Flavonoid merupakan senyawa yang terdiri dari 15 atom karbon, dimana dia cincin benzen (C6) terikat pada suatu rantai propan (C3) sehingga membentuk suatu susunan C6-C3-C6. Susunan ini dapat menghasilkan 3 jenis struktur, yaitu 1,3-diarilpropan (flavonoid), 1,2-diarilpropan (isoflavonoid), dan 1,1-diarilpropan (neoflavonoid).
Ciri Struktur Flavonoid
1. Reaksi - Reaksi Flavonoid
a) Reaksi Flavon dan Flavonol
Flavon dan flavonol adalah jenis flavonoid yang sering ditemukan di alam, flavon mempunyai struktur dari 2 -fenilbenzofiran-4-on, sedangkan flavonol dapat dianggap 3- hidroksiflavon :
Oleh karena flavon adalah juga benzopiranon, maka flavon dan flavonol dengan asam mineral menghasilkan garam benzopirilium yang berwarna yang disebut juga garam flavilium. Garam ini bila diperlakukan dengan basa menghasilkan kembali senyawa flavon semula. Dengan adanya gugus hidroksil (metoksil) pada posisi 5,7 atau 4’ yang mampu menampung muatan positif pada posisi-posisi ini, maka struktur ini yang terlibat dalam resonansi dari garam flavilium akan bertambah. Dengan perkataan lain, dengan adanya gugus hidroksil (metoksil) pada posisi tersebut, maka ion flavilium menjadi lebih stabil, yang berrarti pula bahwa kebasaan flavon tersebut akan bertambah. Adapun contoh terbentuknya garam flavilium adalah :
Flavon dan Flavonol dapat pula melakukan reaksi yang sejenin dengan y-piron. Bila flavon atau flavonol direduksi menjadi senyawa 4-hidroksi yang sebanding, selanjutnya diperlakukan dengan asam mineral, dihasilkan garam flavilium atau antosianidin. Misalnya 5-metilkuersetin bila direaksikan dengan litium aluminium hidrida maka akan dihasilkan sianidin 5-metil eter seperti yang ditunjukkan berikut ini :
Flavon yang mengandung gugus metoksil atau hidroksil pada posisi 5 bila di panaskan dengan asam yodida akan mengalami demetilasi, diikuti oleh penataan ulang sebagai akibat terbukanya cincin flavon dan resiklisasi. Proses ini disebut penataan ulang Wessley-Moser. Selanjutnya, bila cincin B dari flavon mengandung gugus metoksil atau hidroksil pada posisi 2’, maka penataan ulang W-M dari senyawa flavon ini akan menghasilkan suatu flavon dimana cincin B dari flavon semula akan berubah menjadi cincin A pada flavon baru, seperti yang ditunjukkan oleh reaksi berikut ini :
Reaksi lainnya dari flavon dan flavonol berkaitan dengan sifat aromatik dari cincin A dan B atu berhubungan dengan substituen pada cincin tersebut. Sifat aromatik dari cincin A dan B akan jelas terlihat pada senyawa-senyawa flavon yang mengandung gugus-gugus hidroksil, yang berlaku sebagai fenol terhadap reaksi substitusi elektrofilik. Bila cincin A dan B mengandung gugus hidroksil maka substitusi pertama-tama akan terjadi pada cincin ini. Gugus hidroksil pada posisi 3 atau 7 akan mengarahkan substitusi pada posisi 8, dan substitusi selanjutnya akan menghasilkan falvon dengan substituen ganda pada posisi 6 dan 8. Sedangkan 5,7-dihidroksiflavon mengalami substitusi ganda pada posisi 6 dan 8.
