Embed Size (px)
Citation preview
SENYAWA FENOLIK ALAM
OLEH
BURHANUDDIN TAEBE
PENDAHULUAN
►SENYAWA AROMATIK ALAM, TERSEBAR PADA M.O DAN TUMBUHAN TINGGI► UMUM BERUPA ZAT WARNA ALAM►KARBON AROMATIK TERSUBTITUSI SATU ATAU LEBIH GUGUS HIDROKSIL► BIOGENETIK LEWAT JALUR
● JALUR SHIKIMAT ● JALUR ASETAT MEVALONAT ● JALUR GABUNGAN KEDUANYA
SENYAWA FENOLIK ALAM
POLIKETIDAFENILPROPANOID
POLIKETIDA• Asam asetat (Asetil CoA, Malonil CoA)
sumber atom C
● Metabolit sekunder pada fungi dan bakteri Contoh :- asam orselinat, fungi dan linchen
- endokrosin, pigmen antrakuinon
lichenCebtralia endocrocea dan
fungus Claviceps purpurea
- griseofulvin, Penicillium griseo-
fulvin
- kulvularin, Culvularis sp
CH3
COOH
OHHO
COOH
O
O
O
4 X C2
ASAM ORSELINAT
O
COOH
O O
O O O
O
8 X C2
OH O
O
OH
HO CH3
COOH
ENDOKROSIN
COOH
O
O
O O
OO
O
CH3
O
Cl
H3CO
OCH3 O OCH3
O
O O O
O
COHO
O
O
O CH3O
OOH
HO
7 X C2
8 X C2
GRISEOFULVIN
KULVULARIN
CH3 COOH CH3 COOH
KONDENSASI (+C2)
CH3 CO CH2 COOH CH3 CO CH2 COOH
CH3 CO CH2 COOH(CH2)2
REDUKSI
CH3 CH2 CH2 COOH
KONDENSASI (+C2)
CH3 CO CH2 COOH(CH2)2
REDUKSI
CH3 CH2 CH2 COOH(CH2)2
KONDENSASI (+C2)
CH3 CO CH2 COOH(CH2)4 CH3 CO CH2 COOH(CH2)4
ASAM LEMAK POLIKETIDA
C2
C2
C2
C2
Cn
Biosintesis asam lemak dan poliketida
• Pada biosintesis asam lemak tiap pe-nambahan unit C2 didahului dengan re-duksi gugus karbonil menjadi gugus metilen
• Pada biosintesis poliketida perpanjang-an rantai tidak didahului dengan reduk-si
• Senyawa asam poli keto, sangat re-aktif karena mengandung gugus meti-len aktif (nukleofil potensial) dan gugus karbonil (elektrofil potensial)
R - CO - CH2 - CO - CH2 - CO - CH2 - COOH
(a )
( b )
OO
R
COOH
CO
R
OO
O
(a ) ( b )
OHHO
R
COOH
CO
R
OHHO
OH
(a ) Kondensasi tipe KROTONAT
(b) Kondensasi tipe CLAISEN
R = CH3 - (CO - CH2) n
n = 0, 1, 2 . . . . .
Asam 2,4-dihidroksi-6-metil benzoat Asilfloroglusinol
(turunan resorsinol = asam-asam orselinat R = CH3 asetilfloroglusinol
Endokrosin Kurvularin(polisiklik) (monosiklik)
• Kondensasi tipe krotonat (aldol)
CH3
COOH
OHHO
COOH
O
O
O
4 X C2
ASAM ORSELINAT
CH3
COOH
OO
O
COOH
O O
O O O
O
8 X C2
OH O OH
HO CH3
COH
O
(O)
OH O OH
HO CH3
C
ENDOKROSIN
OH
O
O
OH O OH
HO CH3
EMODIN
O
• Kondensasi tipe Claisen
CH2
C
CH2
C
CH2
C
H3C
O
O
OH
O
O
H3C
O O
OO
H3C
HO OH
OHO
ASETIL FLOROGLUSINOL
H3C CH2C
O
CH2C C
H2C C
O O
0H
O
HO
O
O
OH3C O
O
OH
OH3COH
TETRA - ASETIL
- PIRON
O O
R - CO - CH2 - CO - CH2 - CO - CH2 - COOH
(c )
( d )
OR
OH
(c ) (d)
(c ) Reaksi LAKTONISASI
(d) Reaksi ETERIFIKASI
R = CH3 - (CO - CH2) n
n = 0, 1, 2 . . . . .
