mata kuliah kimia organik bahan alam laut - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum...

125
1 LAPORAN HIBAH PENULISAN BUKU AJAR MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT Oleh HANAPI USMAN Dibiayaioleh dana DIPA Layanan Umum Universitas Hasanuddin Tahun 2014 SK Rektor Unhas Nomor : 813/UN4.12/PP.12/2014 JURUSAN KIMIA FAK. MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN 2014

Upload: trinhkhanh

Post on 30-Jan-2018

257 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

1

LAPORAN HIBAH PENULISAN BUKU AJAR

MATA KULIAH

KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT

Oleh

HANAPI USMAN

Dibiayaioleh dana DIPA Layanan Umum

Universitas Hasanuddin Tahun 2014 SK Rektor Unhas Nomor : 813/UN4.12/PP.12/2014

JURUSAN KIMIA FAK. MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN 2014

Page 2: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

2

HALAMAN PENGESAHAN HIBAH PENULISAN BUKU AJAR

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS HASANUDDIN

TAHUN 2014

Judul Buku Ajar : Kimia Organik Bahan Alam Laut

Nama Lengkap : Prof. Dr. Hanapi Usman, M.Si

NIP/NIDN : 195702281987031001/ 0028025702

Pangkat?Golongan : Pembina Utama/IVd

Jurusan : Kimia

Fakultas/Universitas : MIPA/ Universitas hasanuddin

Alamat e-mail : [email protected]

Biaya : Rp. 5.000.000,-

Dibiayai oleh : DIPA BOPTN Universitas Hasanuddin th. 2014 SK. Rektor universitas Hasanuddin Nomor : 813/UN4.12/PP.12/2014

Makassar, 25 Oktober 2014

Dekan Penulis

u.b. Wakil Dekan Bid. Akademik

Dr. Eng. Amiruddin Prof. Dr. Hanapi Usman, M.Si NIP 197205151997021002 NIP. 195702281987031001

Mengetahui, Ketua LKPP, Universitas Hasanuddin

Prof. Dr. Ir. Lella Rahim, M.Sc NIP. 196305011988031004

Page 3: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

3

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah Yang Maha Pengasih, telah

memberi kemampuan ke pada penulis sehingga dapat menyelesaikan tulisan buku

ajar Kimia Organik Bahan Alam Laut atau disingkat OBAT sebagai mana adanya.

Buku ajar ini dibuat untuk memenuhi kebutuhan pembelajaran di jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin. Isi buku

ajar ini merujuk pada berbagai buku literatur dan jurnal yang memuat hasil-hasil

penelitian dari berbagai peneliti bahan alam laut, sebagaimana tercantum dalam

daftar pustaka. Untuk itu kami mengucapkan banyak terima kasih kapada mereka,

semoga menjadi amal kebaikan bagi yang bersangkutan.

Isi buku ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, oleh sebab itu akan selalu

mengalami perbaikan dan terus menerus akan dikembangkan, karenanya terbuka

terhadap perbaikan dan masukan dari berbagai pihak.

Buku ajar ini menjelaskan tentang beragam molekul organik bahan alam laut

khususnya kelompok metabolit sekunder meliputi karakteristik molekul, korelasi

biogenetik, reaksi-reaksi yang spesifik, sifat bioaktivitas dan sumber molekul serta

prospek pemanfaatan molekul organik alam laut.

Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu terwujudnya buku ajar ini.

Makassar, 25 Oktober 2014

Penulis

Page 4: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

4

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... i

KATA PENGANTAR .............................................................................................. ii

DAFTAR ISI ………………………………………………………..…………...... iii

BAB I. PENDAHULUAN ……………………………………………….....….... 1

1.1. Gambaran Profil Lulusan Program Studi Kimia …………….......…. 1

1.2. Kompetensi Lulusan …………..…………………………….....….... 3

1.3. Analisis Kebutuhan Pembelajaran …………..…….………….....….. 5

1.4. Tinjauan Mata Kuliah …………………..……………………......…. 8

1.5. Rancangan Pembelajaran .................................................................... 9

Daftar Pustaka .......................................................................................... 19

BAB II. TERPENOID LAUT ……………….……………………………....…. 20

2.1. Pendahuluan ……………………..……………………….……..…. 20

2.2. Monoterpenoid ……………………………………..…………..….. 21

2.3. Seskuiterpen ……………………………………………..……….…24

2.3.1. Biositesis Seskuiterpen ………………………….……...…. 25

2.3.2. Seskuiterpen Furan …………………………….……….…. 33

2.3.3. Seskuiterpen Kuinon ……………………………………… 36

2.3.4. Seskuiterpen Fenolik …………………………………….... 44

2.4. Diterpenoid ……………………………………………………….. 45

2.4.1. Diterpen Hidrokuinon dan Kuinon …….………………… 60

2.4.2. Furanoterpen 21 …………………………..…………….… 62

2.4.3. Diterpen Glikosida …………………………………..….… 65

2.5. Sesterpen …………………………………………………….…… 65

2.6. Triterpen ……………………………………………….…………. 70

2.7. Saponin Triterpen …………………………………………….…... 75

2.8. Karotenoid ……………………………………………….…….… 78

Contoh Soal ............................................................................................ 80

Daftar Pustaka …………………………………………..................…… 81

BAB III. STEROID LAUT ………………………………………….……....….. 84

Page 5: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

5

3.1. Pendahuluan …………………………………………….…………. 84

3.2. Sterol Laut ………………………………………………………… 84

3.2.1. Steroid Laut 2l atom karbon …………………………....…. 85

3.2.2. Steroid Laut 22 atom karbon …………………………...…. 86

3.2.3. Steroid Laut 24 atom karbon …………………………….... 86

3.2.4. Steroid Laut 26 atom karbon …………………………...…. 86

3.2.5. Steroid Laut 27 atom karbon …………………………….... 87

Contoh Soal .............................................................................................. 92

Daftar Pustaka ……………………...........…….…………………….…. 93

BAB IV. ALKALOID ……………………………………………....………....…. 94

4.1. Pendahuluan ……………………………………………………….. 94

4.2. Pirol Alkaloid ……………………………………….………….… 94

4.3. Alkaloid Imidazol ………………………………………….…….... 96

4.4. Piridin dan Piperidin ……………………………………….…….... 97

4.5. Alkaloid Turuna Purin ………………..…………………….….… 100

4.6. Kuinolisidin dan Indolisidin ………..…………………….…...…. 101

4.7. Indol Alkaloid ……………………..……………….………….…. 102

4.8. Quinolin dan Isoquinoline Alkaloids ………………………..…… 108

4.9. Miscellaneous Alkaloid .…………………………….…………... 111

Contoh Soal .......................................................................................... 117

Daftar Pustaka ………………………...........…….………………..….. 118

Page 6: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

6

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Gambaran Profil Lulusan Program Studi Kimia

Kimia Organik Bahan Alam Laut dapat disingkat (OBAT) merupakan

bahagian dari kimia organik yang mengkaji mengenai produk kimia alam laut lebih

khusus molekul organik metabolit sekunder yang dihasilkan oleh berbagai organisme

laut. Mata kuliah ini sangat penting bagi mahasiswa kimia untuk memahami

keanekaragaman biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang

menyertainya. Mahasiswa dapat mengetahui sumber dan asal-usul biogenetik

molekul, mengenal keunikan molekul organik bahan alam laut serta mengetahui

berbagai manfaat dan prospek pengembangannya. Mahasiswa memiliki kesadaran

tentang kekayaan benua maritim terrutama kelimpahan keanekaragaman biomolekul

yang terpendam di dalamnya. Penguasaan pengetahuan tersebut akan menunjang

pencapaian profil lulusan Prodi Kimia FMIPA Unhas, yang dapat berperan sebagai:

(1). Inovator, motivator pengembangan dan pemanfaatan kimia

(2). Peneliti di bidang ilmu kimia,

(3). Pranata laboratorium kimia,

(4). Pengajar ilmu kimia di tingkat SMA/SMK/MA/Bimbingan Belajar,

(5). Pembelajar yang baik dalam ilmu kimia pada strata yang lebih tinggi, atau

(6). Wirausahaan di bidang produsen/penggunaan bahan kimia, khususnya yang

berkaitan dengan bahan alam alam laut.

Untuk menghasilkan lulusan dengan profil seperti di atas maka perlu adanya

deskripsi capaian pembelajaran minimum. Adapun kaitan antara profil lulusan Prodi

Kimia FMIPA Unhas dengan capaian pembelajaran minimum dipaparkan seperti

dalam Tabel 1.1.

Page 7: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

7

Tabel 1.1 Capaian Pembelajaran Minimum Profil Lulusan Prodi Kimia FMIPA Unhas

Propil Lulusan Prodi S1 Kimia

FMIPA Unhas Capaian Pembelajaran Minimum

1 Peneliti di bidang ilmu

kimia

Mampu melaksanakan suatu penelitian kimia

Mampu menganalisis hasil-hasil pengukuran

dari instrumen kimia modern

Mampu mengkomunikasikan hasil-hasil

penelitian kimia

Memiliki moral, etika, dan kepribadian yang

baik di dalam melaksanakan penelitian dan

mengkomunikaskan hasil penelitian

2 Pranata laboratorium kimia

Mampu menata laboratorium kimia dengan

baik

Mampu mengoperasikan instrumen standar

laboratorium kimia

Mampu membuat larutan standar

Memiliki pengetahuan yang memadai

tentang manajemen limbah laboratorium

kimia

3 Pengajar di ilmu kimia di

tingkatSMP/SMA/SMK/MA

Mengusai konsep dasar ilmu kimia

Mampu berkomunikasi dengan baik

Memiliki moral, etika, dan kepribadian yang

baik di dalam menyelesaikan tugasnya

4

Pembelajar yang handal

dalam ilmu kimia pada

strata yang lebih tinggi

Mengusai konsep dasar ilmu kimia

Mampu melaksanakan suatu penelitian kimia

Mampu menganalisis hasil-hasil pengukuran

dari instrumen kimia modern

Mampu mengkomunikasikan hasil-hasil

penelitian kimia

Mampu mengikuti perkembangan IPTEKS

Page 8: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

8

5

Wirausahaan di bidang

produsen/penggunaan bahan

kimia, khususnya yang

berkaitan dengan bahan

alam benua maritim

Mengusai konsep dasar ilmu kimia

Memiliki pengetahuan yang memadai

tentang sifat-sifat bahan kimia

Memiliki kemampuan mengelolah bahan

kimia

Memiliki kesadaran, kepedulian, dan

komitmen terhadap pengembangan dan

pemanfaatan sumber daya alam benua

maritim

1.2. Kompetensi Lulusan

Berdasarkan kurikulum berbasis standar KKNI Prodi Kimia yang telah

dirumuskan, dan mulai diterapkan pada tahun akademik 2014/2015, pembelajaran

yang diberikan dalam mata kuliah Kimia Organik Bahan Alam Laut menunjang

pencapaian kompetensi lulusan Prodi Kimia sebagaimana dirumuskan berikut:

A. Penguasaan Pengetahuan (PP)

1. Menguasai konsep teoritis tentang struktur molekul, sifat, perubahan energi

dan kinetik, identifikasi, pemisahan, karakterisasi, transformasi, sintesis dan

biosintesis molekuler.

2. Menguasai pengetahuan tentang fungsi, cara mengoperasikan instrumen

kimia yang umum, dan analisis data dari instrumen tersebut.

3. Menguasai prinsip dasar piranti lunak analisis dan sintesis pada bidang kimia

umum atau lebih spesifik (kimia organik, biokimia, kimia analitik, kimia

fisika, atau kimia anorganik).

B. Kemampuan Kerja (KK)

1. Memiliki keterampilan analisis dan kemampuan untuk menerapkan berbagai

metode, prinsip dasar, dan logika kimia dalam memecahkan masalah kimia.

2. Memiliki kemampuan dan keterampilan dalam pengolahan data dan

informasi secara kimia.

Page 9: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

9

3. Memiliki kemampuan dan keterampilan melakukan penelitian dengan

menerapkan pengetahuan dan teknologi terkait dalam proses identifikasi,

isolasi, transformasi, dan sintesis kimia secara mandiri.

4. Memiliki kemampuan mengelola bahan kimia di lingkungan dan proses

manufaktur pada institusi pemerintah dan swasta.

5. Memiliki kemampuan menerapkan dan mengaktualisasikan konsep kimia

dalam kehidupan berwirausaha.

6. Memiliki kemampuan mengidentifikasi dan menganalisis permasalahan yang

ada pada masyarakat.

7. Memiliki kemampuan mengikuti perkembangan IPTEKS.

C. Karakter dan Kepribadian (KDK)

1. Bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa.

2. Memiliki moral, etika, dan kepribadian yang baik dalam menjalankan

tugasnya.

3. Berperan sebagai warga negara yang bangga dan cinta tanah air serta

mendukung perdamaian dunia.

4. Memiliki kesadaran, kepedulian, dan komitmen terhadap pengembangan dan

pemanfaatan sumber daya alam berbasis benua maritim.

5. Memiliki pemahaman, kesadaran dan kearifan tentang berbagai aspek sosial,

ekonomi dan budaya akibat dampak laju perkembangan IPTEKS yang pesat.

6. Menghargai keanekaragaman budaya, pandangan, kepercayaan, dan agama

serta pendapat/temuan original orang lain.

Adapun kompotensi yang ditunjang oleh mata kuliah Kimia Organik Bahan

Alam Laut dipaparkan dalam Tabel 1.2.

Page 10: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

10

Tabel 1.2 Kompetensi Lulusan Prodi Kimia FMIPA Unhas yang Didukung oleh Mata Kuliah Organik Bahan Alam Laut

MK PK KK KDK

Kimia

Organik

Bahan

Alam

Laut

1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8

√ √ √ √ √ √ √

1.3. Analisis Kebutuhan Pembelajaran

Pembelajaran Kimia Organik Bahan Alam Laut (OBAT) memiliki korelasi

inheren dengan mata kuliah Kimia Organik Bahan Alam (KOBA). Merupakan mata

kuliah simpul bidang organik karena di kajiannya meliputi pengenalan struktur

molekul organik, pengaruh stereokimia terhadap reaksi molekuler, sintesis dan

biosintesis. Mata kuliah ini sangat menunjang mata kuliah Praktikum Kimia Organik

dan mata kuliah tergolong tugas akhir mahasiswa, di antaranya adalah mata kuliah

Seminar I, Seminar II, dan Skripsi pada semester berikutnya dan bermuara kepada

penguatan capaian kompetensi lulusan Prodi Kimia. Kemampuan mahasiswa untuk

menyerap dan menguasai mata kuliah ini masih rendah, untuk itu diperlukan

sistimatika dan metode pembelajaran yang bertalian dengan karakter mata kuliah ini.

Selain perbaikan sistimatika penguatan konten mata kuliah, juga diperlukan

penyempurnaan sistem, metode pembelajaran yang lebih sesuai. Untuk itu perlu

dipikirkan dengan sungguh-sungguh tentang norma pedagogis yang akan digunakan

di dalam pembelajaran.

Di dalam upaya untuk memahami norma pedagogis yang sesuai dengan

kebutuhan pembelajaran mata kuliah Kimia Organik Bahan Alam Laut, maka

diperlukan identifikasi dan penyesuaian terhadap babarapa hal berikut.:

1) Kondisi awal mahasiswa;

2) Norma pedagogis pemilihan materi pembelajaran;

3) Pendekatan pembelajaran yang dilakukan; dan

4) Metode Pembelajaran yang digunakan.

Page 11: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

11

(a) Kondisi awal peserta mata kuliah Kimia Organik Bahan Alam Laut

Mahasiswa peserta mata kuliah Kimia Organik Bahan Alam Laut adalah

mahasiswa semester VI sehingga dapat diharapkan telah memiliki pengetahuan dasar

kimia yang kuat. Dari segi psikologi, mereka telah mulai memasuki ranah

kedewasaan, sehingga di dalam merangcang sistem pembelajaran yang diterapkan

kepadanya harus mempertimbangkan aspek pedagogis terpelajar dewasa, di

antaranya: (1) mereka sudah mampu menelusuri materi pembelajaran di banyak

media, dan (2) suka mengespresikan diri mereka, mempresentasikan sesuatu, dan

mengemukan pendapat. Meskipun demikian, kemampuan berpikir secara analisis,

sintesis dan holistic tidaklah paralel dengan kedewasaan, melainkan melalui latihan

problem solving yang banyak. Kemampuan berpikir analisis, sintesis dan holistik

sangat diperlukan dalam dunia kerja.

Kondisi awal mahasiswa sebagaimana telah digambarkan di atas sangat

cocok dengan penerapan sistem pembelajaran dengan metode Student Center

Learning (SCL), sejalan dengan itu, Unhas telah menetapkan SCL sebagai pilihan

dalam penyelenggaraan proses pembelajaran tiap-tiap matakuliah. Disamping dapat

meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang substansi mata kuliah, sistem ini juga

memberikan peluang kepada setiap mahasiswa untuk mengekspresikan diri melalui

teknik presentasi dan mengemukakan pendapat tanpa mengucilkan pendapat orang

lain.

(b) Norma pedagogis pemilihan materi pembelajaran

Substansi pembelajaran Kimia Organik Bahan Alam Laut adalah bagaimana

mengenali struktur molekul, mengetahui aspek fisikokimia dan keterkaitannya

dengan biofarmakologi molekul. Penguasaan terhadap aspek tersebut sangat

ditunjang oleh penguasaan tentang mekanisme reaksi, pengaruh gugus fungsi

terhadap sifat kimia, fisika dan biologi serta sintesis dan analisis kimia.

Substansi pembelajaran kimia organik bahan alam laut mengandung nilai-

nilai karakter yang menuntut mahasiswa untuk berpikir secara analisis, sintesis,

sistematis dan holistik. Hal ini sesuai dengan karakter yang harus dimiliki oleh

mahasiswa sebagai pembelar dewasa. Oleh karena itu, norma pedagogis

pembelajarannya secara signifikan mengarahkan pengajar dalam pemilihan materi

Page 12: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

12

yang sesuai dengan karakter tersebut. Untuk peningkatan penghayatan dan skil

mahasiswa digunakan metode kuliah lapangan yang dilakukan di pesisir laut.

(c) Pendekatan pembelajaran Kimia Organik Bahan Alam Laut

Satuan kredit semester mata kuliah Kimia Organik Bahan Alam Laut adalah 2

sks. Penyelenggaraan perkuliahan dilakukan sebanyak satu kali per-minggu. Sistem

yang digunakan dalam pembelajaran Kimia Organik Bahan Alam Laut adalah kuliah

“teaching”, diskusi kelas dan kajian faktual di lapangan “ eksperiential learning”.

Proses pembelajaran menggunakan metode “Student Centered Learning “SCL”.

