BIOSINTESIS SENYAWA FLAVANOID · PDF [email protected] Page 1 BIOSINTESIS SENYAWA...

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com

BIOSINTESIS

SENYAWA FLAVANOID

KLASIFIKASI SENYAWA FLAVANOID

Tidak ada benda yang begitu menyolok seperti flavanoid yang

memberikan kontribusi keindahan dan kesemarakan pada bunga dan

buah-buahan di alam. Flavin memberikan warna kuning atau jingga,

antosianin memberikan warna merah, ungu atau biru, yaitu semua warna

yang terdapat pada pelangi kecuali warna hijau. Secara biologis,

flavanoin memainkan peranan penting dalam kaitan menyerbukan pada

tanaman oleh serangga. Sejumlah flavanoid mempunyai rasa pahit

hingga dapat bersifat menolak sejenis ulat tertentu.

Senyawa flavanoid adalah senyawa yang mengandung C15 terdiri

atas dua inti fenolat yang dihubungkan dengan tiga satuan karbon. Cincin

A memiliki karakteristik bentuk hidroksilasi phloroglusinol atau resorsinol,

dan cincin B biasanya 4-, 3,4- atau 3,4,5-terhidroksilasi. Dalam gambar

dibawah ini menunjukkan struktur dasar flavanoid.

C C CA B


Cincin A : karakteristik phloroglusinol atau bentuk resorsinol terdistribusi.

Namun sering terhidroksilasi lebih lanjut :

Cinci B : karakteristik 4-, 3,4-, 3,4,5-terhidroksilasi

R=R‟=H,R‟=OH

R=H,R‟=R‟=OH

R=R‟=R”=OH

(juga, R=R‟=R”=H)

Dapat juga mengikat gugus 2‟-hidroksil

Gambar : Struktur dasar flavanoid

A

OH

HO

3C

O

6C (B)

Atau AHO

3C

O

6C (B)

A

OH

HO

3C

O

6C (B)HO

AtauA

OCH

HO

3C

O

6C (B)HO

3

OCH3

Dst

B3C(A)

R

R

R6C

B3C(A) OH6C

OH


Fragmen tiga karbon pusat, yang terikat pada cincin B, umumnya

memiliki empat bentuk.

Khalkon flavon

Dihidrokhalkon katekin

Flavon -3, 4-diol

Flavanon

Flavon

Antosianidin

Flavon -3-ol

Flavon -3-on-3-ol

Gambar : Tipe umum dan beberapa contoh senyawa flavanoid

Tingkat oksidasi tiga karbon bagian molekul flavanoid dapat

dinyatakan oleh hubungan formal seperti ditunjukkan dalam ringkasan

berikut. Perlu diperhatikan bahwa cincin –A selalu memiliki gugus

hidroksil yang letaknya sedemikian hingga memberikan kemungkinan

untuk terbentuknya cincin heterosikliks dalam senyawa trisiklis. Dalam

AC

C

C

B

A

BO

CC

C

A

B

O

CC

C

A

O

C

C C B


bisiklis khalkon dan hidrokhalkon gugus hidroksil tetap terikat pada cincin

–A.

A – COCH2CH2 – B hidrokhalkon

A – COCH2CHOH – B flavanon, khalkon

A – COCH2CO – B flavanon

A – CH2CCOCO – B antosianin

A – COCOCH2 – B auron

A – COCHCHOH – B 3 – hidroksi flavanon

OH

A – COCOCH – B flavanol

OH

DIHIDROKHALKON

Meskipun dihidrokhalkon jarang terdapat di alam, namun satu

senyawa yang penting yaitu phlorizin merupakan konstituen umum famili

Rosaceae juga terdapat dalam jenis buah-buahan seperti apel dan pear.

Phlorizin telah lama dikenal dalam bidang farmasi, ia memiliki

kesanggupan menghasilkan kondisi seperti diabetes.

Phlorizin merupakan β -D-glukosida phloretin. Phloretin mudah terurai

oleh alkali kuat menjadi phloroglusinol dan asam p-hidroksihirosinamat

(asam phloretrat). Jika glukosida phlorizin, dipecah dengan alkali dengan

cara yang sama, maka ternyata sisa glukosa tidak dapat terlepas dan

dihasilkan phloroglusinol β-O-glukosida. Akhirnya, kedudukan sisa

glukosa yang dibentuk oleh reaksi ditunjukkan dalam persamaan

1 ; interaksi gugus asetoksil dengan satuan –CHCH2CH2Ar menunjukkan

bahwa satuan glukosa harus terikat pada kedudukan – 2‟ dalam phlorizin.

