Monobromoisophakellin, sebuah Alkaloid Bromopyrol Baru dari Sponge Karibia Agelas sp.
Pendahuluan
Alkaloid bromopirol telah diketahui terdapat pada sponge laut dari genus Agelas (Braekman dkk., 1992). Dalam pencarian zat-zat bioaktif yang kami lakukan terhadap organisme-organisme laut, sekumpulan alkaloid pirol yang bergugus bromin telah diisolasi dari sebuah spesimen sponge Karibia Agelas sp. yang diambil dari pantai Sweetings Cay (Bahamas). Pemeriksaan ekstrak diklorometanol/metanol dari sponge ini berhasil mengisolasi alkaloid-alkaloid dibromoisophakellin yang telah diketahui (senyawa 2), yang sebelumnya juga sudah diisiolasi dari Acanthella carteri (Fedoreyev dkk., 1986), monobromophakellin (senyawa 3), dan dibromophakellin (senyawa 4), keduanya sebelumnya telah dilaporkan dari spesies Phakellia flabellata (Sharma dan Burkholder, 1971; Sharma dan Magdoff-Fairchild, 1977) serta alkaloid bromofirol baru, yakni monobromoisophakellin (senyawa 1). Dalam laporan ini kami melaporkan pengisolasian dan penentuan struktur alkaloid bromopirol yang baru (senyawa 1).
Bahan dan Metode
Sponge laut Agelas sp. yang digunakan dalam penelitian ini dikumpulkan pada bulan September 1998 dengan menyelam (kedalaman 15 m) di pantai Sweetings Cay (Grand Bahama Island) selama dilakukannya eksplorasi ilmiah R/V Edwink Link ke Bahamas. Spesimen merupakan sebuah spesies Agela yang belum dilaporkan sebelumnya (ordo Agelasida, famili Agelasidae), warnanya saat masih hidup adalah oranye-kemerahan, dengan konsistensi yang kuat, keras, spongy, dan hampir tidak dapat diremas. Salah satu fragmen sampel telah disimpan di Zoologisch Museum, Amsterdam, The Netherlands dengan nomor registrasi ZMA POR. 13369.
Sampel-sampel Agelas sp. dibekukan langsung setelah pengumpulan dan disimpan pada suhu -20oC sampai ekstraksi dilakukan. Untuk ekstraksi curah yang diikuti oleh banyak isolasi metabolit sekunder bergugus-bromin, jaringan sponge yang telah dilunakkan (102 g) dihaluskan dan diekstraksi sampai habis dalam campuran diklorometana/MeOH (1:1) pada suhu kamar. Ekstrak mentah yang lembab dan berwarna oranye dibagi-bagi antara n-heksana (3 x 500 mL) dan MeOH (150 mL). Ekstrak MeOH yang didapatkan pada akhirnya dibagi-bagi lagi antara n-BuOH (3 x 500 mL) dan H2O (300 mL). Fase n-BuOH yang dihasilkan (5,9 g) dimurnikan dengan kromatografi permeasi gel pada Sephadeks LH-20 (Pharmacia) dengan menggunakan MeOH sebagai fase gerak (mobile). Pemurnian akhir senyawa-senyawa yang diisolasi dicapai dengan HPLC RP18 preparatif untuk menghasilkan senyawa 1 (86 mg, 0,08% berat kering), senyawa 2 (28 mg, 0,03%), senyawa 3 (35 mg, 0,03%) dan senyawa 4 (148 mg, 0,15%).
Spektra 1H NMR dan 13C NMR dicatat pada sebuah spektrometer Bruker DRX600 NMR. Semua eksperimen NMR diukur pada suhu 300 K. Eksperien-eksperimen 2D (1H, 1H-COSY, 1H, 13C-HSQC, 1H, 13C-HMBC, 1H, 15N-HSQC dan 1H, 15N-HMBC) dilakukan dengan menggunakan parameter-parameter standar. Analisis spektra massa (HRFABMS) dilakukan pada spektrometer massa medan-sektor JEOL JMS-700 dengan 3-nitrobenzil alkohol (NBA) sebagai matriks atau dengan menggunakan Fison VG Platform II untuk ESIMS. Analisis HPLC dilakukan seperti telah dilaporkan sebelumnya (Assmann dkk., 1999; Assmann dkk., 2000). Spektra IR (Kbr) dicatat pada sebuah spektrometer Perkin Elmer 1600 Series FT-IR UV/VIS Lambda 16.