O
CH2 - COOHR
piron piron
O O
O
O
CHOOH
R
(a ) (c )CHOOH
O
OO
O R
(b )
(d )
OOHC
O
O
O R
(b )
(d )O
OO
RHO
OH O
R
OOH
HO
ISOKUMARIN KHROMON
• Kondensasi tipe laktonisasi
• Kondensasi tipe eterifikasiH3C C
H2C
O
CH2C C
H2C C
O O
0H
O
HO
O
O
CH3H3C O
O
O
CH3HOOH
TETRA - ASETIL
- PIRON
H3C CH2C
O
CH2C C
H2C C
O O
0H
O
HO
O
O
OH3C O
O
OH
OH3COH
TETRA - ASETIL
- PIRON
• a. Kondensasi tipe Kroton (aldol) : kondensasi gugus karbonil dengan gugus metilen
• b. Kondensasi tipe Claisen : kondensa-si hidroksil dari gugus karboksilat de-ngan metilen
• c. Kondensasi tipe laktonisasi : gugus hidroksil dari karboksilat membentuk jembatan dengan gugus hidroksi
• d. Kondensasi tipe eterifikasi : jemba-tan antara gugus karbonil dengan gugus karbonil
BIOGENETIK• Reaksi a – d memberi pola kedudukan
gugus hidroksil (atau gugus karbonil) berselang-seling khas cincin poliketida
• Pola di atas akan berubah oleh proses oksidatif dan reduktif yang terjadi sete-lah / sebelum siklisasi
• Collie peneliti pertama biogenetik poli-ketida produk alami senyawa poliasetat (ketometilena) dan mengha-silkan dehidroasetat dan dihidronaf-talena dari pirolisis ester asetat
H2C
COOEt
H2COC CH3
CO
H3C
COOEt
ASETO ASETAT DEHIDRO ASETAT
PANAS
O O
COCH3
H3C
OH
OH
COOH
COCH3
H3C
OH
OH -
CH3
COOH
O
CH3
O
OCOOH
HO
CH3
OH
ASAM ORSELINAT
O O O
O O O
OH -H3C CH3
COCH3
OHOH
MOLEKUL ASETAT 1,3 - DIASETILASETON
REAKSI IN VITRO PERKIRAAN COLLIE
ATURAN BIOGENETIK ASETAT BIRCH
1. Adisi dari unit C2 (pembuatan rantai)
2. Oksidasi, reduksi dan alkilasi rantai poliketida
3. Stabilasasi rantai dengan siklisasi intra-molelkuler
4. Modifikasi sekunder gugus fungsional atau kerangka mono / polisiklik dari langkah 3
• Aturan biogenetik Birch tidak ha-rus berurutan
• Langkah (2) dan (4) tidak selalu berlangsung
• Langkah (2) dapat terjadi bersa-ma langkah (1)
• Langkah (1), setelah terjadi lang-kah (3) dan (4) atau langkah (3) berlangsung selama siklisasi intramolekuler
MODIFIKASI RANTAI POLIKETIDA• Beberapa senyawa penyerang zat pere-duksi : S-
adenosil metionina, dimetil alil pirofosfat pada rantai poliketida
• Reaksi-reaksi Produk poliketida Sblm pbtkan produk poliketida1. Reduksi Biasa terjadi F Jarang 2. Oksidasi Jarang biasa Terjadi F,P3. Metilasi – C Sangat sering F Tidak sering4. Metilasi – O - Sangat sering F,P5. Prenilasi – C Agak sering F,P Biasa terjadi F,P6. Prenilasi – O - Biasa terjadi P7. Glikosidasi – C - Jarang P8. Glikosidasi – O - Biasa terjadi P
ADISI UNIT-UNIT C2
• Adisi unit-unit C2 poliketida berlangsung secara kondensasi Claisen
• Gugus asil terikat tiol dari kompleks multi enzim berikatan dengan malonil terikat pada sulfur
• Bentuk aktif Unit C2 adalah Asetil KoA dan Malonil KoA (dari karboksilasi asetil KoA)
SH
O = C - RSCoA
Kompleks multi enzim
C - RO
4 (-O2C-CH2-COSKoA(b)
CO CO CO CO
CH2 CH2 CH2CH2
COO- COO- COO- CO-
O
SH SH SH SH SHSH SH SH SH
Kompleks multi enzim
(a)
C - R
S S S S S
Kompleks multi enzim
O
CO CO CO CO
