Total Synthesis of Cortisone

Kortison (17-hydroxy-11-dehydrocorticosterone) adalah hormon steroid alami yang berfungsi dalam metabolisme karbohidrat dan digunakan secara medis untuk pengobatan berbagai penyakit, termasuk rheumatoid arthritis dan alergi tertentu. Rumus kimia kortison adalah C₂₁H₂₈O₅ dengan nama IUPAC 17,21-dihydroxypregn-4-ene-3,11,20-trione.

Kortison disintesis dari kolesterol di korteks adrenal melalui stimulasi hormon adrenokortikotropik (ACTH).

Kortison adalah molekul prekursor tidak aktif dari hormon kortisol aktif, "hormon stres." Kortison diaktifkan melalui hidroksilasi kelompok 11-keto oleh enzim yang disebut 11-beta-steroid dehidrogenase. Bentuk aktif kortisol inilah yang disebut sebagai hidrokortison. Struktur kortison adalah sebagai berikut :

Kortison terlibat dalam metabolisme karbohidrat, beberapa pengaruhnya seperti peningkatan pelepasan glukosa dari hati, meningkatkan sintesis glikogen hati, dan penurunan pemanfaatan glukosa oleh jaringan. Kortison juga merangsang katabolisme protein dan menurunkan sintesis protein.

Salah satu efek kortison pada tubuh, dan efek samping yang berbahaya bila diberikan secara klinis, adalah penekanan sistem kekebalan tubuh. Dengan demikian, infeksi bakteri dapat ditingkatkan. Ini adalah salah satu penjelasan untuk korelasi yang jelas antara stres yang tinggi dan penyakit. Di sisi lain, kemampuan kortison untuk meminimalkan reaksi imun telah membantu dalam hal transplantasi organ. Beberapa efek samping lain yaitu tukak lambung, depresi, dan bahkan perubahan suasana hati dan insomnia.

Berikut ini adalah mekanisme sintesis kortisone menurut Woodward (1951) :

1. Pembentukan cincin C

2. Pembentukan cincin B

 3. Pembentukan cincin A

4. Pembentukan cincin D

Berikut ini merupakan cuplikan jurnal mengenai sintesis kortisone yang sesuai dengan gambaran sintesis di atas :

Total Sintesis Mitomycin

Mitomycins adalah produk alami yang diisolasi dari ekstrak genus Streptomyces, bakteri tanah gram positif filamen yang menghasilkan beragam senyawa biologis aktif, termasuk lebih dari dua-pertiga dari metabolit alami-produk komersial penting. Mitomycin C diekstrak dari bakteri Streptomyces lavendulae. Mitomycin menjadi salah satu obat yang paling efektif pada pengobatan kanker. Tujuh mitomycins yang paling melimpah (A ke K) di alam dapat dilihat pada gambar berikut :

Mitomycins dapat mengalami interconvertion. Misalnya, mitomycin A (1) dapat dikonversi ke mitomycin C (3) dengan direaksikan menggunakan amonia metanol. Hidrolisis mitomycin C diikuti oleh metilasi menghasilkan mitomycin A. Mitomycin G dapat dibentuk dengan mereaksikan mitomycin A dengan DBU seperti gambar berikut :

Setelah mitomycin C ditemukan, studi farmakologi molekuler mengungkapkan sifat yang luar biasa dari kelas antibiotik antitumor ini: mitomycin C dan anggota lain dari kelas mampu meng-cross-link untai komplementer DNA secara interstrand disertai dengan pengamatan monoalkylation dari untai tunggal DNA. Mitomycins masih tetap menjadi antibiotik alami yang dikenal memiliki kemampuan ini. Telah dibuktikan bahwa mitomycin mengerahkan aktivitas antibiotik mereka melalui penghambatan replikasi DNA yang dihasilkan dari mitomycin-DNA cross-linking. Seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut :

Sebagian besar pendekatan sintetik efektif pada sistem cincin heterosiklik mitomycin, tapi mungkin kurang umum, serta kurang efisiensi dan konvergensinya.

Untuk pendahuluan materi total sintesis mitomycin kali ini cukup sampai disini, pembahasan lebih lanjut akan admin posting pada postingan selanjutnya.

Gugus Pelindung Amina

Amina adalah senyawa organik dan gugus fungsi yang mengandung nitrogen basa dengan pasangan elektron bebas. Amina adalah turunan dari ammonia, dimana salah satu atau lebih hidrogen atom telah digantikan oleh gugus lain seperti alkil atau aril. Turunan ammonia anorganik juga disebut amina, seperti kloramina (NClH₂).

