PENDAHULUAN• Merupakan metabolit sekunder hewan /

tumbuhan

• Asal usul biogenetik mengikuti pola reaksi

pokok sama, menghasilkan kerangka dasar

sama = SIKLOPENTANO PERHIDROFENANTREN

H

R3

R2

R1

A B

C D1

2

3

4

5

6

7

89

10

11

12

13

14 15

16

17

18

19

20

♣ SAPOGENIN STEROID►Sejarah perkembangan obat menunjukkan 3

cara pembuatan ; (i) isolasi, (ii) sintesis, (iii)semisintesis

►Ilustrasi : isolasi 1000 mg kortison dibutuh-kan ± 1000 Kg ginjal sapi, rata-rata berat ginjal sapi 10 – 20 g / buah

►Cara termurah adalah cara semisintesis, mula dicoba mengubah asam empedu, ditemui kesulitan dan membutuhkan bahan awal lebih banyak

• Tahun 1935 Russel E.Marker meneliti bahan bahan murah & mudah didapat

• Tahun 1939 menemukan struktur sapo-genin steroid yang betul

• Russel E.Marker menemukan prosedur mengubah sapogenin steroid ----- preg-nadienon, prosedur kerja DEGRADASI MARKER

• Tahun 1939 – 1942, menemukan sum-ber sapogenin steroid Dioscorea com-posita (barbasco) dan D.macrostachya(cabeza de negro) dikenal “The Mexican Yams”

BEBERAPA PENEMU STRUKTUR

SAPOGENIN STEROIDH2C

C

CH2

CH2

O

CH3

O

C4H8O

OO O

O

WINDAUS 1935 SIMPSON + JACOBS 1935

TSCHECHE + HAGEDORN 1935 MARKER + ROHRMAN 1939

BEBERAPA USAHA MEMBUAT OBAT

STEROID

• Ahli Searle menemukan prosedur mikro-

biologi ----- mengkonversi kolesterol, si-

tosterol, stigmasterol atau 17 – Alkil ste-

rol ----- 17 – on Steroid

• Progesteron oksidasi mikrobiologi -----

11 a – hidroksiprogesteron ----- kortison

dan hidrokortison

• Oksidasi mikrobiologi kolesterol, sito-

sterol, diosgenin ----- 1,4-androstadien-

3,17 dion ----- pirolisis ----- estrogen

• Reduksi 3,O-metilestradiol, hasil dihidro-

lisis ----- 19-Nortestosteron

• Diosgenin, kolesterol ----- 19-metil andro-

stan ----- oksidasi ----- 19-Norsteroid

• Diosgenin, kolesterol, oksidasi mikrobio-

logi ----- testosteron

• Diosgenin ----- 3b-asetoksi-5-androsten-

17-on ----- spironolakton

SITOSTEROL

STIGMASTEROL

17-ALKIL STEROL

17-ON STEROID STEROID

HEKOGENIN

PROGESTERON

11a-HIDROKSI

PROGESTERON

KORTISON

HIDROKORTISON

OKSIDASI

MIKROBIOLOGI

KOLESTEROL

SITOSTEROL

DIOSGENIN

19-METILANDROSTAN

DIOSGENIN

1,4-ANDROSTADIEN-3,17-DION

ESTROGEN

19-NORSTEROID

(19-NORTESTOSTERON)

3-O-METILESTRADIOL

SPIRONOLAKTON3b-ASETOKSI-5-

ANDROSTAN-17-ON

OKSIDASI

REDUKSI

OKSIDASI

MIKROBIOLOGI

OKSIDASI

-Kocok dengan air ---- busa

-Hemolisis butir darah merah

- Hidrolisis asam

STEROID ALAM

BEBASBENTUK GLIKOSIDA

STEROLIN KARDIOAKTIF

SAPONIN

GULA AGLIKON SAPOGENIN

TRITERPENOID

TRITERPEN

STEROID

STEROL

PEMBAGIAN SAPOGENIN STEROID

SAPOGENIN STEROID

ALAM (C-27)