Glikolisasi gugus hidroksil orto terhadap gugus karbonil di dalam adalah

tidak umum, hal ini terutama karena ikatan yang efektif antara

–OH dan O=C.


Adanya gugus-gugus hidroksil pada kedudukan -2,6 relatif terhadap

gugus karbonil mengakibatkan satu daripadanya reaktif dan dapat terjadi

glikosilasi.

Florisin Floretin D-glukosaOH2

H+

NaOH

OH

OH

HO+ HO CH CH COOH2 2

OH

HO O 6C H O11 5

Asam floretat

Asam floretat (1)

Tri-O-metil florisin

NaOH

K CO / aseton2 3

Me SO2 4

1) H O/H2

2) Ac O/N Oac2 2

CH O

O

3

CH O3CH 3

OCH2 OCH3

Florisin adalah :

2

OH

COCH CH2

O C H O D-glukosa6 11 5

OH

(L-ramnosida floretin adalah glisifilin)


Senyawa ini dipisahkan secara kromatografi kertas memakai

pengembang yang biasa. Mereka dideteksi dengan menyemprot kertas

dengan ρ-nitroanilina yang terdiazotasi dan dengan AlCl3 dalam alcohol.

Floridzin menghasilkan warna merah jingga dengan pereaksi pertama

dan fluoresensi kehijauan yang kuat dengan pereaksi kedua.

KHALKON

Polihidroksi khalkon terdapat dalam sejumlah tanaman, namun

terdistribusinya di alam tidak lazim. Alasan pokok bahwa khalkon cepat

mengalami isomerisasi menjadi flavanon dalam satuan keseimbangan,

persamaan 2.

C

O

2

3

4

5

62

3

4

5

6

„

„

„

„

„

merein : 2‟, 3,4‟ , 3,4 – penta OH (4‟ – glukosida)

koreopsin : 2‟, 4‟, 3,4 – tetra OH (4‟ – glukosida)

stillopsin : 2,4 , „5‟ , 3,4 – penta OH (? – glukosida)

lanseolin : 2‟, 4‟ , 3,4 – tetra OH-3‟-OMe (? – glukosida)

semua senyawa tersebut terdapat khalkon yang terdapat dalam spesies

coreopis

Gambar : Beberapa khalkon yang terdapat di alam

Bila khalkon 2‟ , 6 –dihidroksilasi , isomer flavanon mengikat 5 – gugus

hidroksil, dan stabilisasi mempengaruhi ikatan hydrogen 4-karbonil-5-

hidroksil maka menyebabkan keseimbangan khalkon-flavanon condong


kearah flavanon. Hingga khalkon, yang terdapat di alam memiliki gugus

2,4‟-hidroksil atau gugus 2‟-hidroksi-6‟-glikosilokasi.

Dalam gambar beberapa khalkon yang terdapat di alam menunjukkan

beberapa khalkon yang terdapat pada tanaman, terutama sebagai

pigmen daun bunga berwarna kuning, dalam kebanyakan terdapat dalam

tanaman Heliantheaetribe, Coreopsidinae , subtribe dan famili

Compositae.

O

OHHO

OH

OH

O

HO

OH

OHO

Butein Butin

(Keduanya dapat diisolasi, stabil)

O

OHHO

OH

OH

O

HO

OH

O

2‟, 4‟, 6‟, 4 - tetra hidroksi khalkon Naringenin

Tidak stabil (Distabilkan oleh ikatan OH-O-C)

O H

(2)


KARTAMIN

Carfhanus tinctorius L. (fam. Compositae), mengandung pigmen

bunga kuning yang berubah menjadi merah bila umur bunga bertambah.

Ekstrak bunga juga berwarna merah, dengan pembentukkan bunga

merah. Pigmen merah pertama kali disebut kartamin, merupakan

glikosida dan bila dihidrolisis dengan asam fosfat berair memberikan dua

senyawa isomer yaitu kartamidin dan isokartamidin. Sekarang pigmen

merah dinyatakan sebagai “Kartamon”.

Kartamidin dan isokartamidin merupakan isomer flavanon seperti

ditunjukkan dalam persamaan (3a) dibawah ini oleh sintesis senyawa

termetilasi sepenuhnya dan demitilasi menjadi tetrahidroksi flavanon.

