Dialil disulfida

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Lompat ke: navigasi, cari
Dialil disulfida
Gambar
Gambar
Identifikasi
Nomor CAS 2179-57-9
PubChem 16590
KEGG C08369
ChEBI 4488
ChemSpider 15730
SMILES S(SC\C=C)C\C=C
InChI 1/C6H10S2/c1-3-5-7-8-6-4-2/h3-4H,1-2,5-6H2
Sifat
Rumus molekul C6H10S2
Massa molar 146,28 g/mol
Penampilan cairan jernih kekuningan berbau bawang putih kuat[1]
Densitas 1,01 g/cm3[2]
Titik didih 180ºC
Kelarutan dalam air larut dalam etanol dan minyak[1]
Bahaya
Frasa-R 22-36/37/38
Frasa-S 22-36/37/38
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku
pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa)

Sangkalan dan referensi

Dialil disulfida (DADS atau 4,5-dithia-1,7-oktadiena) adalah suatu senyawa organosulfur yang terdapat pada bawang putih dan beberapa tumbuhan dari genus Allium lainnya.[3] Terdapat bersama dialil trisulfida dan dialil tetrasulfida, DADS adalah salah satu komponen utama dari minyak atsiri bawang putih. Berbentuk cairan kekuningan yang tidak larut dalam air dan mempunyai bau bawang putih yang kuat. Senyawa ini dihasilkan selama dekomposisi alisin, yang dibebaskan selama penghancuran bawang putih dan tumbuhan lain yang termasuk famili Alliaceae. Dialil disulfida memiliki banyak manfaat kesehatan, tetapi juga suatu alergen yang menyebabkan alergi bawang putih. Dalam bentuk encernya, ini digunakan sebagai zat perisa dalam makanan. DADS terdekomposisi dalam tubuh manusia menjadi senyawa lain seperti alil metil sulfida.

Sejarah[sunting | sunting sumber]

Pada tahun 1844, Theodor Wertheim melakukan pemisahan dengan cara distilasi uap suatu zat berbau sengak dari bawang putih dan diberi nama "alil sulfur." Namun, baru pada tahun 1892 Friedrich Wilhelm Semmler mengidentifikasi dialil disulfida sebagai salah satu komponen minyak distilasi bawang putih. Prekursor alami dialil disulfida, alisin, ditemukan pada tahun 1944 oleh Chester J. Cavallito dan John Hays Bailey. Pada tahun 1947, A. Stoll dan E. Seebeck menemukan bahwa alisin dapat diproduksi dari derivat sisteina yaitu alliin menggunakan enzim alliinase.[3][4]

Keberadaan[sunting | sunting sumber]

Dialil disulfida dan trisulfida diproduksi melalui dekomposisi alisin, yang dibebaskan selama pemecahan sel tumbuhan Alliaceae, terutama bawang putih. Rendemen dialil disulfida adalah yang tertinggi dari hasil distilasi uap umbi bawang putih dengan kandungan sebesar 2 %berat dari minyak yang kaya dialil disulfida. Dialil disulfida dapat juga diekstraksi dari daun bawang putih, tetapi kandungan minyaknya sangat rendah, hanya 0,06 %berat.[5][6]

Ekstraksi dan representasi[sunting | sunting sumber]

Pada skala industri, dialil disulfida diproduksi dari natrium disulfida dan alil bromida atau alil klorida pada temperatur 40–60 °C dalam atmosfer gas inert; natrium disulfida dihasilkan secara in situ dengan mereaksikan natrium sulfida dengan belerang. Reaksi bersifat eksotermik dan 88% efisiensi teoritisnya pada praktiknya telah terpenuhi.[7]