Dosen sebagai fasilitator memastikan dan menjamin berlangsungnya proses

pembelajaran yang kondusif selama perkuliahan berlansung dalam satu semester, dan

melakukan assesmen terhadap capaian mahasiswa dan sistem pembelajaran. Langkah

strategi yang dilakukan pada penyelenggaraan kuliah kimia OBAT, yaitu :

Penjelasan tentang GBRP

Kontrak Pembelajaran

Penetapan dan diskusi kelompok

Sinkronisasi, umpan balik dan penguatan materi oleh dosen

(d) Metode pembelajaran Kimia Organik Bahan Alam Laut

Kuliah Kimia Organik Bahan Alam Laut diselenggarakan berdasarkan

metode pembelajaran SCL. Beberapa alternatif metode SCL yang dapat menjadi

pilihan, disesuaikan dengan karakter mata kuliah kimia OBAT

Ada beberapa metode pembelajaran yang lazim digunakan dalam sistem

pembelajaran SCL, di antaranya adalah:

Small Group Discussion

Role-Play & Simulation

Case Study

Discovery Learning (DL)

Self-Directed Learning (SDL)

Cooperative Learning (CL)

Collaborative Learning (CbL)

Contextual Instruction (CI)

Project Based Learning (PBL)

Page 13: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

13

Problem Based Learning and Inquiry (PBL)

Karakter mata kuliah kimia OBAT lebih sesuai dengan metode CL, CbL dan

PBL. Metode ini memberi ruang penilaian, assesmen yang lebih luas dan

komperhensif, selain terhadap materi “content” juga terhadap nilai karakter

pembelajar seperti peduli dan kerja sama, kreatif dan inovatif, cerdas, tangguh dan

jujur. Nilai-nilai tersebut seharusnya dapat ditumbuhkan dalam proses pembelajaran

sejalan dengan penguatan kompetensi keilmuan, kesemuanya dapat diformulasi

melalui metode pembelajaran di atas.

1.4. Tinjauan Mata Kuliah

Kimia Organik Bahan Alam Laut (OBAT) mengkaji kelompok molekul

organik khususnya metabolit sekunder yang berasal dari organisme laut,

mengutamakan tentang pengenalan molekul dan karakteristik biomolekul metabolit

sekunder dari bahan alam laut, sumber dan asal-usul biogenetik dan mekanisme

biosintesis, fungsi dan manfaat biomolekul laut, reaksi dan sintesis yang berkenaan

dengan molekul laut. Mata kuliah kimia OBAT merupakan mata kuliah simpul kimia

yang disajikan pada semester VI didukung oleh mata kuliah sebelumnya, yaitu Kimia

Organik Dasar, Kimia Organik Fisik, Kimia Organik Sintesis, Penentuan Struktur,

Praktikum Kimia Organik dan Kimia Organik Bahan Alam.

Page 14: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

14

1.5. RANCANGAN PEMBELAJARAN Nama / Kode Matakuliah/SKS : Kimia Organik Bahan Alam Laut (OBAT) / / 2 sks Komptensi Sasaran :

1. Penguasaan Pengetahuan:

Menguasai konsep teoritis tentang sifat Biofisikokimia molekul organik bahan alam laut khususnya metabolit sekunder, meliputi struktur molekul, reaksi dan bioaktivitas, sumber dan asal-usul biogenetik molekul serta penguasaan perinsip sintesis dan biositesis molekul organik alam laut. Memahami perinsip-perinsip isolasi, karakterisasi dan pemanfaatan molekul organik bahan alam laut.

2. Kemampuan Kerja:

Memiliki keterampilan analisis dan kemampuan untuk menerapkan berbagai metode, prinsip dasar, dan logika kimiawi dalam memecahkan masalah kimia.

Memiliki kemampuan dan keterampilan dalam pengolahan data dan informasi kimiawi Memiliki kemampuan dan keterampilan melakukan penelitian dengan menerapkan

pengetahuan dan teknologi terkait dalam proses identifikasi, isolasi, karakterisasi, transformasi, dan sintesis terhadap molekul organik bahan alam laut.

3. Karakter dan Kepribadian:

Memiliki moral, etika, dan kepribadian yang baik di dalam menyelesaikan tugasnya. Memilliki semangat ke Maritiman dan dapat mengaktualisasikan nilai-nilai karakter jujur,

peduli, kerja sama, tangguh dan cerdas Berperan sebagai warga negara yang bangga dan cinta tanah air serta mendukung perdamaian

dunia. Sasaran Belajar : Kemampuan menuliskan dan memahami karakteristik struktur molekul organik bahan alam laut,

menjelaskan sumber dan asal-usul biogenetiknya, menuliskan mekanisme reaksi, sintesis dan biosintesis moekul obat. Memahami filosofi reaktualisasi hukum-hukum kimia molekuler untuk

Page 15: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

15

kelangsungan hidup organisme laut termasuk prospek pendayagunaan molekul organik bahan alam laut.

Pekan ke : Sasaran Pembelajaran Materi Pembelajaran Strategi

Pembelajaran Indikator Penilaian Bobot Nilai (%)

1

Menetapkan kontrak pembelajaran, kelompok kerja/diskusi, pememilihan ketua kelas secara demokratis Menjelaskan tentang Kimia Organik Bahan Alam Laut meliputi; substansi kajian dan prospektif kimia OBAT

Informasi rencana dan kontrak Pembelajaran

Tinjauan umum dan prospektif OBAT

Kajian holistifikasi

OBAT

Pencerahan dan motivasi

Teaching : Kuliah dosen pengasuh

Active learning: Diskusi kelas

Collaborative

Learning Kerjasama kelompok

Terbentuknya kelompok kerja/diskusi

Terpilihnya ketua kelas yang defenitif

Kemampuan

mengemukaan pendapat

Kualitas pertanyaan

Kemapanan dalam berdiskusi dan berkolaborasi

5

Page 16: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

16

2

Menjelaskan tentang kekayaan,keanekaragam-an hayati laut dan sumber-sumber molekul kimia bahan alam laut

Kekayaan ekosistem

Kekayaan spesies dan genetik

Keaneka ragaman,

kekayaan molekul organik bahan alam laut

Collaborative Learning Diskusi kelompok

Active learning:

Diskusi individu

Project Based Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas

Kemampuan menjelaskan keaneka ragaman hayati laut

Kemampuan mendeskripsikan hubungan antara kekayaan spesies dengan keaneka ragaman molekul organik laut

Kemampuan mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan, etika dalam berdiskusi

5

3

Menjelaskan tentang asal-usul dan korelasi biogenetik molekul organik laut, produk metabolit sekunder

Jalur-jalur biogenetik pembentukan molekul organik metabolit sekunder

Prinsip-prisip

transformasi, interelasi molecular dan korelasi biogenetik utama antar molekul metabolit sekunder

Collaborative Learning: Kerja Kelompok dan diskusi Project Based

Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas

Kualitas makalah; relevansi, kemutakhiran pustaka

Kemampuan, kreativitas membuat power point dan presentasi

Ketepatan dan kemampuan mendeskripsikan batasan/definisi/konsep

5

Page 17: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

17

Kemampuan menuliskan struktur dan korelasi molekul metabolit sekunder bahan alam laut

Kemampuan bekerjasama

Kemampuan mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan dalam berdiskusi

4-5

Menjelaskan secara konprehensif tentang molekul terpenoid laut dan sumber-sumbernya serta sifat biokativitasnya

Karakteristik molekul terpenoid bahan alam laut Pengenalan tentang

organisme laut penghasil/sumber terpenoid Penelusuran kelompok

terpenoid dengan pendekatan diskoneksi

Reaksi kimia molekuler

Collaborative Learning: Kerja Kelompok, presentase dan diskusi Project Based

Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas Active learning:

Diskusi kelas

Kualitas makalah; relevansi, kemutakhiran pustaka

Kemampuan, kreativitas membuat power point dan presentasi

Ketepatan dan kemampuan mendeskripsikan konsep, batasan, definisi tentang terpenoid laut

Kemampuan menuliskan

10

Page 18: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

18

yang berkenaan terhadap terpenoid

Jalur biogenetik dan

korelasi molekul terpenoid

Sifat bioaktivitas

molekul terpenoid bahan alam laut

struktur molekul berbagai terpenenoid laut.

Kemampuan menuliskan reaksi-reaksi kimia dan korelasi molekul metabolit sekunder bahan alam laut

Kemampuan menjelaskan sifat bioaktivitas molekul tepenoid laut

Kemampuan kolaborasi, mengemukaan pendapat dan pertanyaan

6-7

Menjelaskan secara konprehensif tentang molekul steroid laut dan sumber-sumbernya serta sifat biokativitasnya .

Karakteristik molekul steroid bahan alam laut Pengenalan tentang

organisme laut penghasil/sumber steroid Jalur biogenetik dan

korelasi molekul

Collaborative Learning: Kerja Kelompok, presentase dan diskusi Project Based

Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas

Kualitas makalah; relevansi, kemutakhiran pustaka

Kemampuan, kreativitas membuat power point dan presentasi

Ketepatan dan kemampuan mendeskripsikan

10

Page 19: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

19

terpenoid Reaksi kimia molekuler

yang berkenaan dengan terpenoid Sifat bioaktivitas

molekul terpen bahan alam laut

Active learning:

Diskusi kelas

konsep, batasan, definisi tentang steroid laut

Kemampuan menuliskan struktur berbagai molekul steroid bahan alam laut

Kemampuan menuliskan reaksi –reaksi steroid

Kemampuan menjelaskan sifat bioaktivitas molekul steroid laut

Kemampuan bekerjasama

Kemampuan mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan dalam berdiskusi

Menjelaskan secara konperhensif tentang karakteristik fenolik, sumber dan asal-usulnya serta bioaktvitasnya

Karakteristik, ciri molekul fenolik bahan alam laut Pengenalan tentang

organisme laut

Collaborative Learning: Kerja Kelompok, presentase dan diskusi

Kualitas makalah; relevansi, kemutakhiran pustaka

Kemampuan, kreativitas membuat power point

10

Page 20: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

20

8-9

penghasil/sumber fenolik Pengelompokan

senyawa fenolik bahan alam laut

Jalur biogenetik dan

korelasi molekul fenolik Reaksi kimia molekuler

yang berkenaandengan senyawa fenolik

Perinsip diskoneksi

terhadap molekul bahan alam alut

Sintesis molekul bahan

alam laut dengan pendekatan retrosintesis dan diskoneksi

Sifat bioaktivitas

molekul fenolik bahan alam laut

Project Based Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas Active learning:

Diskusi kelas

dan presentasi Ketepatan dan

kemampuan mendeskripsikan konsep, batasan, definisi tentang fenolik laut

Kemampuan menuliskan struktur berbagai molekul fenolik bahan alam laut

Kemampuan menuliskan reaksi–reaksi molekul fenolik

Kemampuan menjelaskan sifat bioaktivitas molekul fenolik laut

Kemampuan bekerjasama

Kemampuan mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan dalam berdiskusi

Page 21: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

21

10-11

Menjelaskan secara konperhensif tentang karakteristik alkaloid, sumber dan asal-usulnya serta sifat bioaktvitasnya

Karakteristik, ciri-ciri molekul alkaloid bahan alam laut Klasifikasi senyawa

alkaloid bahan alam laut

Pengenalan tentang organisme laut penghasil/sumber alkaloid

Reaksi kimia molekuler

yang berkenaan terhadap alkaloid laut

Sifat bioaktivitas

molekul alkaloid bahan alam laut

Collaborative Learning: Kerja Kelompok, presentase dan diskusi Project Based

Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas Active learning:

Diskusi kelas

Kualitas makalah; relevansi, kemutakhiran pustaka

Kemampuan, kreativitas membuat power point dan presentasi

Ketepatan dan kemampuan mendeskripsikan konsep, batasan, definisi tentang alkaloid laut

Kemampuan menuliskan struktur berbagai molekul alkaloid bahan alam laut

Kemampuan menuliskan reaksi –reaksi alkaloid bahan alam laut

Kemampuan menjelaskan sifat bioaktivitas molekul alkaloid laut

Kemampuan bekerjasama

Kemampuan

10

Page 22: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

22

mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan dalam Berdiskusi

12

Menjelaskan tentang berbagai metabolit lainnya yang pernah ditemukan pada organisme laut

Ciri-ciri dari berbagai molekul yang berasal dari metabolit lain pada bahan alam laut Pengenalan tentang

organisme laut penghasil/sumber Asal-usul biogentik Reaksi kimia molekuler Sifat bioaktivitas

molekul Kajian spektroskopi

molekul metabolit

Collaborative Learning: Kerja Kelompok, presentase dan diskusi Project Based

Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas Active learning:

Diskusi kelas

Kualitas makalah; relevansi, kemutakhiran pustaka

Kemampuan, kreativitas membuat power point dan presentasi

Ketepatan dan kemampuan mendeskripsikan batasan, definisi, konsep

Kemampuan menuliskan struktur berbagai molekul metabolit bahan alam laut

Kemampuan menuliskan reaksi –reaksi molekulnya

Menjelaskan hasil analisis spektroskopi berbagai metabolit

5

Page 23: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

23

sekunder laut Kemampuan

menjelaskan sifat bioaktivitas molekul berbagai metabolit laut

Kemampuan bekerjasama

Kemampuan mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan dalam berdiskusi

13-14

Faktualisasi kimia alam laut

Pencarian, pengenalan biota laut di pesisir Uji Fitokimia metabolit

sekunder biota laut Kajian tentang

hubungan teori kimiawi dan fakta alamiah pada molekul bahan alam laut

Collaborative Learning: Kerja Kelompok, presentase dan diskusi Project Based

Learning (PBL): Menyelesaikan soal latihan di kelas Experiential

Learning : Belajar mengalui pengalaman yg

Kemampuan memperoleh sampel biota laut di lapangan

Keterampilan mengolah sampel biota laut

Keterampilan skrining fitokimia

Kemampuan membuat laporan analisis

Kemampuan, kreativitas membuat power point dan presentasi

15

Page 24: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

24

alamiah

Active learning: Diskusi

Ketepatan dan kemampuan mendeskripsikan batasan/definisi/konsep tentang fenolik

Kemampuan bekerjasama

Kemampuan mengemukaan pendapat dan pertanyaan

Kemapanan dalam berdiskusi

15 UJI KOMPETENSI 25

16 REMEDIAL

DAFTAR PUSTAKA

1. Attaway, D.H, Zaborsky, O.R., 1993, Marine Biotechnology Volume 1 Pharmaceutical and Bioactive Natural Products, Plenum Press, New York.

2. Bhakuni, D.S, Rawat, D.S., 2005, Bioactive Marine Product, Anamaya Publisher, New Delhi India.

3. Scheuer, P.J., 1978. Produk Alami Lautan Dari Segi Kimiawi Dan Biologi jilid I, Academic Press. Inc, New york

Page 25: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

25

BAB II

TERPENOID LAUT

2.1. Pendahuluan

Terpenoid adalah turunan molekul terpen yang mengandung atom lain selain

atom karbon dan hidrogen, biasanya mengandung atom oksigen dalam bentuk gugus

hidroksil, karbonil, karboksilat dan telah ditemukan pula terpenoid halogen, terutama

yang memiliki gugus klor dan brom. Kelompok senyawa terpen dikenal sebagai

metabolit sekunder, dihasilkan oleh organisme melalui jalur biogenetik asam

mevalonat. Biosintesis terpenoid menggunakan prazat “precursor” asetil koenzim-A,

selanjutnya melalui asam mevalonat membentuk isopren sebagai senyawa antara

untuk menghasilkan molekul terpen dan selanjutnya menghasilkan terpenoid melalui

reaksi-reaksi fungsionalisasi seperti oksidasi, halogenasi. Mekanisme tersebut

berlangsung baik pada organisme yang ada di daratan maupun yang ada di lautan.

Molekul terpenoid yang dihasilkan oleh organisme laut sangat beragam dan banyak

diantaranya tidak ditemukan pada organisme darat. Banyak penelitian menunjukkan

bahwa terpenoid yang berasal dari bahan alam laut memiliki sifat bioaktivitas yang

sangat kuat, lebih kuat daripada terpenoid yang berasal dari bahan alam darat. Selain

itu, juga telah ditemukan berbagai molekul terpenoid yang spesifik dihasilkan oleh

organisme laut tertentu yang berfungsi sebagai sarana interaksi dan alat pertahanan

untuk kelangsungan hidupnya. Banyak diantara kelompok senyawa terpenoid

memiliki prospek untuk dikembangkan sebagai bahan obat baru. Kerangka utama

terpen disusun oleh satuan isopren yang terkondensasi melalui interaksi kepala-ke-

ekor yang dikenal sebagai kaidah isopren. Berdasarkan jumlah isomer penyusunnya

terpenoid dikelompokkan atas; monoterpen, sekuiterpen, diterpen, sesterpen dan

triterpen tersusun berturut-turut atas dua, tiga, empat, lima dan enam isopren, serta

politerpen yang memiliki lebih banyak isopren.

Page 26: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

26

2.2. Monoterpenoid

Monoterpenoid adalah golongan terpen paling sederhana yang terbentuk dari

sepuluh atom karbon dalam kerangka dua isopren, dapat membentuk berbagai

struktur molekul baik siklik maupun asiklik. Terpen terhalogenasi merupakan jenis

terpen yang karakteristik dijumpai pada biota laut. Empat molekul monoterpen

asiklik terhalogenasi (1-4) dan satu monosiklik (5) telah ditemukan dalam Portieria

hornemannii. Senyawa (2.1) dan (2.2) diketahui dapat menghibisi metal transferase

DNA dalam konsentrasi 1,25 – 1,65 µM. Senyawa (2.3) yang diisolasi menunjukkan

keaktifan sebagai antimalaria dengan IC50 4 µg/ml tetapi toksisitas yang lemah

terhadap biakan sel secara in vitro dengan ED50 > 20 µg/ml. Senyawa lain (2.4)

menunjukkan keaktifan terhadap sel kanker (ZR-751) dengan ED50 1 µg/ml (Konig

et al.,1991). Selain itu pada alga yang sama juga telah ditemukan senyawa

sikloheskanon (5) yang beracun.

Juga telah dilaporkan monoterpen siklik terhalogenasi yang bersifat

sitotoksik yang diisolasi dari kelinci laut Aplysia kurodai (Miyamoto, 1988).

Aplisiaterpenoid A (2.6) diketahui dapat menghambat pertumbuhan sel L1210 (IC50

10 µg/mL), juga menunjukkan sifat insektisida yang aktif. Disamping itu juga

Br Cl

Cl

BrCl

Br Cl

Br

Cl

R

Cl

OH

Cl

O

(1) (2)

R = Cl (3)R = OH (4) (5)

(2.1) (2.2)

(2.5) (2.3) : R = Cl (2.4) : R = OH

Page 27: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

27

dilaporkan empat monoterpen terhalogenasi yaitu Aplisiapiranoid A-D (7-10).

Keempat terpenoid tersebut menunjukkan sitotoksik yang sangat kuat melawan sel

Vero, dan paling kuat adalah Aplisiapiranoid-D (10) dengan IC50 14 µg/ml) terhadap

sel tumor.

Argandon (2002) telah mengisolasi 9 monoterpen siklik polihalogenasi dari

Plocamium cartilagineum yang memiliki sifat bioaktivitas yang cukup luas yakni

aktif terhadap sel mamalia CHO, sel tumor CT26, SW480 dan sel kanker pada

manusia HeLa. Kesembilan monoterpen tersebut adalah furoplokamioid C (2.11),

prefuroplokamioid (2.12), piren (2.13), turunan sikloheksana (2.14-2.16), mertensen

(2.17), violasen (2.18), (2.19) dan linden (2.20).

