ALKALOID
1. DEFINISI ALKALOID
Istilah "alkaloid" (berarti "mirip alkali", karena dianggap bersifat basa) pertama kali dipakai oleh Carl Friedrich Wilhelm Meissner (1819), seorang apoteker dari Halle (Jerman) untuk menyebut berbagai senyawa yang diperoleh dari ekstraksi tumbuhan yang bersifat basa (pada waktu itu sudah dikenal, misalnya, morfina, striknina, serta solanina). Hingga sekarang dikenal sekitar 10.000 senyawa yang tergolong alkaloid dengan struktur sangat beragam, sehingga hingga sekarang tidak ada batasan yang jelas untuknya.
Alkaloid adalah sebuah golongan senyawa basa yang mengandung satu atau lebih atom rnitrogen yang kebanyakan heterosiklik dan terdapat di tetumbuhan (tetapi ini tidak mengecualikan senyawa yang berasal dari hewan). Asam amino, peptida, protein, nukleotid, asam nukleik, gula amino dan antibiotik biasanya tidak digolongkan sebagai alkaloid. Dan dengan prinsip yang sama, senyawa netral yang secara biogenetik berhubungan dengan alkaloid termasuk digolongan ini.
Senyawa alkaloid merupakan senyawa organik terbanyak ditemukan di alam. Hampir seluruh alkaloid berasal dari tumbuhan dan tersebar luas dalam berbagai jenis tumbuhan. Secara organoleptik, daun-daunan yang berasa sepat dan pahit, biasanya teridentifikasi mengandung alkaloid. Selain daun-daunan, senyawa alkaloid dapat ditemukan pada akar, biji, ranting, dan kulit kayu.
Fungsi alkaloid sendiri dalam tumbuhan sejauh ini belum diketahui secara pasti, beberapa ahli pernah mengungkapkan bahwa alkaloid diperkirakan sebagai pelindung tumbuhan dari serangan hama dan penyakit, pengatur tumbuh, atau sebagai basa mineral untuk mempertahankan keseimbangan ion.
Alkaloid yang dihasilkan oleh berbagai organisme besar, termasuk bakteri, jamur, tumbuhan, dan hewan dan merupakan bagian dari kelompok produk alami (juga disebut metabolit sekunder). . Banyak alkaloid dapat dimurnikan dari ekstrak mentah oleh asam-basa dan banyak alkaloid yang beracun untuk organisme lain. Mereka sering memiliki farmakologis efek dan digunakan sebagai obat-obatan, seperti narkoba, atau dalam entheogenic ritual, Contohnya adalah anestesi lokal dan stimulan kokain, yang stimulan kafein, nikotin, yang analgesik morfin, atau obat antimalaria kina. Most alkaloids have a bitter taste . Kebanyakan alkaloid memiliki rasa pahit.
2. SIFAT ALKALOID
Sifat-sifat alkaloid secara umum:
Basa,meskipun ada juga alkaloid yang bersifat asam
Optis aktif
Non polar,sehingga larut dalam pelarut organic
Pahit dan toksik
Ada yang mempunyai efek farmakologis
Berat molekul alkaloid yang tidak ada ikatan hidrogen adalah rendahcontonya kelompok hidroksi sering cair pada suhu kamar, misalnya nikotin, sparteine, coniine, dan phenethylamine.
Sebagai basa organik, alkaloid membentuk garam dengan asam mineral contohnya: asam klorida dan asam sulfat dan asam-asam organik seperti asam tartarat atau asam maleat.
Garam tersebut biasanya lebih larut air, kecuali kafein, karena merupakan golonganan alkaloid yang umumnya diendapkan dari larutan berair oleh tannin,
Sifat kimia fisika:
Padatan kristalin, sedikit berupa amorphous, dan sebagian lagi cairan (contoh nikotin dan coniin)
Tidak berwarna, beberapa contoh yang berwarna berberin (kuning) dan betain (merah)
Secara umum berlaku , basa alkaloid bebas tidak larit air tetapi larut di pelarut organic. Beberapa yang larut air, ex. Efedrin, xantin, kolkisin, codein, dan pilokarpin. Alkaloid teobromin dan teofilin tidak larut dalam benzene
Terdekomposisi oleh panas, beberapa tersublimasi tanpa dekomposisi contohnya kafein
Aktivitas optis. Banyak alkaloid memiliki atoam karbon khiral dalam molekulnya dan menunjukan aktifitas optic. Umumnya bentuk leuv (-) lebih kuat aktivitasnyadari bentuk dextro (+), contoh (-) Ephedrine 3.5 x lebih aktiv dari isomer (+)
Pembentukan garam dengan senyawa organic atau anorganik sering dapat mencegah dekomposisi sehingga dalam perdagangan biasanya dalam bentuk garam.
