STEROID

OLEHBURHANUDDIN TAEBE

PENDAHULUAN• Merupakan metabolit sekunder hewan /

tumbuhan• Asal usul biogenetik mengikuti pola reaksi

pokok sama, menghasilkan kerangka dasar sama = SIKLOPENTANO PERHIDROFENANTREN

H

R3

R2

R1

A B

C D1

2

3

4

5

6

7

89

10

11

12

13

14 15

16

17

18

19

20

• PENGELOMPOKAN DIDASARKAN ATAS EFEK FISIOLOGIS : Sterol, Asam-asam empedu, Hormon Seks, Hormon Adreno-kortikoid, Aglikon Kardiak dan Sapogenin

• PERBEDAAN JENIS STEROID DITENTUKAN SUBTITUEN R1, R2, dan R3

• PERBEDAAN DALAM SATU KELOMPOK TERGANTUNG JUGA PADA :

♣ Panjang subtituen R1

♣ Gugus fungsi subtituen R1, R2, dan R3

♣ Jumlah dan posisi ikatan rangkap ♣ Jumlah dan posisi Oksigen

♣ Konfigurasi pusat asimetris inti dasar

• STEROID MERUPAKAN MOLEKUL PLANAR, SEHINGGA KEDUDUKAN GUGUS PADA INTI DASAR DAPAT :

• α di bawah bidanggaris putus-putus -------

trans dengan metil C10 dan C13

steroid konfigurasi α

• β di atas bidanggaris penuh

sis dengan metil C10 dan C13

steroid konfigurasi β

ξ psi, tidak jelas kedudukan

• SEMUA STEROID ALAM ATOM / GUGUS YANG TERIKAT PADA C10 dan C13 β

• FUSI CINCIN A – B Trans / Sis• FUSI CINCIN B – C & C – D Trans,

kecuali steroid kardiotonik C – D Sis• KONFIGURASI

trans fusion sis fusion

AB

Y

X

Y

X

A B CD

CH3

H

CH3

R

Trans Sis

HH3C

CH3

R

Sis Sis

CH3

All - Trans

H

H

HH

CH3

BIOSINTESISCH3 C

O

SCoA CH3 C

O

SCoA

Asetil Coenzim A Asetoasetil CoA

+H2C C SCoACH3 C

O O

CH3 C

O

SCoA+

COHH3C

CH2 C

O

SCoAHO C

O

CH2

Hidroksi - Metil Glutaril CoA

COHH3C

CH2

H2C OHHO C

O

CH2

2 NADPH + 2 H+2 NAP+ + CoA-HS

Asam Mevalonat

COPO3HH3C

H2C

H2C OHO C

O

Asam 3-Posfo-5-Pirofospo Mevalonat

P O P O-

O-O-

O OH2C O P O P O-

O-O-

O OH2CC

H2C

H3C

3-Metil-3-butenil-Pirofosfat

CO2 H2PO4H2C

3 ATP

3 ADP

OPP OPP

DMAP IPP

+

ISOPREN

OPP

GERANIL PIROFOSFAT

DMAP / IPP

OPP

FARNESIL PIROFOSFAT

SESQUITERPEN

PPO

2MOL FARNESIL PIROFOSFAT

OPP

SKUALEN 2,3-EPOKSI SKUALEN

-2 OPP

OH+

HO

H

+ H

H

H

HO

CH2

H H

H

H

- H+ - H+

HOHO

HO

Sikloartenol Lanosterol

- 3 C

FITOSTEROL

KOLESTEROL

H

HO H

H

H

HO H

H

R1

R3

R2

LANOSTEROL

SIKLOARTENOL

H

H

H

STEROID

TUMBUHAN

HEWAN

• DASAR

1. Inkorporasi sikloartenol dengan senya-wa fitosterol

2. Sikloartenol ditemukan banyak pada tumbuhan, lanosterol jarang

3. Hati kurang mampu merubah sikloar-tenol menjadi senyawa lain dibanding lanosterol kolesterol / steroid lain

KEGUNAAN• KONTRASEPTIK, berperan dalam penanggu-

langan masalah kependudukan bagi negara padat penduduk, esterogen dan progestin (mix)

• TERAPI PALIATIF TERHADAP KARSINOMA, kelenjar prostat; dietilbesterol, klorotianisen

• MENOPAUSE, fungsi ovarium menurun, sik-lus haid pada masih terjadi, tapi tidak teratur lagi, karena esterogen dan progesteron en-dogen menurun, terapi pengganti esterogen

• OSTEOPORESIS, hilang kompleks kal-sium fosfat & matriks protein sering sebabkan terjadi penipisan dan rapuh, fraktur : esterogen dapat membuat keseimbangan kalsium positif & reab-sorpsi tulang menjadi minimal