OHCH O

OCH

3

CH O3

3

+COCH3

OCH3

CHO

NaOHCH O3

CH O3

OCH3

OH

OCH3

H O/H2+

O

O

OCH3

CH O3

CH O3

CH O3AlCl

C H3

3 6

O

HO

OH

O

HO

OH

Isokartamidin

(3)

- COCH = CH OHHO

HO

OH

OH

(A)

(B)

(Kartamidin = 5, 7, 8, 4‟ - tetrahidroksiflavanon)

Isokartamidin

Kartamidin

Pembentukan

cincin (A)

(B)

O


Pembentukan dua flavanon dari precursor tunggal segera terbentuk

dengan terjadinya transformasi seperti ditunjukkan dalam persamaan

(3b) ; zat antara khalkon dapat melakukan siklisasi baik dengan adisi

gugus hidroksil -2‟ atau -6‟ terhadap ikatan rangkap. Kartamon berwarna

merah, dan polihidroksi khalkon merupakan senyawa yang berwarna

kuning hingga jingga – kuning ; sebagai contoh koreopsin. Prekursor

berwarna kuning ini sekarang dipandang sebagai khalkon glukosida yang

mengalami oksidasi menjadi quinonoid glikosida yang berwarna merah

(kartamon). Pembentukkan flavanon pada hidrolisis kartamon harus

melibatkan reduksi terhadap quinon, kemungkinan pada hidrolisis

melepaskan glukosa (4).

O

HO

OH

OR

HO

OH(O)

Pigmen bunga kuning

O

HO

OH

OR

O

Kartamon (merah)

O

( R = glukosit)H O/H2

+

HO

OH

O

O

OOH

(H) HO

OH

OOH

HO

OH

(4)

Kartamidin + isokartamidin (flavanon)


Usulan semula menyatakan bahwa senyawa yan dikenal dengan

kartamin (pigmen merah) adalah quinonoid “enol” khalkon (5).

OH

OH

Kartamin(struktur awal)

O

HO

OH

KartamidinIsokartamidin

H O2

+H

O

O

OH

OH OH

OH

HOGlukose(5)

Berdasarkan percobaa yang terakhir menunjukkan bahwa kartamon

(pigmen merah) diubah menjadi khalkon kuning oleh reduksi dengan

belerang dioksida, dan senyawa yang diperoleh ini dapat direoksidasi

menjadi kartamon. Hingga pembentukkan flavanon dengan cara hidrolisis

precursor merah, yaitu struktur “enol” khalkon tidak dapat diterima.

FLAVAN

Flavan tidak lazim sebagai konstituen tanaman. Sejauh ini hanya ada

satu contoh dalam kelompok ini yang merupakan senyawa yang

terdapayb di alam.Senyawa fenolat kompleks yang merupakan konstituen

resin dari tanaman genus Xanthorrhoea mengandung berbagai senyawa

flavanoid yan ternyata pemisahan dan pemurniannya sukar dilakukan.

Metilasi (dengan metal sulfat dan kalium karbonat dalam aseton)

terdapat resin kotor dari X, preissii menghasilkan sejumlah senyawa

flavanoid. Salah satu dari padanya adalah 4‟ , 5 , 7-trimetoksi flavan

(penomoran system sesuai dengan gambit tipe umum senyawa

flavanoid). Reduksi flavan dengan natrium dan etanol dalam cairan

ammonia dan metilasi fenol yang diperoleh menghasilkan senyawa yang

dikenal 1-p-metoksifenil-3- (2,4,6-trimetoksifenil)-propana (6)


FLAVANON

Flavanon (biasanya sebagai glikosida) terdistribusi luas dialam.

Flavanon terdapat dalam kayu, daun dan bunga. Flavanon glikosida

merupakan konstituen utama dari tanaman genus Prunus (fam.

Rosaceae) dan buah jeruk. Dua glikosida yang paling lazim adalah

neringenin dan hesperetin, terdapat dala buah anggur dan jeruk.

Beberapa flavanon yang terdapat dialam diberikan dalam gambar

dibawah berikut.

Penentuan struktur flavanon cepat dilakukan berdasarkan metoda

klasik. Polihidroksiflavanon mudah dikenal dengan terbentuknya warna

merah, lembayung, bila flavanon direduksi dengan magnesium dalam

asam klorida dalam larutan etanol. Persoalan dasar dalam menentukan

struktur flavanon adalah (a) posisi ikatan sisa gula, jika senyawa

merupakan glikosida ; dan (b) posisi gugus inti hidroksil dan metoksi

cincin -A dan –B

OHOCH O3 CH O3

2N

3

OCH O3

O-metilat

OH

(Resin Xanthorroea)

(6)


Flavanon dan khalkon dipecah oleh hidrolisis alkalis menjadi turunan

asam benzoate yang terdiri dari cincin –B dan tergantung pada kondisi

fenol yang terdapat pada cincin –A (missal phloroglusinol) atau menjadi

asetofenon yang sesuai. Pada persamaan 7 digambarkan beberapa

pemecahan seperti yang diuraikan diatas.