Alkaloid-alkaloid bromopirol diketahui sebagai strategi pertahanan pokok pada sponge Karibia terhadap ikan-ikan pemangsa (Pawlik dkk., 1995; Chanas dkk., 1996; Wilson dkk., 1999; Assmann dkk., 2000; Assmann dkk., 2001). Untuk menyelidiki aktivitas antifeedant dari keempat emtabolit, uji akuarium dilakukan dengan menggunakan metode-metode yang telah dilaporkan sebelumnya (Pawlik dkk., 1987; Pawlik dkk., 1995; Chanas dkk., 1996; Assman dkk., 2000).
Hasil dan Pembahasan
Senyawa 1 – 4 bisa diisolasi dari fase n-BuOH spesies Agelas. Alkaloid yang bergugus bromin, dibromoisophakellin (senyawa 2), monobromophakellin (senyawa 3), dan dibromophakellin (senyawa 4) diidentifikasi melalui perbandingan data-data spektroskopinya dengan yang dilaporkan sebelumnya. Spektra masa ESI (mode ion negatif) dari monobromoisophakellin senyawa baru (senyawa 1) menunjukkan puncak ion pseudomolekular pada m/z 308 dan 310 dengan rasio 1:1, yang menandakan adanya satu atom bromin. Rumus molekul senyawa 1 ditentukan sebagai C11H13BrN4O dengan HRFABMS (m/z 310,0290, [M+H]+, Δ – 1,3 mmu), yang sesuai dengan data 1H dan 13C NMR (lihat Tabel I). Keberadaan cincin pirol yang berkonyugasi dengan gugus karbonil didukung oleh serapan UV (MeOH) pada λmaks 276 nm (lg ε 3,84 mol-1cm-1). Sinyal pada δC 155,5 ppm terkait dengan sebuah gugus karbonil yang lebih lanjut didukung oleh berkas serapan IR (KBR) pada vmaks 1697 cm-1. Sinyal pada δC 157,0 ppm cukup azim untuk aklaoid bromopirol dan ditentukan sebagai atom karbon dari guanidin (C-8). Dari spektrum 1H, 13C-HMBC 28 korelasi dan dari spektrum 1H, 15N-HMBC 7 korelasi bisa didapatkan yang mana menguatkan struktur senyawa 1 yang dihasilkan. Karena data 15N, kita bisa membedakan antara N-7 dan N-9 (aminoimidazol berprotonasi). Konfigurasi absolut dari senyawa 1 diperoleh dengan perbandingan data-data spektra CD (c = 28 μol/L, MeOH, [θ]210 – 1220) dengan nilai-nilai yang diterbitkan dalam literatur (Fedoreyev dkk., 1986).
Hasil aktivitas antifeedant dari empat turunan phakellin terhadap Thalassoma bifasciatum dalam ujia akuarium ditunjukkan pada Tabel II. Ini menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi untuk turunan isophakellin dibanding dengan turunan phakellin. Isophakellin yang aktif pada 1 mg/mL berada pada kisaran aktivitas antifeedant yang sama seperti oroidin (Chanas dkk., 1996; Assmann dkk., 2000). Dari literatur diketahui bahwa brominasi meningkatkan aktivitas antifeedant yang mana dibuktikan dengan hasil yang disajikan (Assmann dkk., 2000). Berbeda dengan alkaloid-alkaloid bergugus bromin, konsentrasi alami dari empat Agelas sp. relatif rendah (lihat Tabel II). Semua konsentrasi (0,05 – 0,26 mg/mL) berada dibawah konsentrasi yang diperlukan untuk penghambatan feeding (makan) (1 mg/mL untuk senyawa 1 dan senyawa 2 dan bahkan lebih tinggi untuk senyawa 3 dan senyawa 4).
