9oB PRoc. ITB,voL.3J, No.i.2ool m \4/ /f, darikayuakar Suatusenyawastilbenterprenilasi tumbuhanArtocarpusa/filiss t LukmanMakmur,t Valentina Adimurti, EuisHolisotan Hakim,t ArifinAchmad,*t NorioAimi,*MarikoKitajima,+ DidinMujahidin,t Sjamsul YanaMaolana Syah,tdanHiromitsu Takayamal f KelompokPenelitianKnia OrganikBahanAlam, DepartemenKmia, Fakuttas Matematika' r eknotosi Banduns' i : : { 3::::"i"1 g:,if# i;;;'l:;t orpharmaceuticat tZiiffiztlrilriji:::":;,, 1'33,yavoi-cho, tnase'ku' t Facutrv Sari telah ditemukan untuk pertamakalinya dari Suatustilben terprenilasi,trans-4-(3-metil-E-but-l-enil)-3,5,2',4'-tetrahidroksistilben ekstrakkloroform kayu akar tumbuhan Artocarpus altilis (Moraceae),yarlg dikenal dengan nama Sukun. Struktur molekul senyawa 'H ''C ini telahditetapkanberdasarkan data fisika dan spektroskopiW, IR, MS, dan NMR. Senyawaini bersifattoksik (LC56= 45,7 pglmL) terhadapbenur udang,4rlemia salina Leach. Kata kunci: Artemia salina; Artocarpus altilis; Moraceae; Sukun; trans-4-(3-metil-E-but-l-enil)-3,5,2',4'-tetrahidrol<sistilben. Abstract A prenylated stilbene from the root trunk of Artocarpus altilis had been isolatedfor the first time from the A prenylatedstilbene,trans-4-(3-methyl-E-but-l-enyl)-3,5,2',4'+etrahydroxystilbene chloroform extract of the root trunk of Artocarpus altilis (Moraceae),local.lyknown as Sukun. The structure of this compoundwas 'H ''C elucidatedbasedon physicaland spectroscopic and data UV, IR, MS, NMR. It showedstrong toxicity (LCso= a5,7p{nL) againstArtemia salina Leach shrimp. Keywords:Artemia salina; Artocarpus altilis; Moraceae; Sukun; trans-4-(3-methyl-E-but-l-enyl)-3,5,2',4'-tetrahydrorystilbene. 1 Pendahuluan Arlocarpusadalahsalahsatu genusyang terpentingdari famili Moraceae.Artocarpusterdiri dari lebih kurang50 spesiesdan terdistribusi mulai dari Sri Lanka, India, Pakistan,Indocina,dan Asia Tenggara,akan tetapipusat keanekaragamannya terdapat di wilayah Indonesia.' Telah dilaporkan pula bahwa Artocarpus adalahsumber bagi senyawa-senyawa kimia yang berguna,termasuk senyawa medisinal yang bersifat antiinflamasi, antihipertensi,antiplatelet, antibakteri, dan sitotoksik terhadapsel kanker L-1210.2Dalam rangkaupayakami yang berkelanjutan untuk mengungkapkan dan menemukansenyawa-senyawa kimia yang bergunadari tumbuh-tumbuhanIndonesia,maka penelitian terhadap sejumlah spesiesArtocarpus telah kami lakukan pula. Sebagaihasil penelitian ini, berbagai senyawa fenol berupa turunan flavonoid dan santon dengan kerangka karbon yang beranekaragam telah ditemukan, seperti artoindonesianinE (1)3 dan heteroflavanonA (2),0 (4),5artoindonesianin artokarpin(3),4artoindonesianin A (5) dan artoindonesianin B (6),6artoindonesianin C (7),' dan artonol B (8).t Akhir-akhir ini, uji aktivitas terhadap ulat sutera Bombyx morie dan sitotoksisitasro dari senyawa-senyawa tersebutterhadapsel tumor P388 telah kami lakukan pula. Sebelumnya, telah kami laporkan pula mengenai temuan