CABANG TANPA - N CABANG DENGAN - N

SPIROSOLAN NON-SPIROSOLAN

SPIROSTAN

NON-SPIROSTAN

SOLASODAN TOMATIDAN

O

O

O

HN

ONH

TURUNAN STEROID YANG BANYAK DIGUNAKAN

A. GOLONGAN GLUKOKORTIKOID

a. Turunan 4-Pregnen-3,20-Di-on

C

O

CH2

O

Nama Generik 6-C 9-C 11-C 17-C 21-C

α α β α β α

Kortison H H C=O H H OH OH

Hidrokortison H H OH H H OH OH

Fludrokortison H F OH H H OH OH

Medrison CH3 Cl OH H H H H

b. Turunan 1,4-Pregnadien-3,20-DionC

O

CH2

O

Nama Generik 6-C 9-C 11-C 17-C 24-C

α α β α β α

Prednison H H =O H OH OH

Prednisolon H H OH H H OH OH

Meprednisolon CH3 H OH H H OH OH

Dexamethason H H OH CH3 H H OH

Betamethason H F OH H CH3 OH OH

Triamcinolon H F OH H H OH OH

Fluocortelon F H OH CH3 H OH OH

Fluorometolon CH3 F OH H H OH H

B. GOLONGAN KONTRASEPTIK

a. Turunan Progesteron

C

O

CH3

O

Nama Generik 10 - C 17 - C Tambahan

β α

Progestin -CH3 H -COCH3

Dydrogesteron -CH3 H H

Magesterol Asetat -CH3 -OCOCH3 6-CH3

Hidroksi Progesteron Kaproat -CH3 H OCO(CH2)4CH4

Ethisteron -CH3 -C≡CH -OH

Noretindrone H -C≡CH -OH 19-Nor CH3

Ethynodiol Diasetat H -C≡CH -OH

Ethinylestrenol H -C≡CH -OH cincin A aromatik

Norgestrol H -C≡CH -OH 13-C2H5

Dimethisterone H -C≡CH -OH 6-CH3

Norethynodrel Δ6 -C≡CH -OH

b. Turunan Estron

Nama Generik 3 - C 17 - C

a b

Estron -OH C=O

Estradiol -OH H -OH

Ethinyl astradiol-3-O-Methyl -OH C≡CH -OH

17-Ethinyl Estradiol (Mestranol) -O-CH3 C≡CH -OH

C. GOLONGAN ANDROGENIK

Turunan 17b-Hidroksi Androstan

OH

O

Nama Generik 5-C 9-C 11-C 17-C

Testosteron H H H

Metil Testosteron H H CH3

Fluoxymesteron FH H CH3

Mesterolon 5-H H OH H

Methandostenolone H H CH3

Nondrolon (Durabolin) H 10-Nor CH3

D. GOLONGAN MINERALOKORTIKOSTEROID

Turunan Aldosteron

E. GOLONGAN ANTAGONIS MINERALOKORTIKOSTEROID

Turunan Spironolakton

CHC

O

CH2OH

O

H

H

OH

H

O S C CH3

O

CH3

O

O

SUMBER SAPOGENIN STEROID ALAM

Sapogenin / Tanaman asal Tempat tumbuh

Diosgenin

Dioscorea sylvatica Transvaal & Nepal

D. composita Amerika Tengah

D. mexicana Mexico

D. deltoidea India

D. prazeri India

D. tokoro Japan

D. hispidus, costus Indonesia

Trillium sp Amerika Utara

Trigonella foenum-graecum India, Mesir & Maroko

Sapogenin / Tanaman asal Tempat tumbuh

Hekogenin

Agave sisalana Amerika Subtropis

Hechtia texensis Amerika Tengah

Sarsapogenin

Yucca sp Amerika Tenga

Smilax sp

Sarmentogenin

Strophanthus sp Afrika

Solasodin

Trigonella foerum-graecum Indonesia

Solanum macrantum Indonesia

Solanum khasianum Indonesia

CIRI-CIRI SAPOGENIN STEROID

• KELOMPOK STEROID C-27,TERIKAT SEBAGAI

GLIKOSIDA

• BERBUSA DENGAN AIR, MEMECAH BUTIR

SEL DARAH, RACUN IKAN (MAMALIA TIDAK

MENGABSORPSI SAPOGENIN STEROID)

