TUGAS SINTESA OBAT

“ KININ ”

OLEH :

YOLA NUFIKA

1011012049

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2012

KHASIAT KININ

1. antiplasmodium. Kinin bekerja sebagai skizontosid darah kuat dan mematikan trofozoit dalam

eritrosit. Zat ini juga aktif terhadap gametosit vivax dan malariae. Oleh karena itu kinin

digunakan sebagai kurativum dan supervisum, terutama pada malaria tropika yang resisten untuk

klorokuin dan meflokuin. Kombinasinya dengan primakuin efektif untuk menyembuhkan secara

radikal malaria tersiana dan kuartana yang sering kambuh.

2. Antipiretik dan analgetik lemah. Khususnya pada nyeri otot dan persendian, karena itu dahulu

kinin merupakan komponen dari banyak obat paten influenza. Kini sudah dianggap absolute

karena toksisitasnya.

3. Oksitosis yakni kerja kontraksi atas rahim yang mengandung, terkenal sebagai obat

pengguguran (abortivum). Tapi efeknya sangat tidak dipercaya, bahkan dosis sangat tinggi

bersifat letal.

4. spasmolitis yakni efektif untuk meredakan kejang-kejang malam dibetis. (anonymous,

http://wwwbodymindnsoul.blogspot.com/).

INDIKASI :

Antimalaria, Antipiretik (ISO Vol.46)

EFEK SAMPING :

Tinitus, sakit kepala, gangguan GI dan penglihatan, vertigo, demam, pruritus, ruam kulit, reaksi

hipersensitif. (ISO Vol. 46)

SINTESA KININ

Kinin : Kinin, (5-vinil-2-quinuclidinyl) - (6-metoksi-4-quinolyl) metanol (37.1.1.47).

Sejak abad ke-17, kulit kayu kina digunakan di Eropa sebagai obat antidemam, dan kemudian

sebagai obat untuk mengobati malaria. Dua alkaloid diisolasi dari kulit pohon kina (kinin dan

sinkonin) yang mengandung dua inti heterosiklik, quinoline dan quinuclidine. Kinin adalah

metoksilasi turunan dari sinkonin. Kinin adalah isomer levorototary dari quinidine. Strukturnya

terdiri dari cincin quinoline, posisi keempat yang dibatasi oleh metilen hidroksi jembatan untuk

sebuah cincin quinuclidine. Kelompok metoksi di C6 dari cincin quinoline dan kelompok vinil di

cincin quinuclidine meningkatkan aktivitas kompleks, namun, mereka tidak mutlak diperlukan

untuk kelompok senyawa ini untuk mnunjukkan aktivitas antimalaria.

Kinin telah memperoleh arti penting sebagai struktur dasar untuk sintesis berbagai senyawa

dengan aktivitas antimalaria. Sintesis obat ini sangat kompleks dan telah dibuat dengan cara yang

berbeda, tetapi pada dasarnya bermuara pada kondensasi ester dari 6-methoxyquinoline ester

asam (quininic) (37.1.1.27) dan N-benzoylhomomeroquinene (27.1.1.42), yang dapat dibuat

dengan berbagai cara, berikutnya dari menghasilkan produk dengan hipobromit dan kemudian

dengan etoksida natrium dalam rangka menciptakan fragmen quinuclidine. Salah satu metode

pembuatan ester etil asam quininic (37.1.1.27) yang harus disebutkan adalah metode yang

dijelaskan dalam skema berikut.

Bereaksinya p-anisidine dan Acetoacetic ester dengan adanya asam sulfat memberikan 6-

methoxylepidine (37.1.1.22). Kelompok hidroksil dari senyawa ini diganti dengan atom klor

dengan mereaksikan dengan campuran fosfor oksiklorida dan fosfor pentaklorida, memberikan

2-kloro-4-metil-6-methoxyquinoline (37.1.1.23).

Mengurangi senyawa ini dengan hydrogen menggunakan katalis paladium menghilangkan atom

klor di C2 dan memberikan 4-metil-6-methoxyquinoline (37.1.1.24). Kondensasi ini dengan

benzaldehida memberikan 2 - (6-metoksi quinolinyl-4)-stirena (37.1.1.25), ikatan ganda yang

teroksidasi menggunakan potassium permanganat untuk membuat 6-methoxyquinolinic asam-

sinkonin (37.1.1.26), yang kemudian diubah menjadi ester (37.1.1.27) dengan cara biasa.