Alkaloid bromopirol telah diketahui terdapat pada sponge laut dari genus Agelas (Braekman dkk., 1992). Dalam pencarian zat-zat bioaktif yang kami lakukan terhadap organisme-organisme laut, sekumpulan alkaloid pirol yang bergugus bromin telah diisolasi dari sebuah spesimen sponge Karibia Agelas sp. yang diambil dari pantai Sweetings Cay (Bahamas). Pemeriksaan ekstrak diklorometanol/metanol dari sponge ini berhasil mengisolasi alkaloid-alkaloid dibromoisophakellin yang telah diketahui (senyawa 2), yang sebelumnya juga sudah diisiolasi dari Acanthella carteri (Fedoreyev dkk., 1986), monobromophakellin (senyawa 3), dan dibromophakellin (senyawa 4), keduanya sebelumnya telah dilaporkan dari spesies Phakellia flabellata (Sharma dan Burkholder, 1971; Sharma dan Magdoff-Fairchild, 1977) serta alkaloid bromofirol baru, yakni monobromoisophakellin (senyawa 1). Dalam laporan ini kami melaporkan pengisolasian dan penentuan struktur alkaloid bromopirol yang baru (senyawa 1).
Bahan dan Metode
Sponge laut Agelas sp. yang digunakan dalam penelitian ini dikumpulkan pada bulan September 1998 dengan menyelam (kedalaman 15 m) di pantai Sweetings Cay (Grand Bahama Island) selama dilakukannya eksplorasi ilmiah R/V Edwink Link ke Bahamas. Spesimen merupakan sebuah spesies Agela yang belum dilaporkan sebelumnya (ordo Agelasida, famili Agelasidae), warnanya saat masih hidup adalah oranye-kemerahan, dengan konsistensi yang kuat, keras, spongy, dan hampir tidak dapat diremas. Salah satu fragmen sampel telah disimpan di Zoologisch Museum, Amsterdam, The Netherlands dengan nomor registrasi ZMA POR. 13369.
Sampel-sampel Agelas sp. dibekukan langsung setelah pengumpulan dan disimpan pada suhu -20oC sampai ekstraksi dilakukan. Untuk ekstraksi curah yang diikuti oleh banyak isolasi metabolit sekunder bergugus-bromin, jaringan sponge yang telah dilunakkan (102 g) dihaluskan dan diekstraksi sampai habis dalam campuran diklorometana/MeOH (1:1) pada suhu kamar. Ekstrak mentah yang lembab dan berwarna oranye dibagi-bagi antara n-heksana (3 x 500 mL) dan MeOH (150 mL). Ekstrak MeOH yang didapatkan pada akhirnya dibagi-bagi lagi antara n-BuOH (3 x 500 mL) dan H2O (300 mL). Fase n-BuOH yang dihasilkan (5,9 g) dimurnikan dengan kromatografi permeasi gel pada Sephadeks LH-20 (Pharmacia) dengan menggunakan MeOH sebagai fase gerak (mobile). Pemurnian akhir senyawa-senyawa yang diisolasi dicapai dengan HPLC RP18 preparatif untuk menghasilkan senyawa 1 (86 mg, 0,08% berat kering), senyawa 2 (28 mg, 0,03%), senyawa 3 (35 mg, 0,03%) dan senyawa 4 (148 mg, 0,15%).
Spektra 1H NMR dan 13C NMR dicatat pada sebuah spektrometer Bruker DRX600 NMR. Semua eksperimen NMR diukur pada suhu 300 K. Eksperien-eksperimen 2D (1H, 1H-COSY, 1H, 13C-HSQC, 1H, 13C-HMBC, 1H, 15N-HSQC dan 1H, 15N-HMBC) dilakukan dengan menggunakan parameter-parameter standar. Analisis spektra massa (HRFABMS) dilakukan pada spektrometer massa medan-sektor JEOL JMS-700 dengan 3-nitrobenzil alkohol (NBA) sebagai matriks atau dengan menggunakan Fison VG Platform II untuk ESIMS. Analisis HPLC dilakukan seperti telah dilaporkan sebelumnya (Assmann dkk., 1999; Assmann dkk., 2000). Spektra IR (Kbr) dicatat pada sebuah spektrometer Perkin Elmer 1600 Series FT-IR UV/VIS Lambda 16.
