## Review: Sintesis Senyawa Turunan Andrografolid dengan Modifikasi pada Gugus Hidroksil C-14
Rusydina Sabila*, Sandra Megantara, Febrina Amelia Saputri Departemen Analisis Farmasi dan Kimia Medisinal, Fakultas Farmasi,

## Universitas Padjadjaran, Sumedang
Andrografolid merupakan suatu diterpenoid lakton yang terkandung dalam tanaman sambiloto ( Andrographis paniculata ) sebagai senyawa aktif utama. Andrografolid memiliki banyak aktivitas biologis, diantaranya sebagai antiinflamasi, antikanker, hepatoprotektor, antioksidan, antidiabetes, antihiperlipidemia, antibakteri, dan antivirus. Namun, aktivitasnya yang luas tersebut masih lemah. Oleh karena itu, untuk mengoptimalkan aktivitas terapeutik dari andrografolid, diperlukan modifikasi struktur andrografolid. Pada review ini akan dibahas mengenai  hasil dari sintesis senyawa turunan andrografolid yang telah dimodifikasi pada gugus hidroksil C-14 dan membandingkan potensi dari aktivitas biologisnya setelah dimodifikasi. Dari hasil review didapatkan bahwa modifikasi terhadap gugus hidroksil C-14 dapat meningkatkan potensi aktivitas biologis andrografolid.

## Kata kunci: Andrografolid, gugus hidroksil, modifikasi

## A review: Synthesis of Andrographolide Derivatives Compounds modified Hydroxyl Group at C-14
Andrographolide is a diterpenoid lactone contained in the bitter plant ( Andrographis paniculata ) as the main active compound. Andrographolid has many biological activities, including antiinflammatory, anticancer, hepatoprotector, antioxidant, antidiabetic, antihyperlipidemia, antibacterial, and antiviral properties. However, its broad activity is still weak. Therefore, to optimize therapeutic activity of andrographolide, it is necessary to modify the structure of andrographolide.  This review will discuss  the results of the synthesis of andrographolide derivatives that have been modified in the C-14 hydroxyl group and comparing the potential of biological activity after modification. In our review, we found that modification of the C-14 hydroxyl group can increase the potential of andrographolide biological activity.
Keywords: Andrographolide, hydroxyl group, modification
*Corresponding author : rusydinas16001@mail.unpad.ac.id
14 3 19

## PENDAHULUAN
Andrografolid merupakan suatu diterpenoid lakton yang terkandung dalam tanaman sambiloto ( Andrographis paniculata ) sebagai senyawa aktif utama yang banyak digunakan selama berabad-abad di Cina, India, Jepang dan negara-negara Asia lainnya (Tang et al. , 2011). Andrographis paniculata telah digunakan secara tradisional untuk mengobati berbagai penyakit diantaranya infeksi saluran per- napasan, gastroenteritis akut, radang tenggorokan, disentri bakteri dan diare (Lim et al. , 2012). Kandungan andrografolid terbanyak ditemukan pada bagian daun dari tanaman sambiloto yaitu sebesar 0.054 –  4.686%. Selain itu, andrografolid juga dapat ditemukan pada bagian akar, batang, dan pucuk bunga tetapi dalam jumlah yang kecil (Sharma, Sharma and Bhardwaj, 2018). Selain diterpenoid lakton, pada Andrographis paniculata juga terkandung metabolit sekunder lain seperti flavonoid dan polifenol (Shrivastava, Varma and Padh, 2011). Andrografolid memiliki rumus molekul C 20 H 30 O 5 (350,455 g/mol) dan berbentuk kristal tak berwarna dengan rasa a yang sangat pahit (Chao and Lin, 2010). Andrografolid larut dalam etanol, metanol, piridin, asam asetat, dan aseton, sedikit larut dalam air dan pelarut organik yang kurang polar seperti eter, etil asetat, dan kloroform, serta tidak larut dalam dietil eter (Aromdee, 2012;  Chao and Lin, 2010). Andrografolid mengandung tiga gugus hidroksil, yaitu pada C-19 (alkohol primer), C-3 (alkohol sekunder), dan C-14 (alkohol alilik) serta memiliki ikatan rangkap eksosiklik dan cincin lakton (Devendar et al. , 2015). Struktur andrografolid dapat dilihat pada Gambar 1.
CH 3 CH 3 O H O O H H O CH 2 O H
Gambar  1. Struktur Andrografolid (Preet et al. , 2014).