OHO

OH

3

O

50% KOHHO OH

COCH+

OH

COOH

Liquiritigenin

OHO

OH

O

3OCH

OH

Homoeridiktiol

30%

NaOHCH O3

HO

CH = CHCOOH +

HO OH

OH

Asam ferurat

(7)

ORO

OH

O

3OCH

OH

ORO

OH

OOH

R = H, naringenin R = H, hesperitin

R = A*, naringi R = A*, hesperidin

R = B*, neohesperidin


ORO 3

OH

O

OH

OOR

CH O

R = H, pinocembrin R = H, sakuranetin

R = CH3, pinostrobin R = I-glucosyl, sakuranin

Sisa gula :

3CH2CH

H

OH

H

OH

H

O

HO

H

O

OH

H OH

H

O

HO

H O

H

HH

A =

Rutinosa = 6-0(- -L-rhamnopiranosil)-D-glukopiranosa

2HOCH

OH

H

H

O

HO

H O

H

H

O

H

3CH

H

OH

H

OH

H

O

HO

H

B =

Neohesperidosa = 2-0(- -L-rhamnopiranosil)-D-glukopiranosa

Gambar : Flavanon alam


Cara lain yang berguna untuk menentukan struktur flavanon adalah

melibatkan dehidrogenasi ikatan -2,3 yang memberikan flavon. Karena

flavanon sering sukar disintesis sedangkan tidak ada masalah untuk

flavon, maka prosedur ini sangat berharga (persamaan 8)

3

O

OH

OOH

CH O3OCH

I2NaOAc

3

O

OH

OOH

CH O3OCH

(8)

Metoda klasik (yaitu degradasi, interkonversi, sintesis) untuk

menentukan struktur flavanoid sekarang telah digantikan dengan

prosedur diagnosa fisika, dalam hal ini resonansi magnetic inti. Proton

pada posisi -2 dan -3 menunjukkan pergeseran kimia yang karakteristik

dan bentuk penggabungan yang dapat membedakan struktur flavanon

dengan flavon khalkon dan sebagainya. Bentuk aromatik tersubtitusi

biasanya dapat dikenal dengan pergeseran kimia dan bentuk

penggabungan (penggabungan 0-, m atau p) proton-proton cincin –A dan

–B.

FLAVON

Apigenin dan luteolin terdistribusi secara luas dai alan dan merupakan

contoh dasar bentuk subtitusi yang diturunkan dari kombinasi yang

diturunkan dari bagian –C6-C3 dengan satuan asetat :

(B) C6 - C3 + 3C2 (B) C6 - C3 - C6 (A)

Hampir setiap bentuk yang mungkin dikenal di alam, dari flavon sendiri

hingga nobiletin 5,6,,7.8,3‟, 4-heksametoksiflavon. Gambar dibawah ini


memuat beberapa flavon alami. Kebanyakan hidroksiflavon terdapat

sebagai glukosida.

3

O

Flavon

O

OCH

O

Khrisin

O

HO

OH

O

Apigenin

O

O

Luteolin

O

HO

OH

OH

OH

HO

OH

OH

O

Baikalein

O

O

Wogonin

O

HO

OHOH

HO

HO

3OCHO

Nobiletin

O

O

Tangeretin

O

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH3CH O

3CH O

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

Gambar : Flavon Alam


Flavon mudah dipecah oleh alkali, menghasilkan diasilmetan atau

tergantung pada kondisi reaksi asam benzoate yang diturunkan dari

cincin - B dan 0-hidroksiasetonfenon pada cincin –A. Reaksi diberikan

pada persamaan 9.

Diasilmetan yang diturunkan dari flavon seperti dalam persamaan 9,

mudah dikenal sebagai hasil degradasi. Warna hijau terangnya

menunjukkan bahwa senyawa dalam bentuk enol. Diasilmetan mudah

disntesis dari asetofenon yang sesuai dan ester asam benzoate

tersubtitusi (persamaan 10a) atau dari 0-asiloksiasetofenon, seperti

digambarkan dalam persamaan 10b. Karena 0- hidroksidiasilmetan

mudah diubah menjadi flavon dengan pembentukan cincin oleh pengaruh

katalisator asam, prosedur ini berguna sebagai metoda sintesis flavon.

