FARMAKOGNOSI : ALKALOID

Gb.opium
Sumber:dreamstime.com

1.      PENGERTIAN ALKALOID

a.     Alkaloid adalah senyawa yang mengandung atom N biasanya berasal dari asam amino.

b.   Alkaloid adalah Basa nitrogen organik yang ditemukan pada tanaman dan sedikit pada mikroorganisme dan hewan, yang punya sifat amina primer, sekunder dan tersier yang membedakan kebasaannya antara tipe-tipe alkaloid yang dibuat dengan reaksi dan purifikasi.

c.   Secara farmakologi adalah senyawa alam yang mengandung atom N  dimana pada dosis minimum dapat memberikan efek secara farmakologis.

2.      SEJARAH ALKALOID

a     Derosne (Apt Perancis) mengisolasi senyawa yang sekarang dikenal sebagai narcotine tahun 1803

b.    Sertürner (Apt Hanoveria) mengisolasi morphine dari opium tahun 1806 & 1816

c.  Pelletier & Caventou : strychnine (1817), emetine (1817), brucine, piperine, caffeine (1819), quinine, colchicine (1820) & coniine (1826)

d  Coniine alkaloid pertama yang ditentukan strukturnya (Schiff, 1870) & disintesis (Ladenburg, 1889)

e.    “Minor” alkaloid diisolasi oleh khemis pada awal ¼ abad yang lalu

f.      Pada pertengahan tahun 1940 telah diisolasi 800 alkaloid

g.    Pada tahun 90’an meningkat hingga 10.000

h    Pada pertengahan akhir abad XX  ® pencarian obat antikanker alkaloid ® puncaknya : penggunaan vincristine, vinblastine & paclitaxel dlm dunia medis

3.      FUNGSI ALKALOID

a.  sebagai metabolit sekunder, pada tanaman sebagai pelindung dari serangga karena kepahitan dan toksisitasnya

b.      pada kasus tertentu sebagai produk akhir dari detoksifikasi metabolit.

c.       Sebagai sumber atom N  bagi tumbuhan yang kurang atom N

d.      Pengatur pertumbuhan seperti pematangan buah, layu pada bunga dan pembusukan.

e.       Sumber energi dan kasus defisiensi CO₂

4.      PENAMAAN ALKALOID

Penamaan alkaloid dilakukan dengan penambahan  akhiran -ine (Inggris)

a.       Nama genus tumbuhan penghasil

Misal:  hydrastine, atropine (dari Atropin belladonin)

b.      Nama spesies tumbuhan penghasil

Misal : cocaine, belladonine (dari Atropa belladonin)

c.       Nama umum tumbuhan penghasil

Misal  :ergotamine dari tumbuhan ergot

d.      Aktivitas fisiologi yg ditimbulkan

Misal; emetine (Karena memiliki sifat emetik/ merangsang muntah),  morphine

e.       Nama penemunya

Misal: pelletierine (ditemukan oleh palatier),  papaver semniverum (ditemukan oleh morphin)

f.        Sifat fisik senyawa itu sendiri

Misal :hygrin à hygrolopine

Penambahan awalan dan akhiran

a.       Awalan

Ø  nor

Misal :

-          N -emetilation dan N-dimetilation

-          Nor pseudoefedrin dan normicotine

Ø  Apo

Misal: apomorpine

Ø  Iso, pseudo, neo, epi

Gunanya adalah untuk identifikasi tipe isomer

b.      Akhiran

Ø  -dine

Penambahan dine hanya berbeda isomer optiknya.

Misal :

-          Cinchonina à chinconidine

-          Quinin à quinidin

Ø  -ine

Misal: ergotamine dan ergotaminine

5.      DISTRIBUSI ALKALOID

•          Fungi : deriv asam lisergat (lysergic acid) & gliotoksin (gliotoxin)

•         Pteridophyta : lycopodium

•        Gymnospermae : Ephedra & Taxus sp.