Gugus hidroksil dari suatu hidroksiflavon , seperti lazimnya pada fenol, dapat dimetilasi menggunakan dimetil sulfat dan alkali menghasilkan metil eter. Gugus hidroksil pada posisi 5, karena membentuk ikatan hidrogen dengan gugus karbonil pada posisi 4, agak sukar dimetilasi. Akan tetapi, metilasi lengkap dari suatu polihidroksiflavon dapat dilakukan menggunakan dimetil sulfat yang berlebih. Metilasi dari gugus hidroksil, kecuali gugus hidroksil pada 5, dapat pula dilakukan menggunakan diazometan (CH2N2). Sebaliknya gugus metoksil dalam molekul metoksil flavon oleh asam yodida diubah menjadi gugus hidroksil. Namun demikian, pada kondisi reaksi demetilasi ini, flavon yang mengandung gugus metoksil (atau hidroksil) pada posisi 5 atau 2’ dapat mengalami penataan ulang Wessley-Moser, seperti uraian sebelumnya. Reaksi-reaksi flavon yang berhubungan dengan cincin-cincin aromatik dan substituen pada cincin tersebut dari molekul flavon dapat dilihat dalam reaksi-reaksi berikut ini :
Senyawa-senyawa flavon dan flavonol sebagai turunan 2-fenilkromon, mengalami penguraian oleh basa, misalnya krisin diuraikan oleh NaOH menjadi asam asetat, asam benzoat, floroglusinol dan asetofenon. Begitu pula kuersetin diuraikan oleh KOH menghasilkan floroglusinol, asam protokatekuat dan y-3,4 trihidroksiasetofenon. Reaksi-reaksi ini sangat berguna untuk manetapkan struktur dari flavon dan flavonol yang selanjutnya dikukuhkan kembali dengan sintesa senyawa bersangkutan. Adapun reaksi- reaksi flavon dan flavonol dapat dilihat dalam uraian berikut ini :
b) Reaksi Antosianin dan Antosianidin
Antosianidin termasuk jenis flavonoid yang utama yang banyak ditemukan di alam dalam bentuk 3 atau 3,5 - glikosida disebut antosianin. Antosianin adalah senyawa-senyawa yang berperan dalam memberikan warna merah, ungu, dan biru pada kelopak bunga dan buah. Sebagai glikosida, semua antosianin larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut-pelarut organik. Akan tetapi antosianin dapat diendapkan dari larutannya sebagai garam timbal yang berwarna biru, yang larut dalam asam asetat glasial menghasilkan warna merah tua. Selanjutnya dihidrolisa dengan asam menghasilkan antosianidin dan gulanya. Perbedaan individual antara antosianidin terletak pada tingkat hidroksilasi dari cincin aromatik. Akan tetapi dari tiga jenis antosianidin yang utama yakni pelargonidin, sianidin dan delfinidin, semuanya terhidroksilasi pada posisi 3,5 dan 7. Sedangkan perbedaan individual antara senyawa-senyawa antosianin terletak pada posisi dari gugus glikosil (residu gula) di dalam molekulnya. Contoh antosianin dan antosianin adalah :
Karakterisasi dari antosianin dapat dilakukan berdasarkan sifat fisik, seperti spektrum serapan, flourosensi dan warna dalam larutan penyangga. Antosianin memperlihatkan sifat amfoter, dimana warna larutan berubah-ubah tergantung pH seperti terlihat dari contoh berikut :
Perubahan warna dari merah melalui ungu ke biru adalah ciri dari antosianin yang mengandung gugus-gugus hidroksil bebas pada cincin B dan terletak bersebelahan seperti lazimnya ditemukan pada glikosida dai sianidin dan delfinidin. Oleh karena itu glikosida dari pelarginidin tidak memperlihatkan perubahan warna yang menyolok. Fenomena ini dapat digunakan untuk mengenal pola hidroksilasi dari cincin B dari molekul antosianin yang dipisahkan dari suatu jaringan tumbuhan. Antosianin atau antosianidin diuraikan oleh basa, dimana struktur flavilium putus pada atom oksigen dari cincin piroksinium, menghasilkan dua fragmen, yaitu floroglusinol dan turunan asam benzoat. Penguraian ini dapat dilakukan bila antosianin atau antosianidin dipanaskan dengan larutan barium hidroksida atau Natrium Hidroksida.
Antosianin atau antosianidin yang tidak mengandung gugus-gugus hidroksil bebas dan terikat bersebelahan, bereaksi dengan hidrogen peroksida menghasilkan turunan asam benzoat. Reaksi penguraian oleh hidrogen peroksida ini terjadi karena pemutusan ikatan antara C-2 dan atom C-3 dari cincin piroksonium, seperti reaksi berikut ini :
Reaksi-reaksi di atas dapat digunakan untuk menetapkan posisi dari gugus-gugus hidroksil pada cincin A maupun cincin B dari molekul antosianin dan antosianidin, melalui pengenalan dari senyawa-senyawa hasil penguraian tersebut. Dengan demikian,reaksi penguraian ini dapat digunakan pula menetapkan struktur antosianin atau antosianidin yang ditemukan dari suatu jaringan tumbuhan.
2. Flavonoid Terprenilasi
Senyawa flavonoid terprenilasi merupakan metabolit sekunder utama yang terdapat dalam genus Artocarpus. Flavonoid yang terdapat dalam genus Artocarpus terdiri dari calkon, flavanon, dan flavon. Cincin B teroksigenasi pada posisi C-4’ atau C-2’, C-4’ atau C-2’, C-4’, C-5’. Sedangkan Intsia merupakan salah satu genus dari famili Leguminosae. Tumbuhan dari genus ini terdiri dari 8 spesies dan tersebat di Afrika bagian timur, Madagaskar sampai Melanesia, Micronesia dan Australia bagian utara. Senyawa golongan flavonoid juga ditemukan dalam gunus Intsia. Flavonoid yang telah diisolasi dari genus Intsia adalah senyawa turunan flavanon, flavanonol, dan flavanol. Cincin B teroksigenasi pada posisi C-4’ atau C-3’, C-4’ atau C-3’, C-4’, C-5’.Pola oksidasi tersebut sesuai dengan asal usul biosistesis flavonoid yang berasal dari gabungan jalur shikimat dan asetat malonat. Flavonoid terprenilasi atau prenylflavonoid adalah sub kelas flavonoid . Mereka tersebar luas di seluruh kerajaan tumbuhan. Beberapa diketahui memiliki sifat fitoestrogenik atau antioksidan . Mereka diberikan dalam daftar adaptogen dalam jamu. Secara kimiawi mereka memiliki gugus prenil yang melekat pada tulang punggung flavonoidnya . Biasanya diasumsikan bahwa penambahan gugus prenil hidrofobik memfasilitasi perlekatan pada membran sel. Prenilasi dapat meningkatkan aktivitas potensial flavonoid aslinya.