• CINCIN CABANG SPIROKETAL DAN SPIRO-

AMINOKETAL TERIKAT PADA ATOM C-16 DAN

C-17 DENGAN KEDUDUKAN b

• BIDANG CINCIN F TERLETAK TEGAK LURUS

PADA BIDANG CINCIN E

KERANGKA INTI SAPOGENIN STEROID

• Kerangka inti perhidrosiklopentanofenantren, dengan

subtituen metil angular pada atom C-10 dan C-13

• Fusi cincin D/C dan C/B selalu berkonfigurasi trans,

cincin A/B bisa berfusi sis atau trans

• Inti perhidrosiklopentanofenantren, dibuktikan dengan

didehidrogenasi katalisator selenium menghasilkan

hidrokarbon Diels

O

O

H2 / Se

CINCIN CABANG SAPOGENIN STEROID

• Golongan spirostan bila didehidrogenasi -----

keton delapan atom karbon + hidrokarbon Diels

• Reaksi hidrogenasi, brominasi dan reduksi Cle-

mensen ----- petunjuk cincin cabang adalah

keton yang terikat sebagai spiroketal

• Gugus spiroketal E (tetrahidrofuran) terikat

langsung pada kerangka inti steroid pada atom

C-16 dan C-17 ----- oksidasi ----- asam etio (allo)

bilianat

• Cincin F dibuktikan sebagai tetrahidropiran -----

pemanasan 200o dengan anhidrida asetat -----

furostan – 26 – ol asetat

• Cincin E dan F dihubungkan C-22 sebagai ikatan spiro -

---- mungkin a (seri 22R) atau b (seri 22S) ---- belum

dapat dibukitkan dengan reaksi kimia

O

O

COOH

COOH

SAPOGENIN STEROID ASAM ETIO (ALLO) BILIANAT

O

O

O

OAc

200o C

Ac2O

SAPOGENIN STEROID 3b,26-DIASETOKSI-20,22 FUROSTAN

O

O H2OH

O

OH

O

CrO3

HOOCOBr2

O

O

Br2

dehidrogenasi

HIDROKARBON DIELS

C8H16 +O KETON

STRUKTUR (25x) – 5x – SPIROSTAN

O

O

H

HA B

C D

E

F

1

27

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

19

18

15

1617

20

21 22

23

24

26 25

NOMENKALTUR SAPOGENIN STEROID

• BERDASAR INTERNATIONAL UNION of PURE and

APPLIED CHEMISTRY (IUPAC) dan INTERNATIONAL

UNION of BIOCHEMISTRY (IUB)

1. Nama spirostan untuk struktur di atas, yaitu 16,22-

22,26 – diepoksi kolestan

2. Subtituen pada kerangka inti dibawah bidang diberi

prefiks (indeks) a, dan tidak diketahui x (psi)

3. Konfigurasi C-16 dan C-17 jika berbeda untuk spiro-

stan diberi petunjuk 16 b (H) dan 17 b (H)

4. Konfigurasi pada atom C-20 dan C-22, jika berbeda

dengan struktur di atas, digunakan aturan sikuen

(aturan R – S), kalau belum diketahui ditandai x

5. Subtituen pada cincin F (C-23, C-24, C-25 atau C-26)

dijelaskan kedudukannya dengan aturan sikuen,

belum diketahui ditandai x

6. Cincin F biasa digambarkan sebagai konfigurasi

kursi ----- menggambarkan konfigurasi C-22,

spirostan alam ditetapkan 20S dan 22R)