Diallyldisulfid formation.png
Kuantitas yang lebih kecil dapat disintesis dari bahan awal yang sama, tetapi dilakukan di udara terbuka dan menggunakan tetrabutilamonium bromida sebagai katalis. Rendemen yang dihasilkan di bawah 82%.[8] Masalah utama, baik sintesis industrial dan ekstraksi dari tumbuhan, adalah pemisahan dialil disulfida dari sulfidanya yang lebih tinggi (dialil trisulfida (DATS), dsb). Mereka memiliki sifat fisika yang sangat serupa dan oleh karena itu, produk komersialnya hanya mengandung 80% dialil disulfida. Perubahan alisin menjadi dialil disulfida dan trisulfida berlangsung cepat pada temperatur di atas 37 °C.[9]

Sifat-sifat[sunting | sunting sumber]

Karakteristik fisika[sunting | sunting sumber]

Dialil disulfida mempunyai bau bawang putih yang kuat. Berupa cairan jernih kekuningan dengan titik didih antara 138–139 °C (untuk kemurnian 80%) dan mempunyai titik nyala pada 50 °C. Memiliki massa jenis sekitar 1,0 g/mL dengan tekanan uap 1 mmHg pada 20 °C. Sifatnya yang non-polar menyebabkan dialil disulfida tidak larut dalam air tetapi larut dalam lemak, minyak, lipid, dan pelarut-pelarut non-polar seperti heksana dan toluena.[1][2]

Reaksi kimia[sunting | sunting sumber]

Dialil disulfida mudah dioksidasi menjadi alisin dengan hidrogen peroksida atau asam perasetat. Alisin dapat mengalami hidrolisis menghasilkan dialil disulfida dan trisulfida. Reaksi dialil disulfida dengan belerang cair menghasilkan campuran yang mengandung dialil polisulfida dengan 22 atom belerang pada rantai utamanya.[3][10] Ketika dialil disulfida dipanaskan ia terdekomposisi menghasilkan campuran kompleks. Ikatan karbon-belerang dialil disulfida adalah 16 Kal mol−1 lebih lemah daripada ikatan belerang-belerang (46 Kal mol−1 vs 62 Kal mol−1), dengan konsekuensi bahwa pada pemansan, dialil disulfida menghasilakn radikal alilditio (AllSS•), yang jika diadisi pada ikatan rangkap dialil disulfida diikuti dengan fragmentasi dan reaksi berkelanjutan menghasilkan sejumlah senyawa organosulfur, yang banyak ditemukan dalam minyak bawang putih sebagai senyawa renik.[3][11] Dengan adanya katalis, dialil disulfida dapat bereaksi dengan alkil halida membentuk 1-alkiltio-3-aliltio-1-propena dan 1,3-di(alkiltio)propena.[12]

Aplikasi[sunting | sunting sumber]

Dengan adanya katalis besi klorida atau tembaga klorida, atau belerang cair pada 120 °C,[3][13] dialil disulfida dapat digunakan sebagai prekursor untuk sintesis dialil polisulfida yang lebih tinggi (polisulfan). Dalam pertanian, dialil disulfida dan dialil polisulfida terkait menunjukkan aktivitas sebagai nematisida ramah lingkungan.[3] Dialil disulfida juga merupakan bahan dasar sintesis alisin. Dalam industri makanan, dialil disulfida digunakan untuk memperbaiki rasa daging, sayuran, dan buah-buahan.[1][14]

Kepentingan biologis[sunting | sunting sumber]

Bau dan rasa[sunting | sunting sumber]

Bau tak sedap dialil disulfida dirasakan melalui  transient receptor potential cation channel, member A1 (TRPA1). Saluran ion ini telah lama dikenal tidak hanya pada manusia dan hewan, tetapi juga pada fungi. Oleh karena itu, tumbuhan Alliaceae nampaknya mengembangkan mekanisme perlindungan dialil disulfida-TRPA1 untuk mencegah predator di awal evolusinya.[15][16]

Keracunan dan detoksifikasinya[sunting | sunting sumber]