Cara lain yang mudah untuk persiapan quininic acid ethyl ester (37.1.1.27) adalah dengan

menggunakan pN-methylacetanisidine dan diethyloxalate, yang bereaksi untuk membentuk pN-

methylacetaniside dari oxalacetic acid (37.1.1.28). Heterosiklisasi produk pada kondisi asam

mengarah pada pembentukan N-metil-2-keto-4-carbethoxy-6-methoxyquinoline (37.1.1.29),

yang direaksikan dengan campuran fosfor oksiklorida dan fosfor pentaklorida untuk membuat 2-

kloro-4-carboethoxy-6-methoxyquiniline (37.1.1.30). Mengurangi ini dengan hidrogen

menggunakan katalis paladium memberikan ester etil 6-methoxyquinolinic acid (37.1.1.27).

Sintesis N-benzoylhomomeroquinene (37.1.1.42) dilakukan dengan menggunakan 7-

oxyisoquinoline (37.1.1.32), yang dibuat dengan mereaksikan dari aminoacetal dengan m-

hydroxybenzaldehyde dengan isolasi imina menengah (37.1.1.31), yang kemudian cyclizes di

hadapan asam sulfat dengan zat-7-oxyisoquinoline mulai (37.1.1.32). Yang dihasilkan 7-

oxyisoquinoline adalah aminomethoxided dengan campuran formalin dan piperidin untuk

membuat 7-oxy-8-piperidinomethylisoquinoline (37.1.1.33). Mengurangi ini dengan hidrogen

menggunakan katalis paladium menghilangkan fragmen piperidin, memberikan 7-oxy-8-

methylisoquinoline (37.1.1.34). Hal ini kembali dikurangi dengan hidrogen untuk

menghidrogenasi fragmen piridin, kecuali kali ini katalis oksida paladium digunakan. Ini

membentuk 7-oxy-8-methyltetrahydroisoquinoline (37.1.1.35). N-reaksi asilasi senyawa yang

dihasilkan dengan asetat anhidrida dan kemudian hidrogenasi dengan hidrogen menggunakan

katalis platinum memberikan campuran stereoisomer dari N-asetil-7-oxy-8-

methyldecahydroisoquinolines, dari mana cis-isomer (37.1.1.36) terisolasi.

Hal ini teroksidasi menggunakan kromium (VI) oksida N-asetil-7-keto-8-

methyldecahydroisoquinoline (37.1.1.37). Bereaksi dengan nitrit etil dalam natrium etoksida

memotong sampai fragmen methylcyclohexanone, menghasilkan N-asetil-10-

oxyminodihydrohomomeroquinene (37.1.1.38), yang kemudian dikurangi dengan adanya katalis

platina ke amina (37.1.1.39). Ini mengalami metilasi lengkap menggunakan metil iodida untuk

membuat garam kuartener (37.1.1.40), yang kemudian dipotong pada pemanasan dalam

terkonsentrasi alkali, membentuk rasemat homomeroquinene (37.1.1.41). esterifikasi berturut-

turut dan benzoilasi dari produk memberikan ester etil N-benzoylhomomeroquinene (37.1.1.42).

Pada tahap berikutnya, ester etil N-benzoylhomomeroquinene (37.1.1.42) dikondensasikan

dengan ester etil asam 6-methoxyquinolinic (37.1.1.27) dengan natrium etoksida untuk membuat

turunan dari quinotoxin (37.1.1.43). Perebusan ini dalam asam klorida. Hasil hidrolisis dalam

kelompok carbethoxy dan benzoil, dan dekarboksilasi simultan memberikan senyawa

(37.1.1.44). Dengan hipobromit natrium membuat turunan N-bromo (37.1.1.45), yang

direaksikan dengan natrium etoksida mewujudkan kunci saat transformasi sintesis dari turunan

piperidina ke turunan quinuclidine (37.1.1.46). Mengurangi kelompok keto dalam molekul ini

dengan aluminium lithium hidrida memberikan kinin yang diinginkan (37.1.1.47)

Dalam hal jenis kerjanya, kinin adalah obat antimalaria yang mirip dengan klorokuin, meskipun

inferior dalam aktivitasnya. Seperti klorokuin, kinin mengikat DNA plasmodium, sehingga

mengganggu sintesis asam nukleat dan mencegah replikasi dan transkripsi. Kinin juga menekan

sebagian besar dari sistem enzimatik dan karena itu ditandai sebagai racun protoplasmid.

Setelah pemberian oral, kinin efektif bertindak dalam kombinasi dengan pirimetamin,

sulfadiazin, dan / atau tetrasiklin untuk mengobati insiden rumit dari chloroquine resistant bentuk

P. falciparum. Karena banyak efek samping yang terkait, penggunaannya sangat terbatas. Saat

ini, satu-satunya indikasi untuk digunakan adalah untuk bentuk malaria yang resisten terhadap

obat sintetis lainnya. Sinonim dari obat ini adalah bronchopulmin, nicopriv, quinnam, dan lain-

lain. (Vardanyan, 2006).