Beberapa aktivitas biologis yang dimiliki andrografolid diantaranya yaitu antiinflamasi, antikanker, hepatoprotektor, antimalaria, antioksidan, antidiabetes, antihiperlipidemia, antibakteri, dan antivirus (Aromdee, 2012; Liu et al. , 2019;  Pandeti et al. , 2013;  (Bharati et al. , 2011). Selain itu, andrografolid dapat meningkatkan kadar CD 4+ pada penderita HIV-1 (Tang et al. , 2012). Dalam aktivitasnya sebagai antikanker, andrografolid berperan dalam menghambat pertumbuhan tumor dengan menginduksi siklus sel atau apoptosis pada berbagai jenis sel kanker (Chen et al. , 2013). Andrografolid dilaporkan
dapat menghambat proliferasi berbagai garis sel termasuk sel leukemia, kanker payudara, kanker paru-paru, dan sel melanoma (Jayakumar et al. , 2013). Sedangkan dalam perannya sebagai anti- HIV, andrografolid menghambat enzim aspartat protease agar tidak terjadi replikasi virus. Di sisi yang  lain, andrografolid sebagai antimalaria juga memiliki peran dalam menghambat enzim aspartat protease (Megantara et al. , 2017).  Dalam aktivitasnya sebagai antihiperlipidemia yang telah diteliti oleh Wang et al (2012), andrografolid dapat mengurangi kadar TG, TC dan LDL-C, dan meningkatkan kadar HDL-C secara signifikan. Sedangkan aktivitasnya sebagai antiinflamasi, andrografolid memiliki mekanisme aksi yang berbeda dengan obat golongan NSAID. Andro- grafolid mengurangi inflamasi dengan meng- hambat ikatan faktor-kappaB (NF- κB)  dengan DNA sehingga mengurangi ekspresi protein inflamasi, seperti COX-2  (Shen et al. , 2013). Menariknya, andrografolid telah dilaporkan menunjukkan efek gastro-protective dan ulcer, yang dikombinasikan dengan efek anti-inflamasi yang dapat menjadikannya alternatif yang aman dibandingkan dengan NSAID (Low et al. , 2015). Menurut  Zhang et al (2013), aktivitas antiinflamasi andrografolid berkaitan dengan aktivitas antidiabetes. Dari hasil penelitian Jin et al (2011)  melaporkan bahwa andrografolid menghambat tumor necrosis factor-alpha (TNF- α)  yang  menginduksi  resistensi  insulin  serta meningkatkan sensitivitas insulin melalui peng- hambatan jalur NF- κB (Li et al. , 2018). Pada beberapa  penelitian, andrografolid menunjukkan efek antidiabetes pada beberapa hewan percobaan (Xu et al. , 2012;  Lee et al. , 2010;  Liang et al. , 2014). Disamping memiliki berbagai macam aktivitas biologis, andrografolid memiliki kelemahan yakni kelarutan dalam air yang rendah (Maiti et al. , 2010). Kelarutan dalam air dari bahan aktif farmasi selalu menjadi perhatian bagi formulator, karena kelarutan dalam air yang tidak memadai dapat menghambat pengembangan produk parenteral dan membatasi ketersediaan hayati produk oral (Wang, Chen and Wu, 2016). Peningkatan ketersediaan hayati oral dengan teknik yang sesuai dapat mengurangi variabilitas dalam obat sistemik dan juga memungkinkan pengurangan dosis sehingga mengarah pada pengurangan efek samping dan biaya yang lebih rendah (Maiti et al. , 2010). Kelarutan yang buruk telah diidentifikasi sebagai penyebab berbagai kegagalan dalam pengembangan obat. Dilaporkan bahwa 40% hingga 70% dari semua senyawa baru yang dikembangkan dalam program pengembang- an obat tidak memiliki kelarutan dalam air yang cukup untuk dapat diserap dengan baik dalam gastrointestinal (Kawabata et al. , 2011). Selain itu, andrografolid memiliki ikatan protein plasma yang tinggi serta memiliki waktu paruh eliminasi yang rendah (Maiti et al. , 2010). Andrografolid memiliki aktivitas biologis yang luas tetapi lemah (Yan, Fang, and Guan
2018). Oleh karena itu, untuk mengoptimalkan aktivitas terapeutik dari andrografolid, diperlukan modifikasi struktur andrografolid (Xu et al. , 2019). Seperti yang dikatakan oleh Kumar, et al , (2019), produk alam dan analog yang dimodifikasi secara sintetis mencakup sekitar 70-80% dari agen bioaktif untuk keperluan klinis disepanjang tahun 1981 -  2018. Oleh karena itu, produk alam perlu dimodifikasi secara sintetis dengan cara kimia untuk meningkatkan profil biologis dan untuk mengatasi masalah farmakokinetik atau sifat biofarmasi seperti kelarutan yang buruk (Kumar et al. , 2019). Gugus hidroksil yang terletak pada C-3, C- 14, dan C-19 sering dijadikan sebagai target untuk modifikasi dan dapat dimodifikasi menjadi gugus eter, ester, dan karbonil melalui metode modifikasi yang sesuai. Modifikasi gugus hidroksil C-19 menjadi eter dapat meningkatkan aktivitas sitotoksisik  (Sirion et al. , 2012). Dan beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa turunan andrografolid dengan rantai samping ester pada C-14 dan/atau C-3 dan C-19 menunjukkan peningkatan sitotoksikitas dibandingkan dengan andrografolid  (Wu et al. , 2013). Studi hubungan struktur-aktivitas (SAR) juga menunjukkan bahwa perlekatan gugus pergi yang potensial pada C-14 melalui hubungan ester atau eter, dapat meningkatkan potensi aktivitasnya, hal ini mungkin karena serangan nukleofilik yang difasilitasi oleh protein target (Li et al. , 2015). Namun dalam review ini hanya berfokus pada modifikasi gugus hidroksil C-14.
Gugus hidroksil C-14 memiliki peran dalam memberikan aktivitas biologis seperti aktivitas antibakteri dan antivirus. Asilasi pada gugus ini akan meningkatkan aktivitas antibakteri sedang- kan penghapusan gugus hidroksil C-14 akan menurunkan sitotoksisitas namun meningkatkan aktivitas antivirus (Aromdee, 2012). Oleh karena itu, modifikasi struktur andrografolid ini perlu dilakukan.

## METODE PENELITIAN
Review dilakukan dengan metode penelusuran literatur dalam database Pubmed, Science Direct, dan Google Scholar dengan kata kunci  pada Pubmed yaitu  “ Synthesis AND Andrografolid Derivatives AND C-14  Hydroxyl Group” dan kata kunci pada Science Direct dan Google Scholar yaitu” Synthesis of Andro- grapholide Derivatives ” . Sumber data yang digunakan dalam review ini yaitu jurnal-jurnal penelitian yang diterbitkan selama 15 tahun terakhir mengenai sintesis senyawa turunan andrografolid pada gugus hidroksil C-14 baik dari jurnal nasional maupun internasional.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Andrografolid Langsung Direaksikan dengan Reaktan Metode pertama untuk mensintesis senyawa turunan andrografolid ini yaitu dengan cara langsung mereaksikan andrografolid dengan
pereaksi yang diinginkan. Penelitian yang menggunakan metode pertama ini yaitu Uttekar, et al (2012). Pada penelitian Uttekar, et al (2012), telah dihasilkan dua senyawa ester, yaitu senyawa 2’,6’- dikloronikotinoil andrografolid (Gambar 2) de- ngan rendemen sebesar 59% dan senyawa 2’- hidroksibenzoil andrografolid (Gambar 3) dengan rendemen sebesar 68% (Uttekar et al. , 2012). Untuk mensintesis kedua senyawa tersebut, digunakan 2,6-dikloronikotinoil  klorida sebagai reaktan untuk senyawa 2’,6’-dikloronikotinoil andrografolid  dan salisiloil klorida sebagai  reak- tan untuk senyawa 2’-hidroksibenzoil andro- grafolid. Sintesis kedua senyawa ini  dilakukan dengan metode reflux dengan waktu reaksi selama 4 jam  dibawah atmosfer N 2 dalam suasana basa dengan penambahan trietilamin.