artoindonesianinB (6) yang bersifat sitotoksik terhadap sel tumor P388 dari Artocarpus altilis,tt di samping beberapa senyawa flavonoid yang telah ditemukan oleh peneliti lain, seperti isosiklomulberin, siklomulberin, isosiklomorusin, siklomorusin, dan sikloaltilisin.r2Sehubungandengan itu, penelitianterhadapspesiesArtocarpusa/tilrs (Park.) Fosb. yang dikumpulkan dari Sulawesi Selatan telah kami lanjutkan. Pada kesempatan ini akan dilaporkan mengenai penemuan dan penenfuan struktur suatu senyawa stilben terprenilasi, yaitu trans-4-(3-metil-E(9), yang ditemu buGl-enil)-3,5,2',4'-tetrahidroksistilben kan untuk pertama kalinya dari ekstrak kloroform kayu akar tumbuhan A. altilis ini. Stmktur senyawa 9 telah $ Bagianke-26dari seri "llmu Kimia TumbuhanMoraceaeIndonesia".Untuk Bagianke-25 lihat pustaka(3) r Korespondensi dialamatkankepadayang bersangkutan: Tel. 022 - 253 4l 73; Fax. 022 - 250 4 t 54; E-mail: [email protected] PROC.ITB, t/OL.33,NO.3,2001 76 0cH3 0cH3 OH o ( 1 )R = H ( 2 )R = M e OH o /q\ o (B) spektrometerJEOL JNM A6000 yang menggunakan ;;k.tl" pada 6ri0,2Mttz 1'H; dan 150,9-MHz ('3C; TMS sebagaistandarintemal' Spektrum menggunakan tumbukan elekson (EIMS) diperoleh tn*to spektrometermassaJEOL JMS-AM20' menggunakan dilakukan 2 Percobaan cair vakum (KCV) Kroiitografi tekan kromatografi GF254, *.nggunukunSi gel Merck60 Umum. Pada percobaanini data fisik titik leleh analisis mesh), (230 400 60 Si gel Merck deng-a-n ditentukandenganmenggunakanalat penetapantitik lapis tipis (KLT) pada pelat aluminium koiratograli masing-masing diukur IR dan lelehmikro.SpettrumUV 0,25mm,danuji gel MerckKieselgel60 F25a, Si berlapis dan Varian 9uty,.l^09--C:nc' denganspektrofotometer Leach' ''C NMR diukur salina Artemia rH udang benur dengan aktivitas oNE periin Elmer.Spektrum dan analisisspektnrmUV, IR, MS, ditetapkanberdasarkan rH-rH dan ZO NUn seperti lD termasuk dan NMR. COSY,HMQC,danHMBC. PROC.rrB, VOL.33,NO. 3, 2001 Pengumpulan bahan tumbuhan. Bahan tumbuhan berupakayu akarA. a/tilrs dikumpulkan pada bulan Juli 1999dari desaManorangSalo, KecamatanMarioriawa, Kabupaten Soppeng, Sulawesi Selatan. Spesies ini diidentifikasi oleh Herbarium Jurusan Biologi, Universitas Hasanuddin. dan dikonfirmasikan oleh Herbarium Departemen Biologi, Institut Teknologi Bandung, dan spesimennya tersimpan di kedua herbariumtersebut. Ekstraksi dan isolasi.Kayu akar yang telahdikeringkan dan digiling (3,6 kg) dimaserasidenganmetanol.Setelah pelarutdiuapkanpadatekananrendah,diperolehekstrak metanolberupa residu berwama coklat (72 d.Ekstrak metanoldilarutkankembali dalam metanolencer (40%) kemudian dipartisi berturut-turut dengan hekslna, benzena, kloroform, dan etil asetat. Dari ekstrak kloroform,setelahpelarutdiuapkanpadatekananrendah, diperoleheksffak berupapadatanberwamacoklat (35,8 g). Ekstrak kloroform ini (35,8 g) difraksinasidengan komatografi cair vakum menggunakan berfurut-furut eluen heksana,campuranheksana-etilasetat,etil