A: (2.7): R1 = H, R2 = Br, R3 = CH3, R4 = (E)-klorofinil B: (2.8): R1 = H, R2 = Br, R3 = (E)-klorofinil, R4 = CH3 C: (2.9): R1 = Cl, R2 = H, R3 = CH3, R4 = (E)-klorofinil D: (2.10): R1 = Cl, R2 = H, R3 = (E)-klorofinil, R4 = CH3

(2.6) A-D (2.7-2.10)

(2.11) (2.12) (2.13)

(2.14) (2.15) (2.16)

Page 28: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

28

Tabel 2.1. Bioaktivitas MIC senyawa terhadap beberapa sel mamalia

No Konsentrasi Minimal Daya Hambat [µM]

Senyawa CHO CT26 SW480 HeLa SkMel28

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Furoplocamioid C (2.11)

Prefuroplocamioid (2.12)

Piren (2.13)

Klorosikloheksana 1 (2.14)

Klorosikloheksana 2 (2.15)

Klorosikloheksana 3 (2.16)

Mertensen (2.17)

Violasen (2.18)

Klorosikloheksana 3 (2.19)

Linden. (2.20)

126

132

262

3,30

23

362

39

141

63

>344

63

66

262

6,52

181

362

78

141

125

>344

126

66

131

3.30

5.70

362

78

141

125

>344

126

132

262

13,05

5,70

362

312

282

125

>344

126

132

262

6,52

23

362

>312

282

250

>344

(Sumber: Argandon, 2002)

Turunan monoterpen yang lain adalah geranil hidrokuinol (2.21) dan

cordaikromen-A (2.22) didapatkan pada Aplydium antillense yang aktif melawan sel

KB dan P388. Geranil hidrokuinol menunjukkan IC50 4,3 µg/ml terhadap sel KB dan

IC50 0,035 µg/ml terhadap P388, sedangkan untuk cordaikromen-A memiliki IC50 36

µg/ml terhadap sel KB dan IC50 0,5 µg/ml terhadap P388. Selain itu dari

(2.17) (2.19) (2.18)

(2.20)

Page 29: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

29

Hydrallmania falcata telah diisolasi turunan monoterpen siklik hidrallmanol-A

(2.23).

β-Siklositral (2.24) diisolasi dari spesies Microcystis merupakan produk dari

hasil degradasi karotenoid. Dari alga merah Desmia hornemanni telah ditemukan

suatu monoterpen jenis sikloheksadienon terhalogenasi (2.25) yang dilaporkan

memiliki sifat sebagai antiviral (Higa, 1985).

2.3. Seskuiterpen

Seskuiterpen mengandung 15 atom karbon yang tersususn melalui 3 isopren

membentuk molekul seskuiterpen asiklik, monosiklik dan bisiklik. Banyak

ditemukan seskuiterpen laut memiliki strutur molekul yang unik dan tidak ditemukan

OH

OH

(23)

(2.22)

(2.23)

(2.21)

(2.24) (2.25)

Page 30: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

30

pada seskuiterpen organime darat. Banyak hasil penelitian menunjukkan adanya

turunan sekuiterpen laut yang terkombinasi dengan kelompok molekul lain seperti

kuinon, kuinol dan senyawa fenol. Selain itu ditemukan pula seskuiterpen yang

mengandung cincin furan dan gugus halogen yang menandai keanekaragaman

molekul seskuiterpen laut. Sekuiterpen merupakan turunan dari molekul dasar

farnesol pirofosfat yang mengalami transformasi molekul membentuk beragam

molekul seskuiterpen yang berlangsung berdasarkan patron biogenetik yang dimiliki

oleh tiap-tiap organisme. Berbagai organisme laut yang telah dilaporkan

mengandung molekul seskuiterpen antara lain alga, kelinci laut, jamur laut, spon dan

bunga karang. Telah dilaporkan pula banyak seskuiterpen yang diproduksi dari

organisme laut tersebut menunjukkan sifat bioaktivitas yang beragam sehingga

prospektif untuk dikembangkan dan dimanfaatkan untuk berbagai keperluan,

terutama sebagai bahan baku obat. Dari Acalycigorgia sp telah dilaporkan

seskuiterpen linderazulen (2.26), guaiazulen (2.27) dan 2,3-dihidrolinderazulen

(2.28) yang sedang terhadap P388, linderazulen menunjukkan aktivitas sebagai

immunostimulan yang kuat (Kwaku, 2006).

2.3.1. Biositesis Seskuiterpen

Berikut ini digambarkan pola transformasi molekul yang menunjukkan

hubungan biogenetik seskuiterpen turunan farnesol baik dalam konformasi trans-cis

maupun konformasi trans-trans.

Δ2-3 = (2.26) (2.27)

(2.28)

Page 31: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

31

Gambar. 2.1 Transformasi biogenetik beragam molekul seskuiterpen yang berasal dari trans-cis Farnesol pirofospat

OPP

Amorfana Muurolana Bulgarana

Kadinan

Kopana

Kamigrana Bisabolan

Kuparana

Spirolaurana Perforana Perforatana Perforena

Laurena

trans-cis Farnesol

Page 32: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

32

Gambar.2.2. Transformasi biogenetik beragam molekul seskuiterpen yang berasal dari trans-trans Farnesol pirofospat

OPP

OH

OH

OH

OH

Germakrana

Opositan

trans-trans Farnesol

Selinan

Daktiloksan

Monosiklof arnesolDrimana

Sikloeudemsol

Page 33: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

33

Seskuiterpen terhalogenasi banyak dilaporkan berasal dari beragai jenis

Laurancia, berbagai spesies dalam marga ini memiliki kemampuan genetik untuk

mensintesis metabolit alami yang terhalogenasi dalam beragam struktur molekul

mulai dari struktur molekul yang sederhana hingga struktur molekul yang rumit.

Sejak 1976 Howard dan Fanical telah berhasil memisahkan dua isomer turunan

monosiklofarnesol yaitu α-sniderol (2.29) minyak [α]D + 10.4o dan β-sniderol (2.30)

minyak [α]D – 14.6o dari L. obusta.

Telah dilaporkan sintesis isomer β-snidrol yang pertama kali dilakukan oleh

Gonzales dkk (1976a), dengan menggunakan prekursor trans-trans metal farnesil

dengan mekanisme sintesis berikut ini.

Gambar 2.3. Sintesis snidrol yang dimulai dari trans-trans metilfarnesat

CO2Me CO2Me

Br

CH2OH

Br

CH2Br

Br Br

OH

H

N

P U

trans-trans metil farnesat

H : N-bromosuksinimida dan tembaga (II) asetat dalam butanol tersier dan asam asetat N : Litium aluminium hidrida dalam eterP : Fosfotribromida U : Silikagel dalm heksan jenuh air

Snidrol

(2.29) (2.30)

Page 34: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

34

Tinjauan tentang hubungan transformasi molekuler seskuiterpen monosiklik

dalam marga Laurencia ditunjukkan melalui jalur biogenetik yang dimulai dari

reaksi bromosiklisasi terhadap prazat seskuiterpen asiklik yang membentuk ion

karbonium monosiklik dan seterunya menghasilkan α-sniderol dan β-sniderol dan

berbagai molekul yang berkaitan.

Gambar 2.4. Hubungan biogenetik seskuiterpen monosiklik dalam Laurencia

Senyawa seskuiterpen yang diisolasi dari genus Laurencia (Rhodomelaceae)

umumnya menunjukkan sifat toksik yang sedang, misalnya senyawa kamigrena yaitu

Isoobtusolasetat (2.31), Palisadin-A (2.32), Palisadin-B (2.33) mempunyai

sitotoksisitas terhadap sel KB dengan ED50 masing-masing 2,4, 6,9, dan 1,7 µg/ml.

OH OH

Br

OH

BrOH

Br

OH

Br

OH OHOH

O

Daktiloksena A

OH

Daktilenol

O

Daktiloksena B & C

Br2

Nerolidol

ion karbenium monosiklikalf a-Sniderol beta-Sniderol

Br

Bisiklik

Page 35: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

35

Seskuiterpen terhalogenasi yang lain juga telah dilaporkan adalah turunan

Kamigren dihalogenasi (2.34) yang diisolasi dari kelenjar pencernaan kelinci laut

Aphysia dactylomela yang dilaporkan bersifat sitotoksik. β-bisabolen terhalogenasi

(2.35) telah diisolasi dari alga merah Laurencia scoparia yang memiliki sifat

aktivitas sebagai obat cacing dengan IC50 0,11 mM.

Dari alga merah Laurencia telah ditemukan banyak seskuiterpen

terhalogenasi yang dilaporkan memiliki sifat bioaktif yang kuat. Pada Laurencia

elata telah dilaporkan tiga senyawa terhalogenasi yang mengandung pusat spiro

seperti mailion (2.36) dan seskuiterpen bromodieter (2.37), pasifenol (2.38).

(2.33)

(2.31) (2.32)

O

CH3

Cl

Br

(34) (2.35) (2.34)

(2.36) (2.38) (2.37)

Page 36: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

36

Dari kelompok biota laut ini juga telah dilaporkan beberapa seskuiterpen

terhalogenasi seperti sikloelatanen-A (2.38), laureasetal-B (2.39), laurensial (2.40).

Lebih lanjut pada ganggang merah spesies L. composite dan L. sitoi telah ditemukan

senyawa 10-bromo-3-kloro-2,7-epoksi-9-kamigren-8-β-ol (2.41) dan 10-bromo-3-

kloro-2,7-epoksi-9-kamigren-8-α-ol (2.42).

Pada alga merah telah dilaporkan beberapa senyawa seskuiterpen

terhalogenasi utamanya bromina dan klorin. Terpen terhalogenasi tersebut

menunjukkan aktivitas anti-mikroba dan sitotoksik, beberapa diantaranya

ditunjukkan strukturnya berikut; Ibhayinol (2.43), Nidifisen (2.44), Prepasifenol

epoksida (2.45), Aplisistatin (2.46), Pasifenol (2.47), dan Dihidroksideodaktol

monoasetat (2.48).

(2.42)

(2.39) (2.38) (2.40)

(2.41)

(2.43) (2.45) (2.44)

Page 37: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

37

Tiga seskuiterpen terhalogenasi telah ditemukan oleh Sims dkk (1973). dari

Laurencia sp dari Malaysia, yaitu Prepasifenol (2.49), Prepasifenol oksida (2.50) dan

Pasifenol (2.5l)

Wu Guangwei pada tahun 2013 melaporkan empat senyawa seskuiterpen

baru yaitu seskuiterpen kloro-trinoreremopilan (2.52) dan eremopilan 2-4 (2.53-

2.55), yang ditemukan pada Jamur laut Antartika Penicillium sp, menunjukkan

aktivitas sitotoksik terhadap sel kanker.

(2.54) (2.55)

(2.53) (2.52)

(2.51) (2.50) (2.49)

O O

BrH

H

O

OBr

OH Br

Cl

(46) (47)

O

Br

OHBr

OAcHO

Cl

(48)(2.48) (2.47) (2.46)

Page 38: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

38

Selain empat molekul tersebut di atas pada jamur yang sama juga ditemukan

eremofortin C (2.56)

2.3.2. Seskuiterpen Furan

Telah dilaporkan pula kelompok seskuiterpen yang mengandung cincin puran

yang dikenal sebagai furanosekuiterpen, kelompok ini banyak ditemukan pada spons.

Sepuluh senyawa furanoseskuiterpen telah dipisahkan dari spons Desidea pallescens,

Cimino (1975), tiga diantaranya termasuk tipe monosiklofarnesana yaitu palesensin-

1 (2.57), palesensin-2 (2.58) dan palesensin-3 (2.59), disamping tujuh senyawa yang

memiliki hubungan korelasi biogenetik yang dekat, yaitu palesensin A-G (2.60-

2.66).

2.56

O O OO

OH

OO

H

H

O

HH

O

H

H

O O O

(57) (58) (59)

(60)(61) (62) (63)

(64) (65) (66)

(2.62) (2.61) (2.60)

(2.59) (2.58) (2.57)

(2.65)

(2.63)

(2.66) (2.64)

Page 39: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

39

Sepuluh senyawa di atas memiliki korelasi molekul yang menunjukkan

hubungan biogenetik molekul-molekul tersebut.

Gambar 2.5. Korelasi hubungan biogenetik seskuiterpenfuran pada bunga karang

Tiga seskuiterpen furan telah ditemukan pada spons Dysidea etheria yakni

senyawa (2.67) menunjukkan aktivitas yang lemah terhadap sel KB dengan ED50 22

µg/ml, dan senyawa (2.68) aktif terhadap pengujian udang laut dengan LD50 38

µg/ml. Disamping itu ditemukan pula dendrolasin (2.69) dari spon Spongia

microfijiensis adalah sekuiterpen furan yang sedikit sitotoksik.

O

13

O

OO

O

O

O

Kerangka Palesensin-A

KerangkaPalesensin-B

KerangkaPalesensin-C

KerangkaPalesensin-D

KerangkaPalesensin-E

KerangkaPalesensin F,G

1

2

3 456

7 8

9 10

1112

Kerangka Palesensin 1-36-12

2-12

3-12

1-12

12-13

Page 40: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

40

Furanoseskuiterpen dengan struktur molekul yang lain telah diisolasi dari

spons Plerapplysilla spinifer. Dehidrodendrolasin (2.70), longifolin (2.71),

pleraplisilin-1 (2.72), pleraplisilin-2 (2.73), speniferin -1 (2.74), speniferin-2 (2.75)

(2.74)

(2.73) (2.72)

(2.71) (2.70)

(2.75)

(2.69)

(2.68) (2.67)

Page 41: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

41

2.3.3. Seskuiterpen Kuinon

Seskuiterpen kuinon menunjukkan struktur hibrida antara seskuiterpen

dengan molekul kuinon atau hidrokuinon. Seskuiterpen kuinon dari bahan alam laut

semakin banyak mendapat perhatian para peneliti akhir-akhir ini karena kelompok

terpen kuinon memiliki sifat bioaktivitas yang kuat dan luas. Banyak penelitian telah

mengungkapkan bahwa kelompok senyawa ini memiliki berbagai bioaktivitas antara

lain sebagai anti-inflamasi, anti-jamur, anti-tumor dan anti-HIV. Dari spon

Dictyoceratida telah dilaporkan mengandung avarol (2.76), avaron (2.77),

illimakuinon (2.78), nakijikuinon (2.79) dan bolina kuinon (2.80).

Seskuiterpen kuinon yang lain juga telah dipisahkan dari spon Neopetrosia ef.

Proxima dari famili Petrosidae yaitu Neopetrosikuinon-A (2.81), Xestokuinon

(2.82), helenakuinon (2.83) dan aureole (2.84). Avaron yang paling banyak diteliti

sifat bioaktivitasnya sebagai bahan obat dermatitis, kanker serta infeksi virus

H

HO

OH

(76)

H

O

O

(77)

H

O

O

(78)

OH

OCH3

H

O

O

(79)

HN COOH

OH

H

H

O

OHO

HO

O

O

OCH3

O

X

O

O

OH

O

OH

(80)(81) X = H2 : Xestokuinon (82)

X = O : Halenakuinon (83)Aureol (84)(2.82) (2.80)

(2.79) (2.78) (2.77) (2.76)

Aureol (2.84) (2.82) X = H2 : Xestokuinon (2.83) X = O : Halenakuinon

Page 42: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

42

termasuk HIV. Disamping itu, telah dilaporkan pula bahwa nakijikuinon

menunjukkan aktivitas anti-jamur, dan pufenon memiliki aktivitas anti-tuberkulosis

dan anti-malaria, sedangkan aureole menunjukka aktivitas sebagai anti-inveksi. Dari

alga Dictyopteris undulate ditemukan suatu seskuiterpen yang memiliki gugus

spiroeter, yaitu neopetrosikuinon-A (2.85) neopetrosikuinon-B (2.86) keduanya

bersivat bioaktif dan isokromazonarol (2.87)

Dari Dysidea arenaria juga telah ditemukan sejumlah seskuiterpen kuinoid

antara lain siponodiktial–A (2.88), siponodiktial-B (2.89) dan (2.90). Bersama

dengan itu juga telah dilaporkan adanya molekul arenarol (2.91), arenaron (2.92).

OH

CHOHO

OHH

OH

CHO

OH

OHOHC

H

HO

OH

OH

H

O

O

(88) (90)

(91) (92)

(89)(2.88)

(2.92) (2.91)

(2.90) (2.89)

H

O

O

OH

O

H

O

O

O

OH

(85) (86)

H

O

OH

(87)(2.87) (2.86) (2.85)

Page 43: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

43

Beberapa senyawa dengan kerangka avarol namun menunjukkan tingkat

oksigenasi dan subtitusi yang lebih tinggi telah diisolasi dari spon Smenospongia sp.

antara lain smenortokuinon (2.93), senyawa smenospondiol (2.94). Disamping itu

juga telah dilaporkan smenokuinon (2.95), smenospongin (2.96), smenospongiarin

(2.97).

Kelima senyawa tersebut menunjukkan aktivitas terhadap L1210

sebagaimana ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel 2.2 Perbandingan aktivitas turunan avarol terhadap L1210

No

Nama Senyawa

Aktivitas terhadap

Sel L1210 (ID50)

1.

2.

3.

4.

5.

Smenortokuinon (2.93)

Smenospondiol (2.94)

Smenokuinon (2.95)

Smenospongin (2.96)

Smenospongiarin (2.97)

1,5 μg/ml

4 μg/ml

2,5 μg/ml

1,5 μg/ml

4,0 μg/ml

HOH

O

HOH

COOCH3

H

O

O

(93 (94)

(95)

OH

O

OCH2CH3

OH

OH

H

O

O

(96)

OH

NH2

H

O

O

(97)

OH

NHCH2CH2CH(CH3)2

(2.96) (2.95)

(2.94) (2.93)

(2.97)

Page 44: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

44

Seskuiterpen bensokuinon telah diisolasi dari Holichondria panace, meliputi

panicein-A (2.98), panicein-B1 (2.99), panicein-B2 (2.100), panicein-B3 (2.101) dan

panicein-C (2.102).

Seskuiterpen fenol juga telah diisolasi dari spon Dictyopteris zonarioides

berupa kromazonarol (2.103), asam sonaroit (2.104), sonarol (2.105) dan isosonarol

(2.106).

(2.105)

(2.104) (2.103)

(2.106)

O

O

H3COO

O

HO

H

O

O

OH

HO

OHC

OH

OH

HO

OHC

OH

OH

HO

OHC

OHOH

OH

OHC OH

OH

(98) (99) (100)

(101) 102

atau

(2.101)

(2.100) (2.99) (2.98)

(2.102)

Page 45: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

45

Nepteoksidiol (2.107) suatu hidroperoksi germakran ditemukan pada

Nephthea sp, aktif terhadap sel melanoma B16 IC50 0,1 µg/ml. Metakromin-A

(2.108) dan metakromin-B (2.109) diisolasi dari spons Hippospongia cf.

metachromia dilaporkan toksik terhadap sel L1210 dengan IC50 masing-masing 2,4

µg/ml dan 1,62 µg/ml. Ketiga senyawa tersebut memperlihatkan efek serangan

jantung dan menghambat perlawanan kalium klorida terhadap pembuluh nadi

kelinci.

Dua seskuiterpen dilaporkan dari Dendrodoris limbata yaitu seskuiterpen

jenis dialdehid polgodial (2.110) yang bersifat antifedan bersama seskuiterpen

estergliserol (2.111).

Molekul tersebut telah dipelajari biosintesinya dengan menggunakan isotop

karbon 14C mevalonat yang disuntikkan pada hepatopankreas dari Dendoris limbata,

O

OHO

OCH3

O

OHOCH3

OCH3

(108) (109)(2.109) (2.108)

(2.107)

(2.110) (2.111)

Page 46: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

46

selanjutnya mengidentifikasi distribusi 14C. Mekanisme biosintesis dapat diusulkan

sebagai berikut.

