Alkaloid_pengantar Dayar Arbain

Alkaloid Pendahuluan Tumbuhan yang mengandung alkaloid telah digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan semenjak adanya peradaban (4000 SM). Teh

dan Ephedra di China Kopi dan candu di Timur Tengah Koka dan Kina di daerah Andes (Amerika) Lobelia di Yunani etc.

Walaupun pada waktu itu yang digunakan hanya simplisia atau air rebusan dan belum diketahui senyawa apa yang berkasiat

Batasan Dulunya istilah alkaloid digunakan karena kelompok senyawa yang dikenal terlebih dahulu adalah kelompok senyawa organik yang bersifat basa lemah. alkali = basa oid = menyerupai Dewasa ini diketahui banyak senyawa alkaloid yang tidak bersifat sebagai basa lemah tapi netral bahkan ada yang bersifat asam

Sejarah  Telah

digunakan untuk berbagai keperluan seperti obat perangsang, hipnotik/sedatif, minuman, racun dll.  Penggunaan dalam bentuk ekstrak alkohol (etanol) dipelopori oleh Galen di Yunani (600 sm)  Dikembangkan lebih lanjut oleh tabib-tabib Islam. ( al. Ibnu Sina)  Stork seorang Apoteker dari Austria mulai mendorong penggunaan ekstrak/tinktur dalam pengobatan “modern”.

Terdapatnya alkaloid  Umumnya

dari tumbuhan berbunga.  Juga ditemukan pada -bakteri (piosinanin dari Pseudomonas aeruginosa) -jamur (likopodin dari Claviseps purpurea), -serangga (saksitoksin ) -Biota laut, -mamalia (muskopiridin dari berang2 Kanada)

Terdapatnya alkaloid

 Bisa

terdapat pada seluruh bahagian tumbuhan tapi dengan kosentrasi pada bahagian2 tertentu Nikotin pada daun, Kinin pada kulit batang, emetin pada akar,  Biji tembakau tidak mengandung nikotin, nikotin ditemukan pada saat biji mulai berkecambah.  Ada yang terdapat dalam bentuk kompleks dengan senyawa lain sehingga baru bisa dideteksi setelah kompleks tersebut terurai.

Terdapatnya alkaloid (terbesar pada Angiospermae)

       

terutama pada famili Apocynaceae (Rauwolfia, Catharanthus) Rubiaceae (Kina, gambir, ipecac) Rutaceae Loganiaceae Leguminosae Solanaceae (Atropa, Datura, Nicotiana) Papaveraceae (Papaver) Compositae

Penelitian alkaloid dari bahan obat alam  





Derosene (1803) mendapatkan senyawa semi murni utama aktif dari candu kasar yang diberi nama narkotin. Serturner (1805) berhasil mendapatkan alkaloid murni pertama dari candu yang diberi nama morfin (Morpheus = Dewa Tidur Yunani) Pelletier dan Caventou (Fakultas Farmasi Paris) berhasil mengisolasi bahan obat penting (Striknin, emetin, brusin,piperin, kofein, kinin, colkisin dan koniin (dari racun helmlock yang digunakan untuk membunuh Socrates) Koniin ini merupakan alkaloid pertama yang dikarakterisasi (1870) dan disintesis (1886)

Penelitian alkaloid dari bahan obat alam (samb)

 Kajian

Kimia/aktifitas baru mulai memperlihatkan hasil pada abad ke XX (striknin diisolasi 1819, struktur baru diketahui pasti tahun 1946)  Dengan berkembangnya teknik isolasi kromatografi (1940-an) dan elusidasi struktur secara spektroskopi (1960-an) perkembangan IPTEK alkaloid berkembang pesat.  Dewasa ini telah dikenal lebih dari 7000 alkaloid dengan struktur kimia & bioaktifitas yang sangat beragam.

Klasifikasi 

Para ahli berusaha untuk memberikan batasan dan klasifikasi alkaloid tapi tidak ada yang benar2 memuaskan. Yang paling banyak diterima adalah klasifikasi dari Hegnauer yang membagi alkaloid berdasarkan prekursor biosintesis senyawa ini.

True alkaloid : -memperlihatkan berbagai bioaktifitas -Mengandung N- heterosiklik -Dibiosintesis dari asam amino -Dialam terdapat dalam bentuk garam dg asam organik (mis. Kinin, atropin dll) Protoalkaloid : -Berbentuk amina sederhana, N tidak dalam bentuk ikatan heterosiklik -Dibiosintesis dari asam amino, bersifat basa. -disebut juga amina biologis (mis: efedrin, meskalin) Pseudoalkaloid : tidak dibiosintesis dengan prekursor asam aminol -bersifat basa (Kofein)

Sifat Fisika Kimia Alkaloid

 Dialam

umumnya terdapat dalam bentuk garam.  Umumnya berbentuk kristal tidak bewarna, atau dalam bentuk garamnya berbentuk kristal.  Umumya tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut organik, sedangkan bentuk garamnya larut dalam air.  Alkaloid kuaterner dan glikosida tidak larut dalam pelarut organik tapi larut dalam air

