MAKALAH ANALISIS FISIKOKIMIA IISteroid (Akonitin)

Disusun Oleh:NamaRani Sri AugustiYulina SaragihAlsya Utami RahayuMega HijriawatiKurnia MegawatiYudisia AusiWilda Sholihaturrabiah

NPM260110130081260110130106260110130117260110130121260110130122260110130146260110130159

FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR2015

2

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI............................................................................................................1

BAB 1. PENDAHULUAN......................................................................................2

1.1 Latar Belakang...............................................................................................2

1.2 Rumusan Masalah..........................................................................................2

1.3 Tujuan Penulisan Makalah.............................................................................2

1.4 Manfaat Penulisan Makalah...........................................................................2

BAB 2. ISI................................................................................................................3

2.1 Steroid............................................................................................................3

2.1.1 Pengertian Steroid....................................................................................3

2.1.2 Struktur Steroid........................................................................................3

2.1.3 Sifat-Sifat Steroid....................................................................................4

2.1.4 Jenis Senyawa Steroid.............................................................................4

2.1.5 Biosintesis Steroid...................................................................................6

2.2 Akonitin..........................................................................................................8

2.2.1 Pengertian Akonitin.................................................................................8

2.2.2 Struktur Akonitin.....................................................................................8

2.2.3 Sifat-Sifat Akonitin..................................................................................8

2.2.4 Sumber Akonitin......................................................................................9

2.3 Reaksi Umum Untuk Gugus Fungsi Steroid..................................................9

2.4 Reaksi Khusus Untuk Gugus Fungsi Steroid (Akonitin).............................10

2.4.1 Metode Nonaqueous Capillary Electrophoresis (NACE)......................10

2.4.2 Reaksi aconitine dalam etanol encer menggunakan Electro-Spray Ionizationtriple Quad Time Of Flight Mass Spectrometry (ESI-Q-TOF-MS).........................................................................................................................11

BAB 3. PENUTUP................................................................................................13

3.1 Kesimpulan...................................................................................................13

3.2 Saran.............................................................................................................13

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................14

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSenyawa steroid terdapat pada hewan, tanaman tingkat tinggi

bahkan terdapat pula pada beberapa tanaman tingkat rendah seperti jamur (fungi), fungsi steroid antara lain untuk meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan serta merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan. Steroid banyak terdapat di alam tetapi dalam jumlah yang terbatas dan mempunyai aktivitas biologis (Aria, 2009).

Dibidang farmasi steroid/triterpenoid digunakan untuk pembuatan obatobat kontrasepsi, anabolik, dan antiinflamasi, anti diabetes dan gangguan kulit (Robinson, 1995).

Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk mempelajari lebih dalam mengenai steroid dan contohnya akonitin beserta reaksi umum dan reaksi khusus yang menyertai keduanya.

1.2 Rumusan Masalah1. Apakah yang dimaksud dengan gugus fungsi Steroid, bagaimana struktur

dan sifat-sifat nya, jenis-jenis steroid, dan bagimana biosintesisnya?2. Apakah yang dimaksud dengan akonitin, bagaimana struktur dan sifat-

sifatnya, darimana sumber akonitin?3. Bagaimanakah reaksi umum untuk gugus fungsi steroid?4. Bagaimanakah reaksi khusus untuk gugus fungsi steroid?

1.3 Tujuan Penulisan Makalah1. Untuk mengetahui, pengertian dari gugus fungsi steroid, struktur dan

sifat-sifatnya, jenis-jenisnya, dan biosintesis dari steroid.2. Untuk mengetahui, pengertian akonitin, struktur dan sifat-sifatnya, dan

sumber akonitin.3. Untuk mengetahui, reaksi umum untuk gugus fungsi steroid4. Untuk mengetahui, reaksi khusus untuk gugus fungsi steroid

1.4 Manfaat Penulisan MakalahManfaaat penulisan makalah ini adalah untuk menambah

pengetahuan mengenai steroid, akonitin, serta reaksi umum dan reaksi khusus yang menyertainya.

