STEROID

KIMIA BAHAN ALAM














STEROID

Steroid adalah senyawa organik lemak sterol tidak terhidrolisis yang dapat dihasil reaksi penurunan dari terpena atau skualena. Steroid merupakan kelompok senyawa yang penting dengan struktur dasar sterana jenuh dengan 17 atom karbon dan 4 cincin. Senyawa yang termasuk turunan steroid, misalnya kolesterol, ergosterol, progesteron, dan estrogen. Pada umunya steroid berfungsi sebagai hormon. Steroid mempunyai struktur dasar yang terdiri dari 17 atom karbon yang membentuk tiga cincin sikloheksana dan satu cincin siklopentana. Perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh ke-empat cincin ini. 

Asal Usul Steroida

     Percobaan-percobaan biogenetik menunjukkan bahwa steroid yang terdapat dialam berasal dari triterpenoid. Steroid yang terdapat dalam jaringan hewan beasal dari triterpenoid lanosterol sedangkan yang terdapat dalam jaringan tumbuhan berasal dari triterpenoid sikloartenol  setelah triterpenoid ini mengalami serentetan  perubahan tertentu. tahap-tahap awal dari biosintesa steroid  adalah sama bagi semua steroid alam yaitu pengubahan asam asetat melalui asam mevalonat dan skualen (suatu triterpenoid) menjadi lanosterol dan sikloartenol.  Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa skualen terbentuk.

      Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa skualen terbentuk dari  dua molekul farnesil pirofosfat yang bergabung secara ekor-ekor yang  segera diubah menjadi 2,3-epoksiskualen. selanjutnya lanosterol  terbentuk oleh kecenderungan 2,3-epoksiskualen yang mengandung lima  ikatan rangkap untuk melakukan siklis asi ganda. Siklisasi ini diawali oleh  protonasi guigus epoksi dan diikuti oleh pembukaan lingkar epoksida.  Kolesterol terbentuk dari lanost.

       Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa skualen terbentuk dari dua molekul farnesil pirofosfat yang bergabung secara ekor-ekor yang  segera diubah menjadi 2,3-epoksisk ualen. selanjutnya lanosterol  terbentuk oleh kecenderungan 2,3-epoksiskualen yang mengandung lima  ikatan rangkap untuk melakukan siklisasi ganda. Siklisasi ini diawali oleh  protonasi guigus epoksi dan diikuti oleh pembukaan lingkar epoksida.  Kolesterol terbentuk dari lanostero l setelah terjadi penyingkiran tiga gugus metil dari molekul lanosterol  yakni dua dari atom karbon C-4 dan  satu dari C-14. Penyingkiran ketiga gugus metil ini berlangsung secara bertahap, mulai dari gugus metil pada C-14 dan selanjutnya dari C-4.  Kedua gugus metil pada kedua C-4 disingkirkan sebagai karbon dioksida, setelah keduanya mengalami oksidasi menjadi gugus karboksilat.  sedangkan gugus metil pada C-14 disingkirkan sebagai asam format  setelah gugus metil itu mengalami  oksidasi menjadi gugus aldehid.  17 Percobaan dengan jaringan hati hewan, emnggunakan 2,3-epoksiskualen yang diberi tanda dengan isotop 180 menunjukkan bahwa  isotop 180 itu digunakan untuk pem buatan  lanosterol menghasilkan (180)-lanosterol radioaktif. Hasil percobaan ini membuktikan bahwa 2,3- epoksiskualen terlibat sebagai senyawa antara dalam biosintesa steroida.

     Molekul kolestrol terdiri atas tiga lingkar enam yang tersusun  seperti fenantren dan terlebur dalam suatu lingkar lima. Hidrokarbon  tetrasiklik jenuh yang mempunyai sistem lingkar demikian dan terdiri dari  17 atom karbon sering ditemukan pada  banyak senyawa yang tergolong senyawa bahan alam yang disebut stroida. 