CH2 CH2 CH2H2C
COO- COO- HC
H
S S S S S
Kompleks multi enzim
O
C - RO
O-
HH H
O
CH2CC
H
S S S-S S
Kompleks multi enzim
O
C - R
H2C
C
O
HC
H2C
OCO
(c)
(d)
HH H
O
CH2CC
H
S S S S S
Kompleks multi enzim
O
C - R
H2C
C
O
CHH2C
OCO
X+X
NADP-H
(e)
CO - S - Enz
O
OH
HO
X
O
R
+ CoASH
(i)
CO - S -CoA
OH
OH
X
O
R
Model sistem enzim biosintesis poliketida
HH H
OH
CH2CCH
H
S S S S S
Kompleks multi enzim
O
C - R
H2C
C
O
CHH2C
OCO
X
(f)
C
O
HS
CH
CO
S
H2C
CH
CH
C
O
H
CH2 CR
O
HX
OH
HS
SS
(g)
a. REDUKSI
CH
C
OH
CH
C
OH
NAD(P)H NAD(P)+
+ H+
(H C O )
b. OKSIDASI
CH
C
OH
CH
C
O
(O CH2) C
HC
OH
O
(O)OH
c. ALKILASI
CH
C
OH
C C
OH
(X CH2)
- H+X
X = CH3 (dari METIONIN), (CH3)2C=CH-CH3 (PRENIL)
X
CH
C
O
X
C C C R
OH
CH3
OH
+CH3
-H+C C
HC R
OHOH
OCH3
+ H2OC C CH
OH
OCH3
CH3
CH3
+ R-COOH
PRINSIP REAKSI MODIFIKASI RANTAI POLIKETIDA
O
O
COOH
O
O
H
O
O
COOH
O
O
COOH OO
O OCH3
O
COOH
HO
OHOH
OH
O
O
O
COOH
O
O
O
HOO
OHHO
OH
COOH
HO
HOO
H3CO
OO
O O*
H3CO
OH O*
O O
MELLEIN
ASAM USTAT
EUGNETIN
BEBERAPA SENYAWA MODIFIKASI RANTAI POLIKETOMETILENA
O
O O
*CH3
*CH3
*CH3
H
O O*
*
*
OHO
O O*
*
*
OHO
DEHIDROANGUSTION
O
HOOC
O
O
O
C5
O O
O
O
O O
OH
OH
PEUSENIN
OH O
HO
COOH
OH O
O
CH3
H
CH3
*
KLAVATOL
OH O
HO
OH O
HO
X X
1 - 14C - 2,4 DIHIDROKSI METILASETOFENON
1 - 14C - 2,4 DIHIDROKSI ASETOFENON
BIOSINTESIS KLAVATOL
COOH
R
O
O
-COOH
R
O
O -
POLIKETIDA
PERAN GUGUS KARBONIL (ENOL) PADA KONDENSASI GUGUS FUNGSIONAL KARBOKSILAT
*
*
*
*
• Pada biosintesis klavatol pada Asper-gillus fumigatus dengan pelabelan menginkorporasi (metil 14C) metioni-na kedalam gugus metil pada cincin benzen
• Inkorporasi tidak terjadi pada (1-14C) 2,4 dihidroksiasetofenon atau (1-14C) 2,4 dihidroksimetilasetofenon
• Hal di atas membuktikan gugus metil masuk pada rantai poliketometilena dan tidak pada cincin aromatis A.fumigatus
REAKSI RANTAI POLIKETOMETILENA
• Banyaknya struktur yang mungkin terjadi tergantung panjang rantai dan gugus fungsional
• Reaksi siklisasi dapat berlangsung atau kombinasi siklisasi
• Satu jenis rantai poliketida tidak untuk berbagai produk, tetapi ada kekhususan dan tergantung dari matriks enzim
• Fakta, satu organisme tidak banyak matriks enzim yang berhubungan satu dengan lain
Beberapa Kerangka PoliketidaCH2OH
CHO
COOH
OCH
H3C
HO ASAM SIKLOPOLAT
P.cyclopium
OH
OH
CH3
O
ASAM KURVULINAT
Curvularia siddiqui
TETRAKETIDA
PENTAKETIDA
O
O
CH3HO
H3CO
OH
RETIKULOL
Streptomyces rubrireticulae
COOH
CH3
OOH
HO
O
2,6-DIHIDROASETOFENON
Daldinia concentrica
5-HIDROKSI-2-METILKROMON
Daldinia concentrica
O
OH O
CH3
HEKSAKETIDA
DIAPORTIN
Endothia parasiticalO
CH3
OH
OH
H3CO
O
HEPTAKETIDA
MONOSERIN
Helmenthosporium monoceras
O
OH
H3CO
O
OCH3
H3CO
GRISEOFULVIN
Penicilium griseofulvum
O
Cl
H3CO
O
O
CH3
OCH3
JAVANISIN
Fusarium javanicum
O
O
CH3
O
CH3
RUBROFUSARIN
Fsarium culmorum
OH
O CH3H3CO
OH O
H3CHO
HO
OH
O
O
ALTERNATIOL
Alternaria tenuis
OKTAKETIDA
CH3
COOH
OHO
O
OH
HO
OO
O
CH3
HO
OH
O
O
H3CO
OH
OH OH
O
O
CH3
ENDOKROSIN
Cebtralia endocrocea