2

BAB 2. ISI

2.1 Steroid

2.1.1 Pengertian SteroidSteroid adalah kelompok senyawa organik lemak sterol yang tidak

terhidrolisis yang dapat dihasilkan dari reaksi penurunan terpena atau skeluena. Kerangka dasar dari steroid adalah triterpena asiklik atau sterana jenuh (Saturated tertacyclic hydrocarbon : 1,2- cyclopentano perhydrophenathrene) yang memiliki 17 atom Carbon dan 3 cincin sikloheksana serta 1 cincin siklopentana yang saling tergabung. Perbedaan suatu steroid dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh ke-empat cincin ini dan tahap oksidatif tiap cincin. Senyawa yang termasuk ke dalam turunan steroid adalah kolesterol, ergosterol, progesteron dan estrogen. Pada umumnya steroid ini berfungsi sebagai hormon (Jones, 1976).

Semua steroid dibuat di dalam sel dengan bahan baku berupa lemak sterol, baik berupa lanosterol pada hewan atau fungi, maupun berupa sikloartenol pada tumbuhan. Lemak sterol adalah bentuk khusus dari steroid dengan rumus bangun diturunkan dari koletana dilengkapi dengan gugus hidroksil pada atom C-3 yang banyak ditemukan pada tanaman, hewan dan fungi. Kedua lemak sterol tersebut dibuat dari siklisasi squalena dari triterpen (M.J. Green, 1976).

2.1.2 Struktur SteroidSteroid merupakan molekul kompleks yang larut dalam lemak dan

memiliki kerangka dasar triterpena asiklik. Senyawa steroid terdapat pada hewan, tanaman tingkat tinggi bahkan terdapat pula pada beberapa tanaman tingkat rendah seperti jamur (fungi). Pada umunya steroid berfungsi sebagai hormon. Steroid mempunyai struktur dasar yang terdiri dari 17 atom karbon yang membentuk tiga cincin sikloheksana yaitu cincin A, B, dan C berbentuk segienam dan satu cincin siklopentana yaitu cincin D berbentuk segi lima. Perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh ke-empat cincin ini dan tahap oksidasi tiap-tiap cincin.

3

Perbedaan jenis steroid ditentukan dari subsituen R1, R2, dan R3. Perbedaan dalam satu kelompok tergantung juga pada: panjang substituen R1, gugus fungsi substituen R1, R2, R3, jumlah dan posisi ikatan rangkap, jumlah dan posisi oksigen, dan konfigurasi pusat asimetris inti dasar.

2.1.3 Sifat-Sifat Steroid1. Hormon steroid memiliki sifat lipid soluble sehingga dapat dengan mudah menembus membran sel menuju sitoplasma. Di sitosol hormon steroid berikatan dengan protein reseptor spesifik, membentuk suatu kompleks kemudian masuk ke nukleus dan mengikat specific regulatory sites pada kromosom. Ikatan tersebut mengaktifkan gen yang teregulasi melalui site tersebut kemudian menghasilkan produk berupa protein spesifik.2. Beberapa steroid bersifat anabolik, antara lain testosteron, metandienon, nandrolon dekanoat, 4-androstena-3 17-dion. Steroid anabolik dapat mengakibatkan sejumlah efek samping yang berbahaya, seperti menurunkan rasio lipoprotein densitas tinggi, yang berguna bagi jantung, menurunkan rasio lipoprotein densitas rendah, stimulasi tumor prostat, kelainan koagulasi dan gangguan hati, kebotakan, menebalnya rambut, tumbuhnya jerawat dan timbulnya payudara pada pria. Secara fisiologi, steroid anabolik dapat membuat seseorang menjadi agresif.