 

 

Kesimpulan bahwa lanosterol dan sikloartenol adalah senyawa-senyawa antara untuk sintesa steroid masing-masing dalam jaringan  hewan dan jaringan tumbuhan didasarkan pada beberapa pengamatan  dan percobaan berikut :

1. Sikloartenol bertanda ternyata digunakan dalam pembentukan  steroid tumbuhan (fitosterol)

2. Sikloartenol banyak ditemukan dalam tumbuhan sedangkan  lanosterol jarang.

3. Jaringan hati tidak dapat menggunakan sikloartenol sebagai  pengganti lanosterol dalam pembuatan kolesterol dan setroid  lainnya.

1.      Stereokimia Steroida

Stereokimia steroida telah diselidiki oleh para ahli kimia dengan menggunakan cara analisa sinar X dari struktur kristalnya atau cara-cara  kimia, Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa konfigurasi dari  kerangka dasar steroida dapat  dinyatakan sebagai berikut

 

 

Dari model molekul menunjukkan  bahwa molekul steroida adalah planar (datar). Atom atau gugus yang terikat pada inti molekul dapat  dibedakan atas dua jenis yaitu :

1. Atom atau gugus yang terletak disebelah atas bidang molekul yaitu pada pihak yang sama dengan gugus metil pada C10 dan C13 yang disebut konfigurasi β. Ikatan-ikatan yang menghubungkan atom atau gugus ini dengan inti molekul digambarkan dengan garis tebal

2. Atom atau gugus yang berada disebelah bawah bidang molekul yang disebut dengan konfigurasi α dan ikatan-ikatannya digam,barkan dengan garis putus-putus. Sedangkan atom atau gugus yang konfigurasinya belum jelas apakah α atau β. Dinyatakan dengan garis  bergelombang.  Kedua konfigurasi steroida tersebut mempunyai perbedaan yaitu :

1. Pada konfigurasi pertama, Cincin A dan cincin B terlebur sedemikian rupa sehingga hubungan antara gugus metil pada C10 dan atom hidrogen pada atom C5 adalah trans (A/B trans). Pada konfigurasi ini  gugus metil pada C10 adalah  β dan atom hidrogen pada C5 adalah α.

2. Pada konfigurasi kedua, peleburan cincin A dan B menyebabkan hubungan antara gugus metil dab atom hidrogen menjadi Cis (A/B Cis) dan konfigurasi kedua substituen adalah β. Steroida dimana konfigurasi atom C5 adalah βtermasuk deret 5β.

Pada kedua konfigurasi tersebut, hubungan antara cincin B/C dan  C/D keduanya adalah trans. Cincin B dan C diapit oleh cincin A dan cincin D sehingga perubahan konfirmasi dari cincin B dan cincin C sukar terjadi. Oleh karena itu peleburan cincin B/C dalam semua steroida alam adalah trans Akan tetapi perubahan konfirmasidari cincin A dan Cincin B dapat terjadi. Perubahan terhadap cincin A menyebabkan steroida dapat berada dalam salah satu dari kedua konfigurasi tersebut. Perubahan terhadap cincin D dapat m,engakibatkan hal yang sama, sehingga peleburan cincin C/D dapat cis atau trans. Peleburan cincin C/D adalah trans ditemukan pada hampir sebagian besar steroida alam kecuali kelompok aglikon kardiak dimana C/D adalah cis.  Pada semua steroida alam, substituen pada C10 dan C9 berada  pada pihak yang berlawanan dengan bidang molekul yaitiu trans. Dan  juga hubungan antara sunstituen pada posisi C 8 dan C14 adalah trans kecuali pada senyawa-senyawa yang termasuk kelompok aglikon kardiak. Dengan demikian, stereokimia dari steroida alan mempunyai suatu pola umum, yaitu substituen-substituen pada titik-titik temu dari cincin sepanjang tulang punggung molekul yaitu C-5-10-9-8-14-13 mempunyaii  hubungan trans.