asetatmetanol,etil asetat,dan metanoldengankepolaranyang terus ditingkatkan, menghasilkan 42 fraksi. fraksi-fraksitersebutberdasarkan analisis Penggabungan KLT menghasilkanenam fraksi utama. Fraksi utama keempat (6,8 g) difraksinasi lebih lanjut dengan komatografi cair vakum menggunakan campuran kloroform-benzena(9Qo/o)sebagaieluen, menghasilkan enam fraksi gabungan. Fraksi gabungan keempat yang menghasilkan zat padatberwarnakuning (0,1 g), setelah fraksinasi lebih lanjut dan kristalisasi dari campuran benzena-kloroform menghasilkan trans-4-(3-metil-E(9) (8,5 mg) but-l-enil)-3,5,2',4'-tetrahidroksistilben oC, yang berupa kristal berwarna kuning, t.l. 202-203 homogen pada KLT menggunakantiga sistem eluen yangberbeda. tran s4-(3-Metil-E-but- I -enil)-3,5,2',4' tetrahidroksistilben (9) diperoleh sebagai kristal berwamakuning, t.1.202-203"C; IR (KBr) v ."r." 3306 (OH), 1615,1511,1449cm-r(aromatik),971 cm-'ltrans C=C); UV (MeOH) l" ,"1, (log z) 222 (4,43),244 (4,63), 351 (4,58)nm; (MeOH + NaOH) 2ll (4,62),248(4,58), 'H-NMR (aseton-d6, 368 (4,65)nm; 600.2 MHz) 6 8,48 (lH, s, OH-4'), 8,28 (lH, s, OH-2'), 8,20 (2H, s, OH-3 danOH-5),1,34(lH, d, J : 8,2 Hz, H-6'), 7,24(lH, d, J = 16,5Hz,H-7'),6,71 (lH, d, J = 16,5Hz, H-8'), 6.63 ( l H , b e r i m p i tH , - 2 " ) , 6 . 5 9( l H , d , J : t 6 , 1 ,H - 1 " ) , 6 . 5 4 ( 2 H ,s , H - 2 d a nH - 6 ) , 6 , 3 8( l H , d , J = 2 , 3 H 2 , H - 3 ' ) , 6 , 3 2 ( l H , d d ,J : 2 . 3 d a n 8 , 2 H z , H - 5 ' ) , 2 , 3 8( l H , m , H - 3 " ) , 1,03(6H, d, J = 6.7 Hz, Me-4" dan Me-5"). ''C-NMR (aseton-d6, 150,9MHz) 6 159,6(C-4'), 157,6(C-3 dan c - 5 ) , 1 5 7 , 3( C - 2 ' ) ,1 4 1 , 4( C - 2 " ) , 1 3 8 , 9( C - l ) , 1 2 8 , 5( C 6 ' ) , t 2 6 , 3( C - 8 ' ) , t 2 4 , 4 ( C - 7 ' ) , I 1 9 , 8 ( C - 1 " ) , I 1 7 , 8( C l'), 112,7 (C-4), 108,9 (C-5'), 106.2 (C-2 dan C-6), 1 0 4 , 0( C - 3 ' ) ,3 4 , 4( C - 3 " ) , 2 3 , 8( C - 4 " d a n C - 5 " ) . E I M S m / z [ M ] * 3 1 2 ( 5 , 0 ) ,2 8 9 ( 1 3 , 0 ) ,1 5 4 ( 1 0 0 ) , 1 3 6 ( 6 7 , 0 ) , 1 0 7( i 7 , 0 ) . 77 Uji biologi. Pada pengujian toksisitas menggunakan benur udang Artemiu salina, sesuai dengan cara yang diuraikanoleh Meyer dkk.,r3senyawa9 memperlihatkan LC5s45,7VC/mL. 3 Pembahasan Pada ekstraksi kayu akar A. altilis dengan metanol, kemudianpartisi eksrak metanol dengankloroform telah ditemukan suatu senyawa stilben terprenilasi, yaitu trans-4-(3-metil-E-butI -enil)-3,5,2',4'tetrahidroksistilben(9). Senyawa ini diperoleh melalui beberapatahap fraksinasi,diikuti oleh pemilihan fraksi berdasarkananalisis kromatografi lapis tipis (KfT), dan pemisahankomatografi. Senyawa trans-4-(3-metil-E-but-l-enil)-3,5,2',4'tehahidroksistilben (9) diperoleh sebagai kistal benvarna kuning, t.l. 202-203"C, Spektrum IR (KB$ senyawa9 memperlihatkanadanyagugus hidroksi 3306 (cm''), C=C dan struktur aromatik (1615, 1571, 1449 cm-t\, trans C=C (971 cm-r), sedangkanspektrumW (MeOH) memperlihatkanserapanpada.1, ^"y"(log