3

O

O

CH O3OCH

10%

KOH

3 OHCH O

3OCH

(9)

3CH O

3OCH

3OCH

2COCH CO3CH O

3OCH

3OCH LebihLanjut

3 OHCH O

3OCH

3COCH3CH O

+

3OCH

3OCH

COOH

Flavon stabil terhadap asam kuat dan esternya mudah didealkilasi

denga penambahan HI atau Hbr, atau dengan aluminium klorida dalam

pelarut inert. Namun demikian, selama dimetilasi tata ulang sering

teramati ; oleh pengaruh asam kuat dapat menyebabkan pembukaan

cincin pada cara yang lain. Sebagai contoh demetilasi 5,8-dimetoksiflavon

dengan HBr dalam asam asetat menghasilkan 5,6-dihidroksiflavon

(persamaan 11a). Dalam keadaa khusus, pembukaan lanjut dapat terjadi

(persamaan 11b)


3CH ON Oet

3 OHCH O

3OCH

3CH O

3OCH2COCH CO

3CH O3OCH

3OCH

OH

3COCH+

3OCH

3OCH

COOEt

3

HO

O

O

H+

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

OH

OH

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

C

C

CH2

O

O

O3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

A.

(10)

3CH OPiridin

3CH O

3OCH

3CH O

3OCH

3COCH3CH O

3OCH

3OCH

OH

3COCH+

3OCH

3OCH

COCl

B.OCO

Piridin

KOH

O

O

3OCH

3CH O

3CH O

O

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

3OCH

C

C

CH2

O

3COCH

C

-

O

O

3OCH

3CH O

3CH O 2COCH CO

-

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH

3OCH H+ OH

3OCH

3CH O

3CH O 2COCH CO 3OCH

3OCH

3OCH

3OCH


O

O3OCH

3OCH

A.

HBr OH

2COCH CO

OH

OH

OH

2COCH CO

OH

OH

OH

2COCH CO

OH

OH

2COCH COHO

OH

O

O

HO

OH

O

O

3OCH

3OCH

B.

HIO

O

HO

OH

O

O

HIO

O

HO

OH

OH

OH

OH

HO

(11)

Demetilasi gugus 5-metoksi dalam polimetoksiflavon segera terjadi

pada kondisi yang cocok, sehingga 5-hidroksi-polimetoksiflavon mudah

dibuat.

Meskipun flavon mudah dibuat berdasarkan oksidasi flavanon

(dengan natrium asetat-iodida) rute kebalikan-reduksi flavon menjadi

flavanon – tetapi cara tersebut tidak bermanfaat.


FLAVANOL (3 – HIDROKSIFLAVON)

Flavanol lazim sebagai konstituen tanaman yang tinggi, dan terdapat

dalam berbagai bentuk terhidroksilasi. Flavanol alami yang paling

sederhana adalah galangin, 3,5,7-tri-hidroksiflavon ; sedangkan yang

paling rumit, hibissetin adalah 3,5,7,8,3‟,4‟,5-heptahidroksiflavon.

O

O

OHOH

HO

Galangin

O

O

OHOH

HO

Kaempfenol

OH

O

O

OHOH

HO

Quersetin

O

O

OHOH

HO

Mirisetin

OHOH

OH

OH

OH

O

O

Melisimpleksin

O

OOH

Termatin

OH

3OCH

3CH O

3CH O

3OCH

2CH

O

O

3OCH

3OCH3OCH

3CH O

O

O

OHOH

HO

Limositrin

O

O

OHOH

HO

Hibisefin

OHOH

OH

OH3OCH3OCH

OH

Gambar : Flavanol alam


Bentuk khusus hidroksilasi (C6 (A) –C3-C6 (B), dalam mana C6 (A) adalah

turunan phloroglusinol, dan cincin B adalah 4- atau 3,4 –dihidroksi,

diperoleh dalam dua flavanol yang paling lazim, yaitu kaempferol dan

quersetin. Hidroksilflavanol, seperti halnya hidroksi flavon, biasanya

terdapat dalam tanaman sebagai 3 –glikosida. Meskipun flavon, flavonol,

flavanon pada umumnya terdistribusi melalui famili tanaman tinggi tetapi

tidak terdapat hubungan khemotaksom yang jelas. Genus Melicope

mengandung melisimpleksin dan ternatin, dan genus Citrus mengandung

nobiletin, tangeretin dan 3‟,4‟,5,6,7 – pentametoksiflavon (persamaan 9)