Sifat-sifat steroida sama sepertisenyawa organik lainnya, yaitu reaksi-reaksi dari gugus-gugus fungsi yang terikat pada molekul steroida tersebut. Misalnya, gugus 3β-hidroksil menunjukkan semua sifat dari alkohol sekunder, tak ubahnya seperti ditunjukkan oleh 2-propanol. Gugus  hidroksil ini dapat diesterifikasi untuk menghasilkan ester atau dioksidasi dengan berbegai oksidator yang mengh asilkan suatu keton. Karena  bentuk geometri gugus 3 β -hidroksil sedikit berbeda dengan sifat-sifat  gugus hidroksil yang terikat pada posisi lain. Karena faktor geometri maka  gugus 3 β -hidroksil memperlihatkan sifat  yang sidikit berbeda dengan 3 α hidroksil, yaitu gugus 3 β -hidroksil lebih sukar mengalami dehidrasi  dibandingkan dengan gugus 3 α -hidroksil walaupun prinsip dari reaksi  yang terjadi adalah sama.  Kestabilan steroida di tentukan oleh interaksi 1,3 yang terjadi antara  suatu gugus fungsi yang berorientasi aksial dan molekul akan lebih stabil  apabila sebagian besar gugus fungsi berorientasi ekuatorial.  Laju reaksi juga ditentukan oleh faktor sterik, tanpa kecuali gugus  hidroksi ekuatorial lebih mudah dieste rifikasi dari pada gugus aksial. Akan  tetapi gugus fungsi aksial lebih mudah  dioksidasi dari pada gugus hidroksil yang ekuatorial.

Uji Fitokimia Biji Kebiul

Untuk mengetahui kandungan senyawa fitokimia dalam suatu simplisia maka diperlukan uji indentifikasi, analisa kualitatif terhadap senyawa hasil metabolit sekunder (Alkaloid, Terpenoid/Steroid, dan Flavonoid) sebagai berikut :

Uji terhadap Terpenoid/Steroid

Triterpenoid/steroid memberikan warna yang spesifik dengan pereaksi Lieberman-Burchard. Jika suatu sampel mengandung triterpenoid/steroid ditetesi dengan pereaksi Lieberman-Burchard maka akan memberikan warna biru-ungu (Endang H, 2005). Menurut Dudi (2007) sampel dilarutkan dalam pelarut eter dan dimaserasi selama 2 jam lalu filtratnya diambil beberapa tetes, kemudian ditetesi dengan pereaksi Lieberman-Burchard (asam asetat glasial dan asam sulfat pekat). Jika terjadi warna merah atau hijau menunjukan adanya senyawa triterpenoid/steroid.

Spirulina platensis adalah mikroalga yang dapat dimanfaatkan sebagai suplemen maupun sumber  obat alami yang berpotensi sebagai antioksidan. Antioksidan alami semakin lama semakin diminati oleh  masyarakat, karena dinilai lebih aman dibandingkan antioksidan sintetis. Penelitian ini bertujuan untuk  menentukan pengaruh pelarut terhadap potensi antioksidan alami  Spirulina platensis segar. Metode  ekstraksi yang digunakan adalah metode refluks menggunakan pelarut aseton dan etil asetat. Hasil ekstraksi  S. platensis segar didapatkan rendemen sebesar 1,86% untuk aseton, 3,07% untuk etil asetat. Esktrak  Spirulina platensis  segar yang diperoleh menggunakan pelarut aseton memiliki nilai IC 50 65,89 ppm dan dengan etil asetat memiliki IC50 sebesar 76,36 ppm. Kedua ekstrak tergolong memiliki aktivitas antioksidan kuat, meskipun  masih lebih rendah dibandingan nilai IC 50 kontrol positif kuersetin yaitu sebesar 21,64 ppm. Hasil uji fitokimia (kualitatif ) menunjukkan positif adanya senyawa fenolik, triterpenoid, steroid, flavonoid, dan saponin. Nilai ekstrak pelarut aseton adalah 0,61 sedangkan aw ekstrak pelarut etil asetat 0,81. Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunanaan pelarut yang berbeda menghasilkan aktivitas antioksidan yang berbeda.

Permasalahan

1.      Mengapa senyawa steroid bersifat non polar?

2.      Mengapa sterol memiliki sifat cenderung lebih polar?

3.      Dari penjelasan materi diatas mengapa penggunanaan pelarut yang berbeda menghasilkan aktivitas antioksidan yang berbeda.