage29
Flavon dan flavonol + asam mineral Garam flavilium yangberwarna. Garam tersebut dengan basa menghasilkan kembaliflavonoid semula.Gugus fungsi oksigen pada posisi 5, 7, 4 dapat meningkatkanstabilitas ion flavilium.
O
O
OH
R
R= H flavonR=OH flavonol
HCl
NaOH
OH
O
OH
R
+
Cl:-
12
35
46
78
2'3'
4'
5'6'
Reaksi Flavonoid (Flavon & Flavonol)Reduksi gugus keton yang selanjutnya disertai diperlakukandengan asam mineral, akan dihasilkan garam flavilium.
O
O
OH
R
R= H flavonR=OH flavonol
O
OH
R
+
Cl:-
12
35
46
78
2'3'
4'
5'6'
1. LiAlH4
2. HCl
Kimia Bahan Alam
IPage30
O
O
OH
R
R= H flavonR=OH flavonol
O
OH
R
+
Cl:-
12
35
46
78
2'3'
4'
5'6'
1. LiAlH4
2. HCl
Reaksi Flavonoid (Flavon & Flavonol)Gugus metoksi pada posisi 5 bila dipanaskan dengan HI akanmengalami demetilasi, diikuti penataan ulang dan resiklisasi, yangdisebut penataan ulang Wessley-Moser.
O
O
OH
ROMe
OMe1
2
3546
72'
3'
4'
5'6'
HI
O
OH
R
OH
OH OOH
- MeOH
O
OH
ROH
OH O
OH
5
5HI
O
O
OH
ROH
OH
Kimia Bahan Alam
IPage31
O
O
OH
ROMe
OMe1
2
3546
72'
3'
4'
5'6'
HI
O
OH
R
OH
OH OOH
- MeOH
O
OH
ROH
OH O
OH
5
5HI
O
O
OH
ROH
OH
Reaksi Flavonoid (Flavon & Flavonol)Bila cincin B mengandung gugus fungsi oksigen pada posisi 2,maka dapat terjadi penataan ulang Wessley-Moser.
O
O
ROMe
OMe2'HI
- MeOH
OR
OH OOH
OH
5
HI
O
O
R
OH
OH
OR
OH O
OHOH
5
2'
2'
5
Kimia Bahan Alam
IPage32
O
O
ROMe
OMe2'HI
- MeOH
OR
OH OOH
OH
5
HI
O
O
R
OH
OH
OR
OH O
OHOH
5
2'
2'
5
Efek Neuroprotektif FlavonoidEfek
Antioksidan
ModulasiFungsi Reseptor
ModulasiNeuronal dan
Ganglion signalling
Kimia Bahan Alam
IPage33
ModulasiNeuronal dan
Ganglion signalling
ModulasiMembrane Fluidity
Mempengaruhigene expression
MenghambatNeuroinflammation
Last Here B5 24-03-15 Last Here A5 25-03-15