CH 3 CH 3 O H O O H O CH 2 O H O Cl N Cl
Gambar 2. 2’,6’-dikloronikotinoil andrografolid (Uttekar et al. , 2012).
CH 3 CH 3 O H O O H O CH 2 O H O OH Gambar 3. 2’-hidroksibenzoil andrografolid (Uttekar et al. , 2012).
Kedua  senyawa yang dihasilkan tersebut yakni 2’,6’-dikloronikotinoil andrografolid dan 2’- hidroksibenzoil andrografolid masing-masing memiliki aktivitas biologis sebagai anti-HIV dengan nilai IC 50 0,83 μM dan 84,24 μM, dimana 2’,6’-dikloronikotinoil andrografolid memiliki aktivitas sebagai anti-HIV yang lebih baik daripada 2’-hidroksibenzoil andrografolid namun tidak lebih baik dari andrografolid yang memiliki nilai IC 50 sebesar 0,59. Tetapi, 2’,6’-dikloro- nikotinoil andrografolid memiliki indeks terapi yang lebih baik dibandingkan dengan andro- grafolid dengan nilai 12474 sedangkan andro- grafolid hanya memiliki indeks terapi se-besar 2875. Nilai indeks terapi tersebut diperoleh dari perbandingan dosis yang menyebabkan kematian pada 50% hewan uji  (CC 50 ) dengan dosis yang menghasilkan efek terapi pada 50% hewan uji
(IC 50 ).  Indeks terapi ini merupakan parameter keamanan suatu obat (Uttekar et al , 2012). Senyawa 2’,6’-dikloronikotinoil andro- grafolid memiliki mekanisme dalam mengganggu peristiwa awal dalam masuknya virus HIV ke dalam sel target dengan berinteraksi dengan gp120. Spesifiknya, senyawa ini menghambat infeksi HIV-1 dengan menghalangi interaksi gp120-CD4/CXCR4/CCR5. Hal ini dibuktikan dengan hasil docking andrografolid dan senyawa 2’,6’-dikloronikotinoil andrografolid terhadap daerah V3 loop dari protein gp120 HIV-1 untuk melihat interaksi molekuler. Dari hasil docking, jumlah ikatan hidrogen antara andrografolid dengan senyawa 2’,6’-dikloronikotinoil andro- grafolid terhadap daerah V3 loop mengalami perubahan. Didapatkan penambahan jumlah akseptor hidrogen sebanyak dua ikatan pada senyawa 2’,6’-dikloronikotinoil andrografolid. Disamping itu juga didapatkan peningkatan pada nilai log P senyawa 2’,6’-dikloronikotinoil andro- grafolid. Dimana, andrografolid hanya memiliki nilai log P sebesar 1,05 sementara senyawa 2’,6’- dikloronikotinoil andrografolid memiliki nilai log P sebesar 3,89 (Uttekar et al. , 2012).
B. Andrografolid Diproteksi Terlebih
Dahulu Metode kedua untuk mensintesis senyawa turunan andrografolid ini yaitu dengan cara memproteksi gugus hidroksil C-3 dan C-19 terlebih dahulu dengan menggunakan 2,2- dimetoksipropana. Dipilihnya 2,2-dimetoksi- propana dalam sintesis ini karena gugus hidroksil C-3 dan C-19 yang akan diproteksi merupakan sebuah 1,3-diol. Dimana proteksi untuk 1,3-diol dapat menggunakan kobalt (II) klorida dan 2,2- dimetoksipropana sebagai pereaksi. Namun, proteksi dengan menggunakan kobalt (II) klorida akan menghasilkan gugus pelindung karbonat yang tidak stabil dalam suasana basa (Wuts, 2014) sedangkan proteksi dengan menggunakan 2,2- dimetoksipropana akan membentuk sebuah gugus pelindung asetonida yang stabil dalam  suasana basa karena pada sintesis senyawa turunan andrografolid ini menggunakan  suasana  basa. Metode ini dilakukan oleh penelitian Poerwono et al (2010), Devendar et al (2015), Hsu et al (2016), Chen, Tan and Huang, (2010), Das et al (2010), Venkat, Patil, and Patil (2014), Jiang et al (2009), dan Patil et al (2018). Pada penelitian Poerwono et al (2010) sebelum memodifikasi andrografolid pada gugus hidroksil C-14 untuk menghasilkan produk ester, dilakukan proteksi terlebih dahulu pada gugus hidroksil C-3 dan C-19 untuk melindungi gugus fungsi andrografolid yang berperan dalam memberikan aktivitas biologis sehingga diperoleh senyawa 3,19-isopropiliden andrografolid (Gam- bar 4) yang tahan  terhadap serangan nukleofil dengan rendemen sebesar 93%.  Nukleofil disini yaitu andrografolid yang telah kehilangan satu atom hidrogen sehingga andrografolid bermuatan negatif.
CH 3 CH 3 O O HO H CH 2 O O Gambar 4. 3,19  -  isopropiliden andrografolid (Poerwono et al. , 2007).