Dialil disulfida adalah zat detoksifikasi sel yang efisien. Ia meningkatkan secara signifikan produksi enzim glutathione S-transferase (GST), yang mengikat toksin elektrofilik dalam sel. Oleh karena itu, bawang putih mendukung, misalnya, fungsi detoksifikasi sel hati (liver) secara in vitro dan melindungi sel syaraf dari tekanan oksidatif secara in vitro pula.[17][18][19][20][21][22][23][24] Efek detoksifikasi dapat mencegah gejala inflamasi. Ini telah dibuktikan melalui suatu studi pada mencit ketika diberi dialil disulfida ternyata ia terlindung dari keracunan pada sel intestinalnya. Studi ini juga menunjukkan bahwa efek samping tertentu dari minyak bawang putih dosis tinggi tidak diakibatkan oleh dialil disulfida.[25] Dengan mendukung aktivitas detoksifikasi dalam liver, dialil disulfida dapat digunakan untuk melindungi liver selama kemoterapi, misalnya terhadap detoksifikasi sianida.[26][27]

Efek antimikroba[sunting | sunting sumber]

Pembebasan senyawa organosulfur saat penghancuran sel tumbuhan Alliaceae mempunyai kepentingan besar, karena sifat antimikroba, insektisidal dan larvasidal senyawa tersebut.[28] Dialil disulfida, khususnya, adalah senyawa utama minyak bawang putih dalam menghambat pertumbuhan kapang dan bakteri. Ini juga mempunyai aksi melawan Helicobacter pylori yang dapat merusak lambung, meskipun tidak seefisien allicin.[29][30] Oleh karena efek antrimikrobanya, dialil sulfida, bersama-sama dengan tobramycin, dimasukkan ke dalam preparat yang digunakan untuk dekontaminasi selektif organ (misal, usus) sebelum pembedahan. Suatu studi klinis menunjukkan bahwa preparasi semacam ini mencegah endotoksemia pada operasi katup jantung.[31]

Melindungi dari kanker usus besar[sunting | sunting sumber]

Bawang putih dapat mencegah kanker usus besar,[32] dan beberapa studi mengungkapkan bahwa dialil disulfida adalah komponen utama yang bertanggung jawab aksi ini. Efeknya bergantung pada dosis yang diberikan seperti terlihat pada percobaan mencit.[33][34] Pengaruh dialil terhadap sel kanker jauh lebih kuat daripada sel normal.[35] Hal ini juga menghasilkan akumulasi kuat beberapa zat dan tergantung pada dosisnya, misalnya pada spesies oksigen reaktif, yang mengaktivasi enzim dan menyebabkan penghancuran sel kanker.[36]

Melindungi dari penyakit kardiovaskular[sunting | sunting sumber]

Terdapat bukti bahwa bawang putih dapat mencegah perkembangan penyakit kardiovaskular. Alasan yang mungkin untuk beberapa penyakit ini antara lain, aterosklerosis atau penyakit arteri koroner adalah stres oksidatif. Penyakit arteri koroner diturunkan oleh dialil disulfida dengan membantu detoksifikasi sel, seperti mekanisme lainnya.[4] Dengan mengaktivasi saluran ion TRPA1, dialil disulfida menyebabkan penurunan tekanan darah sesaat.[15]

Keselamatan[sunting | sunting sumber]

Dialil disulfida dapat mengiritasi kulit dan merupakan alergen. Terutama menyebabkan alergi bawang putih (dermatitis kontak alergi terhadap bawang putih). Alergi biasanya dimulai dari ujung jari dan tidak dapat dicegah dengan penggunaan sarung tangan karena dialil disulfida dapat menembus hampir semua jenis sarung tangan komersial.[37][38][39][40]

Median dosis letal (LD50) melalui mulut pada mencit adalah 260 mg per kg berat badan dan 3,6 g/kg melalui kulit. Jika sebanyak 5 g/kg (dosis tinggi) diletakkan pada kulit kucing menyebabkan kematian akibat anemia hemolitik.[1][41]