Gambar 2.6. Kajian mekanisme biosintesis seskuiterpen polgodial dan seskuiterpen monoestergliserol dalam Dendrodoris limbata menggunakan isotop 14C

CH2 C

O

ScoACH2 C

O

CH C

O

ScoACH2 C

O

ScoA

CHO C CH

O

CH2 C

O

ScoA

CH2 C

O

ScoA

H2C OH

HScoA

HScoA

CHO C CH

O

CH2 CH2OH

H2C OH

2NADPH + 2H

2NAP + HScoA

CHO C CH

O

CH2 CH2O-P-O-P-OH

H2C OPO3H

O O

OO

3ATP

3ADPCO2

H2PO4

Asetil koenzim-AAseto asetil koenzim A

Asam Mevalonat-hidroksi- -metilglutaril ko-A

Asam -3-fosfo-5-pirofosfo mevalonatIsopentenil pirofosfat

Dimetilalil pirofosfat

(IPP)(DMAPP)

ßß

OPPOPP

H

Geranil pirofosfat(GPP)

OPHPH2OPP

Farnesil pirofosfat

OPP

CHO

OO OH

OH

OPP

H H

CHO

CHO

Esterifikasi

(FPP)

Ket : = 14C

O

Page 47: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

47

Turunan seskuiterpen hidrokuinon baru telah ditemukan dalam spons

Siphonodictyon coralliphagum yaitu siponodiktial E1-E4 (2.112), (2.113), (2.114),

(2.115) dan (2.116), Siklosiponodiktiol-A (2.117).

Uji antimikroba menunjukkan bahwa siponodiktial-E3 dan

siklosiponodiktiol-A) aktif terhadap Staphilococcus aureus dan Micrococcus luteus,

disamping itu siponodiktial E4 menunjukkan sifat sitotoksik terhadap L929

fibroblast tikus, KB-31 epidermoid carcinoma dan sel kanker payudara MCF7. Pada

pada spons Aka coralliphagum telah dipisahkan siponodiktial-B1 (2.118),

siponodiktial-B2 (2.119), siponodiktial-B3 (2.120) dan siponodiktial E (2.121)

(2.113) (2.112)

HO3SO

O

HO

HO3SO

OH

(116)

(2.114) (2.115)

(2.117) (2.116)

Page 48: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

48

Hubungan biogenetik molekul siponodiktial dapat diusulkan sebagai berikut

Gambar 2.7. Transformasi biogenetik siponodiktial E menjadi siponodiktial B dan siponodiktial C

HO

HO

O

OH

Siponodiktial E

OH

OHOH

O

1 2

7

613 11

9

OH

OHOH

O

OH

OHOH

O

OH

OHOH

O

OH

OHOH

O

H

Siponodiktial CSiponodiktial B

2-7

6-11

H

H

1

4 6

8

9

10

OSO3H

OHO-

HN SO3H

OSO3H

OHOH

O

OSO3H

OSO3HOH

O

(118) (119) (120)(2.118) (2.120) (2.119)

(2.121)

Page 49: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

49

Gambar 2.8. Hubungan biogenetik siponodiktial dengan derivatnya

2.3.4. Seskuiterpen Fenolik

Beberapa seskuiterpen fenolik yang telah diuji bioaktivitasnya menunjukkan

kemampuan bioaktivitas yang kuat. Glikosilat moritosid (2.122) ditemukan pada

Euplesaura sp, menghambat pembuahan telur bintang laut pada level 1 µg/ml.

Kurkufenol bisiklik (2.123), diisolasi dari spons Didiscus flavus menunjukkan

aktivitas teradap P388 dengan nilai IC50 7 µg/ml. MIC: A-549 (paru-paru) 10 µg/ml;

HO

HO

O

OH

Siphonodictyal E

HO

HO

O

OH

H

O

O

OSO3H

O

HO3SO

H

HO

HO

HO3SO

O

OSO3H

H

O

O

OSO3H

OH

HO3SO

HOO OSO3H

OH

HO3SO

HO

Siphonodictyals E4a

O

Sulfonasi

H

H H

H

Siklisasi

Siponodiktial E4a

Siponodiktial E

Page 50: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

50

HCT-8 (usus besar) 0,1 µg/ml; MDAMB (payu dara) 0,1 µg/ml. Dari spons Didiscus

oxeata telah diisolasi kurkufenol monosiklik yaitu (+)-Kurkufenol (2.124) dan

turunannya (+)-kurkudiol (2.125). (+)-Kurkufenol menunjukkan kekuatan sebagai

anti-jamur yang sangat kuat dan luas dibandingkan dengan (+)-Kurkudiol yang

hanya bias menghambat jamur Absidia ramnosa. Hal ini membuktikan bahwa ikatan

rangkap pada rantai alifatik memiliki peran yang utama untuk menghabat

pertumbuhan jamur.

2.9. Diterpenoid

Turunan diterpen yang memiliki kerangka dasar tersusun dari 4 isopren,

terbentuk dari 20 atom karbon. Struktur molekulnya sangat beragam dan memiliki

berbagai keunikan. Banyak diterpen yang berasal dari organisme laut ditemukan

dalam bentuk molekul terhalogenasi, dan memiliki sifat bioaktivitas yang sangat

kuat. Schmitz (1982) telah melaporkan adanya diterpen dibrominasi yang diisolasi

dari Aplysia dactylomela adalah pargueroi (2.126). Senyawa yang serupa juga telah

ditemukan pada alga merah Laurencia obtuse adalah parguerol perasetat (2.127) dan

(2.125) (2.124)

(2.123) (2.122)

Page 51: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

51

16,19-diasetil parguerol (2.128) yang bersifat sitotoksik terhadap P388 dengan IC50

3,5 µg/ml. Disamping itu, pada alga yang sama juga telah diisolasi suatu parguaren

(2.129) dengan cincin siklopropana yang terbuka membentuk cincin heptana,

senyawa ini sangat toksik terhadap sel B16 dengan IC50 0,78 µg/ml.

Senyawa diterpen yang telah dikenal sejak 1930 adalah senyawa diterpen

yang memiliki kerangka dasar asam isoagatat. Isoagatolakton (2.130) adalah diterpen

yang pertama dari kelompok ini telah diisolasi dari bunga karang Spongia officinalis,

oleh Kazlauskas dkk 1975 telah melaporkan adanya kelompok tetrasiklik diterpen

furan yang terdiri dari delapan senyawa, sebagai berikut.

(2.129) (2.128)

(2.127) (2.126)

Page 52: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

52

Kelompok senyawa yang serupa juga telah dilaporkan Komoto, dkk (1987)

diisolasi dari Spongia sp, yaitu epispongiadiol (2.139), isospongiadiol (2.140),

memiliki harga IC50 masing-masing 12,5 dan 2 µg/ml. Aplipallidenon (2.141) telah

diisolasi dari Aplisilla sp, menunjukkan aktivitas yang sangat kuat melawan P388

dengan IC50 0,01 µg/ml.

Biaco (2009) telah melaporkan hasil penelitian terhadap beberapa diterpen

yang berasal dari rumput laut dapat digunakan sebagai antifouling antara lain

3,7,11,15-tetrametilheksadek-1-en-3-ol (2.142) dari ganggang merah Laurencia

obtusa. Bersama itu dilaporkan pula dua diterpen yang bersifat antifoulan dari alga

laut, yaitu pacidiktiol (2.143) dan 10, 18-diasetoksi-8-hidroksi-2,6-dolabelladiena

(2.144).

(2.139) (2.141) (2.140)

(2.31) : R = R’= H : Spongiadiol (2.35) : R = R’= H : Spongiadiol (2.32) : R = As, R’= H : Spongiadiasetat (2.36) : R = As, R’= H : Spongiadiasetat (2.33) : R = H, R’= OH : Spongiatriol (2.37) : R = H, R’= OH : Spongiatriol (2.34) : R = As, R’= OAs : Spongiatriasetat (2.38) : R = As, R’= OAs : Spongiatriasetat

(2.142)

Page 53: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

53

Dolestan (2.145), diasetoksidolastan (2.146) dan secodolestan (2.147) adalah

kelompok diterpen yang telah ditemukan pada ganggang coklat Canistrocorpus

cevicornis.

Hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap alga coklat Dictoyota

dichotoma ditemukan 9 terpen, antara lain Amijiol (2.148) dan turunannya yaitu

Amijiol asetat (2.149) dan Amijiol-7,10-diasetat (2.150).

Tiga diantara 9 senyawa tersebut merupakan senyawa diterpenoid baru serta

enam senyawa yang telah dikenal diperoleh dari fraksinasi ekstrak eter. Tiga

diterpen baru yaitu Amijiol asetat (2.149), Amijiol-7,10-diasetat (2.150), dan

dolabellatrienol (2.151).

(2.145) (2.146) (2.147)

19

18

16OH

OH20

1

4

1412

15

9

(154)

23 5

6 78

1011

13

17

(2.148)

(2.144) (2.143)

Page 54: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

54

Disamping itu, juga telah diisolasi bersama-sama yaitu Pasidiktiol-A (2.152),

8 β-hidroksipasidiktiol-A (2.153), isopasidiktiol-A (2.154), diktiol-C (2.155).

Isodiktiohemiasetal (2.156).

Berdasarkan hasil analisis spektroskopi diketahui bahwa senyawa 3 dan 9

merupakan terpenoid yang dapat membentuk ikatan hidrogen intermolekul.

(2.151)

(2.150) (2.149)

(2.154) (2.153) (2.152)

(2.155) (2.156)

Page 55: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

55

Gambar 2.9. Konfomasi molekul dan ikatan hidrogen pada amijol

Uji bioaktivitas terhadap 9 senyawa tersebut menunjukkan bahwa senyawa 3

dan 9 memiliki aktivitas paling tinggi, dapat memberi perlindungan yang kuat

terhadap kerusakan DNA. Menunjukkan aktivitas antioksidan yang menghambat

peroksida lipid dalam otak tikus, diuji menggunakan metoda uji ABTS. Senyawa 3

dan 9 menunjukkan aktivitas antioksidan yang baik, senyawa 1,2,5,6, dan 8

menunjukkan aktivitas yang lemah sedangkan senyawa 4 aktivitasnya sangat rendah.

Tabel 2.3. Hasil uji antioksidan terhadap senyawa 1-9 Senyawa ABTS,

50μL (inhibisi, %) Kontrol

L-asam askorbat

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

88,61

50,23

59,90

83,35

24,36

61,65

59,20

57,40

57,73

80,24

(Sumber: Biaco, 2009)

19

18

16

20

15

O

O

H

12

3 45

6

78 9

10

111213

14

1719

18

16

20

O 15 O

H

12

3 45

6 7 89

10

1112

1314

17

H

OAc

OAc

Ikatan hidrogen dalam amijiol asetat Ikatan hidrogen dalam amijiol asetat-7,10-diasetat

Page 56: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

56

Selain itu, senyawa 3 dan 9 menunjukkan aktivitas sitotoksik yang kuat

terhadap sel hepatoma (HepG2), vero sel ginjal monyet Afrika (VERO), sel

fibroblastsel (WI-38), dan sel dari kanker payudara (MCF-7)

Tabel 2.4. Uji sitotoksitas (IC50) senyawa dengan berbagai jenis sel.

Senyawa IC50 (μg/mL)a

HepG2 WI-38 VERO MCF-7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5-Fu

40,2

39,2

25,1

102,3

81,2

70,2

70,2

100,7

47,0

8,6

24,6

22,4

14,2

100,6

62,6

84,6

84,6

110,6

16,2

3,2

24,7

28,3

20,5

120,6

72,3

76,4

76,4

160,6

21,4

6,5

37,5

39,2

21,2

150,5

68,2

75,5

75,5

140,5

30,5

2,3

(Sumber: Biaco, 2009)

Kajian kimiawi dari pasidiktiol A dilakukan dengan penambahan beberapa

pereaksi, hal ini menunjukkan adanya gugus fungsi reaktif yang dimiliki oleh

senyawa tersebut.

Keterangan : IC50 (μg/mL) : • 1-10 sangat kuat • 11-25 kuat • 26-50 moderat • 51-100 rendah • 100-200 sangat rendah • > 200 tidak toksik

Page 57: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

57

Gambar 2.10. Sifat dan transformasi kimiawi dari pasidiktiol

Dari alga coklat Diktiota dikotoma telah ditemukan empat lakton yaitu

asetoksidiktiolakton (2.157), diktiotalid A (2.158), diktiotalid B (2.159) dan

nordiktiotalid (2.160) semuanya bersifat toksik terhadap sel melanoma B 16 dengan

IC50 masing-masing 1,57; 2,57; 0,58 dan 1,58 µg/ml (Ishitsuka et al. 1988).

HOHO

20

1619

18

HO17

13

611

14

HOHO

Pasidiktiol A epoksida

O

H

HO

H

LiAHEt2O

POCl3/Py

KOH/MeOH

OCH3

HO

Page 58: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

58

Telah dilaporkan hasil kajian kimiawi dan transformasi molekul

asetoksidiktiolakton menghasilkan berbagai derivatnya dengan menggunakan

berbagai pereaksi kimia yang sesuai, ditunjukkan sebagai berikut.

Gambar 2.11. Transformasi kimiawi molekul asetoksidiktiolakton dan derivatnya

OO

OAc

Asetoksidiktiolakton

OO

OH

HO

OH

OH

OO

OH

OO

O

O

O

CrO3

Li/EtNH2

LAH

H2

OO

OAc

O

O

H O

O

OAc O

O

O

O

Asetoksidiktiolakton (162) Diktiotalida A (163)

Diktiotalida B (164) Nordiktiotalida (165)

Asetoksidiktilakton (2.157) Diktiotalida A (2.158)

Diktiotalida B (2.159) Nordiktiotalida (2.160)

Page 59: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

59

Yang (2012) berhasil mengisolasi 14 diterpen dari koral lunak Hainan

Sinularia sp. Lima diantaranya adalah kelompok kembran baru yang dinamakan

sinufleksibilins A-E (2.161-2.165).

Sembilan yang lainnya merupakan diterpen yang sudah pernah ditemukan

sebelumnya yaitu kapilloid (2.166), setukarailin (2.167), sinuladiterpen-I (2.168),

sinulafleksiolida-H (2.169), fleksibilisin-A (2.170), 9-asetoksi-5(8), 12(13)-

diepoksikemb-15(17)-en-16(4)-olida (2.171), 11-episinulariolide asetat (2.172),

fleksibilida (2.173) dan mandapamate (2.174). Bioaktivitas yang terkuat dari 14

senyawa tersebut ditunjukkan oleh fleksibilida.

(2.165) (2.164)

(2.163) (2.162) (2.161)

Page 60: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

60

Yin (2013) juga berhasil mengisolasi diterpen baru yang memiliki kerangka

kembran, yaitu 6 diterpen kasban baru yang diisolasi dari Sinularia sp. Keenam

diterpen tersebut dikenal dengan nama sinularkasban A-F yakni 1b-H,2b-H

Sinularkasban-A (2.175), 1b-H,2b-H Sinularkasban-B (2.176), Sinularkasban-C

(2.177), 1b-H,2b-H Sinularkasban-D (2.178). 1b-H,2b-H Sinularkasban-E (2.179)

dan 1b-H,2b-H Sinularkasban-F (2.180). Bioaktivitas beberapa senyawa yang

termasuk kelompok kasban menunjukkan sifat toksitas yang cukup kuat dan aktivitas

antimikroba.

(2.172)

(2.168) (2.167) (2.166)

(2.169)

(2.173) (2.174)

(2.170) (2.171)

Page 61: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

61

Stolonidiol (2.181) dan stolonidiol asetat (2.182) adalah diterpen skeleton

baru yang telah diisolasi dari Clavularia sp. Menunjukkan sifat sitotoksik terhadap

P388 dengan nilai IC50 0,015 µg/ml. Disamping itu, pada biota laut yang sama juga

ditemukan klaenon (2.183).

(2.175) (2.176)

(2.177) ; R = OH (2.178) ; R =H

(2.179) (2.180)

(2.183) (2.181); R = H (2.182); R = Ac

Page 62: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

62

Dari soft coral Sclerophytum capitalis telah ditemukan scleropitin-A (2.184)

aktivitas sangat kuat IC50 0,001 µg/ml. Alsionin (2.185) telah ditemukan pada

Sinularia flexibilis, menunjukkan bioaktivitas yang kuat.

Fusetani (1989) telah melaporkan astrogorgin (2.186) dan opirin (2.187)

diisolasi dari Astrogorgia sp. Keduanya menunjukkan sifat bioaktivitas yang kuat.

Tubiporien (2.188) adalah diterpenoid yang telah diisolasi dari karang lunak

Tubipora sp. oleh Natori (1990). Senyawa ini menunjukkan aktivitas yang kuat

terhadap sel melanoma B16 dengan IC50 2 µg/ml. Bersama itu juga telah dilaporkan

stipoldion (2.189) yang memiliki bioaktivitas sel jaringan mamalia.

(2.185) (2.184)

(2.187) (2.186)

O

HOO

HO

(194)(2.188) (2.189)

Page 63: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

63

Jauh sebelumnya telah dilaporkan kelompok terpen kembran yang berhasil

diisolasi dari karang muda Sinularia mayi, yaitu kembranolida asetat (2.190),

kembranolida (2.191) dan Dentikulatolida (2.192), memiliki tingkat sitotoksik yang

baik terhadap sel B16 IC50 8,4; 2,1; dan 3,6 µg/ml (Kusumi et al 1988)

Suatu hal yang sangat menarik tentang diketemukannya dua biskembranoid

dari kerang muda Sarcophyton glauncum yaitu metal sarkopitoat (2.193) dan metal

klorosarkopitoat (2.194), keduanya aktif melawan sel B 16 masing-masing pada 7,5

dan 12 µg/ml.

Dari karang lunak Klyxum simpleks telah diisolasi empat diterpen yang

bersifat sitotoksik terhadap sel kanker, yaitu simpleksin P-S (2.195-2.198) dan

simpleksin A (2.199), simpleksin A memiliki sitotoksik yang paling kuat.

(2.194) (2.193)

(2.192) (2.191) (2.190)

Page 64: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

64

Tsai (2013) telah melaporkan diterpen baru dari kerang lunak Sinularia

leptoclados antara lain leptoklalin-A (2.200) yang terbukti memiliki sifat sitotoksitas

terhadap sel tumor manusia T-47 dan K-562. Disamping itu ditemukan pula dua

diterpen jenis norcembranoid yakni 5-episinuleptolida (2.201) dan sinuleptolida

(2.202).

(2.199) (2.198)

(2.196); R1 = COCH2CH2CH3, R2 = H (2.197); R2 = Ac, R2 = OH

(2.195)

(2.200)

(2.201)

(2.202)

Page 65: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

65

2.9.1. Diterpen Hidrokuinon dan Kuinon

Kelompok senyawa diterpen kuinon dan hidrokuinon dihasilkan melalui

perpaduan jalur biogenetik asam mevalonat dengan kelompok benzenoid.

Identifikasi bagian-bagian molekul dapat lakukan melalui metode diskoneksi.

Kelompok senyawa ini juga telah banyak dilaporkan berasal dari bahan alam laut.