3. STRUKTUR ALKALOID
Alkaloid secara umum mengandung paling sedikit satu buah atom nitrogen yang bersifat basa dan merupakan bagian dari cincin heterosiklik.
Dari segi biogenetik, alkaloid diketahui berasal dari sejumlah kecil asam amino yaitu ornitin dan lisin yang menurunkan alkaloid alisiklik, fenilalanin dan tirosin yang menurunkan alkaloid jenis isokuinolin, dan triftopan yang menurunkan alkaloid indol.
Reaksi utama yang mendasari biosintesis senyawa alkaloid adalah reaksi mannich antara suatu aldehida dan suatu amina primer dan sekunder, dan suatu senyawa enol atau fenol. Biosintesis alkaloid juga melibatkan reaksi rangkap oksidatif fenol dan metilasi. Jalur poliketida dan jalur mevalonat juga ditemukan dalam biosintesis alkaloid.
Struktur kimia efedrin, suatu alkaloid phenethylamine
Kafein, sebuah Purina alkaloid
Struktur kimia vinblastin, sebuah Chemotheraputic alkaloid terisolasi dari Madagaskar periwinkle
4. SUMBER ALKALOID
a) sumber utama :
sumber utama di tumbuhan angiosperms dan gimnosperms. famili terpenting penghiasil alkaloid adalah:Liliaceae,Amarylidaceae,Asteraceae,Papaveraceae,Leguminosae,Rutaceae,Solanaceae dan Rubiaceae.
b) Hewan
Hewan muskopiridin dari musk deer.Insekta ,hewan laut.
c) Tumbuhan rendah
contoh :pyocyanin from the bacterium Pseudomonas aeruginosa
Erot alkaloid, ergotamine dan Ergot alkaloid dari ergot fungus. Licopodin dari spora Lycopodium
5. DISTRIBUSI ALKALOID
Secara umum alkaloid terdapat dalam bentuk garam dengan asam inorganic atau asam spesifik lainnya. Contoh Opium alakaloid terdapat bersama asam mekonat dan alkaloid sinkona dengan asam sinkonnat
Beberapa terdapat dalam kombinasi dengan gula sebagai glikosida contoh solanin
Alkaloid dapat terlokalisis di organ tertentu contoh Reserpin dalam akar Rauwolfia, kina dalam kulit batang sinkoa
Terdapat dalam beberapa organ berbeda dalam satu tanaman. Contohnya Hyoscyamin
Dibentuk di satu organ dan kemudian dipindahkan ke organ lainnya contoh Alkaloid datura dan nikotin dibentuk di akar kemudian dipindahkan ke daun
Jumlah alkaloi berubah sesuai dengan tingkat (tahap) pertembuhan.
6. PENGGOLONGAN ALKALOID
Alkaloid dibagi menjadi berapa golongan:
True alkaloid(alkaloid sejati).
alkaloid sejati yaitu alkaloid yang mempunyai rumus struktur berupa cincin heterosiklik,berasal dari jalur biosintesis asam amino(bukan turunan asam amino). Terdistribusi secara terbatas secara taksonomik, Terdapat dalam bentuk garam organic di tumbuhan contoh: asam meconat, asam aconitat, asam quinat, Aktivitas biologis yang luas, Atropin dan morfin
Proto alkaloid.jelaskan!yaitu alkaloid yang mempunyai rumus struktur amina sederhana yang linier. Amina sederhana atau amina biologis, Atom nitrogen tidak dalam cincin heteroatombersifat basa, Contoh: meskalin, efedrin, N-dimetiltriptamin
Pseudo alkaloid(alkaloid semu).jelaskan!yaitu alkaloid yang bersal bukan dari biosintesis asam amino, Sifat kebasannya sangat lemah, Contoh alakaloid steroidal (conessin) dan purin (xantin)
7. JENIS – JENIS ALKALOID
Jenis alkaloid berdasarkan nama amine penting-secara-biologi yang mencolok dalam proses sintesisnya.
