ALKALOID

ALKALOID

      A.    ASAL-USUL ALKALOID

Sejarah alkaloid hampir setua peradaban manusia. Manusia telah menggunakan obat-obatan yang mengandung alkaloid dalam minuman, kedokteran, the, tuan atau tapal, dan racun selama 4000 tahun. Tidak ada usaha untuk mengisolasi komponen aktif dari ramuan obat-obatan hingga permulaan abad ke sembilan belas.

Obat-obatan pertama yang diketemukan secara kimia adalah opium, getah kering Apium Papaver somniferum. Opium telah digunakan dalam obat-obatan selama berabad-abad dan sifat-sifatnya sebagai analgesik maupun narkotik telah diketahui. Pada tahun 1803, Derosne mengisolasi alkaloid semi murni dari opium dan diberi nama narkotin. Seturner pada tahun 1805 mengadakan penelitian lebih lanjut terhadap opium dapat berhasil mengisolasi morfin.

Dalam tahun 1817-1820 di Laboratorium Pelletier dan Caventon di Fakultas Farmasi di Paris, melanjutkan penelitian di bidang kimia alkaloid yang menakjubkan. Daintara alkaloid yang diperoleh dalam waktu singkat tersebut adalah Stikhnin, Emetin, Brusin, Piperin, kaffein, Quinin, Sinkhonin, dan Kolkhisin.

Pada tahun 1826, Pelletier dan Caventon juga memperoleh Koniin suatu alkaloid yang memiliki sejarah cukup terkenal. Alkaloid tersebut tidak hanya yang bertanggung jawab atas kematian Socrates akibat dari hisapan udara yang beracun, tetapi karena struktur molekulnya yang sederhana. Koniin merupakan alkaloid pertama yang ditentukan sifat-sifatnya (1870) dan yang pertama disintesis (1886). Selama tahun 1884 telah ditemukan paling sedikit 25 alkaloid hanya dari Chinchona. Kompleksitas alkaloid merupakan penghalang elusidasi struktur molekul selama abad ke sembilan belas bahkan pada awal abad ke dua puluh. Sebagai contoh adalah Stikhnin yang ditemukan pertama kali oleh Pelletier dan Caventon pada tahun 1819 dan struktur akhirnya dapat ditentukan oleh Robinson dan kawan-kawan pada tahun 1946 setelah melakukan pekerjaan kimia yang ekstra sukar selama hampir 140 tahun.

Perlu dicatat bahwa selama kimia organik berkembang pesat selama periode tersebut, menjadi ilmu pengetahuan yang rumit pada saat ini, usaha pengembangan dalam kimia bahan alam tumbuh sejalan, banyak reaksi yang sekarang merupakan reaksi klasik dalam kimia organik adalah hasil penemuan pertama dari studi yang cermat degradasi senyawa bahan alam.

B.     SUMBER

Pada waktu yang lampau sebagian besar sumber alkaloid adalah pada tanaman berbunga, angiosperma (Familia Leguminoceae, Papavraceae, Ranunculaceae, Rubiaceae, Solanaceae,Berberidaceae) dan juga pada tumbuhan monokotil (Familia Solanaceae dan Liliaceae). Pada tahun-tahun berikutnya penemuan sejumlah besar alkaloid terdapat pada hewan, serangga, organisme laut, mikroorganisme dan tanaman rendah. Beberapa contoh yang terdapat pada berbagai sumber adalah isolasi muskopiridin dari sebangsa rusa; kastoramin dari sejenis musang Kanada ; turunan Pirrol-Feromon seks serangga ; Saksitoksin - Neurotoksik konstituen dari Gonyaulax catenella ; pirosiamin dari bacterium Pseudomunas aeruginosa; khanoklavin-I dari sebangsa cendawan, Claviceps purpurea ; dan likopodin dari genus lumut Lycopodium.

Karena alkaloid sebagai suatu kelompok senyawa yang terdapat sebagian besar pada tanaman berbunga, maka para ilmuwan sangat tertarik pada sistematika aturan tanaman. Kelompok tertentu alkaloid dihubungkan dengan famili atau genera tanaman tertentu. Berdasarkan sistem Engler dalam tanaman yang tinggi terdapat 60 order. Sekitar 34 dari padanya mengandung alkaloid. 40% dari semua famili tanaman paling sedikit mengandung alkaloid. Namun demikian, dilaporkan hanya sekitar 8,7% alkaloid terdapat pada disekitar 10.000 genus. Kebanyakan famili tanaman yang mengandung alkaloid yang penting adalah Liliaceae, solanaceae dan Rubiaceae. Famili tanaman yang tidak lazim yang mengandung alkaloid adalah Papaveraceae. Dalam kebanyakan famili tanaman yang mengandung alkaloid, beberapa genera mengandung alkaloid sedangkan genera yang lain tidak mengandung alkaloid. Suatu genus sering menghasilkan alkaloid yang sama, dan bahkan beberapa genera yang berbeda dalam suatu famili dapat mengandung alkaloid yang sama. Sebagai contoh hiossiamin diperoleh dari tujuh generayang berbeda dari famili tanaman Solanaceae. Dilain pihak alkaloid yang lebih kompleks, seperti vindolin dan morfin, sering terdapat dalam jumlah yang terbatas pada satu spesies atau genus tanaman.