Taondiol (2.203) yang telah diisolasi dari ganggang coklat Taonia atomaria

merupakan kerabat dari δ–tokoferol, memiliki rantai diterpen tersiklisasi. Disamping

itu telah dilaporkan juga adanya asam atomarat (2.204) yang memiliki korelasi

struktur molekul dengan taondiol yang mengalami pembukaan cincin kroman yang

diikuti pergeseran hidrogen-metil secara berkesinambungan. Transformasi taondiol

menjadi asam atomarat dimulai dari pembukaan cincin kroman selanjutnya diikuti

oleh pergeseran hidrogen-metil secara berkelanjutan. Senyawa δ-tokotrienol (2.205)

bersama senyawa epoksidanya (2.206) serta turunannya 3,4-dehidronya (2.207)

telah diisolasi dari Sargassum tortile.

Plastoquinon (2.208) suatu diterpenoid poliketida yang telah dilaporkan oleh

Iwashima dkk di Jepang, diisolasi dari alga laut Sargassum micracanthum. Senyawa

HO

OCH3

HOR

O

OR'

R

O

OH

O

R

(208)

(209)(210)(211)

34

O

OH

(207)

HO

(2.206) (2.207)

(2.205)

(2.204) (2.203)

Page 66: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

66

ini menginhibisi sitomegalovirus (cytomegalovirus) menunjukkan aktivitas dengan

nilai IC50 = 0,49 – 2,6 µM) dan terhadap virus campak dengan IC50 = 2,7 – 3,1 μM.

Disamping itu dilaporkan pula adanya kromen (2.209) suatu terpenoid turanan dari

plastokuinon.

Transformasi molekul plastokuinon menjadi kromen melalui mekanisme

siklisasi membentuk cincin heterosiklik.

Gambar 2.12. Transformasi plastokuinon menjadi kromen

Jenis terpen yang sama juga telah dilaporkan, yaitu sargakuinoik (2.210) dan

asam sargakromenol (2.211) adalah senyawa diterpen poliketida. Senyawa ini

menginhibisi enzim butirilkolinesterase pada konsentrasi 26 nM. Selain kedua

OHOH

HOOH

(212)

OOH

HOOH

(213)

(2.208)

(2.209)

OH

HO

OHH+

HO

O

HO

OHHO

Plastoquinon

Kromen

Plastokuinon

Kromen

Page 67: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

67

senyawa tersebut juga telah dilaporkan 2β,3α-epitaondiol (2.212) yang menunjukkan

struktur molekul yang lebih kompleks dengan terbentuknya struktur pentasiklik.

Dari Sargassum siliquastrum telah diisolasi senyawa meroditerpenoid (2.213)

dan turunannya 10’-11’-dihidromeroditerpenoid (2.214), diketahui memberikan

aktivitas sebagai anti radikal pada pengujian DPPH.

Gambar 2.13 Reduksi meroditerpenoid mejadi dihidromeroditerpenoid

2.9.2. Furanoterpen 21

Furanoterpen yang mengandung atom karbon 21 adalah kelompok diterpen

yang tidak lazim. Jenis diterpen tersebut kebanyakan ditemukan pada genus Spongia.

H

H H

O

OH

HO

(216)

O

O

(214)O

HO

(215)

COOH

(2.212)

(2.21) (2.210)

(2.213)

(2.214)

Page 68: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

68

Sebagian besar mempunyai cincin furan pada kedua ujung molekulnya dan kerangka

karbon yang sama. Jika dilakukan diskoneksi maka akan ditemukan pola interaksi

kepal-ke-ekor dengan tambahan satu atom karbon di ujung keranka molekul, hal ini

menunjukkan keunikan dari kelompok sayawa ini. Telah dilaporkan sekelompok

furanoterpen (2.215-2.224). Perbedaan satu-satunya diantara kelompok

difuranoterpen adalah pola oksigenasi pada karbon sentral, sebagaimana ditunjukkan

pada gambar (12). Nitenin (2.215) dan dihidronitenin (2.216) dua dari kelompok

senyawa ini yang telah dipisahkan pertama kali dari Spongia nitens. Kelompok

senyawa tersebut kemudian dikenal sebagai furospongin-1 (2.217),

anhidrofurospongin (2.218), furospongin-2 (2.219), isofurospongin-2 (2.220),

dihidrofuospongin-2 (2.221), tetrahidrofurospongin-2 (2.222), tetrahidrofurospongin-

1 (2.223), furosponginol (2.224), dan furosponginon (2.225).

(2.218)

(2.217)

(2.216)

(2.215)

Page 69: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

69

(2.221)

(2.223)

(2.222)

(2.219)

(2.220)

(2.225)

(2.224)

Page 70: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

70

2.9.3. Diterpen Glikosida

Tiga diterpen glikosida yaitu Vireskenosida O,P dan Q (2.226, 2.227 dan

2.228) telah diisolasi dari Acremonium striatisporum, menunjukkan sifat sitotoksik

terhadap sel karsinoma.

2.10. Sesterpen

Sesterpen adalah kelompok terpen yang mengandung 25 atom karbon (25-C),

tersusun dari 5 isopren yang pada umumnya terbentuk melalui mekanisme kaidah

isopren interaksi kepala-ke-ekor. Ada dua tipe sesterpena yang banyak ditemukan

pada bunga karang yaitu kelompok sesterpena linier dan sesterpen siklik (tetra dan

penta siklik). Sesterpen siklik menunjukkan kerangka molekul yang mencirikan jalur

biogenetik asam mevalonat melalui geranilfarnesil membentuk siklisasi yang lazim

sebagaimana pula yang terjadi pada pembentukan triterpen.

Beberapa sesterpen linier telah diisolasi darai bunga karang Ircinia spinilosa.

Furospinolusin-1 (2.229) selain ditemukan pada I. spinilosa juga telah dilaporkan

diperoleh dari Spongia, Phyllospongia, Fasciospongia Australia. Furospongin-3

(2.230) dan Furospongin-4 (2.231) ditemukan bersama dalam S. officinalis. Senyawa

isomerik difuranosesterpena, irsinin-1 (2.232) dan irsinin-2 (2.233) dari Irciniaoros

merupakan dua isomer yang tidak dapat dipisahkan. Fasikulatin (2.234) dan

variabilin(2.235) telah diisolasi dari bunga karang Mediterania Ircinia fasciculata

H

O

HO OH

O

HO

HO

OH

HOH2C

H

O

HO O

O

HO

HO

OH

HOH2CH

O

HO O

O

HO

OHOH

HOH2C

(2.226) (2.227) (2.228)

Page 71: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

71

dan Ircinia variabilis. Strobilinin (2.236) juga ditemukan bersama variabilin dalam

bunga karang Ircinia strobilina. Suatu sesterpen yang memiliki gugus hidroksi

sebagai asam tetronat dan memiliki variasi ikatan rangkap yang baru ditunjukkan

pada (2.237). Bunga laut Australia Thorecta marginalis mengandung molekul

(2.238) dan (2.239) yang tidak mengandung gugus hidroksi sebagai asam

tetronatnya, meskipun (2.108) mengandung gugus metilhidroksi pada cincin lakton.

Suatu sesterpen yang mengandung γ-lakton jenuh telah diisolasi dari Fasciospongia

Australia. Suatu sesterpen yang mengandung strutur molekul yang lebih rumit dan

membentuk struktur siklik yang merupakan turunan dari Didehidrofasikulatin

melalui siklisasi 4 +2, dan satu-satunya dari kelompok ini yang diperoleh dalam

bentuk kristal.

(2.232) (2.233)

(2.230) : R = CO2H, R’= CH3 (2.231) : R = CH3, R’= CO2H

(2.229)

(2.234)

Page 72: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

72

Beberapa sesterpen siklik telah dilaporkan ditemukan pada spons umumnya

berbentuk tetrasiklik. Dari spon Hippospongia sp, telah diisolasi 8 sesterpen siklik,

dua sesterpen baru yaitu hipospongida-A (2.240), hipospongida-B (2.241) bersama 6

sesterpen lainnya yaitu heteronemin (2.242), heteronemin asetat (2.243), hirtiosin

(2.244), 12-19-deasetoksiskalrin asetat (2.245), hirtosal (2.246) dan skalarafuran

(2.247). Kedelapan senyawa tersebut menunjukkan sifat sitotoksitas melawan

adenokarsinoma kolon manusia (SLJJ-1 dan HCT-116), hormon kanker payudara (T-

47D) dan leukemia kronis (K562).

O O OO

13

O OO

OH13

R = CH3 (140)R = CH2OH (141)

(139)

O OO

13

(142)

R

OO

OH

(143)(2.239)

(2.238)

(2.236) : R = CH3 (2.237) : R = CH2OH

(2.235)

OHO

H HO

H

1

45

8

9

10

11

1315

17

18

1920

2122

23

24

2516

H

H

1

45

8

9

10

1920

22

OOH

H

H

O12

23

18

25

24

17

14

H

H

OR

H

H

AcO

OAc

(144) (145)R = OH : (146)R = OAc : (147)R = H : (148)

(2.242) : R = OH (2.243) : R = OAc (2.244) : R = H

(2.241) (2.240)

Page 73: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

73

Dari Cacospongia scalaris telah ditemukan skalarin (2.248) yang memiliki

ikatan rangkap, gugus hidroksil dan satu gugus karbonilnya terdapat dalam satu

cincin γ-laktol takjenuh. Selain itu, juga telah ditemukan deoksoskalarin (2.249)

yang memiliki korelasi erat dengan skalaridial (2.250) dari Spongia officinalis dan

Cacospongia mollior. Anggota lain dari kelompok ini adalah heteronemin (2.251)

yang telah ditemukan dalam bungakarang Heteronema erecta. Penelitian berikutnya

terhadap Spongia nitens menunjukkan adanya molekul yang berhubungan sebagai

isomer pada posisi 12-β-OAc ekuatorial terhadap skalarin, deoksoskalarin dan

skalaridial, dengan struktur sebagai β-OAc 12-episkalarin (2.253), β-OAc

epideoksosklarin dan β-OAc episkalaridial (2.254).

\

RO

H

H

O

H

12

(2.248) : R = α-OAc (2.249) : R = β-OAc

(2.250) : R = α-OAc (2.251) : R = β-OAc

(2.252) : R = α-OAc (2.253) : R = β-OAc

H

H

O

H

H

O

AcO

H

H

HO

O

H OH

H H

H

OOH

HOAc

(149) (150) (151)(2.247) (2.246) (2.245)

Page 74: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

74

Korelasi kimiawi antara kelompok molekul di atas dapat ditunjukkan sebagai berikut

:

Gambar 2.14. Korelasi kimiawi molekul skalrin dan derivatnya

Disdein (2.254) adalah sesterpen pentasiklik yang berikatan dengan suatu

hidrokuinon berhasil diisolasi dari bunga karang Disdea pallescens. Mekanisme

biosintesinya dapat diusulkan sebagai berikut.

Gambar 2.15. Mekanisme siklisasi dalam pembentukan pentasiklik disdein

OOAc

HO

H

H

O

OOAcHO

H

H

OH O

H

H

O12

OO

H

O

OOAcHO

H

H

O

OOAc

H

O

Skalarin 12-Episkalarin

OAc O

H

H

O12

OOH

H

O

12-Epideoksoskalari

12-Episkalaradial

1. NaBH42. - OH

1. NaBH42. - OH

1. NaBH42. - OH

NaBH4

LiAlH4LiAlH4

Ac2O-py

-OH

NaBH4

(2.254)

Page 75: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

75

2.11. Triterpen

Triterpen memiliki 30 atom karbon atau 6 isopren. Meskipun kerangka

molekulnya rumit dan bervariasi akibat terjadinya reaksi-reaksi sekunder dalam

pembentukan molekulnya, namun dapat dikenali melalui satuan-satuan isoprennya

dengan metoda analisis diskoneksi. Dapat dimengerti bahwa triterpen yang terdapat

dalam biota laut merupakan turunan dari skualen. Sebagai contoh, asam turbinarik

(2.255) ditemukan pada alga biru Turbinaria ornate oleh Asari (1989).

Dari Axinella infundibuliformis telah diisolasi 3 triterpenoid yaitu 3-

hidroksilup-20(29)-ene (2.256), asam 3-hidroksilup-20(29)-en-28-oat (2.257) dan

asam 3-oksolup-20(29)-en-28-oat (2.258) ketiganya memiliki sifat antibakteri yang

kuat terhadap Staphylococcus aureus menunjukkan zona hambat dengan diameter

berturut-turut; 24.7 ±0.05; 22.0 ± 0.35 and 12.7 ± 0.09 mm.

COOH

(259)(2.255)

(2.256) : R = CH3 (2.257) : R = CO2H

(2.258)

Page 76: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

76

Triterpen polieter adalah sekelompok terpen yang memiliki keragaman

struktur luas dan unik. Kelompok senyawa ini menggambarkan karasteristik molekul

yang dihasilkan oleh biota laut, seperti alga, spons, kerang-kerangan dan terutama

banyak diisolasi dari alga merah jenis Laurencia dan Chondria. Banyak penelitian

telah melaporkan kekuatan bioaktivitas dari kelompok senyawa ini cukup beragam.

Susuki. T (1987) telah melaporkan sekelompok senyawa triterpen polieter yang

disolasi dari alga merah Laurencia obtusa dan telah dilaporkan memiliki berbagai

sifat bioaktif. Beberapa diantaranya adalah tirsiferilasetat (2.259), tirsiferol (2.260),

magireol-A (2.261), magireol-B (2.262), magireol-C (2.263), 15(18)-

anhidrotirsiferol diasetat (2.264) dan 15-anhidrotirsiferol diasetat (2.265).

(2.259) : R = AC (2.260) : R = H

(2.261)

(2.262) : 15(28) (2.263) : 15(16)

(2.264) : 15(28) (2.265) : 15(16)

Page 77: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

77

Tabel 2.5 . Kekuatan sifat aktivitas senyawa terpen polieter No. Nama IC50 (µg/mL)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Tirsiferilasetat (2.259)

Tirsiferol (2.260)

Magireol- A (2.261)

Magireol-B (2.262)

Magireol-C (2.263)

15(18)-anhidrotirsiferol diasetat (2.264)

15-anhidrotirsiferol diasetat (2.265)

0,0003

0,01

0,03

0,03

0,03

0,05

0,10

(Sumber: Pacheco, 2011)

Triterpen polieter juga dilaporkan oleh Pacheco (2011), telah diisolasi dari

alga merah Laurencia viridis, antara lain dehidrotirsiferol (2.266), iubol (2.267), 22-

hidroksi-15(28)-dehidrovenustatriol (2.268), 1,2-dehidropseudodehidrotirsiferol

(2.269), secodehidrotirsiferol (2.270) dan Pseudodehidrotirsiferol (2.271). Semua

senyawa tersebut dilaporkan menunjukkan aktivitas sitotoksik yang signifikan

terhadap panel jalur sel kanker.

OO

O

OH

BrH H

O OH

(270)

H

1

23

6

7

9

10

12

14 15 16 18

1922

23

24

25

26

2728

29 30

OO

O

OH

BrH H

O

(271)

H

1

23

6

715 18

25

22

232426

2728

2930

OH

OO

O

OH

BrH H

O OH

(272)

H

1 15 18

22

24

2830OH

(2.266)

(2.267)

(2.268)

Page 78: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

78

Triterpen polieter tersebut menunjukkan karakter sitotoksitas yang kuat

melawan sel kanker payudara. Uji sitotoksitas in vitro senyawa 1-5 menggunakan

beberapa uji sel kanker manusia, antara lain Jurkat (sel T leukemia), MM14

(myeloma pada manusia), HeLa (karsinoma serviks) dan CADO-ES1 (sarcoma

ewing pada manusia), dapat dilihat pada table berikut.

Tabel 2.6. In Vitro Inhibisi senyawa triterpen polieter (1-5) pada sel kanker.

No

Senyawa

IC50 (µM)

Jurkat MM144 HeLa CADO-

ES1

1.

2.

3.

4.

5.

Dehidrotirsiferol (1)

Iubol (2)

22-hidroksi-15(28)-

dehidrovenustatriol (3)

1,2-dehidropseudo

dehidrotirsiferol (4)

Sekodehidrotirsiferol (5)

13,5 ± 1,8

3,5 ± 0,4

2,0 ± 0,2

15,5 ± 2,8

2,5 ± 0,3

21,5 ± 2,1

13,0 ± 1,9

-

16,5 ± 2,5

12,0 ± 1,7

34,5 ± 3,2

27,0 ± 2,6

2,9 ± 0,5

24,0 ± 3,5

30,0 ± 3,5

12,0± 1,4

11,0± 1,5 -

10,6± 1,5

12,2± 1,6

(Sumber: Pacheco, 2011)

(2.271)

(2.270)

(2.269)

Page 79: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

79

Hal yang menonjol pada tabel bahwa sel Jurkat Leukemia paling sensitif

terhadap kelima senyawa tersebut. Senyawa Iubol, 22-hidroksi-15(28)-

dehidrovenustatriol dan Sekodehidrotirsiferol. Perbedaan yang menonjol antara

senyawa dehidrotirsiferol dengan 22-hidroksi-15(28)-dehidrovenustatriol adalah

adanya gugus hidroksil yang terikat pada C-22, mengakibatkan menguatnya

aktivitasnya terhadap sel Jurkat Leukemia.

Perkiraan mekanisme transformasi biogenetik dari senyawa Iubol dan

senyawa 22-hidroksi-15(28)-dehidrovenustatriol, diusulkan sebagai berikut.

Gambar 2.16. Transformasi biogenetik pembentukan Iubol dan 22-hidroksi-15(28)-

dehidrovenustatriol

H O

29

1822

30

24

H O

29

18

30

24OS

S R

H O

29

18

30

24

H2O

H

OH

H OH

R

H O

OH

H OH

H

O

OH

OH

S RR

H O

OH

O

S

S

H

H2O

O

OH

OHOH

R SR

22-hidroksi-15(28)-dehidrovenustatriolIubol

Page 80: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

80

Transformasi biogenetik kelompok senyawa ini tidak hanya terjadinya pada

pembentukan cincin D, namun lebih spesifik terjadinya penataan dan resiklisasi pada

cincin A.

Gambar 2.17. Interkonversi cincin A triterpen polieter pada alga merah

2.12. Saponin Triterpen

Kelompok terpen yang lebih menarik lagi adalah kelompok yang disebut

Saponin triterpen merupakan glikosida kompleks triterpen dengan molekul

karbohidrat, yang dapat ditemui pada tanaman, bakteri dan hewan laut tingkat

rendah. Istilah saponin diturunkan dari bahasa latin “sapo” berarti sabun, diambil

dari kata Saponaria Vaccaria suatu tanaman yang mengandung saponin dapat

digunakan sebagai sabun untuk mencuci. Saponin mengandung gugus gula terutama

glukosa, galaktosa, xilosa, ramnosa atau metilpentosa yang berikatan dengan aglikon

sapogenin berupa terpen ataupun juga steroid. Triterpen glikosida yang pertama kali

dilaporkan adalah Holoturin A (2.272) dan B (2.273) yang diisolasi dari Teripang

laut oleh Kitagawa (1981).

