Natural Product
Chemistry
Kimia bahan alam adalah ilmu pengetahuan yang
mempelajari hakekat dari senyawa-senyawa kimia organik alami mikromelekul
seperti terpenoid, flavonoid, dan alkaloid, dan makromolekul seperti protein,
karbohidrat, DNA, dan RNA yang berasal dari kehidupan prebiotik atau tumbuhan,
hewan, dan mikroorganisme, serta interkonversi, transformasi, sintesis, fungsi,
dan aplikasi senyawa-senyawa tersebut dalam arti yang luas.
Oleh karena itu, kimia bahan alam adalah ilmu pengetahuan yang sangat penting.
Kimia bahan alam berhubungan dengan molekul-molekul yang diciptakan oleh alam
dan erat kaitannya dengan kehidupan. Sejarah pertumbuhan ilmu kimia bahan alam
telah menunjukkan hal tersebut
Ilmu kimia bahan alam berawal dari keingintahuan orang
tentang bau, rasa, warna, penyembuhan penyakit, dsb. Perhatian orang tentang
tumbuhan obat, keracunan makanan, dan bahaya lain telah ada sejak awal
peradaban umat manusia. Ekstrak atau sari tumbuhan dan hewan yang beracun telah
digunakan untuk berburu sejak beberapa ribu tahun yang lalu. Di Indonesia
lateks dari tumbuhan upas Antiaris toxicaria telah lama digunakan sebagai racun
anak panah. Begitu pula, selama berabad-bad, kulit kina Cinchona officinalis
telah digunakan untuk penyakit malaria. Kegunaan traditional sumber hayati segera
diikuti oleh isolasi senyawa bioaktif, seperti kuinin yang bersifat
anti-malaria dari kulit kina, asam salisilat sebagai obat nyeri dari Gaultheria
procumbens, diikuti oleh sintesis asam asetilsalisilat atau aspirin sebagai
obat nyeri yang lebih baik. Selanjutnya, cara kerja aspirin sebagai obat
antiinflamasi, karena menghambat biosintesis prostaglandin yang mempunyai
berbagai macam bioaktivitas ditemukan pula pada cairan seminal manusia.
Akhirnya struktur molekul prostaglandin dapat pula diungkapkan.
Pertumbuhan kimia bahan alam yang semula terfokus pada isolasi senyawa yang
mudah diperoleh mengalami pertumbuhan yang pesat dalam aspek penetapan
struktur, didorong oleh kemajuan dalam instrumentasi, dengan ditemukannya
teknik-teknik pemisahan kromatografi dan teknik-teknik spektroskopi ultra
violet (uv), infra merah (ir),resonansi magnet inti (nmr), massa (ms), dan
kristalografi sinar-X, serta sintesis. Memasuki milenium ke-3 penentuan
struktur dan sintesis seperti penisilin, striknin,klorofil, vitamin B12,
hemoglobin, dll. Telah merupakan hal rutin. Pertumbuhan selanjutnya bergeser
dan terfokus pula aspek-aspek struktur dan mekanisme interaksi ligan-reseptor
biopolimer berlandaskan struktur molekul yang pasti dalam rangka memahami
biosintesis dan bioaktivitas. Pengetahuan tentang struktur pada tingkat
molekuler mencerminkan sifat-sifat dan fungsi, dan terungkapnya korelasi
tersebut membuka tantangan baru untuk menjelaskan dan mensistesis sistem kimia
yang kompleks. Jadi, pengetahuan kimia bahan alam yang sangat penting ini
mewujudkan berbagai harapan dan kemungkinan baru.
Pada saat ini di Indonesia ilmu kimia bahan alam adalah salah satu bidang kimia
terkuat. Banyak ilmuwan Indonesia sedang melakukan penelitian yang berhubungan
dengan berbagai aspek struktur, bersama-sama dengan sejumlah ilmuwan yang
berkecimpung dalam bidang sintesis dan bioorganik.
Suatu catatan penting dalam sejarah kimia bahan alam di Indonesia ialah
dicetuskannya gagasan oleh Indonesia (1971) mengenai kerjasama regional untuk
pengembangan kimia bahan alam di Asia Tenggara. Gagasan ini segera ditanggapi
secara positif dan ditindaklanjuti oleh UNESCO melalui pertemuan Tokyo (1974)
dan didirikannya Jalinan Regional Asia Tenggara untuk Kimia Bahan Alam pada
tahun 1975. Hal ini diikuti oleh terbentuknya Jalinan Nasional Kimia Bahan Alam
Indonesia pada tahun 1977. Peristiswa bersejarah lainnya ialah
diselenggarakannya seminar kimia bahan alam pertama dan bertaraf regional di
Bandung pada tahun 1981, diikuti oleh seminar-seminar berikutnya bertaraf
nasional, regional, dan internasional yang diselenggrakan setiap tahunnya di
berbagai tempat di Indonesia. Kegiatan ilmiah ini mencapai puncaknya dengan
terselenggaranya “Sixth Asian Symposium on Medicinal Plants and Spices” di
Bandung pada tahun 1989, dan seminar internasional mengenai tumbuhan hutan
tropika di Bukittinggi (1992) dan di Padang (1996). Walaupun sejarah kimia
bahan alam Indonesia masih singkat akan tetapi kimia bahan alam modern telah
tumbuh, sementara pendidikan pascasarjana dan penelitian dalam bidang ini terus
berkembang dengan pesat di berbagai universitas dan lembaga penelitian di
Indonesia.