Dialil disulfida di udara atau darah dapat dideteksi dengan mudah dengan kromatografi gas.[42][43]

Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b c d e allyl disulfide
  2. ^ a b Diallyl disulfide at Sigma Aldrich
  3. ^ a b c d e f Block, E (2010). Garlic and Other Alliums: The Lore and the Science. Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85404-190-7.
  4. ^ a b Omar, SH (2007). "Historical, chemical and cardiovascular perspectives on garlic: A review". Pharmacognosy Reviews 1 (1): 80.
  5. ^ Lawson, L; Wang, Z; Hughes, B (2007). "Identification and HPLC Quantitation of the Sulfides and Dialk(en)yl Thiosulfinates in Commercial Garlic Products". Planta Medica 57(4): 363–370. doi:10.1055/s-2006-960119PMID 1775579.
  6. ^ Edris, A; Fadel, H (2002). "Investigation of the volatile aroma components of garlic leaves essential oil. Possibility of utilization to enrich garlic bulb oil". European Food Research and Technology 214 (2): 105–107. doi:10.1007/s00217-001-0429-2.
  7. ^ WIPO Patent WO/2006/16881
  8. ^ Yuan, X; Chen, X; Jiang, X; Nie, Y (2006). "Synthesis, characterization and bioactivity evaluation of diallyl disulfide". Journal of Central South University of Technology 13 (5): 515–518. doi:10.1007/s11771-006-0079-4.
  9. ^ Freeman, F; Kodera, Y (1995). "Garlic Chemistry: Stability of S-(2-Propenyl)-2-Propene-1-sulfinothioate (Allicin) in Blood, Solvents, and Simulated Physiological Fluids". Journal of Agricultural and Food Chemistry 43 (9): 2332–2338. doi:10.1021/jf00057a004.
  10. ^ Wang, K; Groom, M; Sheridan, R; Zhang, S; Block, E (2013). “Liquid Sulfur as a Reagent: Synthesis of Families of Polysulfanes with Twenty or More Sulfur Atoms with Characterization by Ultra Performance Liquid Chromatography–(Ag+)Coordination Ion Spray–Mass Spectrometry” J. Sulfur Chem. 34:55-66. doi:10.1080/17415993.2012.721368.
  11. ^ Block, E; Iyer, R; Grisoni, S; Saha, C; Belman, S; Lossing, FP (1988). "Lipoxygenase Inhibitors from the Essential Oil of Garlic. Markownikoff Addition of the Allyldithio Radical to Olefins". Journal of the American Chemical Society 110 (23): 7813–7827.doi:10.1021/ja00231a037.
  12. ^ Amosova SV et al. (1986) "Synthesis of 1-alkylthio-3-allylthio-1-propene by the reaction of allyl halides with dialllyl disulfide in the alkali-metal hydroxide-DMSO superbasic system"J. Org. Chem USSR (Engl Transl.) 22(5): 957–963. Abstract.
  13. ^ U.S. Patent 8,101,802
  14. ^ U.S. Patent 5,231,114
  15. ^ a b Bautista, DM; Movahed, P; Hinman, A; Axelsson, HE; Sterner, O; Högestätt, ED; Julius, D; Jordt, SE; Zygmunt, PM (2005). "Pungent products from garlic activate the sensory ion channel TRPA1". Proceedings of the National Academy of Sciences 102(34): 12248–12252. doi:10.1073/pnas.0505356102PMC 1189336.PMID 16103371.
  16. ^ Hile, AG; Shan, Z; Zhang, SZ; Block, E (2004). "Aversion of European starlings (Sturnus vulgaris) to garlic oil treated granules: garlic oil as an avian repellent. Garlic oil analysis by nuclear magnetic resonance spectroscopy". Journal of Agricultural and Food Chemistry 52(8): 2192–6. doi:10.1021/jf035181dPMID 15080619.