ISOLASI PRODUK

Salah satu tanaman tropis adalah Cinchona

(Rubiaceae) yang kita kenal sebagai pohon

kina telah dimanfaatkan sebagai obat terapi

berharga. Kulit Cinchona mempunyai

aktivitas sebagai antimalaria yang telah

diketahui selama berabad-abad, dan

digunakan secara luas. Senyawa aktif

tersebut adalah kinin yang merupakan

senyawa mayor pada kulit batang kina,

senyawa mayor yang lain yaitu kinidin.

Kulit batang kina dipanen setelah 7 – 12

tahun, umumnya di dalam ekstrak C.

ledgeriana Moens dan C. pubescens VAHL

terdapat 12 - 18 % alkaloid. Selain kinin dan

kinidin, juga ditemukan 35 senyawa alkaloid

lain seperti sinkonin dalam pohon kina.

Menurut Scragg dan Allan, kebutuhan kinin

dan kinidin mencapai 500.000 kg. Menurut

laporan UNCTAD/GATT 1982,

diperkirakan total penjualan alkaloid

Cinchona mencapai sebanyak 50.000 US $

per tahun.

Mengingat kebutuhan akan senyawa

alkaloid ini makin meningkat, maka sejak

tahun 1974 banyak peneliti telah

mengembangkan teknik untuk memproduksi

senyawa-senyawa berguna ini

dalam sistim kultur sel tanaman. Pada tahun

1987 Scragg dan Allan telah

mengembangkan biosintesis alkaloid

Cinchona dengan teknik kultur sel tanaman,

mereka berkesimpulan bahwa produksi

alkaloid yang dihasilkan masih rendah yaitu

0,039% berat kering, sementara biaya

produksinya sangat mahal. Sampai saat ini

belum ada proses bioteknologi yang efektif

dan efisien untuk menghasilkan alkaloid

Cinchona. Pengembangan selanjutnya

mungkin dengan biosintesis menggunakan

enzim atau mikroba. Pada penelitian ini

dilakukan isolasi dan skrining terhadap

mikroorganisme yang terdapat pada batang

C. ledgeriana Moens dan C. pubescens Vahl

yang dapat menghasilkan alkaloid seperti

pada tanaman induknya. Setelah diperoleh

isolat yang mampu menghasilkan senyawa

alkaloid, maka akan dilakukan beberapa

percobaan terhadap hasil seleksi tersebut,

agar dapat diproduksi senyawa alkaloid

secara optimal.

Bahan dan Metode

Bahan tanaman. Batang tua kina

(berdiameter 1 cm) dari jenis Cinchona

ledgeriana dikoleksi dari Gambung Quinine

Research Center (tahun 1999), dari Cibodas

(tahun 2000 dan 2001), dari

Gunung Mas (tahun 2000), sedang Cinchona

pubescens dari Cibodas (tahun 2000).

Ketiga daerah ini terdapat di propinsi Jawa

Barat. Bahan Kimia dan Peralatan. Bahan

kimia yang digunakan yaitu Potato Dextrose

Agar (PDA), Potato Dextrose Broth (PDB),

media S-7 yang telah dimodifikasi, dan

medium Phoma yang telah dimodifikasi,

pereaksi Dragendorf, KH2PO4,

CH3CN (HPLC grade), quinine. HCl.2H2O,

etanol, Na-hipoklorit, corn meal-malt agar,

kloramfenikol, nutrient agar dan nistatin.

Peralatan yang digunakan yaitu

kromatografi cair bertekanan tinggi (KCKT)

3 dimensi (Hitachi), kolom Capcell PAPC-

C18 (250 mm x 4,6 mm), detektor diode

array, lampu UV ( 254 nm dan 366 nm)

dan alatalat gelas. Isolasi dan Pemurnian

Mikroba. Batangbatang kina (panjang 2 cm,

ø 1 cm) dicuci dengan air, lalu disterilkan

dengan etanol 70% selama 1 menit, natrium

hipoklorit 5,3% selama 5 menit, dan etanol

75% selama 0,5 menit. Batang kina dibelah

dua secara longitudinal, lalu diletakkan di

atas cawan petri berisi corn meal-malt agar

(CMMA) yang telah dicampur dengan

kloramfenikol 0,05 mg/mL. Batang yang

sama diletakkan juga di atas nutrient agar

yang dicampur dengan nistatin 0,10 mg/mL.