Amina sangat reaktif karena memiliki pasangan elektron bebas pada gugus nitrogen (N). Untuk itu perlu dilakukan perlindungan menggunakan gugus pelindung, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar di atas merupakan gugus amina yang sudah dilindungi dengan gugus pelindung. Bagaimana pembentukannya? Perhatikan gambar-gambar berikut ini :

1. Preparasi karbamat.

Basa yang biasanya digunakan adalah amina tersier atau hidroksida berair.

2. Pembentukan benzylamines.

Jika yang dipakai adalah amina primer, maka hasil akhirnya berupa dibenzylamines.

3. Pembentukan allylamines

4. Pembentukan tritylamines

5. Cleavage of carbamates

A) Methyl carbamate :

1) TMSI, CH₂Cl₂

2) Meli, THF

B) 9-Fluorenylmethyl carbamate :

1) Basa amina

2) Bu₄NF, DMF

3) Bu₄NF, n-C₈H₁₇SH

C) 2,2,2-Trichloroethyl carbamate :

1) Zn, H₂O, THF

2) Cd, AcOH

D) 2-Trimethylsilylethyl Carbamate:

1) Bu₄NF, KF*H₂O, CH₃CN, 50⁰C

2) CF₃COOH, 0⁰C

3) Tris9dimethylamino)sulfonium difluorotrimethylsilicate (TASF), DMF

E) t-Butyl carbamate :

1) CF₃COOH, PhSH.

2) Bromocatecholborane

F) Allyl Carbamate :

1) Pd(PPh₃)₄, Bu₃SnH, AcOH

2) Pd(Ph₃P)₄, (CH₃)₂NTMS

G) Benzyl carbamate :

1) H₂/Pd-C

2) BBr₃, CH₂Cl₂

3) Bromocatecholborane

H) Trifluoroacetamide:

1) K₂CO₃, MeOH

I) Benzylamine :

1) Pd-C, ROH, HCO₂NH₄

2) Na, NH₃

J) Allylamine :

1) Pd(Ph₃P)_4, RSO₂Na_, CH₂Cl_2.

J) Tritylamine :

1) 0.2% TFA, 1% H₂O, CH₂Cl₂.

Sekian postingan saya mengenai gugus pelindung amina, sampai jumpa di postingan selanjutnya ^^

Gugus Pelindung Alkohol

Dalam sintesis masalah kemoselektivitas seringkali ditemukan. Reaksi kemoselektif artinya bahwa pereaksi hanya bereaksi dengan gugus fungsional yang dikehendaki (tertentu) atau hanya bereaksi sampai pada tahapan tertentu atau menghasilkan suatu produk dengan stereokimia tertentu.

Pada prakteknya kemoselektivitas ini dilakukan dengan cara melindungi gugus yang tidak dikehendaki untuk bereaksi dengan suatu gugus pelindung. Gugus pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis. Pada akhir reaksi gugus pelindung dilepaskan dengan suatu pereaksi tertentu (deproteksi).

Hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan gugus fungsi :

1. Resisten terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.
2. Resisten terhadap semua jenis reagen lain yang mirip, yang dapat menyerang gugus yang tidak terlindungi.
3. Menutupi reaktivitas gugus OH.
4. Inert untuk seperangkat besar kondisi reaksi, dan
5. Mudah dihilangkan secara selektif menjadi gugus OH kembali setelah reaksi selesai.

Contoh reaksi proteksi dengan gugus fungsi (PG) :

Eter merupakan gugus pelindung yang paling sering ditemukan. Tetapi ada satu masalah jika kita menggunakan eter, yakni harus menggunakan asam yang sangat kuat untuk melepasnya kembali dari reaksi (misalnya asam iodat, HI).

Solusi untuk mengatasinya yakni menggunakan silil eter. Silil eter yang paling umum digunakan adalah trimethylsilyl (TMS).

Keuntungan utama dari penggunaan silil eter sebagai gugus pelindung adalah mudah dilepaskan kembali (deproteksi). Ikatan Si-F sangat kuat – bahkan lebih kuat daripada Si-O. Penambahan ion fluor (F-) akan memutuskan ikatan Si-O tanpa mempengaruhi molekul lainnya. Sumber ion fluor adalah garam tetrabutylammonium fluoride (TBAF).

Contoh penggunaan silil eter TMS :

Selain TMS, gugus pelindung untuk alkohol lainnya yang umum digunakan adalah TBS (t-butyldimethylsilyl) dan THP (tetrahydropyranyl).

Ditunggu postingan mengenai gugus pelindung lainnya, ya..