  17. ^ Germain, E; Chevalier, J; Siess, MH; Teyssier, C (2003). "Hepatic metabolism of diallyl disulphide in rat and man". Xenobiotica 33 (12): 1185–99.doi:10.1080/00498250310001636840PMID 14742141.
  18. ^ Tsai, CW; Yang, JJ; Chen, HW; Sheen, LY; Lii, CK (2005). "Garlic organosulfur compounds upregulate the expression of the pi class of glutathione S-transferase in rat primary hepatocytes". The Journal of Nutrition 135 (11): 2560–5. PMID 16251611.
  19. ^ Wu, CC; Sheen, LY; Chen, HW; Kuo, WW; Tsai, SJ; Lii, CK (2002). "Differential effects of garlic oil and its three major organosulfur components on the hepatic detoxification system in rats". Journal of Agricultural and Food Chemistry 50 (2): 378–83.doi:10.1021/jf010937zPMID 11782211.
  20. ^ Fukao, T; Hosono, T; Misawa, S; Seki, T; Ariga, T (2004). "The effects of allyl sulfides on the induction of phase II detoxification enzymes and liver injury by carbon tetrachloride". Food and chemical toxicology 42 (5): 743–9.doi:10.1016/j.fct.2003.12.010PMID 15046820.
  21. ^ Lemar, KM; Aon, MA; Cortassa, S; O'Rourke, B; Müller, CT; Lloyd, D (2007). "Diallyl disulphide depletes glutathione in Candida albicans: oxidative stress-mediated cell death studied by two-photon microscopy". Yeast 24 (8): 695–706. doi:10.1002/yea.1503.PMC 2292485PMID 17534841.
  22. ^ Hu, Y; Urig, S; Koncarevic, S; Wu, X; Fischer, M; Rahlfs, S; Mersch-Sundermann, V; Becker, K (2007). "Glutathione- and thioredoxin-related enzymes are modulated by sulfur-containing chemopreventive agents". Biological Chemistry 388 (10): 1069–81.doi:10.1515/BC.2007.135PMID 17937621.
  23. ^ Koh, SH; Kwon, H; Park, KH; Ko, JK; Kim, JH; Hwang, MS; Yum, YN; Kim, OH; et al. (2005). "Protective effect of diallyl disulfide on oxidative stress-injured neuronally differentiated PC12 cells". Brain Research. Molecular Brain Research 133 (2): 176–86.doi:10.1016/j.molbrainres.2004.10.006PMID 15710234.
  24. ^ Kim, JG; Koh, SH; Lee, YJ; Lee, KY; Kim, Y; Kim, S; Lee, MK; Kim, SH (2005). "Differential effects of diallyl disulfide on neuronal cells depend on its concentration".Toxicology 211 (1–2): 86–96. doi:10.1016/j.tox.2005.02.011PMID 15863251.
  25. ^ Chiang, YH; Jen, LN; Su, HY; Lii, CK; Sheen, LY; Liu, CT (2006). "Effects of garlic oil and two of its major organosulfur compounds, diallyl disulfide and diallyl trisulfide, on intestinal damage in rats injected with endotoxin". Toxicology and Applied Pharmacology]]213 (1): 46–54. doi:10.1016/j.taap.2005.08.008PMID 16274720.
  26. ^ Iciek, M; Marcinek, J; Mleczko, U; Włodek, L (2007). "Selective effects of diallyl disulfide, a sulfane sulfur precursor, in the liver and Ehrlich ascites tumor cells". European Journal of Pharmacology 569 (1–2): 1–7. doi:10.1016/j.ejphar.2007.04.055.PMID 17560567.
  27. ^ Iciek, M; Bilska, A; Ksiazek, L; Srebro, Z; Włodek, L (2005). "Allyl disulfide as donor and cyanide as acceptor of sulfane sulfur in the mouse tissues". Pharmacological Reports 57(2): 212–8. PMID 15886420.