Gugus pelindung harus memiliki syarat- syarat tertentu, yaitu dapat mudah dimasukkan dan dihilangkan dengan reagen non toksik tanpa mempengaruhi gugus fungsi lain dari suatu molekul dan harus tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsi yang tidak dilindungi (Warren and Paul, 2008). Poerwono et al (2007)  menggunakan reagen 2,2-dimetoksipropana dan katalis PPTS dalam pelarut campur benzen: dimetil  sulfoksida (9:1) yang direaksikan pada suhu ruang dibawah atmosfer  N 2 untuk membuat gugus pelindung pada andrografolid. Proteksi gugus hidroksil dengan menggunakan 2,2-dimetoksipropana menghasilkan sebuah gugus asetonida yang stabil terhadap basa tetapi tidak terhadap asam. Gugus asetonida juga stabil terhadap serangan nukleofil, organologam, hidrogenasi katalitik hidrida, dan zat pengoksidasi (Warren and Paul, 2008). Esterifikasi pada alkohol dan fenol lebih sering dilakukan dengan menggunakan turunan dari asam karboksilat seperti anhidrida asam dan halida asam dibandingkan dengan menggunakan asam karboksilat karena lebih reaktif. Reaksi esterifikasi dengan menggunakan anhidrida asam atau halida asam dibantu dengan adanya amina tersier seperti trietilamina dan piridin (Hajipour and Mazloumi, 2006). Untuk menjalankan reaksi esterifikasi, diperlukan sebuah katalis diantaranya yaitu 4- (Dimethylamino) pyridine (DMAP), tributilfosfin, dan baru-baru ini iodin telah dilaporkan dapat dijadikan sebagai katalis yang berguna untuk esterifikasi alkohol. Selain itu, untuk memproteksi gugus hidroksil juga diperlukan sebuah katalis diantaranya pyridinium p-toluenesulfonate (PPTS), asam lewis seperti seng klorida, kobalt klorida, dan skandium trifilmometansulfonat (Hajipour and Mazloumi, 2006). Dalam penelitiannya, setelah gugus hidroksil C-3 dan C-19 diproteksi, Poerwono et al (2007)  mereaksikan andrografolid yang telah terproteksi dengan anhidrida asam yakni anhidrida asetat dan amina tersier yakni piridin dibawah atmosfer N 2 . Diperoleh senyawa 14-O- asetil-3,19-isopropiliden andrografolid (Gambar 5) dari hasil reaksi dengan rendemen sebesar 86%. Senyawa 14-O-asetil-3,19 isopropiliden andrografolid memiliki aktivitas antitumor yang lebih baik terhadap sel kanker payudara (MCF-7)
daripada andrografolid yang ditunjukkan dengan nilai IC 50 sebesar  3,13  μM,  sedangkan  nilai  IC 50 andrografoli d  adalah  6,25  μM.  Keberadaan substituen yang melindungi gugus hidroksil pada C-3 dan C-19 juga berperan dalam meningkatkan aktivitas sitotoksik 14-O-asetil-3,19-isopropiliden andrografolid  (Poerwono et al. , 2007). Hal ini dibuktikan dalam penelitiannya bahwa gugus hidroksil C-3 dan C-19  yang tidak dilindungi memiliki aktivitas sitotoksik yang lebih rendah dengan nilai IC 50 sebesar 6,25 μM.
CH 3 CH 3 O O O H CH 2 O O C O H 3 C
Gambar 5. 14-O-asetil-3,19-isopropiliden andrografolid (Poerwono et al. , 2007).
Selain aktif terhadap sel kanker payudara, menurut penelitian Devendar et al (2015), senyawa 14-O-asetil-3,19-isopropiliden andro- grafolid juga memiliki aktivitas yang lebih poten daripada andrografolid terhadap garis sel kanker HeLa, B-16, dan A549 dengan nilai IC 50 terhadap masing- masing  sel  kanker  sebesar  4,43  μg/mL, 4,01  μg/mL,  dan  3,34  μg/mL.  Sedangkan  nilai IC 50 andrografolid  terhadap ketiga garis sel kanker tersebut adalah 10,42  μg/mL, 7,54 μg/mL, dan 9,71 μg/mL (Devendar et al. , 2015). Pada penelitian Hsu et al (2016)  juga, senyawa turunan andrografolid dengan kelompok hidrofobik berukuran besar pada posisi C-19 dan kelompok asetil pada posisi C-14 menunjukkan aktivitas sitotoksik yang lebih tinggi terhadap sel kanker dibandingkan andrografolid (Hsu et al. , 2016). Pada penelitiannya, diperoleh senyawa 14- O-asetil-3,19-isopropiliden andrografolid yang kemudian dideproteksi dengan menggunakan campuran asam asetat-air (7:3) sehingga menghasilkan senyawa 14-O-asetil andrografolid (Gambar 6) dengan rendemen sebesar 83%. Senyawa 14-O-asetil andrografolid yang telah disintesis oleh Hsu et al (2016) dengan metode reflux selama 1,5 jam memiliki sifat fisikokimia yang lebih baik dari andrografolid.
CH 3 CH 3 HO O O H CH 2 HO O C O H 3 C
Gambar 6. 14-O-asetil andrografolid (Hsu et al. , 2016; Chen, Tan and Huang, 2010).