KATEKHIN, STEREOKIMIA SENYAWA FLAVANOID

Flavon dan khalkon tidak memiliki atom karbon asimetri sehingga

tidak ada masalah stereokimia. Flavanon mengandung satu pusat

asimetri dan dapat berada dalam bentuk (+) dan (-). Kebanyakan

flavanon alam adalah putar kiri dan memiliki konfigurasi –S. Stereokimia

flavanon dan 3 –hidroksiflavanon (dihidroflavanol) telah ditentukan

dengan metoda dalam mana stereokimia katekhin terlibat. (+)-katekhin

dan (-)-epikatekhin diastereomer berbeda dalam kedudukan gugus 2 –aril

dan 3 –hidroksil.

Struktur katekhin telah ditentukan dengan metoda konvensional : (a)

peleburan alkali menghasilkan phloroglusinol dan asam 3,4 –

dihidrobenzoat (asam protokatekuat); dan (b) reduksi katekhin tetrametil

eter, diikuti dengan metilasi fenol yang dihasilkan, diperoleh 1 –(2,4,6 –

trimetoksifenil) -3 –(3,4 –dimetoksifenil) propane. Meskipun pengamatan

tersebut dapat dibantu oleh tiga struktur seperti terlihat dalam persamaan

12a, namun struktur flavan epikatekhin dibuktikan berdasarkan

pembuatannya (sebagai bentuk (+) secara reduksi katalitik sianidin

klorida.


O

(+) - katekhin

O

OH

(-) - epikatekhin

OH

OH

HO

OH

OH

OHHO

OH

OH

O

(-) - robinetinidol

O

OH

(-) - epiafzetekin

OH

OH

HO

OH

OH

OHHO

OH

Gambar : Flavan -3-ol alam

3CH O

3OCH

O

OH

HO

OH

OH

OH

(A)

O

OH

HOOH

OH

OHCH

O

OH

HO

OH

OH

OHCH2

Semua dapat

FusiKOH

1) Na/EtO

H

2) Metilat

OH

OHHO OH

+

OH

COOH

3OCH3OCH

3OCH

(12)


O

OH

HO

OH

OH

OH

(B)+

Sianidin (kation)

O

OH

HO

OH

OH

OH

(+) - epikatekhin

Reduksi (+) –katekhin tetrametil eter dan (-) – epikatekhin tetrametil

eter dengan natrium dan etanol dalam ammonia cair, diikuti dengan

metilasi terhadap fenol yang dihasilkan, memberikan anantiomer

1 –(3,4 –dimetoksifenil) -3(2,4,6 –trimetoksifenil)-2 –propanol

(persamaan 13).

O

OH

HO

OH

OH

OH

(A) 2) Na/NH /EtOH3) methylate

1) methylate

3HO - C - H

CH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

OCH3

CH O3

O

OH

HO

OH

OH

OH

(B)

MelaluiH - C - OH

CH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

OCH3

CH O3

(13)


Ini menujukkan bahwa dua katekhin tersebut mempunyai konfigurasi

berlawanan pada C – 3 dan mempunyai konfigurasi sama pada C – 2.

Kenyataan lebih lanjut untuk konfigurasi katekhin dan epikatekhin

diperoleh dalam reaksi turunan 3 –tosil tetrametil eter dengan hidrazin

untuk mengeliminasi H -OTos dan menghasilkan 2-ariflav-2-ena, suatu

hasil yang sesuai dengan kedudukan trans –diaksial hydrogen pada C – 2

dan gugus tosilokasi pada C – 3 (persamaan 14)

O ArCH O3

OCH3

Otos

OCH3

CH O3 OH

H

Ar

NH NH2 2O Ar

CH O3

OCH3

CH O3

OCH3

OH

CHO

Ar = Veratril

+ ArCOCH3OH

KhalkonH /Pt2

CH O3

OCH3

OH

CH CH COAr2 2

HOAc

O ArCH O3

OCH3

Garam flavilium

+

Cl- H 2Pt

O ArCH O3

OCH3

Hcl

OCH O3

OCH3

COArO

ArCH O3

OCH3

OH

(14)

