terpenoid
TRANSCRIPT
TERPENOID
Terpenoid tersebar secara luas dan banyak ditemukan pada tumbuhan tingkat
tinggi. Terpenoid dihasilkan oleh fungi, organisme-organisme laut, serta serangga,
dan pada tumbuhan. Terpenoid didefinisikan sebagai produk alami yang strukturnya
dibagi menjadi beberapa unit isoprene, karena itu senyawa ini disebut juga
isoprenoid (C5H8). Unit isoprene disusun atas asaetat melalui jalur asam mevalonat
dan dihubungkan dengan rantai karbon yang mengandung 2 ikatan tak jenuh.
Selama penyusunan terpenoid, dua unit isopren mengalami kondensasi antara
kepala dan ekor. Terpenoid yang tersusun atas 2 isopren membentuk senyawa
golongan monoterpenoid (C10H16). Sesquiterpen (C15H24) tersusun atas 3 unit
isoprene, diterpenoid (C20H32) tersusun atas 4 unit isoprene, sesterpen (C25H40)
tersusun atas 5 isopren, triterpenoid (C30H42) tersusun atas 6 unit isopren, dan
tetraterpen (C40H64) tersusun atas 8 isopren.
Penamaan terpenoid menurut IUPAC (International Union Of Pure Acid
Applied Chemistry) panjang dan sulit, untuk itu penamaan terpenoid menggunakan
nama trivial. Terpenoid diklasifikasikan berdasarkan acyclic (rantai terbuka),
monosiklik (1 cincin), bisiklik (2 cincin), trisiklik (3 cincin) dan sebagainya dan
tidak hanya berdasarkan isoprene tetapi juga gabungan isomer-isomer seperti
derivate oksigen, missal: alcohol, aldehid, keton, fenol, eter, dan ester. Dalam
baasan terpenoid banyak natural produk lainnya yang tersusun oleh unit isoprene
(alkaloid ergot) atau monotepenoid (quinine). Contoh lain natural produk lainnya
yang tersusun dari unit isoprene (alkaloid ergot) atau monoterpenoid yaitu
cannabinoid, phylloquinones seperti vit K dan tokoferol (Vit E). Terpenoid diisolasi
dari alam sekitar 20.000 dari tanaman, hewan, maupun mikroorganisme.
Gambar contoh-contoh senyawa golongan terpenoid
BIOSINTESIS TERPENOID
Biosintesisnya dengan penggabungan 3 asetil-koA melalui 2 tahap menjadi
(3S)-3-hidroksil-3-metil-glutaril-CoA (HMG-CoA). Selanjutnya terjadi reduksi
HMG-CoA menjadi (3R) Asam mevalonat, kemudian terjadi dekarboksilasi ke
bentuk isopentenilpirpphosphate (IPP) C5 membentuk terpenoid berupa isoprene
dalam bentuk aktif. Isomerisasi IPP ke 3,3 dimethyl allyl pyrophosphate kemudian
kondensasi kepala dan ekor. 2 molekul C5 oleh phenyl transferase diubah menjadi
Geranyl pyrophosphate (C10) atau GPP. GPP sebgai substrat sintesis
monoterpenoid dan precursor biosintesis monoterpenoid.
Gambar Jalur Biosíntesis Senyawa Golongan Terpenoid
MONOTERPENOID
Telah dikenal lebih dari 100 terpenoid yang dihasilkan secara alami, banyak
diantaranya telah diisolasi dari tanaman tingkat tinggi. Monoterpenoid ditemukan
paa sejumlah organisme laut, serangga, dan pada tanaman. Sifat khas dari
monoterpenoid adalah mudah menguap dan baunya khas. Senyawa ini banyak
terkandung pada tanaman yang memiliki bau khas, sehingga banak digunakan sebgai
kompnen minyak menguap dari parfum dan dalam produksid dan pada industri
makanan sebagai penambah aroma.
Monoterpenoid telah diklasifikasikan menjadi 35 tipe struktur yang berbeda.