Untuk meyakinkan bahwa produk yang di- inginkan sudah diperoleh, dilakukan karakterisasi dengan menggunakan 13 C-NMR. Pada 13 C-NMR, jika produk dibandingkan dengan andrografolid, didapatkan  dua  sinyal  karbon  tambahan  pada  δ 171,5 (C=O) dan 20,6 (-CH3). Selain itu, sinyal C- 14  (δ  66.7)  dari  andrografolid  bergeser  ke downfield sebesar 2,6 ppm serta pada atom karbon C- 13  (δ  129.8)  dan  C - 15  (δ  76.1)  me - ngalami resonansi karena atom karbon tetangganya, sehingga masing-masing bergeser ke upfield sebesar 4,1 dan 3,0 ppm, hal ini menunjukkan bahwa gugus asil melekat pada – OH di C-14 (Chen, Tan and Huang, 2010). Disamping memiliki aktivitas sebagai antitumor, menurut penelitian Aromdee (2012), senyawa 14-O-asetil andrografolid juga memiliki aktivitas sebagai antibakteri yang aktif melawan bakteri gram positif, yakni Bacillus subtilis dengan MIC dan  MBC  sebesar  31,25  μM.  Mem - perlakukan Bacillus subtilis dengan 14-O-asetil andrografolid pada empat kali nilai MIC (125 μM) selama 4 jam menghasilkan pembentukan agregat sitoplasma yang besar, pemanjangan sel dengan pemisahan sel abnormal, disintegrasi  sitoplasma dan akhirnya lisis sel (Aromdee , 2012). Proteksi terhadap gugus hidroksil C-3 dan C-19 dengan menggunakan 2,2-dimetoksipropana dan deproteksi dengan menggunakan campuran asam asetat-air (7:3) juga dilakukan oleh Das et al (2010) dan Venkat, Patil and Patil (2014). Pada penelitian Das et al (2010), digunakan katalis 4-dimetilaminopiridin, pelarut dikloro- metan, serta reaktan anhidrat suksinat dan anhidrat glutarik sebagai masing-masing  reaktan untuk menghasilkan dua senyawa turunan andrografolid (Gambar 7). Reaksi dilakukan pada suhu ruang selama 4 sampai 6 jam sehingga diperoleh dua senyawa  turunan andrografolid yang memiliki aktivitas antikanker yang lebih baik daripada andrografolid.
H 3 C CH 3 HO O O H O CH 2 HO O HO 2 C CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO O CO 2 H
Gambar 7. Senyawa turunan C-14 ester andro- grafolid (Das et al. , 2010).
Kedua senyawa tersebut masing-masing memiliki  rendemen sebesar 72% dan 88% serta memiliki aktivitas sitotoksik terhadap sel kanker leukemia (U937, THP1, dan K562) dengan nilai IC 50 masing-masing senyawa adalah 5,47 μ M; 5,84 μ M; 25,30 μ M dan 6,27 μ M; 5,68 μ M; 41,12 μ M. Sedangkan nilai IC 50 andrografolid terhadap U937, THP1, dan K562 adalah 12,87 μ M; 6,69 μ M; dan 41,85 μ M. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa aktivitas sitotoksik kedua senyawa turunan C-14 ester andrografolid lebih baik daripada andrografolid karena memiliki nilai IC 50 yang lebih rendah (Das et al. , 2010). Sedangkan pada penelitian Venkat, Patil and Patil (2014), setelah didapatkan andrografolid yang telah terproteksi, kemudian direaksikan dengan beberapa alkil sulfonil halida  dengan penambahan basa diisopropiletil amina dalam pelarut diklorometana selama 3-4 jam untuk mendapatkan senyawa turunan sulfonil ester dan diuji aktivitas sitotoksiknya terhadap sel kanker paru-paru manusia (NCI-H187), leukemia K562, kanker payudara (MCF-7/ADR) dan adeno- karsinoma paru (A549).
Didapatkan senyawa turunan terbaik yaitu metilsulfonil-14-O-andrografolid (Gambar 8) de- ngan rendemen sebesar 73%. Senyawa tersebut memiliki aktivitas sitotoksik yang lebih baik dari- pada andrografolid. Metilsulfonil –  14  –  O  – andrografolid memiliki nilai IC 50 terhadap NCI- H187, K562, MCF-7, dan A549 masing-masing sebesar  6,26  μM,  5,97  μM,  11,30  μM,  dan  3,98 μM,  sedangkan  nilai  IC 50 andrografolid terhadap NCI-H187, K562, MCF-7, dan A549 masing- masing  sebesar  17,85  μM,  16,18  μM,  13,82  μM, dan 4,17 μM.
CH 3 CH 3 O O HO H CH 2 O O CH 3 CH 3 HO O O H CH 2 HO O S O O H 3 C
Gambar 8. 3,19-isopropiliden andrografolid menjadi metilsulfonil-14-O-andrografolid (Venkat, Patil and Patil, 2014).
Didapatkan pula tiga turunan senyawa lain yang mempunyai aktivitas sitotoksik terhadap NCI-H187 dan K562 yang lebih baik daripada andrografolid dengan rendemen sebesar 73%, yaitu senyawa etilsulfonil  -14-O-andrografolid (Gambar 9), vinilsulfonil -14-O-andrografolid (Gambar 10), dan trifluorometilsulfonil-  14-O- andrografolid (Gambar 11) dengan nilai IC 50 masing-masing senyawa terhadap NCI-H187 adalah sebesar 10,83 μM, 11,15 μM, dan 16,20 μM, sedangkan nilai IC 50 masing-masing senyawa terhadap  K562  adalah  sebesar  12,98  μM,  13,90 μM, dan 15,76 μM.
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO S O O H 3 C
Gambar 9. etilsulfonil-14-O-andrografolid (Venkat, Patil and Patil, 2014).
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO S O O H 2 C
Gambar 10. vinilsulfonil-14-O-andrografolid (Venkat, Patil and Patil, 2014).
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO S O O F F F
Gambar 11. trifluorometilsulfonil-14-O-andro- grafolid (Venkat, Patil and Patil, 2014).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Agarwal and Poonam (2015), senyawa metil- sulfonil-14-O-andrografolid dan etilsulfonil-14-O- andrografolid juga memiliki aktivitas sebagai antibakteri yang lebih poten daripada andro- grafolid terhadap bakteri gram positif yakni S. aureus dan B. subtilis serta bakteri gram negatif yakni E. coli dan K. pneumoniae. Didapatkan nilai MIC metilsulfonil-14-O-andrografolid dan etilsul- fonil-14-O-andrografolid  terhadap  bakteri gram positif yakni S. aureus dan B. subtilis masing- masing  sebesar  5  μg/mL;  2,5  μg/mL  dan  2,5 μg/mL;  5  μg/mL.  Sedangkan  nilai  MIC  kedua senyawa tersebut terhadap bakteri gram negatif yakni E. coli dan K. pneumoniae masing-masing sebesar  2,5  μg/mL;  5  μg/mL  dan  5  μg/mL;  5 μg/mL.  Andrografolid  memiliki  nilai  MIC  yang lebih tinggi dibandingkan dengan kedua senyawa turunan  sulfonil ester tersebut. Nilai MIC andro- grafolid terhadap bakteri gram positif dan bakteri gram negatif yang telah disebutkan diatas yakni sebesar 15 μg/mL;  5  μg/mL  dan  10  μg/mL;  15 μg/mL (Agarwal and Singh, 2015).