Pada sisi lain, 3 –tosilat katekhin tetrametil eter tidak mengalami

reaksi eliminasi -2,3. Eliminasi TosOH disertai dengan perpindahan gugus

2 –aril ke posisi -3, dengan pembentukan 3 –ariflav -2-ena. Reaksi

ditunjukkan dalam persamaan 15


O ArCH O3

OCH3

O

Ar = Veratril

Quinolin

Tos

O

Ar

CH O3

OCH3

1) Na/EtOH2) Me SO /NaOH2 4

CH O3

OCH3

OCH3

CH CHAr2

CH 3

CH O3

OCH3

OCH3

CH COCl2

+

OCH3

OCH3 AlCl3

CH O3

OCH3

OCH3

CH COAr2

1) CH MgI3

2) H O2

CH O3

OCH3

OCH3

CH=C-Ar

CH3

(15)H /Pt2

Transformasi yang dinyatakan dalam persaman 14 dan 15

menunjukkan konfigurasi relative katekhin dan epikatekhin. Konfigurasi

mutlak ditentukan berdasarkan degradasi seperti diberikan dalam

persamaan 16, dalam mana konfigurasi gugus 3-OH sudah tentu.

Ozonolisis (+) –katekhin merusak cincin-cincin fenol dan menghasilkan

asam α, β-dihidroksiglutarat yang konfigurasinya sesuai dengan

2-deoksi –D-ribosa.


OO

OHOH

HO

2-deoksi-D-ribosa

OH

OHOH

3

COOH

HO C H_ _

HO C H_ _

CH COOH2

CH OH2

HO H

HO H

CH2CH OH2

3

CH OH2

HO H

HO H

CH CHO2

CH2

HOH

HOH

CH OH2

COH

H

H

(16)

ANTOSIANIN DAN PROANTOSIANIN

Senyawa flavnoid yang paling menyolok adalah antosianin, yang

merupakan pembentuk dasar pigmen warna merah, ungu dan biru pada

tanaman, terutama sebagai bahan pewarna bunga dan buah-buahan.

Antosianin adalah glikosida antosianidin, yaitu merupakan garam

polihidroksiflavilium (2 –aribenzopirilium). Sebagian besar antosianin

alam adalah glikosida (pada kedudukan 3 –atau 3,5- ) dari sejumlah

terbatas antosianidin.

R=R‟=H, pelargonidin

R=H,R=OH, sianidin

R=R‟=OH, delpinidin

R=H,R‟=OCH3, peonidin

R=R‟= OCH3, malvidin

R=OH,R‟= OCH3, petunidin

Gambar : Dasar Antosianidin alam

O

OH

OH

HO

OH

OH

R

R‟


Pembuktian struktur antosianidin mula pertama dikerjakan

berdasarkan metoda degradasi seperti cara-cara yang dilakukan

terhadap senyawa flavanoid lain, namun pada saat ini pembuktian

dilakukan berdasarkan sintesis. Sintesis sianidin klorida ditunjukkan

seperti pada persamaan 17.

OH

HO OH

CHO

C H COCl6 9

O

HO OH

CHO

Floroglusinaldehida (Bz = benzoil)

Bz

OH

OH+ ClCH COOH2

HO

HO

COCH Cl2 AcO COCH Ac2

AcO

HCl

EtoAc

O

OO

HO

OH

Ac

OAc

OAc

Cl-

Bz

1) KOH

2) HCl

O

OHOH

HO

OH

OH

Cl-

Sianidin klorida

(17)


Dengan menggunakan senyawa tersubtitusi yang cocok, seperti

ditunjukkan pada persamaan 17, maka antosianin alam dapat disintesis

dengan cara yang sama.

Antosianidin juga dibentuk bila flavon -3,4 –diol dipanaskan pada

kondisi asam kuat (persamaan 18). Reaksi sangat kompleks dan hasil

yang diperoleh berupa garam flavilium rendah ; dan perlu dicatat bahwa

reaksi meliputi oksidasi, untuk dehidrasi sederhana flavandiol, diperoleh

3 –flavan -3-diol (“leukoantosianidin) bukan antosianidin.

O

OHOH

HO

OH

OH

Leukosianidin hidrat (proantosianidin)

OH

H O2

O

OHOH

HO

OH

OH

Leukosianidin

O

OHOH

HO

OH

OH

Sianidin (kation)

+

(18)


Prekursor intermediet antosianin adalah 2 –flaven-4,4-diol atau 3-

flaven-2,3-diol. Reduksi terhadap rutin terasetilasi (quersetin 3 –

rutinosida) dengan litium aluminium hidrida dan hasil yang diperoleh

kemudian direaksikan dengan HCl menghasilkan sianidin 3-rutinosida, ini

menunjukkan bahwa reaksi berlangsung melalui 2-flaven-3,4-diol seperti

ditunjukkan dalam persamaan 19.