KURVULARIN
Culvaria sps
ERITROSTOMINON
Gnomonia erythrostoma
NONAKETIDAO
Cl
O
H3CO
OH
O
O
HO
OH OH
O
O
RADISIKOL
Nectria radicicola
NALGIOVENSIN
Penicillium nalgiovensa
AVERUFIN
Aspergillus versucolor
CH3O
OO
HO
OH
OH
CH3
O
OH
CH3
MODIFIKASI SEKUNDER POLIKETIDA• Setelah siklisasi, poliketida dapat mengalami
modifikasi• Transformasi umum adalah oksidatif dari gugus
metil menjadi karboksilat• Gugus karboksil yang terbentuk dapat berubah
menjadi hidrogen (dekarboksilasi non-oksidatif) atau hidroksil (dekarboksilasi oksidatif)
• Oksidasi pertama dipengaruhi oksigenase dan bersifat ireversibel
• Pengubahan alkohol primer menjadi aldehida kemudian asam karboksilat dikatalis dehidro-genase (pengaruh NAD (P) atau flavoprotein
Katabolisme dari gugus metil aromatis
Ar CH3
(O)
Ar CH2OH
NAD(P)H
Ar CHO
NAD(P)H
Ar COOH(O)
- CO2
Ar OHAr H
Biosintesis asam gentisat serta transformasi sekunder asam 6-metil salisilat
CH3
COOH
HO
COOH
COOH
HO
COOH
OH
H+O
C OH
O
COOH
OH
HO
-CO2(O)
4-HIDROKSI-2-METIL ASAM GENTISATASAM BENZOAT
CH3 CH2OH
CH3
COOH
CHO
COOH
COOH
OH
HO
OH OH
HO
CH2OH
O
O(OX)
CH2OH
OH
HO
OH
(OX)
-CO2
ASAM-6-METIL SALISILAT
ASAM GENTISAT
(OX)
(O)
(O)
-CO2
OH
• Biosintesis asam gentisat melalui 2 jalur; - derivatisasi glukosa lewat jalur
asam shikimat dari 4-hidroksi-2-
asam benzoat
- Jalur asam asetat (dibuktikan
Penicillium urticae) dari asam 6-
metil salisilat
• Biosintesis griseofulvin dengan 2 pro-ses umum; introduksi atom halogen ke dalam cincin aromatis dan penggabung- an oksidatif dari cincin fenil
CH3
COOH
OHHO
CH3
OHHO
CH3
OHHO
HO
CH3
OHHO
HO
OH
CH3
OHHO
HO
OCH3
CH3
OHO
O
OCH3
- CO2 (O)
(O)
(OX)
ASAM ORSELINAT
FUMIGATIN
TRANSFORMASI SEKUNDER ASAM ORSELINAT
COOHH3C
O
O O O
OO
dari 1 CH3COSKoA
CH2 - COOH
COSKoA
OH O
HO OH
OH
CH3
OH
OH O
H3CO OH
OCH3
CH3
OH
OH O
H3CO OH
OCH3
CH3
OH
Cl
OCH3 O
H3CO OH
OCH3
CH3
OH
Cl
OCH3 O
H3CO O
OCH3
CH3
O
Cl
OCH3 O
H3CO O
OCH3
CH3
O
Cl
OCH3 O
H3CO
OCH3
CH3
O
ClO
OCH3 O
H3CO
OCH3
CH3
O
ClO
GRISEOFENON C
+2 C1
+(Cl)- (H) + C1
-2 (H)
+2 (H)
GRISEOFENON B GRISEOFENON A
DEHIDROGRISEOFULVIN GRISEOFULVIN
BIOSINTESIS GRISEOFULVIN
COOH
O
O
OCH3
CH3O
HO
OH
OH
H3C
METILASETOFENON
- (H)
CH3O
HO
OH
OH
H3C
HO
OH
O
CH3
CH3 O
CH3O
HO
OH
OH
H3CCH3
OH
O
CH3
HO
CH3O
HO
OH
H3CCH3
O
CH3
HOHO
OH
CH3O
HO
OH
H3CCH3
OH
CH3
O
O
- H2O
penggabungan
ASAM USNAT
BIOSINTESIS ASAM USNAT LEWAT PENGGABUNGAN OKSIDATIF
• Oksigenase penyebab pecah cincin poliketida misalnya ; patulin pada Peni-cillium patulum, asam penisilat pada P. puberulum, asam stipitat pada P.stipi-tatum
Inkorporat prazat dan perkiraan biosintetik patulin, asam penisilat dan stipitat
CH3
COOH
CH3COOH
OH
CH3
OH
CH2OH
OH
OHCHO
OH
OH
ASAM 6-METILSALISILAT
m - KRESOL
HOOC
CHO
CH2OH
OHO
O
OH
O
PATULIN
Penicillium patulum
(a)
(b)
OH
CH3
COOH
HO
OCH3
CH3
OH
O
OCH3
CH3
OH
O OC
OCH3
CH3
O
OOH C
OCH3
CH3
OH
O
O
ASAM ORSELINAT ASAM PENISILAT
POLIKETIDA
1. SENYAWA KUINON
1.1 Benzokuinon
1.2 Naftokuinon
1.3 Antrakuinon dan Antron