Selain kedua senyawa turunan sulfonil ester tersebut, Jiang et al (2009) juga telah mensintesis senyawa turunan andrografolid yang memiliki aktivitas sebagai antibakteri. Contohnya yaitu senyawa 14- α -lipoil andrografolid (Gambar 12) dan 14-(4-Nitrosinnamoil) andrografolid (Gambar 13). Kedua senyawa tersebut disintesis oleh Jiang et al (2009) dengan cara memproteksi gugus hidroksil C-3 dan C-19 terlebih dahulu. Setelah didapatkan andrografolid yang telah terproteksi, untuk memperoleh  senyawa  14- α -lipoil andro- grafolid  perlu me reaksikan  asam  α -lipoat, etil kloroformat, dan trietilamin dalam pelarut diklorometan  selama 1 jam pada suhu 0°C lalu direaksikan dengan andrografolid yang telah terproteksi selama 48 jam  sehingga diperoleh rendemen sebesar 64%.  Sedangkan  untuk mem- peroleh  senyawa  14-(4-Nitrosinnamoil) andro- grafolid  diperlukan  asam 4-nitrosinamat,  etil kloroformat,  trietilamin,  dan pelarut dikloro- metan  yang  direaksikan selama 1 jam pada suhu 0°C. Setelah itu, direaksikan dengan andro- grafolid yang telah terproteksi selama 48 jam sehingga diperoleh rendemen sebesar 79%.
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO S S O Gambar 12. 14- α -lipoil andrografolid (Jiang et al. , 2009).
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO O O 2 N
Gambar 13. 14-(4-Nitrosinnamoil) andrografolid (Jiang et al. , 2009).
Senyawa 14- α -lipoil andrografolid dan 14- (4-Nitrosinnamoil) andrografolid aktif melawan Staphylococcus aureus termasuk strain resisten methicillin yaitu MRSA5676 dan MRSA5677. Sebaliknya, andrografolid tidak aktif melawan S. aureus yang ditandai dengan diameter zona hambat yang kurang dari 4 mm. Untuk menentukan apakah senyawa yang dimodifikasi dapat menghambat secara langsung pertumbuhan bakteri atau tidak, Jiang et al (2009) meng- gunakan metode pengukuran  diameter zona hambat untuk mengukur penghambatan per- tumbuhan S. aureus. Didapatkan hasil bahwa senyawa 14- α -lipoil andrografolid dan 14-(4-
Nitrosinnamoil) andrografolid lebih kuat daripada andrografolid untuk melawan beberapa strain bakteri. Senyawa 14- α -lipoil andrografolid dan 14- (4-Nitrosinnamoil) andrografolid menghambat pertumbuhan S. aureus secara langsung dan diperoleh diameter zona hambat masing-masing senyawa terhadap MRSA5676 yaitu 6,9 ± 0,80 mm dan 8,1 ± 0,64 mm sedangkan diameter zona hambat masing-masing senyawa terhadap MRSA5677 yaitu 4,1 ± 0,77 mm dan 6,4 ± 0,42 mm (Jiang et al. , 2009). Menurut  Aromdee (2012)  senyawa 14- α - lipoil andrografolid merupakan turunan senyawa yang dapat diterapkan secara luas.  Asam lipoat adalah asam yang mengandung dua atom sulfur pada cincin siklopentana. Sulfur mudah ter- oksidasi dan merupakan antioksidan yang kuat. Asam lipoat adalah senyawa alami terkenal yang mengubah glukosa menjadi energi dan menyerang radikal bebas. Turunannya sangat aktif terhadap beberapa bakteri, virus dan merupakan inhibitor α -glukosidase. Dari berbagai aktivitas 14- α -lipoil andrografolid, substitusi dengan konstituen aktif seperti asam lipoat merupakan tren baru dalam modifikasi andrografolid. Menurut Aromdee (2012), senyawa 14- α -lipoil andrografolid juga memiliki aktivitas anti-HIV dan antidiabetes yang lebih poten dibandingkan dengan andrografolid. Sedangkan menurut penelitian (Wang et al. , 2010), senyawa 14- α -lipoil andrografolid ini hampir sepenuhnya menekan ekspresi protease pada konsentrasi 0,5 mM. Protease adalah faktor virulensi yang diproduksi dan diekskresikan oleh bakteri di bawah kontrol jalur pensinyalan (Wang et al. , 2010). Selain itu, senyawa 14- α -lipoil andrografolid memiliki aktivitas yang sepuluh kali lebih poten daripada andrografolid dalam menghambat aktivasi NF- κB  dalam  sel  RIN -m karena  asam  α -lipoat memiliki penghambatan yang kuat terhadap aktivasi NF- κB (Yao et al. , 2012). Patil et al (2018) juga mensintesis senyawa turunan andrografolid yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri S. aureus. Senyawa tersebut yaitu andrografolid-14-propionat (Gam- bar 14 )  dengan  nilai  MIC  sebesar  4  μg/mL  dan andrografolid-14-kaproat  (Gambar 15) dengan nilai  MIC  sebesar  16  μg/mL. Senyawa andro- grafolid-14-propionat dihasilkan dengan mereak- sikan vinil propionat dengan andrografolid dalam pelarut aseton pada suhu 55°C selama 5 jam. Sedangkan senyawa andrografolid-14-kaproat dihasilkan dengan mereaksikan vinil dekanoat dengan andrografolid dalam pelarut aseton pada suhu 55°C selama 5 jam.