Tipe struktur yang paling sering terjadi adlah acyclic myrcane, monocyclic p-
menthane, dan bicyclic bornane, cirane, tenchane, pinane, dan thujan. Sementara
banyak derivat monoterpenoid dari kelas ini terjadi secara alami dalam bentuk murni
dalam beberapa tanaman, kedua enantiomer ini mungkin ditemukan. Sepeti (+) dan
(-)-alfa-pinen terdapat pada semua jenis pinus.
Biosintesis monoterpen dimulai dari jalur kecil yang membawa ke isoprenoid
lain pada asiklik, intermediate C10 Geranyl Phosphate. Selanjutnya terbentuk
Farnesil Pirofosfat (C15).
Biosintesis Senyawa Golongan Terpenoid, Monoterpen
Gambar Contoh-contoh golongan senyawa terpenoid, monoterpen
Senyawa-senyawa monoterpenoid antara lain:
a.Champor
Champor atau kapur barus adalah keton yang berasal dari Cinnamomum
champora (Linne) Ness et ebermaier (keluarga Lauraceae) atau dari sintetiknya.
Camphora berasal dari bahasa Arab Kafur yang artinya kapur. Tanaman ini
pohonnya besar dan rindang, asli dari Asia Timur tetapi biasanya ada dibagian
Mediterania, Sri Lanka,Mesir, Afrika selatan, Brazil, Jamaika, Florida, dan
California. Awalnya penyebutan Champhora tidak menyinggung pada Laurel
Champhor tapi cukup camphor borneo (borneol) banyak ditemukan di Arab pada
abad ke-6 dan Eropa abad ke-12. Laurel camphor muncul di Eropa pada abad ke-12.
Ketika Jepang sedang menjajah Taiwan (Formosa) dengan menciptakan monopoli
pada sebuah permerintahan.
Saat itu perang dunia II, sekitar 80% dari supply camphor alam di dunia
kuranglebih 4 juta kg / th yang diproduksi di Taiwan. Pohon-pohon yang terdapat
disna melimpah dan ditanam secara luas. Siasanya 20% dihasilkan di Jepang dan
Cina bagian selatan. Sejak tahun 1945 produksi Champhor sintetik berkembang,
meski demikian champhor yang dihasilkan Jepang dan taiwan masih tetap
ditemukan di pasar.
Champor alam bentuknya kristal, yang dipotong dari kayu batang dan akar-
akar yangidlarukan dalam minyak menguap. Kayu diiris, disuling dengan uap
panas, 1 lb champhor mentah dihasilkan dari 20-40 lb kepingan-kepingan. Camphor
mentah lalu dibebaskan dari minyak dengan mesin pemisah dengan diputar dan
ditekan dalam cetakan.
Camphor sintetik dihasilkan dari pinen, yang mengandung minyak terpentin.
Mula-mula ujung pohon cemara yang telah ditebang diambil terpentinnya dengan
menggunakan sejumlah metode yang kompleks uantuk menghasilkan champhor
sintetik, dengan cara:
1. Mengubah pinen menjadi ester bornil.
2. Hidrolisis isoborneol
3. Oksidasi untuk memperoleh champhornya.
Rotasi dari champor alami antara +41o dan +43º. Champor sintetik optis
aktifnya berbentuk rasemik. Campor digunakan untuk antipruritik topikal dengan
konsentrasi 0,1-2%. Pda konsentrasi yang tinggi di atas 11% biasanya dapat
menyebabkan efek yang berlawanan, yang mengganggu pad radang urat dan sakit
syarat yang berhubungan dengan radang tulang-tulang sendi, otot dan radang
yanglain. Camphor memacu urat syarat akhir dalam kulit dan dapat mengurangi
sakit sehingga menutup sakit paling dalam dengan menyejukkan sakit yang timbul
dari pusat permukaan kulit yang sama. Camphor telah menunjukkan keamaman dan
kekhasiatannya untuk mengurangi batuk dengan sesak nafas dan tenggorokan pad
anak kecil. Uapnya yang harum menyebabkan aksi obat bius lokal.
Sineol
Sineol atau eualyptol ditemukan pada eulayptus dan beberpa minyak
menguap alinnya. Sineol juga disebut cajuputol karena dia berasal dari kayuputih.