Golongan Piridina:
piperine, coniine, trigonelline, arecoline, arecaidine, guvacine, cytisine, lobeline, nikotina, anabasine, sparteine, pelletierine.
Golongan Pyrrolidine:
hygrine, cuscohygrine, nikotina
Golongan Tropane:
atropine, kokaina, ecgonine, scopolamine, catuabine
Golongan Kuinolina:
kuinina, kuinidina, dihidrokuinina, dihidrokuinidina, strychnine, brucine, veratrine, cevadine
Golongan Isokuinolina:
alkaloid-alkaloid opium (papaverine, narcotine, narceine), sanguinarine, hydrastine, berberine, emetine, berbamine, oxyacanthine
Alkaloid Fenantrena:
alkaloid-alkaloid opium (morfin, codeine, thebaine)
Golongan Phenethylamine:
mescaline, ephedrine, dopamine
Golongan Indola:
Tryptamines: serotonin, DMT, 5-MeO-DMT, bufotenine, psilocybin
Ergolines (alkaloid-alkaloid dari ergot ):
ergine, ergotamine, lysergic acid
Beta-carboline:
harmine, harmaline, tetrahydroharmine
Yohimbans:
reserpine, yohimbine
Alkaloid Vinca:
vinblastine, vincristine
Alkaloid Kratom (Mitragyna speciosa):
mitragynine, 7-hydroxymitragynine
Alkaloid Tabernanthe iboga:
ibogaine, voacangine, coronaridine
Alkaloid Strychnos nux-vomica:
strychnine, brucine
Golongan Purine:
Xantina: Kafein, teobromina, theophylline
Golongan Terpenoid:
Alkaloid Aconitum: aconitine
Alkaloid Steroid (yang bertulang punggung steroid pada struktur yang bernitrogen):
Solanum (contoh: kentang dan alkaloid tomat) (solanidine, solanine, chaconine)
Alkaloid Veratrum (veratramine, cyclopamine, cycloposine, jervine, muldamine)
Alkaloid Salamander berapi (samandarin)
lainnya: conessine
Senyawa ammonium quaternary s: muscarine, choline, neurine
Lain-lainnya: capsaicin, cynarin, phytolaccine, phytolaccotoxin.
8. FUNGSI ALKALOID
Melindungi dari serangan predator karena alkaloid rasanya pahit dan toksik sehingga predator tidak akan mau memakannya
Sebagai pengatur tumbuh.kok bisa?karena alkaloid mengandung atom nitrogen yang merupakan unsur hara yang penting bagi tanaman untuk mengikat O2,yang berperan penting dalam proses fotosintesis
Pertahanan diri
Produk akhir
Produk buangan
Sumber energy
Penyimpanan nitrogen
Berikut adalah beberapa contoh senyawa alkaloid yang telah umum dikenal dalam bidang farmakologi :
| Senyawa Alkaloid | Aktivitas Biologi |
| Nikotin | Stimulan pada syaraf otonom |
| Morfin | Analgesik |
| Kodein | Analgesik, obat batuk |
| Atropin | Obat tetes mata |
| Skopolamin | Sedatif menjelang operasi |
| Kokain | Analgesik |
| Piperin | Antifeedant (bioinsektisida) |
| Quinin | Obat malaria |
| Vinkristin | Obat kanker |
| Ergotamin | Analgesik pada migraine |
| Reserpin | Pengobatan simptomatis disfungsi ereksi |
| Mitraginin | Analgesik dan antitusif |
| Vinblastin | Anti neoplastik, obat kanker |
| Saponin | Antibakteri |
9. CONTOH TANAMAN YANG MENGANDUNG ALKALOID BESERTA KHASIATNYA
Daun kecubung (Datura stramonium L)i inilah yang berguna sebagai obat asma.
Tumbuhan ini mengandung alkaloid skopolamina, meteloidina,
hiosiamina, norhiosiamina, norskopolamina, kuskohigrina, dan
nikotina. Alkaloid-alkaloid tersebut berkhasiat sebagai obat pereda
kejang (spasmolitikum). Dengan demikian dapat meringankan penderitaan
asma, karena dapat memperlebar kembali saluran pernapasan yang
menyempit sehingga memperlancar pernapasan yang terganggu akibat
serangan asma.