O

H

OHR

OH

O

BrH

OO

O

Page 81: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

81

OOHO

O

OCH3

O

NaO3SO

O

O

HOH2C

HO

OCH3

HO

OO

CH2OH

HOHO

OH

OH

OH

O

OH

OOHO

O

OCH3

O

NaO3SO

O

O

HOH2C

HO

OCH3

HO

OO

CH2OH

HOHO

OH

OH

OH

O

O

OH

(2.272)

(2.273)

Page 82: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

82

Molekul yang serupa juga telah dilaporkan yaitu Hemoiedemosida-A (2.274)

yang diisolasi dari Hemoiedema spectabilis oleh Chludil (2002) dilaporkan sangat

aktif terhadap benur udang dan juga bersifat antifugal melawan Cladosporium

cucumerinum. Demikian juga halnya terhadap senyawa Hemoiedemosida-B (2.275)

memiliki potensi bioaktivitas yang sama terhadap benur udang dan jamur. Saponin

yang sejenis juga telah dilaporkan oleh Hegde (2002) yang dikoleksi dari cucumber

laut Talenata ananas menghasilkan glikosida triterpen (2.276) dan (2.277)

OOR1O

HOO

OO

OO

HOOH

OHOO

OH

OHOH3CO

OH

R3O R2O

HO

(2.274) : Hemoiedemosida A: R1 = R2 = SO3Na, R3 = H (2.275) : Hemoiedemosida B: R1 = R2 = R3 = SO3Na

OOO

HOO

OO

OHO

HO OH

OHOHO

OH

HO

OHHO O

(2.276) : Hemoiedemosida C

Page 83: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

83

2.13. Karotenoid

Karotenoid adalah kelompok terpen yang tersebar luas di alam baik pada

organisme darat maupun organisme laut, banyak berfungsi sebagai zat pewarna

alami. Pigmen yang terdapat pada biota laut seperti pada bunga karang, alga dan

organisme laut lainnya, menunjukkan warna jingga, merah, kuning dan ungu cerah

umumnya dari karotenoid. Pada umumnya karotenoid tidak larut dalam air tapi larut

dalam pelarut organik ataupun lemak. Karotenoid dibagi atas dua kelompok besar

yaitu karotena adalah karotenoid yang molekulnya hanya terdiri dari hidrokarbon,

dan xantofil adalah karotenoid yang mengandung atom oksigen selain hidrogen dan

karbon. Karotenoid dihasilkan melalui jalur biogenetik asam mevalonat berlanjut

pada jalur karotenogenesis, hal ini menjadi petunjuk dan sangat mendukung kajian

dalam pengembangan kemotaksonom. Pada umumnya karotenoid tergolong sebagai

tetraterpen yang memiliki 40 atom karbon dan tersusun dari 8 isopren. Beberapa

karotenoid yang telah ditemukan dalam biota laut antara lain pada Paracentrotus

lividus ditemukan β-karoteonoid (2.278), α- karoteonoid (2.279), γ- karoteonoid

(2.280) juga ekinenon (4-okso-β-karoten) (2.281).

OOHO

O

OO

O

O HOOHOHO

OOH

OHOH3CO

OH

HO HO

HO

OOHO

OOH

OHOH3CO

OH

HO HO

(2.277) : Hemoiedemosida D

Page 84: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

84

Telah dilaporkan pula adanya kelompok karotenoid yang memilki senyawa

aromatik di ujung rantainya, diisolasi dari R. japonica, renieratena (2.282),

isorenieratena (2.283) dan renierapurpurin (2.284).

(2.278) β-karoten

(2.279) α-karoten

(2.280) γ-karoten

O (2.281) Ekinenon

(2.282) Renieratena

Page 85: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

85

SOAL

1. Jelaskan karakteristik, ciri utama terpenoid laut dan tuliskan empat contoh

molekul yang dimaksud

2. Tuliskan mekanisme transformasi molekul di bawah ini dari A ke B

A B

3. Sebutkan kelompok molekul B, tunjukkan melalui diskoneksi

4. Jelaskan mengapa β-karotenoid disebut sebagai sumber molekul Vitamin A

5. Tuliska 3 molekul terpen yang dapat berfungsi sebagai anti-kanker, Jelaskan

mengapa demikian

(2.283) Isorenieratena

(2.284) Renierapurpurin

OO

O

HO

Br

H H

OH

H

O OH

OO

O

Br

H

OH

OH

Page 86: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

86

DAFTAR PUSTAKA

1. Argadon V. H., Rovirosa J., San-Martin A., Riquelme A., Diaz-Marrero A. R., Cueto M., Darias J., Santana O., Guano A., and Gonzales-Coloma A. 2002. Antifeedant effect of marine halogenated monoterpenes. J. Agric. Food. Chem. 50, 7029-7033.

2. Asari F, Kusumi T, Kakisawa H. 1989. Turbinaric acid, a cytotoxic

secosqualene carboxylic acid from the brown alga Turbinaria ornata. Journal of Natural Products. 52(5):1167–1169.

3. Biaco, M.E., Rogers, R., Teixeira, V.L., Pereira, R.C. 2009. Antifoulant

Diterpenes Produced by The Brown Seaweed Canistrocarpus cervicornis. J Appl Phycol. 21, 341-346.

4. Chludil, H.D., Muniain, C.C., Saldes, A.M. 2002. J. Nat. Prod. 65, 860.

5. Fusetani, N., Nagata, H., Hirota, H., Tsuyuki, T. 1989. Astrogorgiadiol and

astrogorgin, inhibitors of cell division in fertilized starfish eggs, from a gorgonian Astrogorgia sp. Tetrahedron Letters. 30, 50, 7079–7082.

6. Gonzales, A.G., Martin, J.D., Perez, C., dan Ramirez, M.A, 1976a, Tetrahedron

Lett, hlm. 137-138. 7. Guang Wei Wu, Aiqun Lin, Qianqun Gu, Tianjiao Zhu and Dehai Li. 2013. Four

New Chloro-Eremophilane Sesquiterpenes from an Antarctic Deep-Sea Derived Fungus, Penicillium sp. PR19N-1. Mar. Drugs. 11, 1399-1408

8. Hegde, V.R., Chan, T.M. 2002, Bioorg Med Chem, Lett. 12, 3203

9. Higa, T. 1985. 2-(1-Chloro-2-hydroxyethyl)-4,4-dimethylcyclohexa-2,5-dienone, precursor of 4,5-dimethylbenzo[b] furan from red alga Desmia hornemanni. Tetrahedron Lett. 26, 2335–2336.

10. Howard, B.M., dan Fenical, W. 1976. Tetrahedron Lett. hlm 41-44 11. Ishitsuka M.O., Kusumi T. Kakisawa H., 1988. Antitumor And xenicane and

norxenicane lactones from the brown alga Dictyota dichotoma, J. Org. Chem. 53, 5010–5013.

12. Kazlauskas, K., Murphy, P.T., Quinn, K.J. and Wells, R.J. 1975. Int. Symp. Mar.

Nat. Prod.

Page 87: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

87

13. Kitagawa I, Kobayashi M, Kyogoku Y. Marine natural product. IX. 1981. Structural elucidation of triterpenoidal oligoglycosides from the Bahamean sea cucumber Actinopyga agassizi. Chem Pharm Bull. 30:2045–2050.

14. Konig G.M., Wright A.D. Sticher O., de Nys R. 1991. Five New Monoterpenes

from the Marine Red Alga Portieria hornemannii. Tetrahedron Lett. 47:5717–5724.

15. Komoto S, Mc Connell OJ, Cross SS. 1987. Antitumor and antiviral

furanoditerpenoids from a marine sponge. Chem Abstr. 111: 50424x. 16. Kusumi T, Uchida H, Ishitsuka MO, Yamamoto H, Kakisawa H. 1988.

Alcyonin, a new cladiellane diterpene from the soft coral Sinularia flexibilis. Chem Lett. 1077–1078.

17. Kwaku Kyeremeh, Thomas C. Baddeley, Bridget K. Stein, Marcel Jaspars.

2006. A homologous series of eunicellin-based diterpenes from Acalycigorgia sp. characterised by tandem mass spectrometry. Tetrahedron Lett. 62,(37):8770–8778

18. Miyamoto, T., Higuchi, R,. Marubayashi, N., and Komori, T. 1988. Studies on

the constituents of marine opisthobranchia, IV: Two new polyhalogenated monoterpenes from the sea hare Aplysia kurodai. European Journal of Organic Chemistry. 12, 1191–1193.

19. Natori, T., Kawai, H., Fusetani N. 1990. Tubiporein, a novel diterpene from a

Japanese soft coral Tubipora sp.. Tetrahedron letters. Coden Teleay. 31(5), 689-690.

20. Pacheco F.C., Pulgarin J.A, Mollinedo F., Martin M.N., Fernandez J.J., and

Daranas A.H. (2011). New Polyether Triterpenoids from Laurencia viridis and Their Biological Evaluation. Marine Drugs. 9, 2220-2235

21. Schmitz, F.J.; Michaud, D.P.; Schmidt, P.G. 1982, Marine natural products:

parguerol, deoxyparguerol, and isoparguerol. New brominated diterpenes with modified pimarane skeletons from the sea hare Aplysia dactylomela. J. Am. Chem. Soc. 104, 6415-6423.

22. Sims, J.J., Fenical, W., Wing, R.M., dan Radlick, P., 1973, J. Am. Chem. Soc,

95, 972-973. 23. Suzuki, T.; Takeda, S.; Suzuki, M.; Kurosawa, E.; Kato, A.; Imanaka, Y. 1987,

Cytotoxic squalenederived polyethers from the marine red alga Laurencia obtusa (Hudson) Lamouroux. Chem. Lett. 16, 361-364.

Page 88: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

88

24. Tsai T-C., Wu Y-J., Su J-H., Lin W-T and Lin Y-S. 2013, A New Spatene Diterpenoid from the Cultured Soft Coral Sinularia leptoclados. Marine Drugs. 11, 114-123

25. Yang Li, Wen-ting Chen, Yue-wei Guo. 2012. Terpenoids of Sinularia Soft Corals:Chemistry and bioactivity. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2(3):227–237

26. Yin J., Zhao M., Ma M., Xu Y., Xiang Z., Cai Y. 2013. New Casbane

Diterpenoids from a South China Sea Soft Coral, Sinularia sp. Marine Drugs. 11, 455-465 (hal 35)

Page 89: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

89

BAB III

STEROID LAUT

3.1. Pendahuluan

Pada umumnya steroid laut ditemukan dalam bentuk sterol. Sterol adalah

kelompok steroid yang mengandung gugus hidroksil. Meskipun steroid yang

dihasilkan oleh organisme darat dan laut memiliki kerangka dasar yang sama yakni

1,2-siklopentanoperhidropenantren namun kedua kelompok ini ditemukan banyak

yang memiliki perbedaan pada subtituen dan jenis rantai sampingnya. Steroid adalah

salah satu kelompok metabolit sekunder yang sangat melimpah, berbagai jenis

hormon merupakan turunan steroid dan lazim disebut hormone steroid. Steroid

dalam organisme dihasilkan melalui jalur biogenetik asam mevalonat dengan prazat

asetilkonenzim-A. Metabolisme steroid diturunkan melalui penataan ulang triterpen

yang diawali oleh siklisasi skuelen dan penataan ulang lanosterol (pada heawan) dan

sikloartenol (pada tumbuhan) menghasilkan berbagai turunan steroid. Ciri utama

molekul steroid ditunjukkan oleh kerangka dasar berupa 1,2-

siklopentanoperhidropenantren, keragaman steroid terletak pada rantai samping

yakni R1, R2 dan R3 serta pola oksigenasinya.

Gambar 3.1. Kerangka dasar molekul steroid 1,2-siklopentanoperhidrofenantren

3.2. Sterol Laut

Penelitian sterol laut mulai berkembang sejak tahu 1970, ketika itu banyak

ditemukan sterol laut yang unik. Perbedaan dengan sterol darat biasanya terletak

pada pola alkilasi rantai samping termasuk ditemukannya rantai samping sebagai

cincin siklopropil, alkilasi pada karbon 22 dan 23, karakteristik hidroksilasi, bentuk-

R1

R2R3

1

2

3

45

6

7

810

9

1112

13

14 15

16

17

Siklopentanoperhidropenantren

Page 90: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

90

bentuk peroksida sterol dan ditemukan sterol nonkonvensional dengan inti

termodifikasi. Penelitian saat ini telah menunjukkan dengan jelas bahwa organisme

laut mengandung senyawa sterol dengan deversivitas yang jauh lebih besar jika

dibandingkan dengan hewan maupun tumbuhan darat.

3.2.1. Steroid Laut 2l atom karbon

Kelompok sterid terkecil yang pernah diisolasi dari ikan bintang adalah

3β,6α-dihidroksi-5α-pregn-9(11)-en-12-on (3.1) oleh ApSimon dan Eenkhoorn

(1974). Senyawa yang sama juga telah diisolasi dari mahkota ikan laut berduri

Acanthaster planci. Disamping itu juga telah dilaporkan saponin turunannya yang

disebut asterossaponin-A (3.2), merupakan glikosida dari O-(6-deoksi-α-D-

galaktopiranosil)-(1,4)-O-(6-deoksi-α-D-galaktopiranosil)-(1,4)-O-( 6-deoksi–α-D-

glukopiranosil)-1-(14)-6-deoksi-D-glukosa, yang berikatan melalui C-3, disamping

itu, molekul ini juga mengandung ester sulfat yang terikat pada C-6. Pada ikan

bintang Asterias rubens juga telah diisolasi suatu steroid pregnan 3β, 6α-dihidroksi-

5α-pregn-20-on (3.3) jenuh beserta turunannya yakni 3β, 6α, 20β-trihidroksi-5-α-

pregn-9(11)-en-20-on (3.4).

O

HOH

OH

OH

HOH

OH

(3.3) (3.4)

Page 91: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

91

3.2.2. Steroid Laut 22 atom karbon

Kanazawa dan Teshima (1971) telah melaporkan suatu sterol yang tidak

lazim dengan 22 atom karbon dan memiliki dua ikatan rangkap pada C5-C6 dan

C20-C21 yaitu Sterol 3β-hidroksi-5(6), 20(21)-diena (3.5), diisolasi dari ketam

Tapes philippinarum. Struktur molekulnya diusulkan sebagai berikut.

3.2.3. Steroid Laut 24 atom karbon

Dua senyawa sterol laut dengan 24 atom karbon telah dilaporkan oleh

Vanderah dan Vanderah (1977), keduanya diisolasi dari pena laut Ptilosarsus

gurneyi. 3β-hidroksil-5(6)-ena 24 ester metil kolat (3.6), kerangka molekulnya

sejenis asam kolat namun sangat berbeda pada pola oksigensinya, tidak memiliki

gugus hidroksil pada C7 dan C9 dan mengandung gugus ester pada ujung rantai

samping.

3.2.4. Steroid Laut 26 atom karbon

Kelompok sterol ini memiliki rantai samping dengan 7 atom karbon, tidak

menunjukkan adanya tambahan oksigenasi kecuali gugus fungsi hidroksil yang ada

HO

(3.5)

HO

OCH3

O

(3.6)

Page 92: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

92

pada C-3, hal tersebut menjadi penciri yang unik bagi sterol laut ini. Sterol jenis ini

diketuhui terdistribusi secara luas diantara invetebrata. Beberapa di antaranya telah

dilaporkan, yaitu (22E)-24-Norkolesta-5,22-dien-3β-ol (3.7) yang ditemukan pada

molusca Pelecypod oleh Idler (1970). Sterol sejenis adalah (22E)-24-Nor-5-kolesta-

7,22-dien-3β-ol atau Asterosterol (3.8), telah dilaporkan oleh Kobayashi (1972) yang

ditemukan pada bintang laut Asterias amurensis. Disamping itu, juga telah

dilaporkan (22E)-24-Nor-5-kolet-22-en-3β-ol (3.9) ditemukan dalam spon

Halocynthia roretzi oleh Erdman (1972) 24-Norkolest-5-en-3β-ol (3.10) dilaporkan

berasal dari Placopectenmagellancus.

3.2.5. Steroid Laut 27 atom karbon

Sterol dengan atom karbon 27 yang berasal dari organisme laut memiliki

varian kerangka molekul serupa dengan kolesterol dengan memiliki ikatan karbon

jenuh maupaun tidak jenuh. Meskipun banyak diantaranya memiliki gugus

teroksigenasi yang lebih banyak. Erdman (1972) telah mengisolasi trans-22-5β-

dehidrokolestanol (3.11), berasal dari Hymeniacidon perleve, disamping itu juga

HO HOH

HOH HO

(3.7)

(3.8)

(3.9)

(3,10)

Page 93: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

93

telah ditemukan cis-22-kolesta-5,22-dien-3β-ol (3.12). Sheik (1973) telah

melaporkan adanya trans-22-5β-kolesta-7,24-dien-3β-ol (3.13).

Telah ditemukan pula suatu kelompok sterol C-27 namun memiliki keunikan

karena pada rantai sampingnya nonkonvensional, tidak memiliki gugus metil

terminal. (22E)-27-Nor-(24S)-24-metilkolesta-7,22-diena-3β-ol (3.14), atau biasa

dinamakan amuresterol yang ditemukan pada pada ikan bintang Leiaster leachi oleh

Kobayashi (1974). Sterol sejenis juga telah dipisahkan dari anelida cacing

Pseudopotamilla occelata adalah (22E)-27-Nor-(24S)-24-metilkolesta-5,22-diena-

3β-ol (3.15) yang juga disebut occelasterol. Sterol ketiga yang memilki rantai

samping 27-nor atau serupa dengan amurestana adalah (22E)-27-Nor-(24S)-24-metil

5α-kolest-22-diena-3β-ol (3.16) atau Patinosterol, dilaporkan oleh Kobayashi (1975).

HOH HO

(3.11) (3.12)

HOH

(3.13).

HOH HO

(3.14) (3.15)

Page 94: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

94

Telah dilaporkan pula beberapa sterol C27 memiliki pola oksigenasi yang

beragam terutama dalam bentuk gugus hidroksil. Fattorusso (1975) melaporkan

Kolesta-5,23-diena-3β, 25-diol (3.17), (3.18), yang diberi nama liagosterol dengan

rantai samping 23 cis dan trans sebagai isomer telah diisolasi dari laga merah

Liagora distenta. Senyawa yang serupa juga telah dilaporkan Sheik (1972), 5α-

Kolesta-9(11)-17(20),24-triena-3β,6α-diol (3.19) yang diisolasi dari ikan bintang

berduri Acanthaster planci. Suatu sterol triol diisolasi dari ikan laut Asterias

amurensis adalah 5α-Kolesta-9(11)-3β,6α,23-triol (3.20) dilaporkan oleh Ikegami

(1972).

HOH (3.16)

HO

OH

HO

OH

(3.17) (3.18)

HOH

OH

HOH

OH

OH

(3.19) (3.20)

Page 95: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

95

Suatu hal yang lebih menarik dengan ditemukannya kelompok senyawa ini

memiliki gugus keton sebagai gugus fungsi pada rantai samping. Dari Marthasterias

glacial ditemukan martasteron atau 3β,5α-Dihidroksi-5α-kolesta-9(11)-24-diena-23-

on (3.21) disebut Martasteron dilaporkan oleh Nicholson (1976), bersama dengan itu

ditemukan pula turunannya berupa glikosida yang terikat pada C6. Molekul serupa

juga telah dipisahkan dari 3β,5α-Dihidroksi-5α-kolesta-9(11)-24-diena-23-on-6β-D-

glikosida (3.22) dinamai Glukosida Martasteron. Senyawa keto diol yaitu 3β,6α-

Dihidroksi-5α-kolesta-9(11)-20(22)-diena-23-on (3.23) dan 3β,6α-Dihidroksi-5α-

kolesta-9(11)-20(22)-diena-23-on 6-β-D-6’-deoksiglukosida (3.24) ditemukan pada

ikan A. planci dilaporkan oleh Sheik (1972). Bersama itu juga telah ditemukan sterol

yang mengandung tiga gugus hidroksi yaitu 3β,6α-Dihidroksi-5α-kolesta-9(11)-

20(22)-diena-23-on (3.25) dikenal sebagai tarnasterol A.