PROANTISIANIDIN KOMPLEKS

Banyak tanaman mengandung senyawa flavanoid kompleks yang

tidak berwarna dan bila dihidrolisis dengan asam akan kembali menjadi

antosianidin dan katekhin. Senyawa tersebut sering memiliki berat

molekul tinggi dan mempunyai kemampuan untuk menyamak kulit,

hingga disebut ”Condenset tannin”. Suatu kemungkinan tannin dihasilkan

O

OROH

HO

OH

OH

OH

H+

O

OROH

HO

OH

OH

OH C2

O

OROH

HO

OH

OH

O

(Sebagai asetat) R = rutinosil

O

OROH

HO

OH

OH

(Delokalisasi muatan +)

(19)

H O2


berdasarkan kondensasi berulang “monomer” – C15 dan beberapa

pendukung memberi nama dimmer.

Proantosianidin mengandung 30 atom karbon yang telah diisolasi dari

sejumlah tanaman. Type senyawa tersebut telah dikenal mempunyai

karakteristik sebagai berikut :

1. Ia membentuk oktametil eter dan deka –asetat

2. oktametil eter membentuk diasetat

3. pada hidrolisis asam, diperoleh katekhin dan epikatekhin

4. panambahan dengan asam kuat menghasilkan sianidin

Sifat-sifat senyawa C30 menunjukkan bahwa ia terdiri atas molekul

katekhin (atau epikatekhin) dengan flavan-3,4-diol. Bentuk kombinasi lain

adalah dengan subtitusi flavan-3,4-diol menjadi inti phloroglusinol

berdasarkan kondensasi yang dikatalisir –asam seperti ditunjukkan dalam

persamaan 20.

O

OH

HOAr

OH

OH

H+

Flavan -3, 4-diol

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

Katekhin(Ar = 3, 4-dihidroksifenil)

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

(20)

“Dimer”


Berdasarkan cara yang sama maka tannin terbentuk berdasarkan

kondensasi antara dua flavanoid yag menghasilkan “dimer” yang

kemudian dapat melakukan kondensasi lebih lanjut seperti yang

dinyatakan dalam persamaan 21.

Percobaan mendukung konsep tersebut dengan diperolehnya

pengamatan bahwa flavan-3,4-diol berkondensasi dengan phloroglusinol

pada kondisi asam yang cocok menghasilkan 4 –(2,4,6-trihidroksifenil)-

flavan-3-ol.

O

OH

HOAr

OH

OH

X

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

O

OH

HOAr

OH

Dst

(21)


Hipotesis Biogenik dari PELTER

OHO

2,3-sis-flavananol

O

OKS

OH

OH

-Hidroksi khalkon

HO

H O

OHO

O

OKS

HO

H

OH

OHO

OHO

H

OOH

OHO

OHO

H

OHH

2,3-trans-flavananol

OH

OHO

OHO

H

OHO

KHALKON

H

OH

OHO

HO

H

OHH

2,3-trans-flavan-3,4-diol

OH

OHO

HO

H

OHH

Red Red

2,3-sis-flavan-3,4-diol

OH OH

OH

OHO

OHO

OH

2-hidroksi-2-benzil kamavon

Flavonol

Antosianidin

Oks

OH

OHO

HO

H

OHH

2,3-trans-flavan,3-ol

OH

OHO

HO

H

OHH

Red Red

2,3-sis-flavan,3-ol

Tanin terkondensasi

+H+

-H O2


Kegunaan flavanoid dalam bidang kesehatan antara lain :

penyembuhan perdarahan kapiler sub-kutan

Anti-inflammasi

Anti-tumor/Anti-kanker

Anti-virus

Anti-allergi

Anti-kolesterol

Estrogen dan Osteoporosis


DAFTAR PUSTAKA

Sastrohamidjojo Hardjono, 1996 , “Sintesis Bahan Alam” FMIPA

Universitas Gadjah Mada, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Harborne , 1987, “Metode Fitokimia” , ITB, Bandung.

BIOSINTESIS SENYAWA FLAVANOID · PDF [email protected] Page 1 BIOSINTESIS SENYAWA...

Documents

Transcript of BIOSINTESIS SENYAWA FLAVANOID · PDF [email protected] Page 1 BIOSINTESIS SENYAWA...