•    Kulit katak Phyllobates sp  ® alkaloid yang paling beracun ® lainnya : 24 kelas alkaloid yang mencapai 300

•         Mamalia ® indole & isoquinoline alkaloid ® morfin mamalia

•         Angiospermae : distribusi tidak merata

Alkaloid biasa terdapat pada ordo :

•         Centrospermae (Chenopodiaceae)

•         Magnoliales (Lauraceae, Magnoliaceae)

•         Ranunculales (Berberidaceae, Menispermaceae, Ranunculaceae)

•         Papaverales (Papaveraceae, Fumariaceae)

•         Rosales (Leguminosae, sub Familia Papilionaceae)

•         Rutales (Rutaceae)

•         Gentiales (Apocynaceae, Loganiaceae, Rubiaceae)

•         Tubiflorae (Boraginaceae, Convolvulaceae, Solanoceae)

•  Campanulales (Campanulaceae, sub famili Lobeioidoe, Compositae, sub famili Senecioceae)

6.      PENENTU SIFAT KEBASAAN ALKALOID

Kebasaan alkaloid tergantung pada adanya pasangan elektron pada nitrogen. Jika gugus fungsional yang berdekatan dengan nitrogen bersifat melepaskan elektron,  sebagai contoh; gugus alkil, maka ketersediaan elektron pada nitrogen naik dan senyawa lebih bersifat basa. Hingga trietilamin lebih basa daripada dietilamin dan senyawa dietilamin lebih basa daripada etilamin. Sebaliknya, bila gugus fungsional yang berdekatan bersifat menarik elektron (contoh; gugus karbonil), maka ketersediaan pasangan elektron berkurang dan pengaruh yang ditimbulkan alkaloid dapat bersifat netral atau bahkan sedikit asam. Contoh ; senyawa yang mengandung gugus amida.

7.      SIFAT FISIKA ALKALOID

a.       Umumnya berbentuk padat dan kristal.

Ada yang menguap, misal nikotin dan coniin.

Juga yang tidak menguap, misalnya pillokarpin dan hyosin.

Selain itu juga bersifat cair, misalnya : coniine (Hemlock) dan nicotine (tembakau)

b.      Umumnya tidak bewarna.

Ø  Colchinin dan berberine :kuning

Ø  sanguinarine : merah tembaga

Ø  canadine : orange

c.       kelarutan

Kelarutannya sangat bervariasi tergantung struktur

Ø  Dalam bentuk basa bebas, sedikit larut dalam air, larut dalam pelarut organic

Ø  Dalam bentuk garam larut dalam pelarut organic

Misal : Strychnine HCl lebih larut dalam air daripada bentuk basanya.

Perkecualian :

-          Caffeine basa, terekstraksi oleh air

-          Colchicine larut dalam air,dalam suasana asam, netral dan basa

-          Quinine Sulfat kelarutan 1 bagian dalam 1000 bagian air

-          Quinine HCl kelarutan 1 bagian dalam < 1 bagian air

d.      Optik aktif

8.      SIFAT KIMIA ALKALOID

a.       Kebanyakan mengandung atom O, kecuali coniine (Hemlock) dan nicotine (tembakau) à cair

b.      Adanya kemampuan untuk membentuk garam

c.       Stabililitas

cahaya, oksigen, asam dan alkali mempengaruhi alkaloid. Alkaloid kurang stabil dalam bentuk basah.

9.      KLASIFIKASI ALKALOID

a.       Berdasarkan struktur kimia

Ø  Heterosiklik : ada atom N didalam cincin

Ø  Non heterosiklik : tidak

b.      Biosintesis kimia (cara klasifikasi hagneur dari tipe N dan biokimia)

Ø  Alkaloid sejati/ true alkaloid

Alkaloid yang dibiosintesis dari asam amino yang punya atom N pada cincin tetrasikliknya. Dan punya aktivitas farmakologis.