Sineol yang diperoleh dari minyak eulayptus dan sumber lain. Minyak eulayptus
merupakan minyak menguap dan didestilasi dengan uap air panas dari daun-daun
yang segar pada eucalyptus globulus Labillardiaere atau dari jenis lain eycalyptus
(keluarga myrtaceae). Pohon ini berasal dari Tasmania yang banyak ditanam di
Eropa dan California.
Minyaknya mengandung kira-kira 70-80% Sineol. Dengan ciri-ciri cairan
tidak berwarna, bau wangi seperti champhora yang tajam, dingin, rasa pedas. Sineol
dapat diperoleh:
1. Dari sebagian kecil minyak eucalyptus yang kemudian hasil sulingannya
didinginkan, atau dengan menghilangkan minyak eucalyptus dengan asam
fosfat kemudian terjadi dekomposisis sineol asam fosfat dengan air.
2. Dari terpin hidrat yang dikeringkan, direaksikan dengan asam-asam.
Sineol digolongkan sebagai bau-bauan. Sineol berkhasiat mirip dengan
minyak eucalyptus. Keduanya dipakai pada bermacam-macam produk, seperti nasal
inhaler, antiseptik semprot dan pendingin pada aksi obat bius untuk hidung dan
tenggorokan. Sineol dan minyak eukaliptus sering digunakan uapnya untuk
pernafasan sebgai pemau batuk berdahak dan radang tenggorokan.
Mentol
Mentol atau Menthan-3-ol merupakan alkohol yang diperoleh dari
bermacam-macam minyak atu sediaan sintetiknya. Levorotari mentol [(-)-mentol]
atau bentuk rasemiknya [(±)-menthol], dapat diproduksi alami maupun sintetiknya.
Biasanya mentol dibuat dari minyak peppermint Jepang degnan pendinginan (-
22oC), akan terbentuk kristal. Bagian yang cair dituangkan, kristal mentol ditekan
atara kertas saring, kemudian dimurnikan dengan rekristalisasi. Minyak pepermint
Jepang diperoleh dengan destilasi uap dari pucuk berbunga Mentha arensis Linne
var piperascens. Mentol rasemik buatan diahsilkan dengan hidrogenasi dengan
Thymol, mentol bisa juga dibuat dari pinen. Mentol yang terjadi tidak berwarna,
kristal segi enam seperti jarum, massa melebur atau serbuk kristal, yang sedap
baunya seperti pepermint.
Bila dignakan pada kulit degnan konsentrasi 0,1-1 % mentol dapat
melebarkan pembuluh-pembuluh darah yang menimbulkan rasa dingin, diikuti
penekanan reseptor ransangan pada kulit dengan aksi antipruritik. Untuk itu mentol
dapat digunakan pada pertolongan pertama pad pengobatan luka bakar dan terbakar
sinar matahari, racun tumbuh-tumbuhan, dauche powders, dan kutu air. Jika
digunakan pad konsentrasi tinggi (1-16%) mentol menyebabkan iritasi, guna lain
biasanya dikombinasikan degnan beberapa zat seperti champhor.
Mentol dapat dikombinasi dengan champhor dan minyak eucalyptus (sineol)
dalam salep, obat batuk, semprot hidung, dan pernafasan untuk menghilangkan
gejala-gejala radang tenggorokan, radang selaput lendir dan hidup tersumbat. Dalam
dosis kecil untuk mulut, mentol mempunyai aksi karminativa, tetapi pada dosis besar
menyebabkan jantung tertekan.
Terpin hidrat
Terpin hidrat atau terpinol dibentuk dari reaksi asam nitrat pada pengubahan
minyak terpentin menjadi alkohol. Nama lainnya cis-p-menthan-1,8-diolhydrat.
Terpin hidrat merupakan pemacu pd membran selaput lendir, sampai saat ini terpin
hidrat digunakna sebagai obat penekan dahak dalam bentuk sediaannya Elixir terpin
Hidrat.