2.1.4 Jenis Senyawa Steroid1. Steroid Hewan dan manusia

a. Ekdisteroid, merupakan hormon yang mengatur aktivitas fisiologis

pada beberapa hewan, terutama pada artropoda. Contohnya pada

4

proses ganti kulit, reproduksi, dan metamorphosis (Koolman,

1989). Ekdisteroid juga terdapat pada 5-6% jenis tanaman (Dinan,

2006).

b. Hormon Kelamin: Testosteron, Estradiol, Kortisol, Aldosteron,

Progesteron (Gill, 1987)

c. Kolesterol (C27H45OH) adalah alkohol steroid yang ditemukan

dalam lemak hewani/minyak, empedu, susu, kuning telur.

Kolesterol sebagian besar disintesiskan oleh hati dan sebagian kecil

diserap dari diet (Sutejo A.Y, 2006 ). Kolesterol ditemukan dalam

sel darah merah, membran sel dan otot. 70 % kolesterol di

esterifikasikan (dikombinasikan dengan asam lemak) dan 30 %

dalam bentuk bebas. (Kee, 2007 ).

5

2. Steroid Tumbuhan

Senyawa steroid yang berasal dari tumbuhan biasa disebut

fitosterol. Senyawa ini terdapat pada hampir setiap tumbuhan tinggi

yaitu: sitosterol, stigmasterol, dan kampesterol. Beberapa jenis

senyawa sterol tertentu seperti ergosterol, dapat ditemukan pada

tanaman tingkat rendah seperti khamir dan jamur (Harborne, 1987).

Buncis (Phaseolus vulgaris L.), sebagai salah satu tanaman

yang mengandung fitosterol, berkhasiat meluruhkan kencing (diuretik)

dan menurunkan kadar glukosa darah (hipoglikemik), diduga karena

peran senyawa aktif diantaranya β-sitosterol dan stigmasterol

(Andayani, 2003).

Beta-sitosterol juga terdapat pada tanaman Kedawung (Parkia

timoriana (DC) Merr., atau Parkia biglobosa atau Parkia roxburgii

G.Don.) di dalam hati akan mempercepat rusaknya enzim spesifik

yang dibutuhkan hati untuk memproduksi kolesterol, atau secara tidak

langsung menghambat pembentukan kolesterol di hati. Beta-sitosterol

memiliki struktur kimia yang hamper sama dengan kolesterol sehingga

bisa menghambat absorpsi kolesterol oleh darah. Kolesterol yang tidak

terabsorpsi oleh darah tersebut kemudian akan terekskresikan keluar

tubuh (Tisanadjadja dkk, 2006). Kampesterol terdapat pada Tumbuhan

paku Christella arida (Aprelia, 2013).

2.1.5 Biosintesis SteroidBiosintesis diawali dengan reaksi antara dua molekul Farnesil

Pirofosfat sebagai prekusor semua triterpen, skualen. Skualen

mengalami epoksidasi secara enzimatik menjadi skualen epoksida

6

yang dapat bersiklisasi menjadisenyawa sterol 1 yang merupakan

prekusor steroid dan sterol. Senyawa ini mengalami pergeseran

Wagner-Meerwein untuk menghasilkan lanosterol. Lanosterol

kehilangan 3 gugus metil, yaitu dua dari atom C-4 dan satu dari C-14

membentuk kolesterol (steroid).

(Heinrich, 2005)

7

2.2 Akonitin

2.2.1 Pengertian AkonitinAkonitin merupakan senyawa beracun yang dihasilkan dari

tanaman Aconitium dan dapat digunakan sebagai analgesik dalam dosis kecil. Sebelumnya akonitin juga digunakan sebagai antipiretik dan analgesik meskipun memiliki indeks teraupetik yang sempit sehingga sulit dalam menghitung dosis yang tepat (Chan, 2009).

2.2.2 Struktur Akonitin

(Pelletier, 1979)

2.2.3 Sifat-Sifat Akonitin1. Akonitin termasuk kedalam kelompok senyawa alkaloid aconitum yang

hampir tidak larut di dalam air tetapi sangat larut di dalam pelarut organik seperti cloroform atau dietil eter.