HOH

OH

O

HOH

O -glukosida

O

HOH

OH

O

HOH

O 6' -deoksiglukosida

O

HOH

OH

O

OH

(3,21) (3.22)

(3.23) (3.24)

(3.25)

Page 96: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

96

Keragaman sterol C27 sangat variatif terutama adanya gugus hidroksil yang

melimpah. Beberapa contoh dari kelompok sterol ini berbeda dengan sterol lain yang

telah dilaporkan sebelumnya karena mengandung lebih banyak gugus hidroksil,

umumnya memiliki gugus hidroksil pada C15 dan tidak memiliki ikatan rangkap. 5α-

Kolestana-3β,6α,15α,24ξ-tetrol (3.26) diisolasi dari ikan bintang Jepang Asterias

amurensis oleh Kamiya (1974). Senyawa tetrol yang lain juga telah dipisahkan dari

gorgonia Pseudopterogorgia elisabethae adalah 5α-Kolestana-3β,5α,6β,9α-tetrol

(3.27) dilakukan oleh Scmitz (1976).

Dari empedu ikan hiu telah dipisahkan 5β-Kolestana-3α,7α,12α,24ξ,26,27-

heksol (3,28) dikenal dengan nama Skimol. Bersama itu juga telah dilaporkan

anhidroskimol atau 5β-Kolestana-24(26) epoksida-3α,7α,12α,27-heksol (3.29). Dua

alkohol empedu juga telah dipisahkan dari hagfish yaitu miksinol atau 5α-

Kolestana-3β,6α,16α,26-tetrol (3.30) dan 16-Deoksimiksinol atau 5α-Kolestana-

3β,7α,26-triol (3.31) dilaporkan oleh Anderson (1967).

HOH

OH

OH

OHHO

OHOH

OH

OH

(3.26) (3.27)

HOH

OH

OH

OHOH

OH

HOH

O

OH

OH

OH

3.28) (3.29)

Page 97: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

97

SOAL

1. Jelaskan dengan 3 contoh karakteristik molekul steroid laut

2. Buat struktur konformasi molekul di bawah dan beri nomor serata nama IUPAC

3. Berdasarkan struktur konformasi tersebut tuliskan reaksnya dengan (1). Asam asetat (2). CrO3

4. Tulis rumus 3 molekul steroid yang bersifat anti bakteri dan sebutkan sumbernya

HOH

OH

OH

OH

HOH

OH

OH

OH

(3.30) (3.31)

HOOH

OH

OH

OH

Page 98: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

98

DAFTAR PUSTAKA

1. Anderson, I.G., Haslewood, G.A.D., 1967. Biochem. J. 104, 1061

2. Erdman, T.R., Thomson, R.H. 1972. Tetrahedron. 28, 5163

3. Fattorusso, E., Magno, S., Mayol, L. 1975. Tetrahedron. 31, 1715

4. Idler, D.R., Wiseman P. 1970. Comp. Biochem. Physiol. A. 38, 581

5. Ikegami, S., Kamiya, Y.,Tamura, S. 1972. Tetrahedron Lett. 3725

6. Kamiya, Y., Ikegami, S., Tamura, S. 1974. Tetrahedron Lett. 655

7. Kanazawa, A., Teshmina, S. 1971. Nippon Suisan Gakkaishi. 37, 675

8. Kobayashi, M., Mitsuhashi, H. 1974. Tetrahedron. 30, 2147

9. Kobayashi, M., Mitsuhashi, H. 1975. Steroids. 26, 605

10. Nicholson, S.H., Turner, A.B. 1976. J. Chem. Soc. Perkin Trans. I. 1357

11. pSimon, J.W., Eenkhoorn, J.A. 1974. Can. J. Chem. 52, 4113

12. Sheikh, Y.M., Djarassi, C. 1973. Tetrahedron Lett. 2927

13. Sheikh, Y.M., Tursch, B., Djarassi, C. 1973. J.Am. Chem. Soc. 94. 3278

14. Sheikh, Y.M., Djarassi, C. 1973. Tetrahedron Lett. 2927

15. Scmitz, F.J., Campbell, D.C., Kubo, I. 1976. Steroids. 28, 211

16. Vanderah, D. J., Djerassi, C. 1977. Tetrahedron Lett. 683

Page 99: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

99

BAB IV

ALKALOID

4.1. Pendahuluan

Alkaloid termasuk kelompok molekul metabolit sekunder yang terseber luas

di alam dan banyak juga ditemukan dalam biota laut. Nitrogen merupakan ciri utama

dari kelompok senyawa ini baik sebagai bahagian dari cincin heterosiklik maupun

sebagai gugus subtituen pada cincin. Pada umumnya molekul alkaloid disintesis

dalam organisme dengan menggunakan asam amino sebagai prazat atau prekursor

sintesis. Meskipun ada juga sebagian kecil alkaloid disintesis tidak menggunakan

asam amino sebagai prekursor, kelompok ini dikenal sebagai pseudoalkaloid.

Karakteristik kimiawi alkaloid bersifat basa, hal ini tercermin pada penamaan

alkaloid yang berasal dari kata alkali yang berarti bersifat basa. Sifat basa molekul

alkaloid disebabkan oleh adanya gugus nitrogen yang bersifat basa melekat pada

molekul alkaloid. Banyak temuan melalui hasil penelitian menunjukkan penyebaran

dan keragaman molekul alkaloid dalam organisme laut sengat luas. Begitu pula

manfaat fisiologi dan farmakologi kelompok senyawa ini telah banyak diungkapkan

memiliki prospek yang sangat tinggi. Selain dari pada itu, yang cukup menarik para

peneliti terhadap adanya keunikan tersendiri molekul alkaloid yang berasal dari

organisme laut.

4.2. Pirol Alkaloid

Alkaloid pirol terbrominasi telah ditemukan pada berbagai organism laut

menunjukkan struktur molekul yang unik. Bakteri berwarna ungu dari genus

Alteromonas menghasilkan tetrabromopirol (4.1) dan satu alkaloid bispirol yaitu

heksabromo-2,2’-bispirol (4.3) dilaporkan oleh Anderson (1974) bersifat

antimikroba terhadap Stayphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas

aeruginosa dan Candida albicans secara in vitro. Disamping itu adanya alkaloid

terbrominasi yaitu asam 4,5-dibromopirol-2-karboksilat (4.2).

Page 100: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

100

Ageladian-A (4.4) suatu alkaloid yang memiliki struktur cukup unik,

merupakan kombinasi dari unit pirol-piridin-imidazol, telah diisolasi dari spons

Agelas nakamurai yang bersifat anti-angiogenik. Alkaloid (4.5) diisolasi dari

Teichaxinella morchella dan Ptilocaulis walpersi menunjukkan sifat toksitas

terhadap sel L1210 (Wright and Thompson, 1987). Suatu alkaloid pirol dengan

struktur 2,3,4-tribromo-5-(1’hidroksi-2’,4’-dibromopenil) atau disebut

pentabromopenilpirol (4.6) diproduksi oleh beberapa bakteri, aktif in vitro terhadap

leukemia dan sel melanoma tetapi tidak aktif in vivo (Laatsch dan Pudleiner, 1989).

Porpirin corallistin-A (4.7) diisolasi dari Corallistes sp dari karang laut.

NH

Br Br

BrNH

Br

Br

(4.3)

Br

Page 101: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

101

4.3. Alkaloid Imidazol

Girollin (4.8) telah ditemkan pada spons Pseudaxissa cantharella yang aktif

terhadap P388 pada 0,001-1 g/ml. Pada Aplydium sp telah dilaporkan dua isomer

turunan 1,2,3-tritian (4.9) dan (4.10) keduanya menunjukkan keaktivan terhadap

P388 dengan nilai IC50 12 dan 13 µg/ml (Copp 1989).

Page 102: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

102

Pironamida (4.11) diisolasi dari spons Leucetta, toksit terhadap sel KB

dengan MIC 5 µg/ml (Akee 1990). Alkaloid 2-amino imidasol yang dikanal dengan

nama namidin (4.12) ditemukan pada Leucetta chagosensic (Carmely 1989), namidin

bersifat sitotoksik terhadap sel P388 dengan IC50 = 2 µg/ml.

Metabolit utama dari spons Filipina Oceanapia sp. adalah alkaloid

oceanapamin (4.13) memiliki kerangka dasar alkaloid imidasol histamin. Bersifat

antibacterial, diisolasi dari garam trifluoroasetat. Struktur dan konfigurasi mutlak

oceanapamin ditentukan oleh data spektroskopi. Senyawa ini menunjukkan aktivitas

antimikroba, yang menghambat B. subtilis dan E. coli pada 25 g/ disk, S. aureus dan

C. albicans pada 50 g/ disk dan P. aeruginosa pada 100 g/ disk..

4.4. Piridin dan Piperidin

Dari spon Theonella swinhoei dilaporkan adanya piridin alkaloid theonelladin

A-D (4.14 – 4.17) (J.Kobayashi 1989). Senyawa-senyawa tersebut dilaporkan 20 kali

Page 103: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

103

lebih kuat dari kafein untuk membebaskan Ca2+ dari reticulum sarcoplasmic.

Perbandingan aktivitas keempat senyawa tersebut ditunjukkan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Aktivitas Theonelladin terhadap P388 dan L1210

No Molekul L1210 IC50

(µg/ml)

KB ED50

(µg/ml)

1.

2.

3.

4.

(4.14)

(4.15)

(4.16)

(4.17)

4,7

1,0

3,6

1,6

10

3,6

10

5,2

. (Sumber : J.Kobayasi 1989)

Juga telah dilaporkan alkaloid pridin yang dipisahkan dari Niphates sp, yaitu

nipatine-A (4.18) dan nipatin-B (4.19). Keduanya menunjukkan korelasi molekuler

yang dekat satu sama lainnya dan menunjukkan sifat sitotoksit yang kuat terhadap

P388 dengan nilai IC50 = 0,5 µg/ml (Quinon dan Crews, 1987).

Page 104: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

104

Suatu alkaloid makrosiklik yaitu haliklamin-A (4.20) dan B (4.21), diisolasi

dari spons genus Haliclona dan ilaporkan lebih aktif dalam pengujian berbagai

macam sel (Fusetani 1989).

Dua isomer alkaloid piperidin yaitu pseudodistomin-A (4.22) dan B (4.23)

merupakan sepasang isomer E dan Z telah ditemukan pada bagian kulit

Pseudodistoma kanoko. Pseudodistomin adalah alkaloid piperidin yang pertama

ditemukan dalam organisme spons laut Niphates sp

Page 105: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

105

4.5. Alkaloid Turuna Purin

Benerapa alkaloid dengan kerangka dasar purin telah ditemukan di berbagai

organisme laut. Telah dilaporkan bahwa Sagartia troglodytes memiliki alkaloid

dengan struktur 1-iminometil-3- metil-6-aminometil-9H-purin (4.24) yang memilki

kemampuan menghambat pertumbuhan tumor, virus tanaman atau bakteri. Dilaut

Pasifik Utara ditemukan Phidolopora pacifica yang mengandung desmetilpidolopin

(4.25) yang menunjukkan aktivitas antimikroba.

Spons Fijian Jaspis johnstoni dilaporkan menandung dua nuklesida sitotoksik

(ZabriskiE, 1989). 5-(metoksikarbonil) turbesidin (4.26) dan toyokamisin (4.27).

Nuklesida ini memperlihatkan nilai IC50 masing-masing 0,0026 dan 0,27 µg/ml

terhadap L1210. Dari berbagai penelitian menggsmbarkan bahwa sumber utama

nukleosida pada spons adalah hasil simbiosis dengan bakteri.

Page 106: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

106

Rigidin (4.28) adalah alkaloid pirolpirimidine telah diisolasi dari bagian kulit

Eudistoma cf. rigida. Rigidin menunjukkan aktivitas antagonis Kalmodulin.

4.6. Kuinolisidin dan Indolisidin

Telah dilaporkan adanya akalaoid laut yang memiliki kerangka dasar

kuinolisidi dan indolisidin. Klavepistin A (4.29) dan klavepistin B (4.30) memiliki

keragka dasar kuinolisidin sedangkan stellettamid (4.31) memiliki kerangka dasar

indolisidin. Klavepistin A dan B diisolasi dari tunika Clavelina picta yang

menujukkan bersifat aktif terhadap P388 dan tiga tumor pada manusia (A-549, U-

521 dan SN12K1) dengan IC50 = 1,8 – 8,5 µg/ml (Raub 1991). Stellettamid

ditemukan pada spons Stelleta sp, menunjukkan aktivitas anti fungal dan juga

menghambat perkembangan sel K562 epitelium dengan nilai IC50 = 5,1 µg/ml.

(Hirota 1990).

Page 107: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

107

4.7. Indol Alkaloid

Pada umumnya alkaloid indol laut merupakan senyawa-senyawa yang

sederhana. Namun, beberapa alkaloid indol memiliki bentuk struktural yang unik..

Dari spons Polyfibro Spongia australis telah ditemukan triptamin terbrominasi yakni

5,6-dibromotriptamin (4.32) dan N-metil-5,6-dibrmotriptamin (4.33) diperoleh.

menunjukkan aktivitas antibakteri in vitro pada gram negatif, gram positif, dan

menghambat agregasi trombosit darah.

Dari spons Axinella sp telah diisolasi herbindol A (4.34), B (4.35), C (4.36)

yang bersifat sitotoksik dan antifedan (Herb 1990).

Suatu bisindol (4.37) telah diisolasi dari alga biru-hijau Rivularia firma

dilaporkan bersifat anti-inflamasi. Dragmacidin (4.38) ditemukan pada spons

Dragmascidon sp bersifat toksit terhadap P388 dengan IC50 3,7 μg/ml dan juga

terhadap paru-paru A549, usus besar KCT-8 dan sel payudara MDAMB dengan IC50

1-10 μg/ml. Hal yang sama juga ditunjukkan oleh dragmacidon A (4.39) diisolasi

Page 108: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

108

dari spons Pasifik Hexadella sp. dikumpulkan dari pantai Inggris-Columbia, bersifat

sitotoksik terhadap sel L1210 dengan ID50 10 μg/ml.

Dari spons Topsentia qenitrix telah dilaporkan beberapa alkaloid turunan

topsentin (4.40), topsentin B (4.41) dan topsentin C (4.42), (Bartik 1987) semuanya

toksit terhadap ikan. Alkaloid yang serupa juga telah dilaporkan diisolasi dari famili

Holichondriidae yaitu dehidrodeoksibromo topsentin (4.43) memiliki aktvitas in-

vitro terhadap P388. Ashour (2006) telah melaporkan alkaloid indol yang ditemukan

pada spesies Petrosia nigricans yang beasal dari Pulau Barranglompo, Sulawesi-

Indonesia yakni nigrikinol [4-((1H-Indol-3-il) metil)-2-amino-5-(1H-indol-3-il)-3H-

pirol-3-one].

HN

HN

NH

HN

R2

R1

O

NH

Br

HN

BrBr

Br

(4.37)

(4.40) : R1 = R2 = H (4.41) : R1 = OH, R2 = H (4.42) : R1 = OH, R2 = Br

Page 109: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

109

Fascaplisin (4.44) sebagai pigmen merah darah yang diperoleh dari spons Fiji

Fascaplysinopsis sp. Fascaplisin, menunjukkan sifat antimikroba dan sitotoksik.

Citorellamin (4,45) dilaporkan aktif terhadap sel L1210 dengan IC50 = 3,7 μg/ml

(Roll et al 1985). Citorellamin merupakan alkolid disulfida simetris yang ditemukan

pada tunika Polycitorella mariae dilaporkan pula memiliki sifat aktif terhadap

berbagai mikroorganisme.

β-Karbolin termasuk turunan alkaloid triptofan yang banyak ditemukan pada bahan

alam laut. Pada Riterella sigilinoides telah dilaporkan sejumlah alkaloid eudistomin

antara lain eudistomin B (4.46), C (4.47) dan D (4.48). Eudistomin B-C dilaporkan

toksik terhadap sel L1210 (IC50 = 3,4; 0,36 dan 2,4 μg/ml) dan sel L5178Y (IC50 =

3,1; 0,42 dan 1,8 μg/ml) sedangkan eudistomin K dilaporkan sangat aktif terhadap

P388. Dari Eudistoma juga telah ditemukan eudistomin tetrasiklik yaitu eudistomin

E (4.49), K (4.50) dan L (4.51) ketiganya memiliki aktivitas antimikroba, anti virus

yang sangat kuat.

HN NH2

SS

NH

Br

Br

H2N

Cl

Cl

(4.45)

Page 110: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

110

Pada kulit tanaman Karibia Eudistoma olivaceum telah ditemukan

eudistomin-A (4.52) memiliki pirol-β-karbolin dan eudistomin-G (4.53) memiliki

struktur pirolinil-β-karbolin.

Pada kulit tanaman Okinawa Eudistoma glaucus telah ditemukan pula

turunan eudistomin A (4.53), senyawa ini menunjukkan aktivitas antagonis

kalmodulin yang kuat dan merupakan antagonis kalmodulin pertama berasal dari

NH

N

Br

H2N

CH3

CH3

NH

N

S-CH3

HO

H2N

Br

(4.46) (4.47)

N

N

HO Br

CH3

(4.48)

NH

N

S

O

R3H2N

R2

R1

(4.49) : R1 =Br, R2 = OH, R3 = H(4.50) : R1 = H, R2 = H, R3 = Br(4.51) : R1 = H, R2 = Br, R3 = H

NH

N

HO

(4.52)

Br

NHNH

N

(4.53)

Br

N

NH

N

Br

(4.53)

NHO

Page 111: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

111

laut. Senyawa ini sekitar 15 kali lebih kuat dari W-7, sebuah antagonis kalmodulin

terkenal. Telah dilaporkan pula bahwa eudistomin-B dapat berfungsi menghambat

Na+, K+ ATP-ase, tetapi mengaktifkan ATP-ase oktomiosin, sedangkan eudistomin-

C menunjukkan aktivitas antagonis kalmodulin

Chartelline A (4.54) adalah β-laktam alkaloid indol yang unik, menunjukan sifat

sitotoksisitas secara in vitro terhadap KB, dan sel PS, telah diisolasi dari Chartella

papyraceayang dikumpulkan di perairan utara Inggris.

Empat turunan flustramin, yaitu dihidroflustramin-C (4.55), dan N-oksida

flustramin-D (4.56) serta N-oksida C dan N-oksida D telah diisolasi dari bryozoan

Flustra foliaceae. Flustramin adalah alkaloid indol yang memiliki aktivitas terhadap

mikroba. Oksidasi dihyro flustramine-C dan D menggunakan asam m-klorobenzoat

menghasilkan N-oksida yang berkesusaian, masing-masing (4.57) dan (4.58).

Hubungan biogenetik keempat molekul tersebut dapat diusulkan sebegai berikut.