1.4 Kuinon lain
2. BENZOFENON – XANTON
3. DEPSIDA – DEPSIDON
4. AFLATOKSIN
5. TETRASIKLIN
6. ANTIBIOTIKA MAKROLIDA
1. SENYAWA KUINON
• Sebagai produk akhir proses oksidasi mono dan polisiklik dengan struktur akhir 1,4 kuinon
• Atom karbon bersumber dari asetat dan mevalonat atau jalur shikimat asam amino aromatik
• Interkonversi kuinon (Q) dengan air (H2O) membantu membawa elektron
• H2Q Q + 2e- + 2H+
• Bersifat nukleofil• Terbentuk dalam jumlah besar dari m.o
tanah atau oksidasi turunan pirogalol
1.1 Benzokuinon• Fumigatin dan hidroksimetil p-benzo-kuinin
(juga p-benzokuimon lain) telah banyak diisolasi dari fungi
• Shanorelin, pigmen kuning Shanorella spirotricha (Ascomycetes)
• Sitrinin metabolit jamur berkhasiat anti biotik, juga dapat diisolasi dari tumbuh an tinggi Crotolaria uripata
• Fuscin diisolasi Oidiodendron fuscum, atom c5 dari asam mevalonat
• p-Benzokuinon dan turunannya terdapat arthropoda, milliapoda dan insekta
(mungkin sebagai subtansi pertahanan)
BIOSINTESIS SHANORELIN
O
O
COOH
CH3
CH3COOH CH3*CH3*
CH3 (Metionin)*
OH
HO
COOH
CH3
CH3*H3C*
OH
HO
OH
CH2OH
CH3*H3C* OH
HO
OH
CH2OH
CH3*H3C*
SHANORELIN
O O
O
O
CH3
COOH
CH3 CH3
H3C
*
*
*
CH3HO
OOH
OOH
CH3CH3
H3C
* *
*
CH3HO
O
OOH
CH3CH3
HOOC
* *
*
CH3HO
O
OH
CH3CH3
HOOC
* *
*
CH3O
O
OH
CH3CH3
HOOC
* *
*
SITRININ
O
O
O
O
CH3
COOH
O
C5
OH
HO
CH3
O
O
CH3
H3C
H+
HOOH CH3
O
O
CH3
H3C
O
O
FUSCIN
BIOSINTESIS BEBERAPA KUINOMETIDA
1.2 Naftokuinon - Jalur poliketida membentukan inti naftoku-
inon dan benzokuinon banyak terdapat dalam m.o dan kurang pada tumbuhan tinggi (lewat jalur lain)
- Binaftil dan 3,9-dihidroksiperilena-3,10-kui-non dalam Daldinia concentrica lewat jalur 1,8-dihidronaftalena secara oksidatif
- Plumbagin dan metiljuglon berasal dari hek-saketida dalam Drosera dan Plumbago
- Naftokuinon lain dalam fungi; heptaketidan (mavanisin), oktaketida (eritrostaminon)
- Ekinokrom dan spinokrom terdapat dalam organ seksual dan duri bintang laut (Paracen-trotus lividus), berasal dari asam asetat
OCH3 OCH3 OH
HO
OH O
OH
OOH OH
OH OH
OH OH
OH O
OH O
1,8- DIMETOKSINAFTALENA MOMPAIN Dakdinia concentrica Helicobasidium mompa
1,8 - DIHIDROKSI NAFTALENA
OX
BINAFTIL 3,9- DIHIDROKSIPERILENA 3,10 KUINON
BEBERAPA TURUNAN NAFTALENA DAN NATOKUINON DARI POLIKETIDA OLEH FUNGI
O O
COOH
O O
O
H
COOH
OH OH
OH O O OH
O O
PLUMBAGIN 7-METILJUGLON
BIOSINTESIS BEBERAPA POLIKETIDA NAFTOKUINON DARI TUMBUHAN
O
COOH
O O O
O
OH O O
HO
OOH
OH
OH
OH O
OOH
OH
OH O
HO
OOH
OH
HO
PERKIRAAN BIOSINTESIS BEBERAPA PIGMEN DARI ORGANISME LAUT
EKINOKROM A SPINOKROM A SPINOKROM B
1.3 Antrakuinon dan Antron
• Antrasen (utama tingkat oksidasi kuinon) terda-pat dalam m.o, tumbuhan dan binatang rendah
• Kerangka trisiklik kehilangan gugus 3-karboksi-lat, menghasilkan turunan antrasena (15 atom C), dikenal dan ditemukan banyak dalam fungi bersa-ma antron dan antron dimer Penicillium islandi-cum
• Rutilantinon (glikosida antibiotik) merupakan antrakuinon dari Strptomyces sp.