Contohnya : 6-Prenylnaringenin, 6-geranylnaringenin, 8-prenylnaringenin dan isoxanthohumol dapat ditemukan dalam hop dan bir. Dari prenylflavonoid, 8-prenylnaringenin adalah fitoestrogen paling ampuh yang diketahui.
a) Prenilflavon
Senyawa flavon terprenilasi baik oleh gugus isoprenil atau geranil yang telah diisolasi dari tumbuhan Artocarpus cukup banyak. Prenilasi terutama pada cincin A (C6 dan C8) dan posisi C3. Senyawa flavon terprenilasi hanya pada C6 atau C8 yang telah diisolasi antara lain sikloartokarpin A (10) oleh Lin [11] dari kayu akar A. heterophyllus. Kijjoa et.al [13] mengisolasi artokarpesin (11) dari kayu batang A. elasticus. Wang [14] mengisolasi artocamin C (12) dari akar A. chama, senyawa ini dilaporkan bersifat aktif sebagai antitumor. Sikloaltilisin (13) yang diisolasi dari bud covers A. altilis oleh Patil [15] dilaporkan bersifat sebagai inhibitor cathepsin.
Senyawa flavon terprenilasi pada C6 atau C8 yang ditemukan memiliki pola Monooksigenasi cincin B pada posisi C-4′ atau dioksigenasi pada C-3′, C-4′ atau C-2′, C-4′. Pembentukan cincin kromen merupakan hal yang biasa terjadi pada senyawa golongan ini.
Senyawa 3-prenil flavon memiliki pola trioksigenasi pada cincin B dengan posisi C- 2′, C-4′ dan C-5′. Senyawa kelompok ini yang memiliki tingkat oksidasi tertinggi. Banyak senyawa yang telah dilaporkan keberadaannya terutama dalam subgenus Artocarpus. Beberapa diantaranya yang telah berhasil diisolasi antara lain artonin E (14) dari kulit batang A. scortechinii oleh Ferlinahayati [12], artonin E (14) juga disolasi dari kulit akar A. nobilis oleh Jayasinghe [16]. Artonin V (15) diisolasi dari kulit akar A. altilis oleh Hano [17]. Ko [18] mengisolasi artelastoheterol (16) dari kulit akar A. elasticus.
b) Oksepinoflavon
Senyawa dengan kerangka oksepinoflavon berasal dari 3-prenilflavon, dimana gugus prenil mengalami siklisasi oksidatif dengan gugus hidroksi pada C-2′ membentuk cincin segi tujuh. Senyawa oksepinoflavon yang ditemukan kebanyakan memiliki pola C-2′,C-4′ dioksigenasi pada cincin B. Senyawa dengan struktur oksepinoflavon antara lain artelastinin (17) yang diisolasi dari kayu batang A. elasticus [19]. Artoindonesianin B (18) yang diisolasi dari kulit akar A. champeden oleh Hakim [20] memiliki sifat sitotoksik. Chan [21] dari kulit akar A. communis mengisolasi artocommunol C (19).
c) Prenylnaringenin
Adanya peran penting dari ikatan rangkap C 2 = C 3 berkontribusi pada planaritas molekuler dan konjugasi antara cincin C dan A / B, yang penting untuk penghambatan tumor yang kuat (apigenin vs. naringenin). Untuk mengeksplorasi interaksi antara ikatan ganda C 2 = C 3 dan efek anti kanker, garis sel tumor seperti usus besar sel adenokarsinoma , dan sel kanker payudara MDA-MB-231, telah digunakan untuk analisis mendalam yang melibatkan gen ekspresi. Efek penghambatan tumor yang meningkatkan komparatif sekitar 2, 3-dihydrochrysoeriol dan dihydroisorhamnetin dengan sehubungan dengan rekan tak jenuh dijelaskan lebih lanjut di detail masing-masing 65% dan 82%. Selain itu, lebih besar inhibisi akan terjadi dengan koeksistensi ketidakjenuhan antara C 2 = C 3 dan dua gugus hidroksil dalam cincin B.
Video terkait :
Permasalahan :
1. Beberapa contoh flavonoid terprenilasi yaitu : 6-Prenylnaringenin, 6-geranylnaringenin, 8-prenylnaringenin dan isoxanthohumol dapat ditemukan dalam hop dan bir. Dari prenylflavonoid, 8-prenylnaringenin adalah fitoestrogen paling ampuh yang diketahui. Nah, Mengapa 8-prenyl naringenin diketahui merupakan suatu fitoestrogen paling ampuh ?