Keduanya diinkubasi selama 3 hari pada

suhu 27ºC, kemudian koloni dipindahkan ke

PDA dalam cawan petri dan selanjutnya

diinkubasi lagi pada suhu 27ºC dan

dilakukan pengecekan secara berkala untuk

pemurnian lebih lanjut. Masingmasing

endofit diisolasi melalui beberapa kali

pemindahan, sehingga diperoleh isolat

murni. Sebanyak 88 mikroba endofit yang

telah diisolasi, ditanam pada agar miring

(PDA) dan diinkubasi dalam inkubator suhu

29ºC, selanjutnya setiap 2 bulan sekali

dikultivasi kembali. Sebagian kecil isolat

disimpan dalam medium PDA pada suhu -

80ºC.

Kultivasi Mikroba Endofit.

Pengembangan atau pertumbuhan setiap

mikroba endofit menggunakan media cair

sebanyak 30 mL di dalam tabung reaksi 100

mL. Media diinokulasi dengan mikroba

endofit, diletakkan miring dalam inkubator

pada suhu 28-30ºC dan dikocok pada

kecepatan 115 rpm. Pengambilan contoh

dilakukan pada hari ke-2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan

9. Medium cair yang digunakan untuk

pertumbuhan endofit yang akan diuji agar

menghasilkan alkaloid adalah Potato

Dextrose Broth (PDB, 24 gr/L), medium

A(S-7 yang telah dimodifikasi), dan medium

B (Phoma yang telah dimodifikasi).

Selanjutnya dicari kondisi atau teknik

pengembangan mikroba endofit yang terbaik

sehingga mikroba endofit hasil seleksi

tersebut dapat menghasilkan senyawa

alkaloid secara optimal.

Kultivasi Kapang LMC-19 dan LMC-29.

Kultivasi kapang endofit LMC-29 dilakukan

dengan beberapa cara. Pertama, kapang

diambil dari agar miring PDA, diinokulasi

ke larutan PDB 30 mL (pH 5,22) dalam

tabung reaksi 150 mL, dan diletakkan pada

posisi miring dalam inkubator pada suhu 28-

30oC dan digoyang pada kecepatan 115 rpm.

Kedua, LMC-19 dan LMC-29 yang berasal

dari agar miring dan tabung berisi serpihan

batang kina, masing-masing dikultivasi

dalam 20 mL media cair B atau PDB dalam

erlenmeyer 50 mL yang kena cahaya dan

tidak kena cahaya

(erlenmeyer dibungkus dengan karbon).

Inkubasi dilakukan pada suhu 28-30ºC dan

digoyang pada kecepatan 115 rpm. Ketiga,

LMC-29 yang berasal dari kultur agar

miring PDA, ditanam dulu dalam 3 buah

tabung reaksi kecil, masing-masing berisi 2

ml akuades dan potongan (serpihan) kecil

batang C. Succirubra, C. Calisaya, dan C.

Ledgeriana, yang beratnya masing-masing

100 mg. Setelah 35, 65, 78, dan 97 hari,

isolat diambil dan ditanam pada PDA dalam

cawan petri. Setelah 13 hari isolat diambil

untuk prekultur dalam media cair PDB, A,

dan B, masing-masing sebanyak 25 mL

dalam erlenmeyer 50 mL. Setelah 1 hari,

media dan biomassa dituang ke dalam

erlenmeyer 500 mL yang telah berisi

masing-masing 225 ml media tersebut di

atas. Pengambilan contoh, ekstraksi, dan

identifikasi dengan kromatografi lapisan

tipis (KLT) dilakukan setelah 1, 2, 3, 5, 6, 7,

8, dan 9 hari.

Ekstraksi dan Identifikasi Alkaloid.

Medium sebanyak 5 mL dipipet dan

ditambah 1 atau 2 buah biomassa kapang,

dihancurkan dan dihomogenkan sampai

halus, lalu diekstraksi dengan 5 mL CHCl3

sebanyak 3 kali. Fase kloroform

dikumpulkan dan diuapkan, lalu dianalisis

kualitatif dengan KLT. Fase gerak yang

digunakan adalah CHCl3 :MeOH : air =

7:3:1. Penampak bercak digunakan pereaksi

Dragendorf untuk melihat adanya alkaloid

dengan munculnya bercak warna jingga.