e) 222 (4,43),2M (4,63), 351 (4,58) nm. SpektrumIR dan UV ini merupakan ciri khas untuk ,rans-stilben.ra Selanjutnya,EIMS menunjukkan ion molekul pada m/z 312 yang selarasdenganrumus molekul CleH20O4, untuk monoprenil stilben. Sinyal-sinyal 'H dan 'tC NMR senyawa9 dapatdijelaskansecararinci denganbantuan spektrum NMR dua dimensi (2D), seperti spektrum korelasi homonuklir ('H-'H COSY), spektrumkorelasi 'H-''C heteronuklir COSY kuantum rangkap(HMQC), dan spektrum korelasi heteronuklir jarak jauh (HMBC). 'H Spektrum NMR senyawa 9 memperlihatkanadanya satuset sinyal pada6 6,77 (lH, d, J : 16,5Hz) dan7,24 (lH, d, J = 16,5 Hz) untuk suatu sistemAB dai. transstilben. Senyawa 9 juga menunjukkan adanya satu set sinyal berupa satu singlet untuk dua proton aromatik pada 6 6,54 (2H, s) dan satu singlet untuk dua gugus fenol pada6 8,20 (2H, br.s) untuk sistemaromatikyang tersubstitusisecarasimetri padacincin A, di manakedua gugus fenol tersebut terikat pada posisi 3 dan 5. Spektrum'H NMRiuga memperlihatkanadanyasatuset sinyalpada 6 6,32 (lH, dd, J = 2,3 dan 8,2 Hz), 6,38 (lH, d, J -- 2,3 Hz), dan 7,34 (lH, d, J = 8,2 Hz) untuk sistem ABX pada cincin B yang mengandungdua gugus fenol yang terikat pada posisi 2' dan 4' masing-masing dengansinyal singletyang melebarpada6 8,28dan 8,48. Di samping itu, senyawa9 juga memperlihatkanadanya satuset sinyalpada6 1.03(6H, d, J: 6,7 Hz),2,38 (lH, m), 6,59( I H, -/ = l6,l Hz) dan 6.63( I H, berimpit)yang menunjukkan adanya suatu gugus 3-metil-but-l-enil, sedangkan konstanta kopling sebesar 16,1 Hz mengisyaratkankonfigurasi trans ikatan rangkap antara C - 1 " - C - 2 " . B e r d a s a r k a nd a t a ' H NMR seperti dikemukakan di atas (Gambar l) dapat disimpulkan bahwa senyawa9 adalahtrans-4-(3-metil-E-butl-enil)3,5,2',4'-tetrahidroksistilben. Kesimpulanin; didukung 78 PROC.rTB, VOL.33,NO. 3, 200t ''C jalur biosintesisprimer yang sama seperti senyawaoleh spektrum NMR dan HMQC senyawa9 yang menunjukkanadanyaresonansiyang terpisahuntuk l9 senyawa flavon terprenilasi yang bersama-sama atom karbon, termasuk di antaranyadua gugus metil, ditemukan pada spesies Artocarpus (Gambar 4). satugugusmetin alifatik, sembilangugusmetin sp2,tiga Penelitiankimia tumbuhan A. altilis masih kami atom karbon kuatemer, dan empat gugus oksiaril, yang lanjutkan. sesuai untuk struktur trans-4-(3-metil-E-but-1-enil)820 6,59 9 (Gambar 2). Bukti 3,5,2',4'-tetrahidroksistilben selanjutnya mengenai pola substitusi pada struktur senyawa 9 diperoleh dari pengukuran-pengukuran HMBC. Spektrumkorelasijarak jauh 'H-'3C IHUBC; memperlihatkan korelasi-korelasi antaraproton padaC-2 dan C-6 (6 6,54) dan proton pada C-2" (6 6,63) dengan atom karbon kuaterner C-4 (6 112,1). Begitu pula, spektrum HMBC memperlihatkankorelasi jarak jauh antaraproton pada C-2 dan C-6 (6 6,54) dan C-1" (6 6,59) denganatom karbon oksiaril pada C-3 dan C-5 (6 157,6). Selanjutnya,terdapat pula korelasi jarak jauh antara proton pada