• Emodin banyak dalam fungi imperfektif dan tum-buhan tinggi sebagai glikosida (Rhamnus frangu-la)
• Emodin banyak dalam fungi imperfektif dan tumbuhan tinggi sebagai glikosida (Rhamnus frangula)
• Penelitian menunjukkan emodin berasal dari satu atau lebih rantai poliketida, islandisin
• Penelitian lain terhadap sitromisetin menggunakan dietil (2-14C) malonat, dengan jalur biosintetik adalah c atau a
O O
O O
O
O
COOHO
OH O
HO
COOHOH
OH O OH OH O
HO
COOHOH
O
OH O
HO
COOHOH
O
O
HO
OH
O
OH O
HO
COOHOH
O
- CO2
EMODIN-9-ANTRON ENDOKROSIN
OX
OX
EMODIN
SKIRIN
BIOSINTESIS DARI ANTRON DAN ANTRAKUINON DARI POLIKETIDA
OH
OHOH O
O
ISLANDISIN
(a)(b)XCOOH
CH2
COSKoA
dari
dari CH3 - COSKoA
COOH
O
O
HO
HO
SITROMISETIN
X
SKEMA PERKIRAAN BIOSINTESIS ISLANDISIN DAN SITROMISETIN
O O
O O
O O
O
O
COOH
OH O
HO
COOH
TETRANGOMISIN
O
O
OO
O O
O
O
COOH
O
HO OH
O
O
DENTIKULATOL
OOH
HO
OH
CH3
O
a b
CH3HO
PROTOHIPERISIN, tidak ada ikatan a dan b
PROTOHIPERISIN II, tidak ada ikatan a, adaikatan pada b
HIPERISIN, ada ikatan pada a dan b
KUINON POLISIKLIK
1.4 ANTRAKUINON LAIN
- Sebagian besar merupakan pigmen pada fungi dan bakteri, jarang pada tumbuhan tinggi
- Tetragomisin dari Streptomyces rimo-sus, merupakan dekaketida
- Dentilkulatol, hipoerisin dari Hyperi-cum perforatum, berasal dari penggabungan oksidatif dengan prazat antrasena kedudukan, 4-, 5- dan 10-
- Dimerisasi oksidatif naftalena, memben tuk perilena-kuinon
2. BENZOFENON DAN XANTON• Biosntesis benzofenon, ada 3 jalur yang di-
temukan (dua jalur melalui poliketida) pada m.o dan lichenes, misal: jalur jenis pertama pembentukan jenis griseofenon (biosintesis griseofulvin), sedang jalur alternatif pemben-tukan sulokrin pada Aspergillus terreus
• Ikatan 9 – 9a antrakuinon tipe emodin, terpu-tus secara oksidatif (dibuktikan pembentukan kuestin dari sulokrin)
• Jalur ketiga, misal pembentukan protokotoin, umum pada tumbuhan tinggi, siklisasi tipe asilfloroglusinol dari poli-ketometilena, dari asam benzoat ditambah 3 unit C2(malonil CoA)
• Biosintesis campuran ditandai dari jumlah atom karbon kerangkanya (C13,
C14 dan C15 pada kedua jalur sebelum) dari pola hidroksilasi kedua cincin benzen; cincin triasetat (A) mempunyai tiga atom oksigen berselang-seling (2, 4, 6). Cincin dari shikimat (B) berjajar (3’, 4’, 5’)
• Jalur 4 benzofenon dan xanton ditemu-kan seluruh berasal dari shikimat dalam tumbuhan lewat katabolisme 4-aril kumarin
OCH3
HO
O
O
CH3
*
HO
OCH3
HO
O
CH3
COOH
KUESTIN SULOKRIN
COOH
O
O
O
(O)
(O)
(O)
(O)
(O)
O
(O)
(O)
(O)
(O)6
2
43'
5'
4'A B
OCH3
H3CO
O
OH
O
CH2
O
PROTOKOTOIN
JALUR BIOSINTESIS BEBERAPA BENZOFENON DALAM ALAM
O
O
O
HA B
O
OH
A B
O
O
O
HA B
O
A B
O
O OH
O
OH
O
HOA B
O
A B
O
(a)
(b)- H2O
JALUR YANG MUNGKIN DILALUI PEMBENTUKAN XANTON
• Jalur a menerangkan pembentukan kerangka C13 dari xanton tumbuhan, misal: jakareubin dan mengiferin. Ber-asal dari biosintesis campiran, gugus hidroksi meta pada cincin B mungkin telah ada pada asam benzoat awal, atau dibentuk dengan hidroksilasi prazat benzofenon menjadi gugus hidroksi para