Thymol
Thymol merupakan sebuah fenol yang diperoleh dari Thymu (Thymus
vulgaris Linne) dari minyak Horsemint (Monarda puncata Linne) dari minyak
ajowan (Carum copticum Bentham et hooker) untuk sediaan sintetiknhya dari m-
kersol atau p-cymen. Cara mendapatkannya dengan dua jalan untuk menghasilkan
kristal thymol:
1. Dengan menekan suhu pada pembekuan thymol menjadi kristal.
2. Dengan cara larutan NaOH, larutan encer dari Thymol Natrium dipisahkan
dan diuraikan oleh asam sehingga thymol lepas, dan kemudian dimurnikan.
Kristal thymol yang terbentuk sebagian besar tidak berwarna tau serbuk
kristal putih, yang mempunyai bau wangi seperti Thymi dan rasa yang tajam.
Thymol yang kecil mudah menyublim. Thymol merupakan salah satu zat antifungi
dan antibakteri. Thymol termasuk antiseptik topikal dan analgesik dalam
kensentrasi antara 0,1-1 % tiap personal-care products, dan untuk antiseptik mulut.
SESQUITERPEN
Sesquiterpenoid merupakan senyawa terpenoid dengan kelas yang paling
besar. Di antara yang pertama, sesquiterpen beta-kadinen dari minyak hijau lumut
(juniper tar) dan beta-kariophyllen dari ’clove oil’. Cuka abscisic adalah suatu
sesquiterpenoid yang mana suatu hormon (pabrik / tumbuhan) penting yang
mengendalikan pengembangan dan pertumbuhan.
Sesquiterpenoid lakton, secara kimiawi agak berbeda dengan golongan
sesquiterpen yang lainnya, contoh: alfa, beta-carbonil seperti epoksid. Adanya
gugus fungsional ini memberikan kepekaan pada reseptor tertentu menjadi lebih
reaktif, pada nukleofil pada tubuh seperti thiol dan amino kelompok enzim.
Aktivitas biologis yang dilaporkan adalah antimikrobal dan antitumor.
Sesquiterpen lakton dapat digolongkan menurut tulang rangka karbosilik
mereka, dan mengenai hal ini, tiga kelompok utama adalah gemaranolida dengan
suatu ’ten-membered ring’, eudesmanolides dengan penggabungan dua ’six-
membered ring’, dan guaianolides dengan suatu ’seven-membered ring’.
Gambar Contoh Senyawa Golongan Terpenoid, Sesquiterpen
Artemisinin
Artemisin atau qinghaosu adalah suatu sesquiterpenoid lakton yang
diisolasidari daun dan bunga Artemisia annua Linne (Fam Asteraceae). Artemisin
dan derivatnya kuat dan bereaksi secara cepat sebgai shcizontosid darah dalam
pengobatan malaria. Selain itu juga aktf melawan Plasmodium vivax dan strain
Plsmodium vivax yang resisten terhadap klorokuin.
Artemisinin tidak larut dalam air, seihgga bisa dibuat dalam derivatnya dan
dalam bentukgaramnya sehingga bisa larut di dalam air.
Chamomil
Chamomil berasal dari bunga Matricia recutita Linne (Fam Asteraceae) yang
dikeringkan, suatu bahan obat yang telah dikenal sebgai Chamomil Jerman atau
matricaria. Chamomil berefek sebgai karminatif, spasmolitik, dan antiinflamasi.
Chamomil pada dasarnya dipandang begitu berharga dan mahal, sering diberi label
”ginseng dari Eropa”. Sekarang chamomile menjadi salah satu teh herbal ng populer
di Amerika Serikat.
Feverfew
Feverfew berasal dari daun Tanacetum parthenium (L) Schultz-Bip (Fam.
Asteraceae). Telah digunakan selama berabad-abad sebgai antipiretik. Sekarang
Feverefektif sebgai profilaksis dari migraine secara kuat menurunkan frekuensi dan
kerasnya sakit kepala. Feverfew telah digunakan secara sederhana dengan dihisap
dari daun segar tanaman, tetapi sediaan yang lain seperti tablet atau kapsul lebih
praktis. Sebagai contoh senyawa golongan sesquiterpen sebagai feverfew adalah
pathenolida.