2. Akonitin larut dalam campuran alkohol dan air jika konsentrasi alkohol lebih tinggi dibandingkan air.

3. Akonitin bersifat sangat beracun karena termasuk ke dalam kelompok yang reaktif.

4. Nitrogen disalah satu struktur cincin yang memiliki enam atom carbon (sikloheksana) dapat dengan mudah membentuk garam dan ion. Molekul ini memiliki afinitas pengikatan yang tinggi untuk stuktur polar dan lipofilik dan memungkinkan molekul ini melewati penghalang darah otak.

5. Kelompok acetoxyl pada posisi C-8 bisa mudah diganti oleh sekelompok metoksi, dengan memanaskan akonitine dalam metanol, untuk menghasilkan turunan 8-Deacetyl-8-o-metil.

6. Jika akonitine dipanaskan dalam keadaan kering, maka ia mengalami pirolisis untuk membentuk pyroakonitine ((1α,3α,6α,14α,16β)-20 – Ethyl - 3,13 – dihydroxy - 1,6,16-trimethoxy-4-(methoxymethyl)-15-oxoaconitan-14-yl benzoat) dengan rumus kimia C32H43NO9 (W.R. Nes, 1977).

2.2.4 Sumber AkonitinAkonitin merupakan senyawa yang terkandung di dalam akar

spesies Aconitum atau yang banyak dikenal dengan nama aconite,

8

monkshood, wolfsbane, leopard’s bane, women’s bane, devik’s helmet atau rocket biru yang dapat digunakan sebagai obat. Akonitin ini disintesis oleh tanaman tersebut melalui jalur terpenoid biosintesis (jalur MEP kloroplas) (Mukesh, 2012).

2.3 Reaksi Umum Untuk Gugus Fungsi SteroidMetode Lieberman-Burchard ini digunakan untuk membedakan

antara triterpenoid dengan steroid. Steroid adalah triterpen yang terbuka dasarnya cincin siklopentana perhidrofenantren. Inti steroid dasar sama dengan inti lanosterol dan triterpenoid tetrasiklik lain, tetapi hanya pada dua gugus metal yang terikat pada sistim cincin, pada posisi 10 dan 13 (Marlinda, 2012).

Zat yang diuji ditambahkan anhidrida asetat 5 tetes dan biarkan mengering. Kemudian ditambahkan 3 tetes H2SO4 pekat. Timbulnya warna merah jingga atau ungu menandakan uji positif terhadap triterpenoid, sedangkan warna biru menunjukan uji positif untuk steroid. Uji ini didasarkan pada kemampuan senyawa triterpenoid dan steroid membentuk warna oleh adanya H2SO4 pekat dalam pelarut asetat glasial sehingga membentuk warna jingga ataupun biru (Marlinda, 2012).

Mekanisme yang terjadi dalam uji ini ketika asam sulfat ditambahkan ke dalam campuran yang berisi steroid misalnya kolesterol, maka molekul air berpindah dari gugus C3 kolesterol, kolesterol kemudian teroksidasi membentuk 3,5 kolestadiena. Produk ini dikonversi menjadi polimer yang mengandung kromofor yang menghasilkan warna. Warna ini disebabkan karena adanya gugus hidroksi (−OH) dari kolesterol bereaksi dengan pereaksi Lieberman Burchard dan meningkatkan konjugasi dari ikatan tak jenuh dalam cincin yang berdekatan. (Marlinda, 2012).

Warna ini menandakan hasil yang positif, adapun reaksi yang terjadi pada uji Lieberman Burchard ini adalah sebagai berikut:

9

(Harbone, 1996).

2.4 Reaksi Khusus Untuk Gugus Fungsi Steroid (Akonitin)

2.4.1 Metode Nonaqueous Capillary Electrophoresis (NACE) Identifikasi ini digunakan untuk penentuan tiga alkaloid aconitine,

hypaconitine (HN), aconitine (AN), dan mesaconitine (MN). Pada metode ini menggunakan buffer yang terdiri dari 60 mM amonium asetat, 0,5% asam asetat, dan 15% asetonitril (ACN) dalam metanol dengan kolom kapiler menyatu-silika (50 cm x 75 mm ID). Dalam rentang konsentrasi 12,5-1000 mg / L kurva kalibrasi mengungkapkan hubungan linear antara daerah puncak untuk setiap analit dan konsentrasi. Koefisien korelasi: 0,9997 untuk hypaconitine, 0,9999 untuk aconitine, dan 0,9995 untuk mesaconitine (Lanzhou, P. R., 2004).