Esterifikasi yang dilakukan selama 5 jam pada gugus hidroksil C-14 ini meningkatkan potensi andrografolid sebagai antibakteri, dimana nilai MIC andrografolid terhadap bakteri S. aureus menurut  Patil et al (2018) yaitu >128 μg/mL  yang  dianggap  tidak  aktif  k arena nilai MICnya terlalu tinggi (Patil et al. , 2018).
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO C 2 H 5 O
Gambar 14. Andrografolid-14-propionat (Patil et al. , 2018).
CH 3 CH 3 HO O O H O CH 2 HO C 9 H 19 O Gambar 15. Andrografolid-14-kaproat
(Patil et al. , 2018)
KESIMPULAN Berdasarkan penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa modifikasi terhadap gugus hidroksil C-14 dapat meningkatkan potensi dari
aktivitas biologis andrografolid yang dilihat dari nilai IC 50 maupun nilai MIC dan MBC yang lebih kecil jika dibandingkan dengan andrografolid.

## DAFTAR PUSTAKA
Agarwal, D. and Singh, P. 2015. Synthesis, characterization and antibacterial activity of c ( 14 ) -sulfonyl ester-type andrographolide derivatives. Journal of Global Biosciences 4(5): 2348–2354.
Aromdee, C. 2012. Modifications of andrographolide to increase some biological activities. Expert Opinion on Therapeutic Patents . 22(2): 169–180. Bharati, B. D. et al. 2011. Pharmacological Activity of Andrographis Paniculata. Pharmacologyonline 2: 1–10.
Chao, W. W. and Lin, B. F. 2010. Isolation and identification of bioactive compounds in Andrographis paniculata (Chuanxinlian). Chinese Medicine 5: 1–15.
Chen, Y. Y. et al. 2013. Andrographolide, a novel NF-  B inhibitor, induces vascular smooth muscle cell apoptosis via a ceramide-p47phox-ROS signaling cascade. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2013. doi: 10.1155/2013/821813.
Chen, Z. G., Tan, R. X. and Huang, M. 2010. Efficient regioselective acylation of andrographolide catalyzed by immobilized Burkholderia cepacia lipase.
Process Biochemistry 45(3): 415–418. doi: 10.1016/j.procbio.2009.09.022. Das, B. et al. 2010. Synthesis, cytotoxicity, and structure- activity relationship (SAR) studies of andrographolide analogues as anti-cancer agent. Bioorganic and Medicinal
Chemistry Letters
20(23): 6947–6950. doi: 10.1016/j.bmcl.2010.09.126.
Devendar, P. et al. 2015. Synthesis and evaluation of anticancer  activity of novel andrographolide derivatives. MedChemComm 6(5): 898–904. doi: 10.1039/c4md00566j. Hajipour, A. R. and Mazloumi, G. 2006. An efficient and simple procedure for preparation of esters and anhydrides from acid chlorides in the presence of 1 , 4- diazabicyclo [ 2 . 2 . 2 ]. Synthetic Communications 32(1): 23–30. Hsu, Y. H. et al. 2016. Development of a bifunctional andrographolide-based chemical probe for pharmacological study. PLoS ONE 11(4): 1–13. doi: 10.1371/journal.pone.0152770.
Jayakumar, T. et al. 2013. Experimental and clinical pharmacology of andrographis paniculata and its major bioactive phytoconstituent andrographolide. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2013. doi: 10.1155/2013/846740.
Jiang, X. et al. 2009. Synthesis and evaluation of antibacterial activities of andrographolide analogues. European Journal of
Medicinal Chemistry
44(7): 2936–2943. doi: 10.1016/j.ejmech.2008.12.014.
Jin, L. et al. 2011. Andrographolide attenuates tumor necrosis factor-alpha-induced insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes. Molecular and Cellular Endocrinology 332(1–2): 134–139. doi: 10.1016/j.mce.2010.10.005.
Kawabata, Y. et al. 2011. Formulation design for poorly water- soluble drugs based on biopharmaceutics classification system: Basic approaches and practical applications’, International
Journal of Pharmaceutics
420(1): 1–10. doi:
10.1016/j.ijpharm.2011.08.032. Kumar, G. et al. 2019. Andrographolide: Chemical modification and its effect on biological activities. Bioorganic Chemistry 95: 103511. doi: 10.1016/j.bioorg.2019.103511.
Lee, M. J. et al. 2010. Andrographolide and 14-deoxy-11,12- didehydroandrographolide from Andrographis paniculata attenuate high glucose-induced fibrosis and apoptosis in murine renal mesangeal cell lines.
Journal of Ethnopharmacology 132(2): 497–505. doi: 10.1016/j.jep.2010.07.057. Li, F. et al. 2018. Discovery and preliminary SAR of 14-aryloxy- andrographolide derivatives as antibacterial agents with immunosuppressant activity. RSC Advances 8(17): 9440– 9456. doi: 10.1039/c8ra01063c.
Li, L. et al. 2015. In situ imaging and proteome profiling indicate andrographolide is a highly promiscuous compound. Scientific Reports . 5: 1–9. doi: 10.1038/srep11522.
Liang, Z. et al. 2014. Synthesis and preliminary biologic activity evaluation of nitric oxide-releasing andrographolide derivatives in RIN-m cells. Chemical and Pharmaceutical Bulletin 62(6): 519–523. doi: 10.1248/cpb.c13-00959.
Lim, J. C. W. et al. 2012. Andrographolide and its analogues: Versatile bioactive molecules for combating inflammation and cancer. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology 39(3): 300–310. doi: 10.1111/j.1440- 1681.2011.05633.x.
Liu, L. et al. 2020. Synthesis and structure anti-inflammatory activity relationships studies of andrographolide derivatives.