Di dalam tanaman yang mengandung alkaloid, alkaloid mungkin terlokasi (terkonsentrasi) pada jumlah yang tinggi pada bagian tanaman tertentu. Sebagai contoh reserpin terkonsentrasi pada akar (hingga dapat diisolasi) Rauvolfia sp ; Quinin terdapat dalam kulit, tidak pada daun Cinchona ledgeriana ; dan morfin terdapat pada getah atau latex Papaver samniferum. Pada bagian tertentu tanaman tidak mengandung alkaloid tetapi bagian tanaman yang lain sangat kaya alkaloid. Namun ini tidak berarti bahwa alkaloid yang dibentuk di bagiam tanaman tersebut. Sebagai contoh dalam species Datura dan Nicotiana dihasilkan dalam akar tetapi ditranslokasi cepat ke daun, selain itu alkaloid juga dalam biji (Nux vomica, Areca catechu), buah (Piperis nigri ), daun (Atropa belladona), akar & rhizoma (Atrpa belladona & Euphorbia ipecacuanhae) dan pada kulit batang (Cinchona succirubra). Fungsi alkaloid ini bermacam-macam diantaranya sebagai racun untuk melindungi tanaman dari serangga dan binatang, sebagai hasil akhir dari reaksi detoksifikasi yang merupakan hasil metbolit akhir dari komponen yang membahayakan bagi tanaman, sebagai faktor pertumbuhan tanaman dan cadangan makanan.

Kisaran konsentrasi total alkaloid tang terdapat pada bagian tanaman tertentu sangat bervariasi. Sebagai contoh, reserpin dapat mencapai konsentrasi hingga 1% dalam akar Rauvolfia serpentine, tetapi vinkristin dari daun Catharanthus roseus diperoleh hanya 4.10-6 % Dapat dibayangkan persoalan yang menyangkut dalam industri yang memproduksi alkaloid yang terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit.

C.     KLASIFIKASI

Pada bagian yang memaparkan sejarah alkaloid, jelas kiranya bahwa alkaloid sebagai kelompok senyawa, tidak diperoleh definisi tunggal tentang alkaloid. Sistem klasifikasi yang diterima, menurut Hegnauer, alkaloid dikelompokkan sebagai (a) Alkaloid sesungguhnya, (b) Protoalkaloid, dan (c) Pseudoalkaloid. Meskipun terdapat beberapa perkecualian.

(a) Alkaloid Sesungguhnya

Alkaloid sesungguhnya adalah racun, senyawa tersebut menunjukkan aktivitas phisiologi yang luas, hampir tanpa terkecuali bersifat basa; lazim mengandung Nitrogen dalam cincin heterosiklik ; diturunkan dari asam amino ; biasanya terdapat “aturan” tersebut adalah kolkhisin dan asam aristolokhat yang bersifat bukan basa dan tidak memiliki cincin heterosiklik dan alkaloid quartener, yang bersifat agak asam daripada bersifat basa.

(b) Protoalkaloid

Protoalkaloid merupakan amin yang relatif sederhana dimana nitrogen dan asam amino tidak terdapat dalam cincin heterosiklik. Protoalkaloid diperoleh berdasarkan biosintesis dari asam amino yang bersifat basa. Pengertian ”amin biologis” sering digunakan untuk kelompok ini. Contoh, adalah meskalin, ephedin dan N,N-dimetiltriptamin.

(c) Pseudoalkaloid

Pseudoalkaloid tidak diturunkan dari prekursor asam amino. Senyawa biasanya bersifat basa. Ada dua seri alkaloid yang penting dalam khas ini, yaitu alkaloid steroidal (contoh: konessin dan purin (kaffein).

D.     IDENTIFIKASI

Dua metode yang paling banyak digunakan untuk menyeleksi tanaman yang mengandung alkaloid. Prosedur Wall, meliputi ekstraksi sekitar 20 gram bahan tanaman kering yang direfluks dengan 80% etanol. Setelah dingin dan disaring, residu dicuci dengan 80% etanol dan kumpulan filtrat diuapkan. Residu yang tertinggal dilarutkan dalam air, disaring, diasamkan dengan asam klorida 1% dan alkaloid diendapkan baik dengan pereaksi Mayer atau dengan Siklotungstat. Bila hasil tes positif, maka konfirmasi tes dilakukan dengan cara larutan yang bersifat asam dibasakan, alkaloid diekstrak kembali ke dalam larutan asam. Jika larutan asam ini menghasilkan endapan dengan pereaksi tersebut di atas, ini berarti tanaman mengandung alkaloid. Fasa basa berair juga harus diteliti untuk menentukan adanya alkaloid quartener.