• Jalur b xanton dengan tipe lichexanton, dihasilkan m.o, kedua gugus hidroksi berkedudukan orto pada cincin A dan B, mungkin berasal dari poliketida
• 4. DEPSIDA – DEPSIDON
• Depsida merupakan persekutuan dua atau lebih molekul asam di atau trihidroksi benzoat, mempunyai ikatan ester antara gugus karboksilat dari satu unit dengan gugus fenol dari molekul lain
• Khas metabolit lichen, asam di dan trigalat dianggap sebagai depsida
• Sifat poliketida terlihat dari struktur (asam monomer adalah asam orselinat (contoh; asam lekaronat), homolognya (asam divarikatat)
• Antranorin perlu dua atom C (bintang), diperkirakan bergabung pada rantai poliketometilen, bukan pada senyawa antara asam orselinat atau asam leka-ronat
• Hasil penelitian ini memberi informasi: 1. Sintesis unit monomer aromatik me- lalui siklisasi tipe asam orselinat, di- mulai dari poliketida asli atau termo- difikasi 2. Kondensasi unit dengan gugus hidro ksi fenolik dengan gugus karboksilat yang teraktivasi
OH
O
OCH3
HO
OH
COOH
CH3
OH
O
O
HO
OH
COOH
CH2 - CH2 - CH3
CH3 - CH2 - CH2
ASAM LEKANORAT ASAM DIVARIKATAT
OH
O
OCH3
HO
OH
CH3
OOH
CH3
COOH
O
ASAM GIROFORAT
O
OCH3
HO
OHO
O
O
O
OCH3
HO
OCH3
ClO
Cl
Cl
H3CCH3
CH3
NIDULINASAM VARIOLARAT
DEPSIDA DAN DEPSIDON
OH
OOCH3
HO
OH
COOH
CH3
ASAM LEKANORAT
O
O
CO - Enz
O
CH3
OH
CO - SKoA
HO
OH
OOCH3
HO
OH
COOH
CH3
O
O
CO - Enz
O
CH3
OH
CO - SKoA
HO
CH3
*
*
CH3
X
X
X
X
ATRANORIN
BIOSINTESIS DEPSIDA
• Depsidon, terdapat dalam lichen, mem-punyai jembatan eter antara dua cincin aromatik yang berdampingan dalam molekul depsida
• Depsida dan depsidon, punya hubung-an struktur erat, terdapat bersama da-lam satu organisme, bahkan diperkira-kan punya hubungan biogenetik yang dekat
• Depsidon mungkin berasal dari depsi-da, mengalami oksidasi fenol
• Depsidan dan depsidon dikenal berasal dari lichen, kecuali nidulin dari Asper-gillus nidulans
O
OOR
HO
O
COOH
R
2
1
34
5
6
1'
2'3'
4'
5'6'
OOR
HO
O
COOH
R1
O H
OOR
HO
O
COOH
R1
O H
R = h - CH6 - CO - CH2 -
R1 = n - C6H11
ASAM FISODAT
OOR
HO
R1
COOH
OO H
OOCH3
HO
OHO
O
O
O
H HR1OH
R
COOH
OHO
OH
H3C
COOH
OHO
O
O
0(2)-5
0(2)-3'
ASAM VARIOLARAT
+ H2O 3 - 5'
+ H2O
ASAM PORFIRILAT
BIOSINTESIS DEPSIDON DAN METABOLIT YANG BERKAITANDENGAN CARA OKSIDASI FENOLIK DARI DEPSIDA
O
OOR
HO
O
COOH
R
2
1
34
5
6
1'
2'3'
4'
5'6'
O
OOR
HO
O
COOH
R'H
OH
COOH
O
O
O
- C6H11
HR'R
HO OHOOH
COOH
C5H11R
HO OH
COOH
O
HIDROLISISDEKARBOKSILASI
1 - 5'
ASAM PIKROLIKENAT
ASAM DIDIMAT
BIOSINTESIS DEPSIDON DAN METABOLIT YANG BERKAITANDENGAN CARA OKSIDASI FENOLIK DARI DEPSIDA
4. AFLATOKSIN• Golongan metabolit fungi, punya struk-
tur, biogenetik dan sifat toksikologis sama
• Sifat umum, ada dua cincin tetrahidro-furan, bergandengan pada ikatan 2,3, bagian molekul lain misal ; xanton (stregmatosistin), kumarin (aflatoksin B, aflatoksin G)
• Dihasilkan fungi imperfektif (Aspergil-lus, A.versicolor, A.flavus)
• Sangat toksis bersifat karsinogenik, pada tikus aktif pada dosis 1 g sehari
• Buchi mempelajari biosintesis
O
O
HO
OH OH
O O
a
a = ikatan rangkap, VERSIKOLORIN A