C-3" (6 2,38) dengan atom-atom 'H Gambar 1 Distribusisinyal NMR padasenyawa9. karbonmetin padaC-l" (6 119,8)dan C-2" (6 141,4). Data HMBC ini mendukungadanyasubstituen3-metil238 but-l-enil pada posisi C-4 cincin A. SpektrumHMBC senyawa9 juga memperlihatkanadanyakorelasijarak jauh antaraproton aromatik pada C-6' (6 7,34) dengan satu atom karbon vinil C-7' (6 124,4) dan dua atom karbonoksiaril pada C-2' (6 157,3)dan C-4' (159,6). Percobaan-percobaan HMBC ini mendukungpula pola substitusiC-l', 2',4' pada cincin B (Gambar3). Bukti selanjutnyamengenaistruktur-senyawa9 diperolehdari pembandingandata 'H dan ''C NMR senyawa9 yang 104,0 sama dengan data yang telah dilaporkan sebelumnya t3C untuk senyawatans-4-(3-metil-f-butl-enil)-3,5,2',4'Gambar2 Distribusisinyal NMR padasenyawa9. tetrahidroksistilben.r5 Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa9 adalahtrans-4-(3-metil-E-butyang merupakan l-enil)-3,5,2',4'-tetrahidroksistilben, penemuanturunan stilben yang pertama dat',A. altilis. Senyawa9 ini, yang ditemukandai, A. c/tilrs, menyusul penemuansenyawa ini sebelumnyadari A. integer,ts diberi nama tnvial artoindonesianinF. Senyawa9 atau artoindonesianin F memperlihatkantoksisitasyang tinggi terhadapbenur udang Artemia salina denganLC5o45,7 !C/mL, sebanding dengan yang diperlihatkan oleh sejumlah senyawa flavon terprenilasi yang telah ditemukan pada beberapa spesies Artocarpus. Telah dilaporkan pula sebelumnyabahwa senyawa 9 yang ditemukanpadaA. integer bersifat antimalariapada uji hayati terhadap kultur Plasmodium falciparum.ts Gambar3 BeberapakorelasiHMBCyang utamasenyawa9. Akhirnya, dapat pula disarankan bahwa secara biogenesissenyawa stilben terprenilasi9 berasal dari J I I I PROC.ITB, VOL.33,NO.3. 200t 79 SCoA O CoAS r Gambar4 Hubunganbiogenesisflavonoiddan stilbendariArtocarpus 4 Kesimpulan Melanjutkan penemuan artoindonesianinB (6) pada penelitian kami sebelumnya terhadap tumbuhan ,4. altilis, maka pada penelitiansekarangini telah berhasil pula ditemukanunfuk pertama kalinya dari spesiesini suatu senyawa stilben, yaitu trans-4-(3-metil-E-but-l(9), yang diberi nama enil)-3,5,2',4'-tetrahidroksistilben tnvial artoindonesianinF. Penemuankedua senyawa artoindonesianin B (6) dan artoindonesianinF (9) dari satu spesiesyang sama menunjukkanadanyahubungan biogenesisantaraturunanflavonoid dan stilbentersebut. Senyarva 9 memperlihatkan toksisitas yang tinggi terhadapbenurudangArtemia salina, sebandingdengan bioaktivitassitotoksik banyak turunan flavonoid yang Penelitiankimia terhadap,4. ditemukanpadaArlocarpr.rs. aililrs masihkami lanjutkan. 5 Ucapan terima kasih Terima kasih disampaikankepada Direktorat Jenderal PendidikanTinggi, DepartemenPendidikan Nasional, atasbantuandana melalui Hibah Tim Batch IV. Terima kasih disampaikan pula kepada Herbarium Jurusan Biologi, Universitas Hasanuddin, dan Herbarium DepartemenBiologi, Institut Teknologi Bandung,yang telahmembantumengidentifikasispesimenfumbuhan. 