Prosedur Kiang-Douglas agak berbeda terhadap garam alkaloid yang terdapat dalam tanaman (lazimnya sitrat, tartrat atau laktat). Bahan tanaman kering pertama-tama diubah menjadi basa bebas dengan larutan encer amonia. Hasil yang diperoleh kemudian diekstrak dengan kloroform, ekstrak dipekatkan dan alkaloid diubah menjadi hidrokloridanya dengan cara menambahkan asam klorida 2 N. Filtrat larutan berair kemudian diuji terhadap alkaloidnya dengan menambah pereaksi mayer,Dragendorff atau Bauchardat. Perkiraan kandungan alkaloid yang potensial dapat diperoleh dengan menggunakan larutan encer standar alkaloid khusus seperti brusin.

Beberapa pereaksi pengendapan digunakan untuk memisahlkan jenis alkaloid. Pereaksi sering didasarkan pada kesanggupan alkaloid untuk bergabung dengan logam yang memiliki berat atom tinggi seperti merkuri, bismuth, tungsen, atau jood. Pereaksi mayer mengandung kalium jodida dan merkuri klorida dan pereaksi Dragendorff mengandung bismut nitrat dan merkuri klorida dalam nitrit berair. Pereaksi Bouchardat mirip dengan pereaksi Wagner dan mengandung kalium jodida dan jood. Pereaksi asam silikotungstat menandung kompleks silikon dioksida dan tungsten trioksida. Berbagai pereaksi tersebut menunjukkan perbedaan yang besar dalam halsensitivitas terhadap gugus alkaloid yang berbeda. Ditilik dari popularitasnya, formulasi mayer kurang sensitif dibandingkan pereaksi wagner atau dragendorff.

Kromatografi dengan penyerap yang cocok merupakan metode yang lazim untuk memisahkan alkaloid murni dan campuran yang kotor. Seperti halnya pemisahan dengan kolom terhadap bahan alam selalu dipantau dengan kromatografi lapis tipis. Untuk mendeteksi alkaloid secara kromatografi digunakan sejumlah pereaksi. Pereaksi yang sangat umum adalah pereaksi Dragendorff, yang akan memberikan noda berwarna jingga untuk senyawa alkaloid. Namun demikian perlu diperhatikan bahwa beberapa sistem tak jenuh, terutama koumarin dan α-piron, dapat juga memberikan noda yang berwarna jingga dengan pereaksi tersebut. Pereaksi umum lain tetapi kurang digunakan adalah asam fosfomolibdat, jodoplatinat, uap jood, dan antimon (III) klorida.

Kebanyakan alkaloid bereaksi dengan pereaksi-pereaksi tersebut tanpa membedakan kelompok alkaloid. Sejumlah pereaksi khusus tersedia untuk menentukan atau mendeteksi jenis alkaloid khusus. Pereaksi Ehrlich (p-dimetilaminobenzaldehide yang diasamkan) memberikan warna yang sangat karakteristik biru atau abu-abu hijau dengan alkaloid ergot. Perteaksi serium amonium sulfat (CAS) berasam (asam sulfat atau fosfat) memberikan warna yang berbeda dengan berbagai alkaloid indol. Warna tergantung pada kromofor ultraungu alkaloid.

Campuran feriklorida dan asam perklorat digunakan untuk mendeteksi alkloid Rauvolfia. Alkaloid Cinchona memberikan warna jelas biru fluoresen pada sinar ultra ungu (UV) setelah direaksikan dengan asam format dan fenilalkilamin dapat terlihat dengan ninhidrin. Glikosida steroidal sering dideteksi dengan penyemprotan vanilin-asam fosfat.

Pereaksi Oberlin-Zeisel, larutan feri klorida 1-5% dalam asam klorida 0,5 N, sensitif terutama pada inti tripolon alkaloid kolkisin dan sejumlah kecil 1 μg dapat terdeteksi.

Permasalahan :

1.    Apa yang menyebabkan alkaloida sesungguhnya bersifat racun jika ditinjau dari struktur  ?

2.   Salah satu contoh jenis Alkaloid Isoquinolin yaitu morfin , yang kita ketahui morfin dimanfaatkan sebagai obat penghilang rasa nyeri, apabila dikonsumsi secara berlebihan maka akan menimbulkan drug abuse, Apakah yang menyebabkan hal itu terjadi?