Grossularin-1 (4.59) dan grossularin-2 (4.60) dapat pula digolongkan

kedalam kelompok alkaloid indol karena struktur memiliki unit-unit indol. Keduanya

N

Cl HN

CH3

CH3

Br

Br

Br

O Br

(4.54)

NH

NCH3

HO

Br NH

NCH3

HO

Br

Isopren

NH

N

HO

Br O

CH3

NH

N

HO

Br

CH3

O

(O) (O)

(4.55) (4.56)

(4.57) (4.58)

Page 112: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

112

telah diisolasi daritunika Dendrodoa grosularia (Guyot 1989), toksit terhadap sel

L1210 (IC50 = 4 μg/ml), juga sangat toksit terhadap tumor usus besar dengan nilai

IC50 = 0,001 μg/ml

Kelompok alkaloid yang memilki struktur molekul lebih kompleks adalah

manzamin. Manzamin-A (4.61) dilaporkan sebagai garam hidroklorida memiliki

aktivitas terhadap sel P388 dengan IC50 = 0,07 μg/ml, diisolasi dari spons Halielona

sp (Sakai 1986). Dari spons yang sama telah ditemukan manzamin-B (4.62) dan C

(4.63). Manzamin-D (4.64) dan manzamin-E (4.65) dilaporkan berasal dari spons

Xestospongia (Ichibia 1988). Aktivitas manzamin A hingga menzamin E terhadap sel

P388 dapat dilihat pada IC50 berturut-turut yaitu A = 0,07 μg/ml B = 6 μg/ml ; C = 3

μg/ml; D = μg/ml 5 dan E = μg/ml 6.

NH

N

NHN

NH

O

N(CH3)2

NH

N

NHN

O

N(CH3)2

OH(4.59) (4.60)

NNH

NH

NOHH

H

Cl

NNH

HN

NOHH

H

(4.61) (4.62)

Page 113: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

113

NNH

N

N

O

CH3

Dilaporkan pula bahwa famili petrosiidae, seperti, Xestospongia sp. dan

Petrosia sp, antara lain spons Petrosia hoeksemai ditemukan mengandung alkaloid

manzamine. Dua metabolit sekunder telah diisolasi dari spons Petrosia hoeksemai

yang dikoleksi dari Pulau Menjangan, Bali-Indonesia. Senyawa tersebut adalah

manzamine A (4.61) dan xestomanzamine A (4.66). Senyawa alkaloid manzamine

dilaporkan memiliki aktivitas antimalaria dan anti-HIV (Murti, 2006)..

4.8. Quinolin dan Isoquinoline Alkaloids

Dilaporkan bahwa spons genus Suberites mengandung turunan aaptamin

(4.67), (4.68) dan (4.69) bersifat anti tumor (Fedoreev 1988). Pada spons Aaptos

aaptos telah diisolasi alkaloid yang sama (4.70) disamping alkaloid (4.71) yang toksit

terhadap sel HeLa, dengan ED50 0,87 μg/ml. Sekelompok alkaloid pirolquinolin

yaitu isobatzellin A-D (4.72-4.74) yang ditemukan pada ekstrak spons Batzella sp

(Sun 1990). Keempat senyawa tersebut aktif terhadap C. albicans.

(4.66)

NNH

N

NOHH

H

O

RN

NH

N

(4.67)

(4.63)(4.64) : R = H(4.65) : R = OH

Page 114: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

114

Spons biru Reniera sp. menghasilkan berbagai alkaloid isoquinoline, renieron

(4.75) memiliki kemampuan aktivitas tertinggi sebagai anti-bakteri. Semua alkaloid

yang telah diisolasi dari spons Reniera sp. menunjukkan aktivitas antimikroba

terhadap mikroorganisme daratan maupun lautan. Renierone dan N-formil-1,2-

dihidrorenierone (4.76 dan 4.77) keduanya menghambat pembelahan sel dalam

telur landak laut yang dibuahi. Renierone bersama O-demetilrenierone (4.78) dan

kribrostatin (4.79) ditemukan pula pada Petrosian sp. Asal Filipina (El Sayed, 2001)

R2N

N

OCH3

R1O

(4.67) : R1 = CH3, R2 = H(4.68) ; R1 = H, R2 = H(4.69) ; R1 = H R2 = CH3

N

N

OCH3

O

(4.70)

N

N

X

H2N

O

H3C R

N

N

Cl

H2N

O

H3C S-CH3

(4.72) ; R = SCH3, X = Cl (4.73) : R = SCH3, X = H (4.74) ; R = H, X = Cl

(4.71)

(4.75) (4.76); R = H (4.77); R = CH3

Page 115: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

115

Sebuah alkaloid isoquinoline imbricatin (4.80) telah diisolasi dari bintang

laut Dermasterias imbricata. Alkaloid tersebut menunjukkan aktivitas signifikan

anti- neoplastik, juga toksit terhadap L1210 IC50 < 1 μg/ml (Pathirana, 1986)

Sigel (1970) telah berhasil mengisolasi sejumlah molekul alkaloid kelompok

ekteinasidin bersifat sangat aktif terhadap sel P388 dari spons Ecteinascidia

turbinata. Ekteinasidin (4.81), (4.82), (4.83) dan (4.84). Berikut Rinehart dkk (1991)

melaporkan adanya melekul serupa (4.85) dan (4,86) namun memiliki karakteristik

dengan adanya unit tetrahidrokarbolin sebagai pengganti tetrahidroisokuinolin.

Berikut ditunjukkan perbandingan ekteinasidin berdasarkan tingkat keaktifan in-

vivo. Ekteinasidin memiliki prospek untuk dikembangkan sebagai obat baru.

NH

HO

S

OH

(4.80)

COOH

N

NCOOH

NH2

OH

CH3

NNH

O

O O

NHO

O

OO

O

(4.79)(4.78)

HO3S

Page 116: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

116

Tabel 4.2. Aktivitas Ekteinasidin terhadap P388 dan L1210

No Molekul In vivo activity

(μg/Kg)

T/C

(%)

In vitro

(μg/ml)

1.

2.

3.

(4.81)

(4.82)

(4.83)

3,8

15

250

214

167

111

0,00093 (P338)

0,0013 (P388)

0,00088 (L1210)

(Sumber: Wright, 1990)

4.9. Miscellaneous Alkaloid

Halichlorine (4.87) dan asam pinnaik (4.88) keduanya erat terkait dengan

alkaloid yang diisolasi oleh Okinawan dari kerang Pinna muricata dan spons

Halichondria okadai. Kedua senyawa menunjukkan aktivitas anti-inflamasi,

meskipun dengan mekanisme yang berbeda. Asam pinnaik menghambat cPLA2 in

vitro (IC50 = 0,2 mM) sedangkan halichlorine melawan adhesionmolecule-1

(VCAM-1) padasel pembuluh darah.

NH

O

N

NR

OO S

HO

H3CO

H3C

OAc

O

CH3

OCH3

HO

H

HH

HX

H

H

(4.81) : R = H, X = OH(4.82) : R = CH3, X = OH(4.83) : R = CH3, X = H(4.84) : R = CH3, X = CN

HN

O

N

NR2

OO S

H3C

OAc

O

CH3

OCH3

HO

H

HH

HR1

H

H

HN

(4.85) : R1 = OH, R2 = CH3(4.86) : R2 = OH, R2 = H

Page 117: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

117

Beberapa bromotirosine turunan alkaloid telah diisolasi dari spons, purealin

(4.89) dan lipopurealin A-C (4.90-4.92) telah diperoleh dari spons Okinawan

Psammaplysilla purea.

Purealin dan lipopurealin-A dan C (4.90 dan 4.92) mampu menghambat

aktivitasion Na+, K+-ATPase. Purealin (4.89) adalah produk alam pertama yang

ditemukan untuk aktivitas myosin K. EDTA-ATP-ase dimana enzim ini memiliki

aktivitas penghambatan oleh lipopurealin B (4.91).

(4.87) (4.88)

(4.89)

Page 118: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

118

Bagian kulit selektif mengakumulasi vanadium (atau besi) khususnya dalam

sel-sel darah. Bagian kulit Molgula manhattensis telah menghasilkan dua

tunichromes (4.93 dan 4.94) yang dilaporkan dapat mengakumulasi logam.

Zoantamin (4.95), zoantenamin (4.96), zoantamida (4.97),

deoksizoantanamina (4.98) dan zoantaminona merupakan kelas baru alkaloid yang

telah diisolasi dari spesies baru koloni zoantial dari genus Zoanthus dikumpulkan

dari Teluk Benggala. Struktur zoantamin telah ditentukan oleh analisis kristalografi

Sinar-X.

(4.90) : R = CO (CH2)12CH3(4.91) : R = CO (CH2)11(CH3)2(4.92) : R = CO (CH2)14CH3

(4.93) = R1 = R2 = H (4.94) = R1 = R2 = OH

Page 119: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

119

Alkaloid pertama Aplisepine (4.99) 1,4-benzo-diazepine asal laut diisolasi

dari kelinci laut Aplysia kurodi. The Cangkang moluska Guinea baru Dolabella

auricularia ditemukan mengandung serangkaian chlorin hijau-biru. Salah satu

senyawa ini ditemukan khelat nikel-tunichlorin (4.100) yang sebelumnya hanya

diisolasi dari bagian Karibbean Trididemnum solidum. Penemuan tunichlorin di

wilayah laut menunjukkan bahwa kejadian tersebut adalah hewan laut mungkin lebih

umum mengkonsumsi ganggang. Tiga alkaloid imidazol, leucettamines A dan B, dan

(4.95) (4.96)

(4.97)

(4.98)

Page 120: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

120

leucettramidine diisolasi dari spons Palawan Leucetta microraphis dan strukturnya

telah dielusidasi pada analisis spectra luas dasar Leucettamine A menunjukkan

Aktivitas leukotrien ampuh mengikat reseptor B4 (Ki = 1,3 M).

Biard melaporkan hasil isolasi dan elusidasi struktur dari alkaloid laut

lepadiformine (4.101) dari bagian kulit tanaman laut Clavelina lepadiformis pada

tahun 1994 dan kemudian dari C. moluccensis. Lepadiformine menunjukkan

aktivitas sitotoksik terhadap berbagai lini sel tumor. Baru-baru ini, ditemukan bahwa

lepadiformine sangat aktif in vivo dan in vitro dalam sistem kardiovaskular. Struktur

lepadiformine ditentukan berdasarkan analisis luas spektral. Baru-baru ini,

Kibayashi et al., melaporkan total sintesis dari (-) lepadiformine.

Asmarines A (4.102) dan B (4.103) diisolasi dari ekstrak etil asetat spons

laut Raspailia sp.yang dikumpulkan dari invertebrata laut pada Laut Merah.

Alkaoilds ini menunjukkan aktivitas sitotoksik kuat terhadap empat baris sel kanker

manusia. Struktur asmarine A dipastikan dengan analisis difraksi sinar-X. Sintesis

total alkaloid ini baru-baru ini telah dicapai.

(4.99) (4.100)

Page 121: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

121

Berlinck et al., telah melaporkan isolasi dan penjelasan structural alkaloid

laut ingenamine G (4.104), dan campuran cyclostellettamines baru G, H, I, K dan L

(4.105-4.109) dari sponge laut Pachychalina sp. Ekstrak metanol ingenamine G

menunjukkan aktivitas sitotoksik terhadap sel kanker HCT-8 (kolon), B16

(leukemia), dan MCF-7 (payudara), aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus

aureus (ATCC 25923), Escherichia coli (ATCC 25922), dan empat strain S. aureus

oxacilin-resistant, dan aktivitas antimikroba terhadap Mycobacterium tuberculosis

strain H37Rv.

(4.104)

(4.101)

(4.102) (4.103) = 5’ Epi

Page 122: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

122

Senyawa (4.105) diisolasi sebagai padatan optik aktif setelah pemisahan

berulang pada kromatografi. Rumus molekul senyawa ditentukan sebagai

C32H51N2O oleh HR-FABMS (m/z 479,40007, calcd 479,40014). Rumus molekul

menunjukkan adanya sembilan derajat ketidakjenuhan.

SOAL

1. Jelaskan sifat kimia alkaloid

2. Tuliskan karakteristik molekul alkaloid yang bersal dari biota laut

3. Sebutkan pengelompokan molekul alkaloid, beri masing-masing 2 contoh

4. Jelaskan jenis/kelompok alkaloid (X) di bawah

5. Diskoneksi (X) dan temukan prekursornya

6. Tuliskan mekanisme biosintesis (X) menggunakan precursor yang anda

temukan pada no. 5

7. Tuliskan reaksi (X) dengan (1) HCl (2) NaOH

8. Perkirakan mengapa molekul (X) sangat aktif terhadap Virus

(4.105) = m = 2, n = 3 (4.106) = m = 1. n = 3 (4.107) = m = 1, n = 4 (4.108) = m = 1 n = 5 (4.109) = m = 2, n = 5

Page 123: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

123

DAFTAR PUSTAKA

1. Akee R.K., Carroll T.R., Yoshida W.Y., Scheuer P.J., Stout T.J., Clardy J. 1990. Two Imidazole Alkaloids From The Marine Sponge. J. Org. Chem. 55:1944–1946.

2. Ashour, M. A. A., 2006, Structure Elucidation of Bioactive Marine Natural

Products Using Modern Methods of Spectroscopy, Diseretation. 3. Anderson RJ, Wolfe MS, Faulkner DJ. 1974, Autotoxic Antibiotic Production

By A Marine Chromobacterium. Mar Biol. 27:281–285.

4. Berlinck, R.G.S.; Britton, R.; Piers, E.; Lim, L.; Roberge, M.; Moreira da Rocha, R.; Andersen, R.J. 1998, Granulatimide and Isogranulatimide, Aromatic Alkaloids with G2 Checkpoint Inhibition Activity Isolated From The Brazilian Ascidian Didemnum granulatum: Structure Elucidation and Synthesis. J. Org. Chem. 63, 9850-9856

5. Biard, J. F.; Guyot, S.; Roussakis, C.; Verbist, J. F.; Vercauteren, J.; Weber, J.

F.; Boukef, K. 1994, Tetrahedron Lett. 35, 2691. 6. Carmely S., Ilan M., Kashman Y. 1989. 2-Amino Imidazole Alkaloids From The

Marine Sponge Leucetta chagosensis. Tetrahedron Lett. 45:2193–2200. 7. Copp B.R., Blunt J.W., Keyzers R.A., Munro M.H.G and Pannell, L.K., 1989. A

Biologically Active 1,2,3-Trithiane Derivate From The New Zealand Ascidian Aplidium sp. D. Tetrahedron Lett. 30(28):3703–3706.

8. El Sayed, K. L., Kelly, M., Kara, U. K., Ang, K. H., Katsuyama, I., Dunbar,

D.C., Khan, A. A., and Hamann, M.T., 2001, New Manzamine Alkaloids With Potent Activity Against Infectious Disease, J. Am. Chem. Soc., 123, 1804 - 1808.

9. Fedoreev, S. A.; Prokof’eva, N. G.; Denisenko, V. A.; Rebachuk, N. M. 1988,

Pharm.Chem. J. (USSR) 22, 615–618. 10. Fusetani N, Yasumuro K, Matsunaga S, Hirota H, 1989, Haliclamines A and B,

Cytotoxic Macrocyclic Alkaloids From A Sponge Of The Genus Haliclona. Tetrahedron Lett. 30: 6891.

11. Guyot, M., Moquin-Pattey, C. 1989, Grossularine-1 And Grossularine-2,

Cytotoxic a-Carbolines From The Tunicate: Dendrodoa grossularia. Tetrahedron Lett. 45 (11), 3445– 3450.

Page 124: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

124

12. Herb, R. et al. 1990. Tetrahedron. 46, 3089. 13. Hirota, H.; Matsunaga, S. & Fusetani, N. 1990. Stellettamide A, An Antifungal

Alkaloid From A Marine Sponge of the Genus Stelletta. Tetrahedron Letters, New York, 30:4163-4164.

14. Ichiba, T.; Sakai, R.; Kohmoto, T.; Saucy, G.; Higa, T. 1988, Tetrahedron Lett.

29, 3083-3086.

15. Roll, D.M., Ireland, C.M., Lu, H.S.M., Clardy, J. 1985, Fascaplysin, An Unusual Antimicrobial Pigment From The Marine Sponge Fascaplysinopsis sp. J. Org. Chem. 53, 3276-8.

16. Kobayashi, J., Murayama, T., and Ohizumi, Y. 1989. Theonelladins A-D, Novel

Antineoplastic Pyridine Alkaloids From The Okinawa Sponge Theonella swinhoei. Tetrahedron Lett. 30, 4833

17. Laastch, H., Pudleiner, H. 1989. Leibigs. Ann. Chem. 863-881 18. Murti, Y. B., 2006, Isolation And Structure Elucidation Of Bioactive Secondary

Metabolites From Sponss Collected At Ujung Pandang And In The Bali Sea, Indonesia, Disertation.

19. Pathirana, C. and R. J. Andersen. 1986, Imbricatine, An Unusual Benzyl-

Tetrahydroisoquinoline Alkaloid Isolated From The Starfish Dermasteriasimbricata. Journal of the American Chemical Society, 108:8,288-9.

20. Quinoa, E., and Crews, P. 1987b. Nnyphatynes, Methoxylamine Pyridines From

Sponge Niphates sp. Tetrahedron Lett. 28(22):2467-2468. 21. Raub, M.F. Cavdellina, J.H., Choundary, M.I., NI, C.Z, Clardy, J., E Alley,

M.C., 1991. Clavepicitines A and B: Cytotoxic Quinolizidines from The Tunicate Clavelina picta. Journal The American Chemical Society. 133, 3178-3180.

22. Rinehart, K.L.; Sakai, R. 1991. Isolation, Structure Elucidation, And

Bioactivities Of Novel Ecteinascidins From Ecteinascidia turbinata. US Pat. Appl. Publ. 0059112.

23. Roll, D.M.; Ireland, C.M.; Lu, H.S.M.; Clardy, J. 1988, Fascaplysin, An

Unusual Antimicrobial Pigment From The Marine Sponge Fascaplysinopsis sp. J. Org. Chem. 53, 3276-8.

Page 125: MATA KULIAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM LAUT - … biomolekul organik alam laut beserta hukum-hukum kimiawi yang ... tentang kekayaan benua maritim terrutama ... Norma pedagogis pemilihan

125

24. Sakai, R.; Higa, T.; Jefford, C. W.; Bernadinelli, G. 1986, J. Am. Chem.Soc. 108, 6404-6405.

25. Sigel, M.M., Welham, L.L., Lichter, W., Dudeck, L.E., Gargus, J., Lucas, A.H.

1970. Anticellular and Antitumor Activity of Extract from Tropical Marine Invertebrates. In: Younghen Jr HW, Food Drugs from the Sea Proceedings, Marine Technology Society, Washington, DC. 281-294.

26. Sun HH, Sakemi S, Burres N, McCarthy P. 1990, Isobatzellines A, B, C, and D.

Cytotoxic And Antifungal Pyrroloquinoline Alkaloids From The Marine Sponge Batzella sp. J Org Chem. 55:4964–4966.

27. Wright, A.E, and Thompson, W.C. 1987, Compositions Containing

Imidazolylpyrroloazepines. Chem. Abstr. 110(17): 147852c 28. Wright, A.E.; Forleo, D.A.; Gunawardana, G.P.; Gunasekera, S.P.; Koehn, F.E.;

McConnell, O.J. 1990, Antitumor Tetrahydroisoquinoline Alkaloids From The Colonial Ascidian Ecteinascidia turbinata. J. Org. Chem. 55, 4508-4512.

29. Zabriskie, T.M., Ireland, C.M. 1989. The Isolation and Structure of Modified

Bioactive Nucleosides from Jaspis johnstoni. J Nat Prod. 52(6):1353-6.