O

O

H

H

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

19

18

15

1617

20

2122

23

24

26 25

HO

OH

H H

CH2OHH

H

HH

H H

O

O

H

H

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

19

18

15

1617

20

21 22

23

24

26 25

HO

H CH3

HH

H

H

H Br

(25S) - 5 b - SPIROSTAN - 1 b, 3 b, 27 TRIOL (24R) - BROMO - (25R) - 5 b - SPIROSTAN - 3 b - OL

SAPOGENIN STEROID ALKALOIDA BELUM DITETAP

KAN, BEBERAPA NAMA YANG BIASA DIGUNAKAN

1. Nama induk 27 – azaspirostan untuk cabang cincin

spiroaminoketal

2. Ketentuan lain mengikuti aturan spirostan

3. Ada yang menggunakan spirosolan pengganti 27 –

azaspirostan

♥ (22R, 25R)-5a-27-azaspirostan = (22R, 25R)-5a-spirosolan

♥ (22S, 25S)-5a-27-azaspirostan = (22S, 25S)-5a-spirosolan

4. Membedakan epimer 22R dan 22S diberi nama induk

berturut-turut solasodan dan tomatidan (tanpa sub-

tituen) dan ditetapkan dengan konfigurasi sbb :

O

HN

H

H

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

19

18

15

1617

20

21 2224

26

25

CH3H

H

H

(22S, 25S) - 5 a - 27 AZASPIROSTAN

23

O

HN

H

H

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

19

18

15

1617

20

2122

23

24

26 25

H

CH3H

HH Br

(22R, 25R) - 5 a - 27 AZASPIROSTAN

ATURAN SIKUEN KONFIGURASI KARBON

ASIMETRIS

• Mula-mula tetapkan dengan konvensi Platner,

yang merupakan perubahan aturan Fieser :

• Potong ikatan heteroatom cincin E dan F, tarik

lurus ketas sehingga 26 – CH2N (H2) atau 26 –

CH2O terletak diujung atas

• Proyeksi menurut aturan Fieser,subtituen sebe-

lah kiri beri prefeksi bF dan kanan aF (indeks Funtuk membedakan subtituen pada inti dasar)

• Pakai aturan konfigurasi absolut Fieser (D, L)– 20 bF (aF) = 20 L (20D) = 20 S (20R)

– 22 bF (aF) = 22 L (20D) = 22 S (20R)

– 25 bF (aF) = 25 L (20D) = 25 S (20R)

O

O

D

E

F

8

13

14

18

15

1617

20 23

24

26b

aa

O

HN

D

E

F

8

13

14

18

15

1617

20 23

24

26b

aa

C

C

C

C

C

CH2O

H3C

OO

17

20

22

25

b

a

25

C

C

C

C

C

CH2N

H3C

NHO

CH3

17

b

26

a

20 bF ,22 aF ,25 aF - SPIROSTAN

20 bF ,22 aF (N) ,25 aF - SPIROSOLAN

22

22 25

25

22

20

O

O

D

E

F

8

13

14

18

15

1617

20 23

24

26 a

O

HN

D

E

F

8

13

14

18

15

1617

20 23

24

26a

a

25

20 bF ,22 aF ,25 aF - SPIROSTAN

22 L, 22 D, 25 D - SPIROSTAN

25 R - SPIROSTAN

20 bF ,22 aF ,25 aF - SPIROSOLAN

20 L, 22 D, 25 D - SPIROSOLAN

20 S, 22 R, 25 R - SPIROSOLAN

( 22 R, 25 R ) SPIROSOLAN

SOLASODAN

22

22 25

H

27

O

HN

D

E

F

8

13

14

18

15

1617

20

23

24

26

aa

22 25 20 bF ,22 bF ,25 bF - SPIROSOLAN

20 L, 22 L, 25 L - SPIROSOLAN

20 S, 22 S, 25 S - SPIROSOLAN

( 22 S, 25 S ) SPIROSOLAN

TOMATIDAN

TANPA SUBTITUEN PADA KERANGKA INTI

SKRINING DAN ANALISIS SAPOGENIN

STEROID

• SYARAT PROSEDUR SKRINING :