Daun the (Camellia sinensis). Daun teh ini mengandung kafeina, adenina,
teobromina, teofilina, xantina, zat penyamak, dan minyak atsiri.
Kandungan kaefina, teobromina, dan teofilinanya memiliki khasiat
memperlebar pembuluh darah dan saluran pernapasan (vasodilator).
Dengan demikian minum teh bermanfaat untuk meringankan derita akibat
asma. Selain itu kandungan kafeinanya juga membantu menyegarkan
tubuh.
Putri malu (Mimosa pudica L.) juga bisa digunakan untuk mengobati
asma. Herbanya (seluruh bagian tumbuhan yang terdapat di atas permukaan
tanah) mengandung alkaloid mimosina, glikosida krosetin, ester
dimetil krosetin, zat penyamak, saponin, damar, glikosida mimosida,
norepinefrina, asam linolenat, asam linoleat, asam oleat, asam
stearat. Asam palmitat, glikosida flavonoid, fenol, dan asam amino.
Dari banyak senyawa tadi norepinefrina berkhasiat sebagai
bronkodilator (melebarkan saluran pernapasan).
Bunganya berwarna merah pucat atau merah kecoklatan, berbentuk bola dengan diameter + 1 cm.
Senyawa yang terkandung dalam tanaman ini di antaranya alkaloid
(0,1%), damar, glikosida, zat penyamak, dan gom. Alkaloidnya bersifat
sebagai antihistaminika yang menghilangkan kerentanan tubuh, sehingga
akan mengurangi atau menghilangkan penderitaan asma.
Daun tapak dara (Catharantus roseus (L)G. Don), digunkanan sebagai obat amti kanker, malaria dan kencing manis, yang didalamanya terkandung alakaloid vinblastin, vinkristin, ajmalisin, tetahidroalstonin, serpetin, loknerin, flavonoid, sterol
Cabe jawa (Piper retrofractum Vahl), berkhasiat sebagai stimulans, di dalamnya terkandung senyawa alkaloid pipierin, dan piperidin.
Kulit Pule (Astonia scholaris (L) R.Br ) sebagai antipiretik, stomakik, antelmintik, antidiabetik yang didalamnya terkandung alkaloid ekittamina, ekienina, alsoinina, alkeserina, ekiteina, ekitina.
10. DETEKSI ALKALOID
1. Presipitas Alkaloid
Kebanyakan alkaloid diendapkan dari larutan netral atau asam oleh sejumlah reagen yang mengandung logam berat seperti merkuri (Hg) platina (Pt), bismuth (Bi) dan emas (Au), dengan membentuk ikatan garam dengan mereka
Contoh reagen pengendap alkaloid
a. Mayer’s reagent (kalium merkuri iodida)
Memberikan presipitasi berwarna krem terhadap sebagian besa alkaloid
Kafein dan efredin hanya pada konsentrasi tinggi.
Ricinin tidak memberikan presipitasi
b. Wagner’s reagent (I/KI)
Memberikan endapan warna merah bata terhadap hamper semua alkaloid
c. Hager’s reagent (larutan asam pikrat pekat)
Memberikan endapan kuning
d. Dragendroff s reagent (larutan potassium bismuth iodida)
Memberikan warna orange kemerahan hingga kecoklatan. Juga digunakan sebagai pereaksi semprot untuk identifikasi alakaoit KLT
e. Reagenisia lain yang menggunakan asam
Tannat, asam fosfomolibdat, fosfotungstat
2. Reagen warna khusus
a. Erlich’s reagent (Van-Urk reagent)
Larutan p-dimethylaminobenzaldehide dalam asam, memberikan warna khas birun kelabu atau kehijauan dengan Ergot
b. Cerric ammonium sulphate (CAS) dalam suasana asam
Reagensia khas untuk alakaoid indol, dengan memberikan warna kuning atau orange kemerahan.
c. Vitali-Mari reagent: khas untuk alkaloid tropan
d. Thaleoquine reaction: khas untuk alkaloid sinkona
e. Murexide reaction: khas untuk basa purin
11. CARA ISOLASI
Cara Isolasi secara umum:
Penelitian meliputi penyiapan bahan, identifikasi, karakterisasi simplisia, penapisan fitokimia, pembuatan ekstrak, pemisahan, pemurnian, dan karakterisasi isolate, penentuan kadar.