Natural Product Research 34(6): 782–789. doi:
10.1080/14786419.2018.1501689.
Low, M. et al. 2015. An in vitro study of anti-inflammatory activity of standardised Andrographis paniculata extracts and pure andrographolide. BMC Complementary and Alternative Medicine 15(1): 1–9. doi: 10.1186/s12906-015-0525-7.
Maiti, K. et al. 2010. Enhancing bioavailability and hepatoprotective activity of andrographolide from Andrographis paniculata, a well-known medicinal food, through its herbosome. Journal of the Science of Food and Agriculture 90(1): 43–51. doi: 10.1002/jsfa.3777.
Megantara, S. et al. 2017. In silico study of andrographolide and its derivatives as hiv-1 protease inhibitors for anti-hiv / aids drug discovery. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences 8(1S): 222–228.
Pandeti, S. et al. 2013. Synthesis of new andrographolide derivatives and evaluation of their antidyslipidemic, LDL- oxidation and antioxidant activity. European Journal of Medicinal Chemistry
69:  439–448. doi:
10.1016/j.ejmech.2013.09.002.
Patil, H. S. et al. 2018. Regioselective and efficient enzymatic synthesis of antimicrobial andrographolide derivatives. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 28(6): 1132– 1137. doi: 10.1016/j.bmcl.2018.01.007.
Poerwono, H. et al. 2007. Structure Modification of Andrographolide To Improve Its Potency As Anticancer. Indonesian Journal of Chemistry 7(2): 202–207. doi: 10.22146/ijc.21699.
Preet, R. et al. 2014. Synthesis and biological evaluation of andrographolide analogues as anti-cancer agents. European Journal of Medicinal Chemistry 85: 95–106. doi:
10.1016/j.ejmech.2014.07.088.
Sharma, S., Sharma, Y. P. and Bhardwaj, C. 2018. HPLC quantification of andrographolide in different parts of Andrographis paniculata (Burm.f.) Wall. ex Nees. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 7(3): 168–171.
Shen, T. et al. 2013. AP-1/IRF-3 targeted anti-inflammatory activity of andrographolide isolated from andrographis paniculata. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2013. doi: 10.1155/2013/210736.
Shrivastava, N., Varma, A. and Padh, H. 2011. Andrographolide: A new plant-derived antineoplastic entity on horizon. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine , 2011. doi: 10.1093/ecam/nep135.
Sirion, U. et al. 2012. New substituted C-19-andrographolide analogues with potent cytotoxic activities’,
Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters
22(1): 49–52. doi: 10.1016/j.bmcl.2011.11.085.
Tang, C. et al. 2011. Design, synthesis, and biological evaluation of andrographolide derivatives as potent hepatoprotective agents. Chemical Biology and Drug Design 83(3): 324–333. doi: 10.1111/cbdd.12246.
Tang, C. et al. 2012. Synthesis and biological evaluation of andrographolide derivatives as potent anti-HIV agents. Archiv der Pharmazie 345(8): 647–656. doi:
10.1002/ardp.201200008.
Uttekar, M. M. et al. 2012. European journal of medicinal chemistry anti-hiv activity of semisynthetic derivatives of andrographolide and computational study of hiv-1 gp120
protein binding. European Journal of Medicinal Chemistry 56: 368–374. doi: 10.1016/j.ejmech.2012.07.030.
Venkat, R. P., Patil, V. and Patil, R. 2014. Novel Andrographolide Derivatives and Their in Vitro Cytotoxic Activity. International Journal of Pharma Sciences and Research 5(05): 193–197. Warren, S. and Paul W. 2008. Organic Synthesis: The Disconnection Approach 2nd Edition. United Kingdom: John Wiley & Sons, Inc. Wang, B. et al. 2012. Synthesis and Preliminary Anti-HIV Activities of Andrographolide Derivatives. Medicinal Chemistry 8: 293–298.
Wang, Z. et al. 2010. Design, synthesis and antibacterial activity of novel andrographolide derivatives. Bioorganic and Medicinal Chemistry 18(12): 4269–4274. doi: 10.1016/j.bmc.2010.04.094. Wang, Z., Chen, Y. and Wu, F. 2016. Oligo-polyethene glycol (PEG)-modified 14-deoxy-11,12-didehydroandrographolide derivatives: Synthesis, solubility and anti-bacterial activity. Tetrahedron 72(18): 2265–2270. doi: 10.1016/j.tet.2016.03.025.
Wu, Z. W. et  al. 2013. Improved inhibitory activities against tumor-cell migration and invasion by 15-benzylidene substitution derivatives of andrographolide. Bioorganic and
Medicinal Chemistry Letters 23(23): 6421–6426. doi: 10.1016/j.bmcl.2013.09.049.
Wuts, Peter G.M. 2014. Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis Fifth Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc.
Xu, J. et al. 2012. Synergetic effect of Andrographis paniculata polysaccharide on diabetic nephropathy with andrographolide. International Journal of Biological Macromolecules 51(5): 738–742. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2012.06.035.
Xu, M. et al. 2019. Evaluation of andrographolide-based analogs derived from andrographis paniculata against mythimna separata walker and tetranychus cinnabarinus boisduval.
Bioorganic Chemistry . 86: 28–33. doi: 10.1016/j.bioorg.2019.01.020.
Yan, Y., Fang, L. H. and Guan H. D. 2018. Andrographolide. Natural Small Molecule Drugs from Plants 2018: 357–362. Yao, H. et al. 2012. Reaction characteristics of andrographolide and its analogue AL-1 with GSH, as a simple chemical simulation of NF- κB inhibition. Molecules 17(1): 728–739. doi: 10.3390/molecules17010728.
Zhang, C. et al. 2013. Preventive effects of andrographolide on the development of diabetes in autoimmune diabetic NOD mice by inducing immune tolerance. International
Immunopharmacology 16(4): 451–456. doi: 10.1016/j.intimp.2013.05.002.