1. Prosedur dan peralatan sederhana

2. Selektif

3. kuantitatif atau semikuantitatif

4. relatif cepat

• DIPERLUKAN DUA TAHAP SKRINING

• 1. UJI PENDAHULUAN

a. Uji busa

b. Uji warna Liebermann – Bouchard

c. Uji warna Carr - Price

• 2. UJI LANJUTAN

• 2. UJI LANJUTAN

a. Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Gol. Spirostan

aa. Analisis Kromatografi Lapis Tipis

ab. Analisis Spektrofotometer Inframerah

ac. Analisis Spektrofotometer Ultraviolet

b. Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Gol. Spirosolan

1. UJI PENDAHULUAN

a. Uji busa

0,5 g serbuk kering sampel dalam tabung reaksi, tambah 10 ml

air mendidih, dingin ----- kocok ----- busa tahan > 10 menit (ukur

tinggi busa), busa tidak hilang dengan penambahan 1 tetes HCl

2 M

b. Uji warna Liebermann – Bouchard

0,5 g serbuk kering sampel dalam tabung reaksi, tambah 5 ml

kloroform ----- panaskan diatas tangas air sambil dikocok -----

dinginkan. Satu ml filtrat + pereaksi Liebermann – Bouchard

(20 tetes anhidrida asetat dengan 1 tetes asam sulfat pekat) -----

amati perubahan warna. (reaksi positif sapogenin steroid -----

merah atau ungu ----- perlahan menjadi biru)

c. Uji warna Carr – Price

Totolkan filtrat diatas (b) di atas lempeng KLT, ----- kering -----

semprot perekasi Carr – Price (larutan jenuh Antimon (III) klori-da dalam kloroform) ----- lempeng panaskan 105 -110o C ----- (re-

-aksi positif sapogenin steroid ----- ungu merah). Jika terganggu,

elusi dengan eluen dari campuran kloroform, metanol dan air

perbandingan volume (435 : 15 : 1) atau BAW (4 : 1 : 1) -----semprot dengan pereaksi Carr - Price

SKRENING DAN ANALISIS SAPOGENIN

STEROID- Uji busa

-Uji warna

-Uji susut pengeringan 105o C

Timbang

Soksletasi dengan 200 ml n-heksan

destilasikeringkan tanur 50o C

kering tanur 105o C, 1 jam

+ 300 ml etanol 80%

refluks 1 jam

Timbang, orientasi lemak + kotoran saring

CONTOH SERBUK

KERING

50 g serbuk contoh

sisa

sisa kering

n-heksan pencuci Sisa contoh

Sisa contoh

Cuci 3 x 50 ml Et-OH 80%

Saring

UJI KLT

Buang

+ EtOH 80% ad 500,0 ml

- pipet

SISAFILTRAT

Ampas3xFiltrat Filtrat ke-3

FILTRAT GABUNGAN

FILTRAT GABUNGAN

Spirostan Spirosolan

ALKALOIDA TOTAL SOLASODIN

kisatkan kisatkan

+ 7,5 ml HCl 1 M + 3 ml HCl 1 Mrefluks 3 jam refluks 3 jam

+ 7,5 ml NaOH 1 M + NaOH 1 M ad basa

+ 3 ml HOAc + 3 x 5 ml CHCl3+ H2O ad 25,0 ml

Spektrofometri

Spirosolan

10,0 ML

(1,0 g Contoh)

2,0 mL

(200 µg Contoh)

Sisa

Hidrolisat

Hidrolisat netral

Hidrolisat

Sisa kering

Hidrolisat basa

Hidrolisat netral Lapisan airLapisan CHCl3

Lapisan CHCl3 Lapisan Air

kisatkan

buang

+ 2,0 ml CHCl3

pipet

kolom kromatografi

kisatkan

+ HOAc 20% ad 10,0 ml

pipet

sisa

Lar. CHCl3 2 ml

Lapisan CHCl3 1,0 ml

eluat

sisa

Lar cont 10,0 ml

Spektrofotometri

KLT / HPLC

SPEKTROFOTOMETRI

3,0 2,0 1,0 ml

+ HOAc 20% ……………………….. 2 3 4 ml

+ dapar asetat ………………………. 5 5 5 ml

+ jingga metil ……………………….. 1 1 1 ml

- Kocok 10’ …………………………. + + +

+ CHCl3 ………………………………. 5,0 5,0 5,0

- Ambil lapisan …………………….. CHCl3 CHCl3 CHCl3

+ Na2SO4 anh ……………………….. 250 250 250 mg

- Saring ……………………………… + + +

- Ambil filtrat ……………………….. CHCl3 CHCl3 CHCl3

- Masukkan dalam ………………… + + +

- Ukur resapan …………………….. A425 A425 A425

kisatkan sampai kental

cuci 3 x 5 ml n-heksan

+ HCl 12 M ad pH 4, refluks 5 jam

+ NaOH 4 M ad basa

+ 3 x 5 ml n-heksan, pisahkan

buang

Spirostan

50,0 ml

(5,0 g contoh

Sisa kental

Hidrolisat

Hidrolisat basa

Lap. n-Hekasan

(basa)