Ø  Alkaloid sederhana / Protoalkaloid

Alkaloid yang dibiosintesis dari asam amino yang punya atom N tidak pada cincin tetrasikliknya . Dan punya aktivitas farmakologis.

Ø  Alkaloid semu / pseudoalkaloid

Alkaloid yang dibiosintesis bukan dari asam amino, dan N berada diluar siklis, serta tidak punya aktivitas farmakologis. Misal kafein dan purin

c.       Berdasarkan taksonomi

Misal:

Ø  Solanaceae

Ø  Papaveraceae

d.      Berdasarkan aktifitas farmakologis

Ø  Sebagai antihipertensi

Ø  Sebagai antidepresan

10.  UJI ALKALOID

Sebagian besar alkaloid dalam larutan netral atau sedikit asam diendapkan oleh:

a.       Reagen Mayer (potassium mercuric iodide Sol.)

b.      Reagen Wagner (sol. of iodine in potassium iodide) ® merah kecoklatan

c.       Sol.Tannic acid

d.      Reagen Hages (saturated sol of picric acid)® kuning

e.       Reagen Dragendorff (sol of potassium bismuth iodide)® merah kecoklatan

Endapan dalam bentuk amorf atau kristal

Reagen2 diatas juga mengendapkan protein, dalam proses ekstraksi &  penguapan , beberapa protein tidak terekstraksi, lainnya terdenaturasi pada proses penguapan atau penyaringan, Jika ekstrak dipekatkan hingga volumenya berkurang dan alkaloid diekstraksi dengan pelarut organik suasana basa dan dicuci dengan asam encer (misal: as.tatrat) maka larutan terakhir ® bebas protein dan siap dilakukan uji alkaloid. Kafein dan Alkaloid lain tidak memberikan endapan dengan reagen Dragendorff

TEST MUREXIDE

Caranya: Ditambah sedikit potassium chlorate + 1 tetes HCl ® uapkan sampai kering, residu dialiri dengan uap amonia ® ungu

            Reaksi juga berlaku untuk turunan basa purin lainnya (Theophylline, Theobromine)

Ø  Colchicine + Asam.mineral® kuning

Ø  Alkaloid Indole + H₂SO₄® ungu kebiruan-merah

Ø  p-dimethylaminobenzaldehyde

11.  METODE UNTUK MENDETEKSI ALKALOID : METODE CUDVENOR DAN FITZGEROLD

Caranya:

Sampel dicampur dengan 5 ml kloroform dan 5 ml amoniak kemudian dipanaskan, dikocok dan disaring. Ditambahkan 5 tetes asam sulfat 2 N pada masing-masing filtrat,    kemudian kocok dan didiamkan. Bagian atas dari masing-masing filtrat diambil dan diuji dengan pereaksi Meyer, Wagner, dan Dragendorf. Terbentuknya endapan jingga, cokelat, dan putih menunjukkan adanya alkaloid.

Sumber:

1.       Alper, Kenneth R, 2001, “Ibogaine: Ulasan” The Alkaloid, Academic Press, 

2.     Cordell, A. 1981. Introduction to Alkaloid, A Biogenetic Approach, A Wiley Interscience Publication. New York: John Wiley and Sons, Inc

3.   Farnsworth, N.R., 1966, Biological and Phytochemical Screening of Plants, University of Pittsburgh, America

4.       Hesse, M. 1981. Alkaloid Chemistry. Toronto: John Wiley and Sons, Inc.

5.       Ikan, R. 1969. Natural Product A Laboratory Guide. Jerussalem: Israel Universities Press

6.     Matsjeh, S. 2002. Kimia Hasil Alam Senyawa Metabolit Sekunder Tumbuhan Falvonoid, Terpenoid dan Alkaloid. Jogjakarta: Jurusan Kimia FMIPA UGM.

7.  Harborne, J.B.1987. METODE Fitokimia penuntun cara menganalisis tumbuhan Terjemahan K. Padmawinata & I. Soediro. ITB, Bandung.