6 I l . Daftar pustaka Verhey, E.W.M. dan Coronel, R.E. (Eds.) Plant Resourcesof South-EastAsia. No.2. Edible fruits and nuts,PROSEA,Bogor. (1992). Nomura, T., Hano, Y. dan Aida, M. IsoprenoidSubstituted Flavonoids from Artocarpus Plants (Moraceae),H eterocycles, 47(2), I I 79-I 205.( I 998). J. Hakim, E.H., Aripin, A., Achmad,S.A., Aimi, N., Kitajima, M., Makmur, L., Mujahidin, D., Syah, Y.M., dan Takayama,H. ArtoindonesianinE Suatu Senyawa Baru Turunan Flavanon dari Tumbuhan Artocarpus champeden,Proc. ITB. 33(3), 69-73. (2001). 4 . Hakim,8.H.,Marlina,E.E.,Mujahidin,D., Achmad, S.A., Ghisalberti,E.L., dan Makmur, L. Artokarpin dan HeteroflavanonA, Dua Senyawa Flavonoid Bioaktif dari Artocarpus champeden, Proc. ITB. 3 0 ( r ) , 3 r - 3( 169. 9 8 ) . 5 . Achmad, S. A., Hakim, E. H., Juliawafy,L. D., Makmur, L., Suyatno,Aimi, N., dan Ghisalberti,E. L. New Prenylated Flavone from Artocarpus champeden, J. Nat. Prod., 59, 878-879.(1996). 6. Hakim, E.H., Fahriyati,A., Kau, M.S., Achmad, S.A., Makmur, L., Ghisalberti,E.L., dan Nomrua,T. ArtoindonesianinsA and B. Two New Prenvlated PROC.ITB, VOL.33,NO.3,2OOI 80 Flavones from the Root of Arlocarpus champeden, J. Nat. Prod., 62(3),613-615.( 1999). t. Makmur, L., Syamsurizal,Tukiran, Achmad, S.A., Aimi, N., Hakim, E.H., Kitajima, M., dan Takayama,H. Artoindonesianin C, a New Xanthone Derivative from Artocarpus teysmanii,J. NaL Prod, 63,243-244.(2000). 8. Makmur, L., Syamsurizal, Tukiran, Syamsu Y., Achmad,S.A.,Aimi, N., Hakim,8.H., Kitajima,M., Mujahidin, D., dan Takayama, H. Artonol B dan Sikloartobilosanton dari Tumbuhan Artocarpus teysmanii Miq, Proc. f TB, 3l (2), 63-58.( I 999). 9 . Parenti,P., Pizzigoni,A., Hanozet,G., Hakim,8.H., Makmur, L., Achmad, S.A., dan Giordana,B. A New Prenylated Flavone from Artocarpw champedenInhibits the K'-DependentAmino Acid Transport in Bombyx mori Midgut, Biochem. Biophys.Res.Commun.,244, 445-448.(1998). 1 0 .Hakim, E.H. (Datayang belum dipublikasikan). I l . Erwin, Hakim, E.H., Achmad, S.A., Syah, Y.M., Aimi, N., Kitajima, M., Makmur, L., Mujahidin, D., dan Takayama, H. Artoindonesianin B Suatu Senyawa yang Bersifat Sitotoksik Terhadap Sel Tumor P388 dari TumbuhanA.rtocarpusaltilis, Bull. Soc. Nat. Prod. Chem. (Indonesia), l(l), 20-27. (2001). t2. Chen,C-C, Huang,Y-L, Ou, J-C, Lin, C-F, dan Pan, T-M. Three New Prenylflavones from Artocarpw altilis, J. Nat. Prod., 56(9), I 594-I 597. (1993). 1 3 .Meyer, N., Ferrigini, N.R., Putnam,J. 8., Jacobsen, D. 8., Nichols, D. 8., dan Mclaughlin, J. L. "Brine Shrimp: A Convinient GeneralBioassayfor Active PlantConstituents",Planta Med. 45,31. (1982). t4. Christensen,L.P. dan Lam, J. Excelsaoctaphenol, A Stilbene Dimer from Chlorophora Phytochemistry, 28(J), 917-918.( 1989). excelsa, 1 5 .Boonlaksiri, C., Onanant, W., Kongsaere, P., Kittakoop,P., Tanticharoen,M., dan Thebtaranonth, Y. An Antimalarial Stilbene from Artocarpus integer,Phytochemistry, 54, 415-417.(2000).