Lap. air

- cuci dengan air

+ Na2SO4 anhidrat, saring kuantitatif

- kisatkan

- keringkan tanur 105o C

- timbang, + 2,0 ml CHCl3

Lap. n-Hekasan

(basa)

Lap. n-Hekasan

(netral)

Filtrat

Sisa

Sisa kering

Lar. CHCl3 2,0 ml

+ 5,0 ml H2SO4 94% kisatkan

KBr / Muyol

Lar. CHCl3 2,0 ml

1,0 ml5 – 10 ug 6 – 10 ug

Larutan contoh

Dlm H2SO4 94%

Sisa

Sediaan

I MA250KLT / HPLC

SINTESIS STEROID

HEKOGENIN DIOSGENIN SOLASODIN STIGMASTEROL KOLESTEROL

INTERMED-1

PROGESTERON

INTERMED-2

INTERMEDI-3

INTERMED-4

INTERMED-5

GOL.KORTIKOKO

RTIKOSTEROID

STIGMAS-1

STIGMAS-2

DIOSODIN-1

INTERMED-4a

GOL.MINERALOK

ORTIKOSTEROID

DIOSODIN-2

GOL.ANTAGONIS

MINERALOKORTI

KOSTEROID

Oksi-MBio

STIGMKOL-1

ANDROGEN STIGMKOL-2

ESTROGEN

19 NOR

TESTOSTERON

GOL.KONTRASE

TIK ORAL

SENYAWA-SENYAWA SINTESIS STEROID

O

O

HO

O

HN

HO

O

O

HEKOGENIN SOLASODIN DIOSGENIN

HO

O

O

DIOSGENIN

AcO

Br

Br

STIGMASTEROL

HO

KOLESTEROL

HO

O

O

AcO

O

C

O

HO

O C

O

HO

O

H2C OAc

HO

O C

O

HO

O

H2C

C

O

HO

O

H2C

INTERMED-2 INTERMED-3 INTERMED-4

INTERMED-4a INTERMED-5 GOL.GLUKOKORTIKO STEROID

HO

C

DIOSODIN-1

AcO

O

HO

O

DIOSODIN-2

AcO

CH

HO

CHO

STIGMAS-1

HC

HO

STIGMAS-2

CH

N O

STIGMKOL-1

O

STIGMKOL-2

O

O O

KONVERSI DIOSGENIN MENJADI PROGESTERON

MENURUT PROSEDUR DEGRADASI MARKER

AcO

O

O

3-b-ASETOKSI DIOSGENIN

AcO

AcO

3,16-DIASETOKSI PSEUDODIOSGENIN

AcO

C

C

O

O

OAc

CrO3Ac2O

200O

AcO

C

3-b-ASETOKSI-5,16-PREGNADIEN-20-ON

O

AcO

C

3-b-ASETOKSI-5-PREGNEN-20-ON

O

O

C

PROGESTERON

O

HOAc H2 /Pd

t=Kamar

P=1 atm

(1) OH-

(2) At(t-Bt)

KONVERSI SOLASODIN MENJADI PROGESTERON

MENURUT PROSEDUR DEGRADASI MARKER

AcO

O

HN

3-b-ASETOKSI SOLASODIN

AcO

AcHN

3,16-DIASETOKSI PSEUDOSOLASODIN

AcO

C

C

O

O

NHAc

CrO3Ac2O

200O

AcO

C

3-b-ASETOKSI-5,16-PREGNADIEN-20-ON

O

AcO

C

3-b-ASETOKSI-5-PREGNEN-20-ON

O

O

C

PROGESTERON

O

HOAc H2 /Pd

t=Kamar

P=1 atm

(1) OH-

(2) At(t-Bt)