12. PENELITIAN YANG TELAH DILAKUKAN
Judul Penelitian
Isolasi Alkaloid dari Batang Kayu Ni (Berberis Fortunei Lindl)
Kandungan Kimia
Hasil :
Isolat berwarna kuning terang Rf 0,22 dengan gugus –OH, ikatan C=C aromatik, C-N, dan C-O. Isolat diduga sebagai turunan berberin.
Isolasi
Ekstraksi dilakukan secara refluks sebanyak delapan kali dengan etanol dan dipekatkan dengan penguap putar vakum. Ekstrak dipantau secara KLT dengan fase diam silika gel GF254 dan pengembang n-propanol-asam format-air (90:1:9). Fraksinasi secara ekstraksi cair-cair menggunakan metode asam basa. Ekstrak diasamkan, diekstraksi dengan klorofom. Fraksi air dibasakan, diekstraksi dengan kloroform diperoleh fraksi kloroform 2 dan fraksi air. Setiap fraksi dipantau dengan KLT dengan pengembang n-propanol-asam format-air (90:1:9), terlihat senyawa yang diduga sebagai berberin pada fraksi kloroform 1 dan 2.
Keduanya disatukan, dipekatkan, dan difraksinasi lebih lanjut menggunakan kromatografi kolom menghasilkan 62 fraksi. Tiap fraksi dipantau degan KLT. Fraksi dengan pola sama digabung menghasilkan 4 fraksi gabungan dan dipantau dengan KLT, hasilnya terdapat senyawa yang diduga berberin pada semua fraksi dengan konsentrasi berbeda, dengan konsentrasi terbesar pada fraksi gabungan 2. Fraksi gabungan 2 diisolasi menggunakan KLT preparatif dengan pengembang n-propanol-asam format-air (90:9:1) menghasilkan dua pita dengan Rf 0,13 dan 0,23. Pita dengan Rf 0,23 dikerok, dilarutkan dalam metanol, disaring, diuji kemurnian dengan KLT dua dimensi pengembang arah pertama n-propanol-asam format-air (90:9:1) dan pengembang arah kedua kloroform-benzen-metanol (7:1:2), menghasilkan satu bercak. Isolat diidentifikasi dengan spektrofotometri ultraviolet dan inframerah. Isolat berwarna kuning terang Rf 0,22 dengan gugus –OH, ikatan C=C aromatik, C-N, dan C-O. Isolat diduga sebagai turunan berberin.
Judul Penelitian
Isolasi Alkaloid dari Biji Alpukat (Persea americana Mill.)
Isolasi
Simplisia biji alpukat setelah diekstraksi sinambung dengan pelarut n-heksana dan etanol menggunakan alat Soxhlet, diekstraksi cair-cair berdasarkan perbedaan keasaman dan kebasaan. Isolat dari fraksi dimurnikan dengan kromatografi lapis tipis (KLT) preparatif kemudian direkristalisasi Kromatogram KLT dua dimensi isolat menunjukkan satu bercak yang bereaksi dengan penampak bercak Dragendorff. Isolat yang merupakan alkaloid ini menunjukkan serapan maksimum pada panjang gelombang 203, 219 dan 225 nm. Spektrum inframerahnya menunjukkan adanya gugus N-H, C-N, CH2 dan CH3 dan memiliki jarak lebur 64,1 – 65,9oC.
Judul Penelitian
Isolasi Alkaloid Dari Bunga Dadap Hias (Erythrina crista-galli L.)
Kandungan Kimia
Hasil: Isolat berupa kristal berwarna coklat dengan titik leleh 196,0-198,50C, diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida
Isolasi
Penelitian meliputi penyiapan bahan, identifikasi, karakterisasi simplisia, penapisan fitokimia, pembuatan ekstrak, pemisahan, pemurnian, dan karakterisasi isolat.