Analisis kuantitatif juga dilakukan dengan

kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) 3

dimensi menggunakan kolom Capcell

PAPC-C18 (250 mm x 4,6 mm), detektor

diode array dan eluen KH2PO4 20 mM pH

2,50:CH3CN = 9:1, dan kecepatan alir 1,0

mL/menit. (Ermin, 2006)

IDENTIFIKASI

Kina Sulfat

Garam sulfat yang mengandung alkaloid yang ditemukan dari kulit kayu tanaman cinchona.

1. Dalam larutan asam sulfat encer (1:350) menimbulkan fluoresensi biru terang yang hilang

pada penambahan beberapa tetes asam klorida P.

2. Larutan (1:50) dengan penambahan beberapa tetes asam klorida akan menunjukkan reaksi

sulfat.

3. Pada uji kemurnian kromatografi, Harga Rf bercak utama larutan uji sesuai dengan harga Rf

bercak utama larutan baku.

4. Susut pengeringan : 3-5% , dihitung dengan menggunakan 1,000 g dengan mengeringkan zat

dalam oven pada suhu 105 derjat Celcius.

5. Abu sulfat maksimal 0,1% dihitung dengan menggunakan 1 g zat.

6. KLT, kromatogram yang dihasilkan memiliki letak, warna dan ukuran yang sama seperti yang

dihasilkan larutan baku.

7. Larutkan 5 mg dalam 5 ml air P. tambahkan 0,2 ml air brom P dan 1 ml ammonia encer P.

terbentuk warna hijau.

8. pH 5,7 – 6,6 untuk 10g/l suspense dalam air P.

(Beby, 2009).

SPEKTRUM NMR KININ

(http://www.lookchem.com/chemical-dictionary/en/spectrum_68500/212468-51-4/)

Ultraviolet Spectrum.

 Aqueous acid—250 (A11=959a), 317, 346; aqueous alkali—280, 330 nm.

Infra–red Spectrum. 

Principal peaks at wavenumbers 1235, 1215, 1510, 1619, 1030, 1105 cm−1 (KBr disk).

Mass Spectrum. 

Principal ions at m/z 136, 137, 81, 42, 41, 189, 55, 117.

SAR (Structure Activity Relationship)

Chinconan-9-ol,6’-methoxy-(9R) Chinconan-9-ol,6’-methoxy-(9S)Kinin (Obat Malaria) Kinidin (Obat Jantung)

Kinin

Alkaloid utama berbagai jenis Cinchona (Rubiaceae). Kinin adalah stereoisomer laevorotatory dari quinidine.

Kinidin

Sebuah stereoisomer dextrorotatory kinin, yang diperoleh dari kulit spesies kina (Rubiaceae). Sampel komersial mungkin berisi 20 sampai 30% dari hydroquinidine.

Dari dua contoh di atas terlihat bahwa struktur kimia ruang suatu zat dapat memberikan khasiat yang berbeda. Hal ini dapat dimengerti karena reseptor (tempat bekerja obat) adalah suatu rangkaian asam amino (peptide) yang mempunyai struktur yang tertentu.

PERHATIAN DAN KEAMANAN

Ibu hamil dan menyusui : Kina tidak aman digunakan selama kehamilan. Namun tidak banyak

yang diketahui mengenai keamanan menggunakan kina ketika menyusui. Para dokter

menyarankan untuk menghindari penggunaan kina ketika menyusui.

Borok pada perut atau usus : Kina dapat meningkatkan risiko perdarahan.

Bedah : Kina dapat memperlambat pembekuan darah, sehingga dapat meningkatkan risiko

perdarahan ekstra selama dan setelah operasi. Berhentilah menggunakan kina setidaknya 2

minggu sebelum operasi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. Analysis Of Drugs And Poisons. http://mtnviewfarm.net/drugs-poisons-1441.html.

Diakses pada tanggal 20 Desember 2012.

Anonymous. Look For Chemistry. http://www.lookchem.com/chemicaldictionary/en/spectrum 68500/212468-51-4/. Diakses pada tanggal 19 Desember 2012.

Anonymous. 2008. Malaria Mematikan. http://wwwbodymindnsoul.blogspot.com/. Diakses pada tanggal 19 Desember 2012.

Amelia, Beby. 2009. Pengendalian Proses Produksi Kinin Sulfat Dan Sinkonidin. Medan : Fakultas Farmasi USU.

Vardanyan, R.S. 2006. Synthesis Of Essential Drugs. Belanda : Elsevier.

Winarno, Ermin K. 2006. Produksi Alkaloid oleh Mikroba Endofit yang Diisolasi dari Batang Kina Cinchona Ledgeriana Moens dan Cinchona Pubescens Vahl (Rubiaceae). Jurnal Kimia Indonesia Vol. 1(2), 200.