  28. ^ Amonkar, SV; Banerji, A (1971). "Isolation and characterization of larvicidal principle of garlic". Science 174 (16): 1343–4. doi:10.1126/science.174.4016.1343.PMID 5135721.
  29. ^ Avato, P; Tursil, E; Vitali, C; Miccolis, V; Candido, V (2000). "Allylsulfide constituents of garlic volatile oil as antimicrobial agents". Phytomedicine : International Journal of Phytotherapy and Phytopharmacology 7 (3): 239–43. doi:10.1016/s0944-7113(00)80010-0PMID 11185736.
  30. ^ O'Gara, EA; Hill, DJ; Maslin, DJ (2000). "Activities of garlic oil, garlic powder, and their diallyl constituents against Helicobacter pylori". Applied and Environmental Microbiology66 (5): 2269–73. doi:10.1128/AEM.66.5.2269-2273.2000PMC 101489.PMID 10788416.
  31. ^ Yu, J; Xiao, YB; Wang, XY (2007). "Effects of preoperatively selected gut decontamination on cardiopulmonary bypass-induced endotoxemia". Chinese Journal of Traumatology 10 (3): 131–7. PMID 17535634.
  32. ^ World Cancer Research Fund/American Institute for Cancer Research: Food, Nutrition, Physical Activity and the Prevention of Cancer. 2nd Edition, 2007 (ISBN 0-97225222-3) S. pp.93–94 (PDF, 12 MB)
  33. ^ Milner, JA (2006). "Preclinical perspectives on garlic and cancer". The Journal of Nutrition 136 (3 Suppl): 827S–831S. PMID 16484574.
  34. ^ Yang, JS; Kok, LF; Lin, YH; Kuo, TC; Yang, JL; Lin, CC; Chen, GW; Huang, WW; et al. (2006). "Diallyl disulfide inhibits WEHI-3 leukemia cells in vivo". Anticancer research 26(1A): 219–25. PMID 16475702.
  35. ^ Huang, Z; Lei, X; Zhong, M; Zhu, B; Tang, S; Liao, D (2007). "Bcl-2 small interfering RNA sensitizes cisplatin-resistant human lung adenocarcinoma A549/DDP cell to cisplatin and diallyl disulfide". Acta Biochimica et Biophysica Sinica 39 (11): 835–43.doi:10.1111/j.1745-7270.2007.00356.xPMID 17989874.
  36. ^ Jo, HJ; Song, JD; Kim, KM; Cho, YH; Kim, KH; Park, YC (2008). "Diallyl disulfide induces reversible G2/M phase arrest on a p53-independent mechanism in human colon cancer HCT-116 cells". Oncology Reports 19 (1): 275–80. doi:10.3892/or.19.1.275.PMID 18097607.
  37. ^ Block, E (2009). Garlic and other alliums: the lore and the science. Royal Society of Chemistry. p. 228. ISBN 0-85404-190-7.
  38. ^ Horn, TD (2003). Dermatology, Volume 2. Elsevier Health Sciences. p. 305. ISBN 0-323-02578-1.
  39. ^ Garlic
  40. ^ Moyle, M; Frowen, K; Nixon, R (2004). "Use of gloves in protection from diallyl disulphide allergy". The Australasian Journal of Dermatology 45 (4): 223–5.doi:10.1111/j.1440-0960.2004.00102.xPMID 15527433.
  41. ^ EPA documents
  42. ^ documents of the U.S. Department of Labor Occupational Safety & Health
  43. ^ Sun, X; Guo, T; He, J; Zhao, M; Yan, M; Cui, F; Deng, Y (2006). "Simultaneous determination of diallyl trisulfide and diallyl disulfide in rat blood by gas chromatography with electron-capture detection". Die Pharmazie 61 (12): 985–8. PMID 17283653.