• ENDOMETRIOSIS, progesterin oral & esterogen

• TEGANG PRAHAID, progesterin oral & esterogen

• ANCAMAN ABORTUS & ABORTUS HABITRALIS, progestin

• Amenore sekunder, progesteron & estra-diol benzoat

• Anabolik steroid, merangsang pertum-buhan badan, pemberian androgen le-bih kebutuhan fisiologis tidak menam-bah pertumbuhan disebabkan kadar normal androgen pria berlebih

• Antiinflamasi, kardiovaskuler, penyakit jiwa (sedatif & anastetik), kosmetik, antibiotik, hemostatik & antialergi

STEROL

• ZOOSTEROL, dari hewan terutama vertebrata

• PHYTOSTEROL, dari tumbuhan

• MYCOSTEROL, dari fungi

• MARINE STEROL, dari inverte-brata, organisme laut

HO

H

H

H

H H

KOLESTANA STIGMASTEROL

HO

HO HO

ERGOSTEROL ZYMOSTEROL

HO HO

ASAM EBURIKOAT SITOSTEROL

HO

PORIFERASTEROL KHALINA STEROL = OSTREASTEROL(Bunga Karang) (Bunga Karang)

HO

HO HO

STELLASTEROL DEMOSTEROL(Ikan Bintang, Echinoderma) (Crustaceae)

HO

SIKLOARTENOL ORIZANOL C

HO

HO HO

SIKLOEUKALENOL

+ C1

- C1

+ C1

HUBUNGAN BIOGENETIK BEBERAPA FITOSTERIL

HO HO

HOHO

+ C1

SITROSTADIENOL

- C1

SITOSTEROL STIGMASTEROL

BEBERAPA AWALAN PENAMAAN STEROID

1. NOR

2. EPI

O

CH3

CH3

OH

O

H

CH3

OH

TESTOSTERON 19 - NORTESTOSTERON

CH3

CH3

CH3

CH3

5 Androstan = 5 - Epiandrostan Androstan = Androstan

3. HOMO

4. SECO

O

CH3

CH3

D Homo 17 Oxaandrosta 1,4 dien 3,17 dion

O

O

CH3

CH3

HO

CH3

CH3

CH3

H3C

9,10 Secoergosta 5,7,22 3 ol

5. CYCLO

6. OXA - AZA

OHCH3

CH3

CH3

O

(Cyclopentyloxy) 17 Metilandrosta 3,5 dien 17 ol

O

N

CH3

CH3

CH3

CH3

HOH

H

O

CH3

CH3

OH

20 F, 22 F, 25Ftrimetil,5, 27 Azaspirostan 3 ol

OH

CH3

17 Hidroksi metil 2 oxa 5 androstan 3 oN

H3C

VITAMIN - D• Tahun 1920 diketahui bahwa penyakit rakhi-

tis dapat disembuhkan, menjemur matahari /makan minyak ikan. Diduga kolesterol pro-vitamin D, pe-nelitian menunjukkan bahwa ergosterol, provitamin D

• Vitamin D3 (kolekalsiferol), dibiosintesis da-lam hewan dari 7-dehidrokolesterol, iridasi matahari pada kulit

• Vitamin D2 (ergokalsiferol), dibiosintesis pada tumbuhan dan ragi dari ergosterol (Saccharomyces cerevisie)

• Defisiensi vitamin D, menyebabkan rakhitis, ka-rena tidak mampu membeku kolagen pertumbuhan tulang tulang rapuh (pada anak) dan osteoporesis disembuhkan sinar m.h

• Seco merupakan bentuk derivat 9,10-seco-kolestana

• Vitamin D2 / D3 bukan bentuk aktif, bentuk aktif kalsitriol merangsang absorpsi Ca & PO4 pada usus dan memobilasi Ca ke tulang

• Kalsitriol berlebih, efek toksik kadar Ca mening-kat pada serum dan dosis tinggi vitamin D3, hiperkalemia

Biosintesis

HO

H

H H

UV

7 Dehidroksi Kolesterol Prekolekalsiferol

H

HO

H

OH

H

HO1

23

4

5

6 7

8

9

10

Hati

Oksidasi

Kolekalsiferol (Vitamin D3)

Oksidasi

H

HO1

23

4

5

6 7

8

9

10

Kalsidiol (25 Hidroksi Vitamin D3)

OH

H

HO1

23

4

5

6 7

8

9

10

Kalsitriol (1 25 dihidroksi Vitamin D3)

OH

Oksidasi

OH

Ginjal

HO

H

H

UV

Ergosterol Preergosterol

H

HO1

23

4

5

6 7

8

9

10

Ergokalsiferol (Vitamin D2)