Berdasarkan pertimbangan ini, pada bulan Nopember 1999 telah diselenggarakan
suatu pertemuan di Jakarta, dan pada pertemuan ini yang berlangsung dalam
suasana penuh keakraban disepaktilah berdirinya Himpunan Kimia Bahan Alam
Indonesia (The Indonesian Society of Natural Products Chemistry). Himpunan
Kimia Bahan Alam Indonesia adalah suatu himpunan ilmiah yang pertama di
Indonesia yang khusus mencurahkan perhatiannya kepada ilmu pengetahuan kimia
sumber alam hayati.
contoh dari sintesis natural product seperti berikut:
Synhtesis of Cortisone,a Natural Product
Kortison adalah glukokortikoid aktif karena kortison mengkonversikannya
menjadi kortisol, dan telah populer karena penggunaannya telah banyak digunakan
pada praktik dokter sehari-hari. Kortison tidak di sekresikan dalam
jumlahbanyak pada kelenjar adrenal. Kortison disintesis di hati dan memasuki
sirkulasi , kemudiaan kortison dengan cepat direduksi dan dikonjugasikan untuk
membentuk tetrahidrokortison glukoronida yang tidak berikatan dengan protein,
sehingga cepat di ekskresikan melalui urin.kortison juga dapat diartikan
sebagai hormon steroid yang mempunyai nama
kimia: 17-hydroxy-11dehydrocortisosterone.
Hormon ini dilepaskan oleh kelenjar adrenal sebagai respons terhadap . Kortison merupakan
suatu produk akhir dari proses yang disebut sebagai steroidgenesis. Proses ini dimulai dengan
dibentuknya Kolesterol dan akhirnya terbentuk hormon steroid. Salah satu hasil akhirnya adalah kortisol.Kortisol mempunyai
keaktifan glukocortikoid yang lebih besar dari pada kortison.
Kortison juga merupakan molekul inaktip dari hormon kortisol. Kortisol juga
dikenal sebagai hydrokortison.
Kortison
ini sebagai anti nyeri dalam tubuh manusia. dan dia sangat aktif jika kondisi
badan sedang tidak setabil. kortison terbagi menjadi dua yaitu Endolfin yang
berperan untuk menurunkan tegangan, sedangkan morfin berfungsi untuk mengurangi
rasa sakit. oleh karena itu,. Banyak peneliti berupaya untuk mensintesis senyawa
ini karena beberapa alasan, salah satunya adalah minimalnya kortison yang
disintesis oleh tubuh dan adanya nyeri berkepanjangan. Salah satu fungsi dari
kortison ini yaitu hormon ini akan
menaikkan tekanan darah dan sebagai persiapan tubuh untuk melawan stres.Kortison
akan menekan sistim kekebalan tubuh dan akan menekan reaksi peradangan sendi
lutut, siku dan bahu, mengurang rasa nyeri dan pembengkakan pada tempat dimana
ada luka.
Berikut
ini adalah mekanisme sintesis kortison yang terdiri dari beberapa tahap :
Pada tahap ini, terjadi reaksi diels alder antara alkena dengan suatu diena
membentuk senyawa siklik (cincin D).
Selanjutnya terjadi reaksi reduksi oleh LiAlH4 sehingga gugus keton
berubah menjadi OH.
Pada tahap ini terjadi reaksi kondensasi aldol menggunakan reagen
1-pentena-3-on sehingga terbentuk siklik (cincin B) dan selanjutnya
terjadi reaksi osimilasi dengan menggunakan OsO4 yang mengadisi ikatan
rangkap pada alkena dan membentuk diol.
Pada tahap ini senyawa yang sudah dihasilkan direaksikan dengan gas H2
dengan katalis Paladium (Pd) yang berfungsi untuk mengadisi ikatan rangkap pada
cincin C.
Pada tahap ini, ditambahkan aseton yang berfungsi untuk membentuk gugus
pelindung ketoester yang berfungsi melindungi gugus OH pada cincin D agar tidak
bereaksi dengan reagen yang ditambahkan.
Pada tahap ini, terjadi reaksi kondensasi aldol dengan menggunakan reagen
1-butena-3-on sehingga terbentuk siklik (cincin A), Selanjutnya pada tahap
ini, senyawa yang dihasilkan dioksidasi membentuk asam karboksilat (pada cincin
A), dan senyawa yang dihasilkan direduksi membentuk alkohol (pada cincin
A),yang selanjutnya alkohol yang terbentuk akan terdelokalisasi ke cincin.
Pada tahap ini, ditambahkan reagen HCl/MeOH yang berfungsi melepaskan gugus
pelindung ketoester sehingga membentuk gugus pelindung awal (OH), yang
selanjutnya terjadi delokalisasi, selanjutnya senyawa yang dihasilkan dioksidasi untuk
mengubah OH menjadi keton dan menyebabkan karbon pada cincin D menjadi suatu
karbokation, yang selanjutnya akan direaksikan dengan H2O sehingga OH menyerang
karbokation pada cincin D sehingga terbentuk lah senyawa kortison yang
diinginkan.
Sumber :
https://www.scribd.com/doc/45443761/Kortison
http://www.kerjanya.net/faq/4846-kortison.html