b = ikatan tunggal, VERSIKOLORIN B
O
OOH OCH3
O
O
STERIGMATOSISTIN
O
OCH3
O
O
O
O
O
OCH3
O
O
O
O
CH3
COOH
C1
AFLATOKSIN B1 AFLATOKSIN G1
AFLATOKSIN DAN ASAL USUL ATOM KARBON DALAM AFLATOKSIN B1
O OOH
O O O
O
OO O
(H)O
O
CH3COOH
OH O OH
R OH
O
OHO
OH O OH
R OH
O
OO
OH O OH
R
OO O
VERSIKOLORIN
VERSIKOLORIN
O
OOH OH
O
O
STERIGMATOSISTIN
O
OH
O
O
O
OAFLATOKSIN B1
C1
R
R = H- C (*)
Baeyer VilligerAFLATOKSIN G
PERKIRAAN BIOSINTESIS AFLATOKSIN
5. TETRASIKLIN
• Golongan antibiotik dengan aktivitas bakteriostatik luas dan dibiosintesis oleh berbagai Streptomyces sp dengan kerangka naftasena C18 yang sebagian terhidrogenasi
• Biosintesis dimulai dari silklisasi nona-ketida (dapat atau tidak didahului modi-fikasi)
• Senyawa intermediat pretetramida atau 6-metilpretetramida dengan malonamoil KoA
8
1
29
67
1110
5 4
12
3
R1
OH OH O
NH2
O
OH
OOH
N(CH3)2
R3R2HO
R1 R2 R3 Senyawa
H H H 6-Dimetiltetrasiklin
H CH3 H Tetrasiklin
Cl H H 7-Kloro-6-dimetiltetrasiklin
H CH3 OH 5-Hidroksitetrasiklin (Teramisin)
Cl CH3 H 7-Klorotetrasiklin (Auromisin)
OO O
O O O
OCOOH
NH2
O O
OO O
O O O
OCOOH
NH2
O O
CH3
H
H
OH OH OH OH
CH3
OH
CONH2
6
OH OH OH OH
CH3
OH
CONH2
CH3
OH OH OH O
CH3
OH
CONH2
OH
OH
7
OH OH O O
CH3
OH
CONH2
N(CH3)2H
OH
5
OH O O O
OH
CONH2
N(CH3)2H
OH
CH3HO
OH O OH O
OH
CONH2
N(CH3)2H
OH
CH3HO H
NH2CO - CH2 - CoSCA + HOCO - CH2 COSCo
ME
TIO
NIN
(C
H3)
melalui Pretetramid
TURUNAN 6 - DIMETILmis: 6-Dimetiltetrasiklin, 7-Kloro6-dimetiltetrasiklin melalui jalurseperti dibawah
6-METILPRETETRAMID
OX
+H2O
4-HIDROKSI-6-METILPRETETRAMIDTURUNAN 7 - KLOROmis: 6-Dimetiltetrasiklin, 7-Klorotetrasiklin melalui jalur sama me-nuju tetrasiklin
TURUNAN 6 - HIDROKSImis: 5-Hidroksitetrasiklin, melaluijalur sama menuju tetrasiklin
OX
red
TETRASIKLIN
BIOSINTESIS TETRASIKLIN
6. ANTIBIOTIKA MAKROLIDA• Dihasilkan jenis Streptomyces sp., umumnya
mempunyai sifat bakteriostatika• Makrolida berasal dari, sifat struktur molekul
terdapat lakton makrosiklik• Rantai alifatis bersifat jenuh dan bercabang
tersusun 10 atom karbon, misal eritromisin• Terdapat satu – tiga molekul gula, terikat
secara glikosidis pada subtituen lakton (misal gula; deoksiheksosa dalam bentuk piranosa dengan subtutuen metil, dimetil, atau metoksi (eritromisn B dan C)
CH3
CH - COOH+
CH3
CH2 -COSKoA
CO -SKoA
CH3 - CH2 - CO - CH -CO - CH - CO - CH - CO - CH -CO -CH2 -CO - CH - COOH
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
H H H H HO O
CH3 - CH2 - CH - CH -CH - CH - CO - CH - CH - CH -CH -CH2 -CH - CH - C = O
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
OH OH OHOH 0H
O
ERITRONOLIDA B
BIOSINTESIS ANTIBIOTIKA MAROLIDA
O
R1
O
O
CH3
CH3
OH
CH3
O
OH3C
OH
H3C
H3C
CH3
R2
R3
O
OH
N(CH3)2
CH3
OH
OH
CH3
OCH3
CH3 OH
OH
CH3
OHCH3 OH
D-DESOSAMINA (1) L-MIKAROSA (2)
L-KLADINOSA (3)R1 R2 R3
H (1) (3) ERITROMISIN B
OH (1) (3) ERITROMISIN A
OH (1) (2) ERITROMISIN C
BEBERAPA ANTIBIOTIKA MAROLIDA
![Senyawa Fenolik Alam [Compatibility Mode]](https://img.pdfslide.net/doc/110x75/55cf8fa1550346703b9e2c70/senyawa-fenolik-alam-compatibility-mode.jpg)