OH

HH

Senyawa yang berhubungan dengan Vitamin D2 pada penyinaran ergosterol

ERGOSTEROL LUMISTEROL

SENYAWA TRANSISI

PRE-VITAMIN D2 TAKHISTEROL

VITAMIN D

hv

hv hv

hv

I2

hv

CH3

HO

CH3

H

RCH3

HO

CH3

RCH3

HO

CH3

RCH3

OH

ERGOSTERL LUMISTEROL

SENYAWA TRANSISI PRE VITAMIN D2

RCH3

H3C

OH

RCH3

CH2

HO

TAKHISTEROL VITAMIN D

VITAMIN D2 VITAMIN D3 VITAMIN D4 = 22,23 Dihidrosterol

VITAMIN D5 VITAMIN D6 VITAMIN D77-Dehidrositosterol 7-Dehidrostigmasterol 7-Dehidrokampesterol

EKDISON DAN BRASSINOSTEROID

►Hormon pergantian kulit serangga, perkembangan larva dan metamorfosis►Bersifat sangat polar, dengan struktur spesifik :1. Kerangka steroid, fusi cincin A – B sis2. Keton tak jenuh pada cincin B (6 – Keton – Δ7)3. Sejumlah gugus hidroksi; pada posisi, 2β, 14α, 20, 22, 25 dan 26

► Kastasteron prekursor hormon tumbuhan, yaitu brassinosteroid memiliki aktivitas pertumbuhan, dibuat dari 24-metil koleste-rol dengan oksidasi Baeyer-Villeger

► Biosintesis ekdison pada serangga, dari bahan tumbuhan (sitosterol), diubah menjadi kolesterol, 7 – dehidrokolesterol, ekdison

HO

H

H H

HO

H

H H

HO

H OH

HO

H H

HO

O

R

OH

OH

H

SITOSTEROL

KOLESTEROL

7 - DEHIDROKOLESTEROL R = H , EKDISON

R = OH , EKDISON

HO

H H

H

HO

H H

HHO

O

OH

OH

O

H

HO

H

O

H

H

OH

OH

H

24-METILKOLESTEROL KASTASTERON

OKSOKS = OKSIDASI BAEYER-VILLIGER

BRASSINOLIDA

BEBERAPA SENYAWA EKDISON

HO

OH

O

HO

H

HOH

OH

HO

OH

O

HO

H

OHOH

OH

EKDISON EKDISTERON

HO

OH

O

HO

H

OHOH

HO

OH

O

HO

OH

OHOH

OH

PONASTERON A AJUGASTERON

HO

OH

O

HO

H

OHOH

HO

OH

O

HO

H

OHOH

MAKISTERON A AMARASTERON A

OHOH

TRANSFORMASI STEROL DALAM TUMBUHAN

• Kolesterol dan senyawa fitosterol dapat mengalami transformasi dalam tumbuhan :

♣ Glikosida Kardiotonik

♣ Saponin Steroid

• Pemacu jantung

• Hidrolisis asam / enzim ----- aglikon = genin

• Rantai samping khas :

♥ cincin butenolida, aglikon kardenolida, misal digoksigenin

♥ cincin 2-piron, aglikon skiladienolida, (bufadienolida)

♥ 2 atom C, aglikon digitenolida, misal

diginigenin

♣ Glikosida Kardiotonik

HO

OH

H

OH

O

O

HO

OH

O

O

HO

H

O

O

HO

OH

CHO

OH

OH

O

O

DIGOKSIGENIN SKILARENIN

DIGINIGENIN STROFANTHIDIN

O

• STROFANTOSIDA, Strophanthus kombe ----- KARDENOLIDA, dengan ciri : cincin lakton,tak jenuh, 14 OH, A / B dan C / D fusi sis, trans 8 H dan 9 H cincin B dan C• Penyimpangan : fusi A / B sis (5 H), atau

orientasi cincin butenolida pada C17 dan hid-

roksil C3, oksidasi metil C10 ----- gugus alkohol aldehida --- khas kardenolida gol Strophanthus• Digitalis, sering ada alkohol pada C12 & C16,

sisa gula pada C3 (2 – 5) gula, misal :D - glu- kosa, L – rhamnosa, digitoksosa, digitalosa dan simarosa

HO

R

HO

O

HO

O

H

O

O

HO

O

H

HO

* ^

H

*

COOH

CH3

#

^

O #

O

DIGITOKSIGENIN

KOLESTEROL PREGNENOLON PROGESTERON(FITOSTEROL)

• Skiladienolida (bufadienolida, bufatenolida) ---- marga Scilla, ada anggotanya terikat dengan suberilarginina (sekresi dari kulit dan kelenjar ludah telinga katak tertentu) pada 14 OH, misal bufotoksin dari katak Eropa Bufa vulgaris

• Mekanisme cincin 2 piron belum diketahui, tapi dibentuk dari degradasi rantai isooktil, sumber atom C bukan dari asetat tapi dari unit C3

• Kolesterol merupakan intermediat obligato-ry

PROGESTERON + C3

?

HOH

OH

OCOCH3

O

O

R = H = BUFATOLIN

R = OOC (CH2)6 CHONCH

COOH

(CH2)3 NHC NH

NH2

= BUFOTOKSIN