Sifat Kimia Alkaloid  Umumnya

bersifat basa lemah. Tingkat kebasan tertinggi diberikan oleh kelompok unsur yang terikat dengan N yang bersifat sebagai penolak elektron spt : Amina sekunder, tersier alifatik , amina aromatik, dan amida. Alkaloid kuaterner malah bersifat sebagai asam.  Karena adanya unsur N yang mudah teroksidasi membentuk senyawa n-oksid, kestabilan tertinggi diberikan oleh garam asam kuat dari alkaloid dengan kebasaan yang relatif besar.

Deteksi alkaloid 

Alkaloid karena bioaktifitasnya dan struktus kimianya yang beragam memberikan tantangan tersendiri bagi ahli KBA.



Deteksi : Cara Wall : 20 g direfluks dengan EtOH, diuapkan, ditambahkan HCl 1%, larutan dipisahkan, dideteksi dengan pereaksi Mayer. Cara Kiang Douglas : Sampel dibasakan dengan ammonia, diekstrak dengan eter, ditarik dengan asam dideteksi dengan pereaksi Mayer. Cara Culvenor-Fitzgerald : Sampel segar (2 g), dipotong halus, digerus dengan bantuan pasir, dibasahkan dengan 10 ml CHCl3, ditambahkan 10 ml Kloroform Ammonia (0.05N), lapisan kloroform disaring, ditambahkan 1 ml H2SO4 2N, dikocok, lapisan asam diambil dan diteksi dengan penambahan pereaksi alkaloida.

Catatan Cara-cara diatas memiliki keungulan dan kelemahan  





Tidak semua alkaloid larut dalam eter/kloroform Tidak semua yang (+) dengan Mayer/Dragendorff adalah alkaloid beberapa jenis kumarin, terpenoid, asam amino juga (+) dengan perekasi alkaloid (reaksi (+) palsu), dan banyak juga alkaloid yang negatif dengan pereaksi diatas . Sampel kering akan (-) dengan metode Culvenor-Fitzgerald karena tidak larut dalam kloroform. Untuk di lapangan Metoda Culvenor-Fitzgerald relatif lebih praktis dan mungkin utk dilaksanakan.

Pereaksi pengendap al : Mayer, Wagner, Silikowlframat dll Pereaksi warna al : Dragendorff , silikowolframat, dll

Isolasi Ekstraksi beradasarkan sifat kimia dan fisikanya metoda ekstraksi alkaloid ini sangat beragam. syaratnya :  Kalau mungkin tidak mahal  Bisa mengekstrak dengan baik dengan cepat.  Memberikan pemisahan pendahuluan (fraksionasi) yang baik  Tidak merusak senyawa yang akan diisolasi

Ekstraksi   

Biasanya digunakan pelarut polar (MeOH atau EtOH) Kalau senyawa belum dikenal biasanya digunakan metoda maserasi atau Kalau alkaloidnya stabil bisa juga dilakukan dengan menggunakan Sokhlet

Fraksionasi  Untuk menyederhanakan campuran biasanya dilakukan fraksionasi. (berdasarkan keasaman, kelarutan, kepolaran dll.) Isolasi  Pemisahan dengan kromatografi.  Pemurnian dengan kristalisasi/pembuatan turunan/kromatografi dll

Contoh

Sampel Heksan

Ekstrak heksan (cek alkaloidnya)

EtOAc (fraksi netral/basa sgt lemah)

Marc i) MeOH ii) Pekatkan iii) Partisi EtoAc-2% Asam Tartrat

2% Asam Tartrat Basakan (NH3/Na2CO3) Ekstrak dengan EtOAc

Alkaloid basa lemah

Larutan air basa (boleh jadi mengandung alkaloida kuaterner/tersier

Pemurnian  Kristalisasi

langsung  Kristalisasi-derivatisasi  Gradient pH extraction  Kromatografi (serapan, partisi)  Filtrasi (sephadex)

Karakterisasi / Elusidasi Struktur  TL α

sp (Senyawa kairal, sudut putar optik)  UV, (senyawa Aromatik/ikatan π konyugasi)  IR (Utk gugus fungsi)  MS (BM)  1H RMI (utk posisi dan ikatan H)  13C RMI (utk posisi dan ikatan C)

Beberapa pelarut utk sistim KLT CHCl3/MeOH (9:1; 19:1) CHCl3/Trietilamin (9:1) EtoAc EtOAc – MeOH (19:1), (9:1), (4:1)

Penggolongan alkaloid berdasarkan prekursor Lysine Ornithine Asam nikotinat Poliasetat Asam antranilat Fenilalanine/ tyrosine Trfyptophan Histidin Asam mevalonat Gol. sisa

Biosintesis alkaloid