Alkaloid-alkaloid bromopirol diketahui sebagai strategi pertahanan pokok pada sponge Karibia terhadap ikan-ikan pemangsa (Pawlik dkk., 1995; Chanas dkk., 1996; Wilson dkk., 1999; Assmann dkk., 2000; Assmann dkk., 2001). Untuk menyelidiki aktivitas antifeedant dari keempat emtabolit, uji akuarium dilakukan dengan menggunakan metode-metode yang telah dilaporkan sebelumnya (Pawlik dkk., 1987; Pawlik dkk., 1995; Chanas dkk., 1996; Assman dkk., 2000).
Hasil dan Pembahasan
Senyawa 1 – 4 bisa diisolasi dari fase n-BuOH spesies Agelas. Alkaloid yang bergugus bromin, dibromoisophakellin (senyawa 2), monobromophakellin (senyawa 3), dan dibromophakellin (senyawa 4) diidentifikasi melalui perbandingan data-data spektroskopinya dengan yang dilaporkan sebelumnya. Spektra masa ESI (mode ion negatif) dari monobromoisophakellin senyawa baru (senyawa 1) menunjukkan puncak ion pseudomolekular pada m/z 308 dan 310 dengan rasio 1:1, yang menandakan adanya satu atom bromin. Rumus molekul senyawa 1 ditentukan sebagai C11H13BrN4O dengan HRFABMS (m/z 310,0290, [M+H]+, Δ – 1,3 mmu), yang sesuai dengan data 1H dan 13C NMR (lihat Tabel I). Keberadaan cincin pirol yang berkonyugasi dengan gugus karbonil didukung oleh serapan UV (MeOH) pada λmaks 276 nm (lg ε 3,84 mol-1cm-1). Sinyal pada δC 155,5 ppm terkait dengan sebuah gugus karbonil yang lebih lanjut didukung oleh berkas serapan IR (KBR) pada vmaks 1697 cm-1. Sinyal pada δC 157,0 ppm cukup azim untuk aklaoid bromopirol dan ditentukan sebagai atom karbon dari guanidin (C-8). Dari spektrum 1H, 13C-HMBC 28 korelasi dan dari spektrum 1H, 15N-HMBC 7 korelasi bisa didapatkan yang mana menguatkan struktur senyawa 1 yang dihasilkan. Karena data 15N, kita bisa membedakan antara N-7 dan N-9 (aminoimidazol berprotonasi). Konfigurasi absolut dari senyawa 1 diperoleh dengan perbandingan data-data spektra CD (c = 28 μol/L, MeOH, [θ]210 – 1220) dengan nilai-nilai yang diterbitkan dalam literatur (Fedoreyev dkk., 1986).
Hasil aktivitas antifeedant dari empat turunan phakellin terhadap Thalassoma bifasciatum dalam ujia akuarium ditunjukkan pada Tabel II. Ini menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi untuk turunan isophakellin dibanding dengan turunan phakellin. Isophakellin yang aktif pada 1 mg/mL berada pada kisaran aktivitas antifeedant yang sama seperti oroidin (Chanas dkk., 1996; Assmann dkk., 2000). Dari literatur diketahui bahwa brominasi meningkatkan aktivitas antifeedant yang mana dibuktikan dengan hasil yang disajikan (Assmann dkk., 2000). Berbeda dengan alkaloid-alkaloid bergugus bromin, konsentrasi alami dari empat Agelas sp. relatif rendah (lihat Tabel II). Semua konsentrasi (0,05 – 0,26 mg/mL) berada dibawah konsentrasi yang diperlukan untuk penghambatan feeding (makan) (1 mg/mL untuk senyawa 1 dan senyawa 2 dan bahkan lebih tinggi untuk senyawa 3 dan senyawa 4).
Comments
Post a Comment