Valerian
Valerian terdiri dari rhizome dan akar kering dari Valeriana officinales Linne
(Fam. Valerianaceae). Kandungan obat dari 0,3-0,7% minyak menguap berbau tidak
enak, berisi bornil asetat, dan sesquiterpen asam valerenik, asal veleronik, dan asam
asetovalerenolik. Obat ini dibuat sebagai sediaan teh dari 2-3 herbal kering atau
hampir sama dengan sejumlah tingtur atau ekstrak yang digunakan.
DITERPENOID
Diterpenoid meliputi golongan senyawa yang secara kimia beraneka ragam,
semuanya mempunyai kerangka karbon C20 yang berasal dari satuan isopren.
Kebanyakan penyebarannya sangat terbatas, barangkali satu-satunya diterpenoid
yang tersebar di semesta adalah senyawa induk asiklik dari deret senyawa tersebut
yaitu fitol yang terdapat sebgai bentuk ester dalam molekul klorofil.
Diterpenoid dammar meliputi senyawa seperti asam abietat dan asam agatat
yang terdapat dalam dammar tumbuhan mutahir dan tumbuhan fosil. Diterpenoid
jarang dikombinasikan dengan gula dalam bentuk glikosida.
Forskolin
Forskolin atau colforsin adalah isolat diterpenoid dari akar herba Indian
Coleus forskohli (Poir) Brice (Fam. Lamiaceae). Forskolin yaitu 7β-asetoksi-8,13-
epoksi-1 α,6 β,9 α-trihidroksilabel-14-en-11-one dan ditemukan melalui
programskrinning di India yaitu penggunaan tanaman dlam pengobatan tradisional
Yajurweda.
Forskolin mempunyai terapetik yang potensial dalam penyakit seperti
kongestiv kardiomiopati dan asma bronchial yang diualang penggunaannya sebagai
obat agonis β-adrenergik. Juga potensial untuk glaucoma dan hipertensi.
Ginkgo
Ginkgo merupakan ekstrak aseton-air dari daun kering Ginkgo biloba Linne
(Fam. Ginkgoaceae), menjadi obat yagn dikenal di Eropa sebgai pengobatan
penyakit vaskuler perifer, gangguan sirkulasi otak dan gangguan sirkulasi arteri
perifer. Ginkgolida A,B,C dan M terlah menunjukkan anti platelet factor (PAF).
PAF memproduksi bermacam-macam jaringan tubuh tidak hanya menurunkan
agragasi dari platelet darah tetapi juga menyebabkan bronkhikonstriksi, vasodilatasi
kutaneus, fagositosis dari kemotaksis, hiptensif dan anti inflamasi.
Taxol
Taxol atau paclitaksel adalah diterpenoid yang diperoleh dari kulit taus
brevifolia Nutt (Fam. Taxaceae) merupakan obat antineoplastis untuk menaikkan
dari skrinning anti tumor produk alami. Taxol digunakan pada pengobatan meta
static karsinoma / kanker rahim.
TRITERPENOID
Triterpenoid dibiosintesis dari 6 unit isopren, dan tersusun atas C30 asiklik
yang merupakan prekursor dari squalen. Perbedaan pembentukan cincin (siklisasi)
akan memberikan perbedaan tipe dari terpenoid. Lebih dari 4000 terpenoid alami
telah diisolasi, dan lebih dari 40 kerangka dasar yang teridentifikasi. Triterpenoid
terbagi atas 2 kelompok besar yaitu tetrasiklik dan pentasiklik.
Pada biositesis selanjutnya, dapat terjadi pengurangan jumlah atom C
menjadi molekul dengan jumlah atom C kurang dari 30. Sebagai contoh hádala
pembentukan senyawa golongan steroid (C27). Banyak senyawa golongan
triterpenoid bereaksi dengan gula membentuk glikosida. Triterpenoid bebas
merupakan komponen penyusun resin, lateks, dan kutikula dari tanaman.