Ekstraksi untuk menarik alkaloid, (1) alkaloid ditarik dalam bentuk garamnya dengan alkohol dalam suasana asam, dan dipisahkan dalam bentuk basanya, (2) garam alkaloid diubah dalam bentuk basanya kemudian ditarik dengan pelarut organik, namun alkaloid kuartener tidak bisa dipindahkan dengan cara ini. Pengembangan metode ekstraksi dilakukan berdasarkan sifat alkaloid yang terdapat dalam bentuk basa dan garamnya.
Simplisia diekstrasi secara refluks. Ekstrak difraksinasi dengan perbedaan kelarutan alkaloid dalam pH tertentu. Pemeriksaan ekstrak dan fraksi dilakukan secara KLT. Fraksi yang dipilih diisolasi secara KLT preparatif. Isolat diuji kemurniannya secara KLT dua dimensi. Isolat murni dikarakterisasi secara spektrofotometri ultraviolet dan inframerah.
Hasil determinasi menunjukkan Erythrina crista-galli L.Hasil pemeriksaan karakterisasi yaitu kadar abu total 7,02%; kadar abu larut air 3,65%; kadar abu tidak larut asam 1,08%, kadar sari larut air 4,20%; kadar sari larut etanol 21,25%; kadar air 8,00%, susut pengeringan 8,25%.Hasil penetapan fitokimia menunjukkan adanya alkaloid, flavonoid, dan steroid/triterpenoid. Isolat berupa kristal berwarna coklat dengan titik leleh 196,0-198,50C. Spektra ultraviolet-sinar tampak dan inframerah menunjukkan bahwa isolat mempunyai ikatan rangkap terkonjugasi, gugus C-O, C=C, C-N, dan N-oksida. Berdasarkan pustaka alkaloid erythrina isolat diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida.
13. TANTANGAN DALAM PENELITIAN
Tantangan dalam penelitian di bidang alkaloid, semakin lama semakin menarik dan dengan tingkat kesukaran yang rumit. Hal ini didasarkan pada fenomena bahwa jumlah alkaloid dalam tumbuhan berada dalam kadar yang sangat sedikit (kurang dari 1%) tetapi kadar alkaloid diatas 1% juga seringkali dijumpai seperti pada kulit kina yang mengandung 10-15% alkaloid dan pada Senecio riddelii dengan kadar alkaloid hingga 18%. Selain kadar yang kecil, alkaloid juga harus diisolasi dari campuran senyawa yang rumit. Proses isolasi, pemurnian, karakterisasi, dan penentuan struktur ini membutuhkan pengetahuan dan keterampilan khusus yang tentunya memerlukan waktu yang lama untuk mendalaminya.
Tantangan berikutnya dalam penelitian setelah ditemukan senyawa alkaloid murni dan diketahui strukturnya, adalah dengan melakukan uji aktivitas biologi terutama untuk aplikasi farmakologi dan bioinsektisida. Setelah diketahui aktivitas biologinya, kemudian dilanjutkan dengan mempelajari studi molekular (uji klinis) lebih lanjut senyawa tersebut bagi organisme (terutama manusia). Seandainya alkaloid yang diteliti, memiliki kelayakan sebagai obat, maka tantangan lain bagi para peneliti adalah mensintesis senyawa tersebut, terutama untuk mencari jalur sintesis yang sederhana dan murah, sehingga dengan sintesis dapat menyediakan pasokan alternatif obat semacam itu yang sering sukar diperoleh dari sumber alam.
Tantangan dalam bidang pengembangan ilmu alkaloid tidak berhenti sampai disini saja, adanya resistensi atau adanya efek ketagihan terhadap obat, menyebabkan para peneliti kembali disibukkan untuk mencari obat lain, yang salah satunya adalah dengan meneliti turunan-turunan senyawa yang berkhasiat tersebut.
14. DAFTAR PUSTAKA
Rogers MF, Wink M. (1998). Alkaloid: biokimia, ekologi, dan obat-obatan aplikasi. Plenum Press. Plenum Press. pp. 2–3
"http://id.wikipedia.org/wiki/Alkaloid"Kategori: Senyawa organik | Metabolit sekunder | Alkaloid
Anonim. Alkaloid. Situs Web Wikipedia
Achmad S. A. 1986. Kimia Organik Bahan Alam. Universitas Terbuka. Jakarta
Amrun Hidayat, M. Alkaloid Turunan Triptofan. Makalah Ilmiah. In Internet.