Deviasi standar relatif dari waktu migrasi dan daerah puncak dari tiga alkaloid secara berurutan adalah 0,13, 0,57, 0,33 dan 2,87, 1,06, 3,49%. Metode ini berhasil diterapkan untuk menentukan tiga alkaloid yang umum digunakan sebagai obat-obatan herbal tradisional Cina, penemuan dari tiga konstituen berkisar antara 94,7-101,9% untuk HN, 98,3-102,3% untuk AN, dan 98,1-104,6% untuk MN (Lanzhou, P. R., 2004).

10

Sumber: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15349941

2.4.2 Reaksi aconitine dalam etanol encer menggunakan Electro-Spray Ionizationtriple Quad Time Of Flight Mass Spectrometry (ESI-Q-TOF-MS).

Lima hidrolisat terdeteksi, pseudo-molekul mereka adalah 632, 604, 586, 570, 500, masing masing adalah 8-ethyoxyl-14-benzoylaconitine, benzoylaconine, pyraconitine, 8-asetil-14-ethyoxylaconitine, dan aconine. Di antara mereka, 8- ethyoxyl-14-benzoylaconitine dan 8-asetil-14-ethyoxylaconitine diidentifikasi pertama sebagai produk reaksi aconitine dalam etanol encer, dan dengan demikian dapat digunakan sebagai indikator dalam kontrol kualitas Aconitum yang digunakan dalam Pengobatan Tradisional Cina (Peng Tan, Yong Gang Liu, dkk, 2012).

11

Sumber: http://www.ingentaconnect.com/content/govi/pharmaz/2012/00000067/00000004/

art00002?crawler=true

12

BAB 3. PENUTUP

3.1 KesimpulanSteroid adalah kelompok senyawa organik lemak sterol yang tidak

terhidrolisis yang dapat dihasilkan dari reaksi penurunan terpena atau skeluena. Struktur dasar steroid adalah triterpena asiklik. Hormon steroid memiliki sifat lipid soluble sehingga dapat dengan mudah menembus membran sel menuju sitoplasma dan beberapa steroid bersifat anabolik. Jenis-jenis steroid dibagi dua, yaitu: hewan dan manusia, serta tumbuhan. Biosintesis steroid diawali dengan reaksi antara dua molekul Farnesil Pirofosfat sebagai prekusor. Salah satu contoh steroid adalah akonitin.

Akonitin merupakan senyawa beracun yang dihasilkan dari tanaman Aconitium dan dapat digunakan sebagai analgesik dalam dosis kecil. Sifat-sifat akonitin diantaranya adalah akonitin tidak larut dalam air, larut dalam alkohol, sangat beracun,. Akonitin bersumber dari dalam akar spesies Aconitum atau yang banyak dikenal dengan nama aconite, monkshood, wolfsbane, leopard’s bane, women’s bane, devik’s helmet atau rocket biru yang dapat digunakan sebagai obat.

Reaksi umum steroid menggunakan metode Lieberman-Burchard, sedangkan reaksi khususnya menggunakan dua metode, yaitu Metode Nonaqueous Capillary Electrophoresis (NACE) dan Reaksi aconitine dalam etanol encer menggunakan Electro-Spray Ionizationtriple Quad Time Of Flight Mass Spectrometry (ESI-Q-TOF-MS).

3.2 SaranSaran dalam pembuatan makalah ini adalah dicarikan contoh yang

lebih banyak mengenai reaksi khusus dari steroid.