Triterpenoid yang secara ekologi penting misalnya cucurbitacins dan
quassinoid. Golongan saponin triterpenoid dapat mengakibatkan melisisnya darah.
Kelompok lain dari triterpenoid hádala phytoecdysones yang digunakan untuk
metamorfose pada serangga.
Contoh Senyawa Quassinoid (triterpenoid)
TETRATERPENOID DAN KAROTENOID
Karotenoid yaitu tetraterpenoid C40, merupakan golongan pigmen yang larut
lipid dan tersebar luas, terdapat dalam semua jenis tumbuhan mulai dari bakteri
sederhana sampai ke compositae yang berbunga kuning. Pada hewan, suatu
karotenoid khusus yaitu β-karotenoid merupakan makanan yang diperlukan karena
ia merupakan sumber vitamin A yaitu suatu isoprenoid alkohol C20. Vitamin A
diperoleh setelah β-karoten mengalami hidrasi dan molekulnya terpecah menjadi
dua.
Melalui makanan karotenoid juga merupakan sumber warna hewan yagn
cemerlang,seperti pada flamingo, bintang laut (asteroid), udang satang (Homarus)
dan bulu babi (echinoidea). Pada tumbuhan, karotenoid mempunyai dua fungsi yaitu
sebgai pigmen pembantu dalam fotosintesis dan sebagai pewarna dalam bunga dan
buah. Dalam bunga, karotenoid kebanyakan berupa zat warna kuning, sementara
dalam buah dapat juga berupa zat warna jingga atu merah. Karotenoid yang terkenal
adalah hidrokarbon tak jenuh turunan likopen atau turunan Likopen teroksigenasi
yang dikenal sebagai xantofil.
Vitamin A
Yang paling banyak diketahui dan penting dari senyawa isoprenoid C20
monosiklis di alam adalah vitamin A atau retinol. Retinol tidak terdapat pada
tanaman tetapi merupakan konstituen umum pada organisme hewan vertebrata yang
dibentuk dengan pemecahan karotenoid C40. Retinol (pada dasarnya dalam bentuk
ester dengan asam lemak) dihasilkan degnan pemecahan secara oksidasi terhadap
karotenoid yang memiliki satu cincin yang terbentuk disimpan dalam hati dan dalam
jaringan lemak.
Beberapa aktivitas retinoal secara psikologis yang diketahui dalam
peranannya sebagai vitamin yang paling dikenal adalah dalam proses penglihatan.
Khromoprotein, rhodopsin yang terdapat pada retina vertebrata terdiri atas gabungan
protein, opsin, dengan 11-cis-retinal. Pada penyinaran terhadap retina akan terjadi
impuls syaraf dan rhodopsin mengalami sejumlah perubahan yang hasil terakhir
pada disosiasi dari opsin degnan akibat terjainya ’pemutihan’ pigmen penglihatan.
Kerusakan pigmen penglihatan dan tangkai retinal oleh penyinaran cahaya dan
kekurangan viatmin A dapat mengakibatkan ’kebutaan malam’.
β -Karotenoid.
Jika mengisolasi karotenoid dan sumber tumbuhan tinggi baru, kemungkinan
besar karotenoid tersebut adalah β-karotenoid karena senyawa ini biasanya yang
paling umum. Namun demikian, dari segi kuantitatif β-karotenoid tidak sepenting
xantifil tertentu. Campuran karotenoid dalam buang juga meurpakan hal yang
lazim. Pigmen tersebut seringkali sangat tinggi teroksidasi yang umumnya ialah
bentuk epoksida sedangkan karotenoid hanya terdapat sesepora saja, tetapi derajad
oksidasi cukup beragam, bergantung pada jenis tumbuhan.
Pertanyaan:
1. Senyawa yang bagaimana yang dimasukkan dalam golongan terpenoid?
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan isopren!
3. Jelaskan biosintesis terpenoid!
4. Sebutkan penggolongan terpenoid atas dasar jumlah isoprennya!
5. Gambarkan contoh kerangka terpenoid mulai dari monoterpen, dst,
tunjukkan bahwa senyawa tersebut terpenoid?