13

DAFTAR PUSTAKA

Andayani, Yayuk. 2003. Mekanisme Aktivitas Antihiperglikemik Ekstrak Buncis

(Phaseolus vulgaris Linn) pada Tikus Diabetes dan Identifikasi

Komponen Aktif. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Aprelia, Fitria; Suyatno Suyatno. 2013. Senyawa Metabolit Sekunder Dari

Ekstrak Etil Asetat Tumbuhan Paku Christella Arida Dan Uji

Pendahuluan Sebagai Antikanker (Secondary Metabolism Compound

From Ethyl Acetate Extract Of The Christella arida Fern And Preliminary

Test As Anticancer). UNJESA journal of chemistry Vol 2 No 3

Aria, B., Chozin, M.A. 2009. Pengaruh Dosis Pupuk Kandang Dan Frekuensi

Pemberian Pupuk Urea terhadap pertumbuhan Dan Produksi Jagung (Zea

Mays L.) Di Lahan Kering. Makalah Ilmiah. Bogor : Departemen

Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Chan, T.Y. 2009. Aconite poisoning. Clinical Toxicology. 47(4):279-285.

Dinan , Laurence dan Lafont, Rene. 2006. Effects and applications of arthropod

steroid hormones (ecdysteroids). Journal of Endocrinology (2006) 191, 1–

8

Gill G: Biosynthesis, secretio n, and metabolism of hormones. In: Endocrinology

and Metabolism, 2nd ed. McGraw-Hill, 1987; 11 – 32   

Harborne, J.B. 1987. Metode Fitokimia Edisi ke dua. ITB: Bandung

Harborne, J.B., 1996. Metode Fitokimia :Penuntun Cara Modern Menganalisis

Tumbuhan, Terbitan Kedua. Penerbit ITB: Bandung.

Heinrich, Michael dkk. 2005. Farmakognosi dan Fitoterapi. Jakarta: EGC

Kee, Joyce LeFever. 2007. Pedoman Pemeriksaan Laboratorium dan Diagnostik

edisi 6. ECG : Jakarta.

Koolman J. 1989 Ecdysone, pp 482. Stuttgart: Thieme Verlag.

Lanzhou, P. R. 2004. Separation and determination of aconitine alkaloids in

traditional Chinese herbs by nonaqueous capillary electrophoresis.

Tersedia online di http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15349941

(Diakses pada 11 September 2015).

14

M. J. Green dan B. N. Lutsky. 1976. Steroids. Annu. Rep. Med. Chem. 11:149-

57.

Marlinda, Mira., dkk. 2012. Analisis Senyawa Metabolit Sekunder dan Uji

Toksisitas Etanol Biji Buah Alpukat (Persea Americana Mill). Jurnal MIPA

UNSRAT Volume 1 Nomor 1

Mukesh, R. 2012. Species of Aconitum. Available at :

http://www.zipcodezoo.com/plants/a/aconitum_napellus (Diakses pada 11

September 2015).

Pelletier, S.W, Mody, N.V. 1979. Chapter 1 : The Structure and Synthesis of C19-

Diterpenoid Alkaloids. In Manske R. H, Rodigro R. The Alkaloids :

Chemistry and Physiology, 17 p 4.

Peng Tan, Yong Gang Liu, dkk. 2012. Reaction product analysis of aconitine in dilute

ethanol using ESI-Q-ToF-MS. Tersedia online di

http://www.ingentaconnect.com/content/govi/pharmaz/2012/00000067/00000004/

art00002?crawler=true (Diakses pada 11 September 2015)

Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Edisi Keempat.

Terjemahan Kosasih Padmawinata. ITB Press. Bandung

Sutedjo, A.Y. (2006). Mengenal Penyakit Melalui Hasil

Pemeriksaan Laboratorium. Jakarta: Amara Books. Hal. 69-

81

W. F. Jones. 1976. Steroids. Int. Rev. Sci., Organic Chemistry Series II, Vol. 8.

Butterworths, London.

W. R. Nes dan M. L. Mc. Kean. 197. Biochemistry of steroids and other

isopentenoids. University Park Press, Baltimore.

15