BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
belakang
Dalam
dunia medis dan kimia organik, istilah alkaloid telah lama menjadi bagian
penting dan tak terpisahkan dalam penelitian yang telah dilakukan selama ini,
baik untuk mencari senyawa alkaloid baru ataupun untuk penelusuran
bioaktifitas. 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.
Alkaloid
adalah senyawa organik yang terdapat di alam bersifat basa atau alkali dan
sifat basa ini disebabkan karena adanya atom N (Nitrogen) dalam molekul senyawa
tersebut dalam struktur lingkar heterosiklik atau aromatis, dan dalam dosis
kecil dapat memberikan efek farmakologis pada manusia dan hewan.
Alkaloid
juga adalah suatu golongan senyawa organic yang terbanyak ditemukan di alam.
Hampir seluruh senyawa alkaloida berasal dari tumbuh-tumbuhan dan tersebar luas
dalam berbagai jenis tumbuhan. Semua alkaloida mengandung paling sedikit satu
atom nitrogen.
Hampir
semua alkaloida yang ditemukan di alam mempunyai keaktifan biologis tertentu,
ada yang sangat beracun tetapi ada pula yang sangat berguna dalam pengobatan.
Misalnya kuinin, morfin dan stiknin adalah alkaloida yang terkenal dan
mempunyai efek sifiologis dan fisikologis. Alkaloida dapat ditemukan dalam
berbagai bagian tumbuhan seperti biji, daun, ranting dan kulit batang.
Alkaloida umunya ditemukan dalam kadar yang kecil dan harus dipisahkan dari
campuran senyawa yang rumit yang berasal dari jaringan tumbuhan.
Berdasarkan
literatur, diketahui bahwa hampir semua alkaloid di alam mempunyai keaktifan
biologis dan memberikan efek fisiologis tertentu pada mahluk hidup. Sehingga
tidaklah mengherankan jika manusia dari dulu sampai sekarang selalu mencari
obat-obatan dari berbagai ekstrak tumbuhan. 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
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud alkaloid ?
2. Bagaimana sifat fisika dan kimia alkaloid?
3. Bagaimana cara memperoleh alkaloid ?
4. Apa yang dimaksud alkaloid purin?
5. Apa yang dimaksud alkaloid tropan ?
6. Apa yang dimaksud alkaloid amina?
C. Tujuan
1. Mengetahui pengertian alkaloid
2. Mengetahui sifat fisika dan kimia alkaloid
3. Mengetahui cara memperoleh alkaloid
4. Mengetahui arti alkaloid purin
5. Mengetahui maksud alkaloid tropan
6. Mengetahui maksud alkaloid amina
BAB
II
ISI
A. Deskripsi
Teoritis
1. Pengertian
alkaloid
Alkaloid adalah senyawa yang mengandung substansi dasar
nitrogen basa, biasanya dalam bentuk cincin heterosiklik. Alkaloid
terdistribusi secara luas pada tanaman. Diperkirakan sekitar 15 – 20% vascular tanaman mengandung
lakaloid. Banyak alkaloid merupakan turunanasam amino lisin, ornitin,
fenilalanin, asam nikotin, dan asam antranilat. Asam amino disintesis dalam
tanaman dengan proses dekarboksilasi menjadi amina, amina kemudian dirubah
menjadi aldehida oleh amina oksida. Alkaloid biasanya pahit dan sangat beracun.
Alkaloid
memiliki sifat fisika dan kimia sebagai berikut :
a. Sifat Fisika
Umumnya mempunyai 1 atom N meskipun
ada beberapa yang memiliki lebih dari 1 atom N seperti pada Ergotamin yang
memiliki 5 atom N. Atom N ini dapat berupa amin primer, sekunder maupun tertier
yang semuanya bersifat basa (tingkat kebasaannya tergantung dari struktur
molekul dan gugus fungsionalnya) Kebanyakan alkaloid yang telah diisolasi
berupa padatan kristal tidak larut dengan titik lebur yang tertentu atau mempunyai
kisaran dekomposisi. Sedikit alkaloid yang berbentuk amorf dan beberapa
seperti; nikotin dan koniin berupa cairan. Kebanyakan alkaloid tidak berwarna,
tetapi beberapa senyawa yang kompleks, species aromatik berwarna (contoh
berberin berwarna kuning dan betanin berwarna merah). Pada umumnya, basa bebas
alkaloid hanya larut dalam pelarut organik, meskipun beberapa pseudoalkalod dan
protoalkaloid larut dalam air. Garam alkaloid dan alkaloid quartener sangat
larut dalam air.
b.
Sifat Kimia
Kebanyakan
alkaloid bersifat basa. Sifat tersebut 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. Kebasaan alkaloid
menyebabkan senyawa tersebut sangat mudah mengalami dekomposisi, terutama oleh
panas dan sinar dengan adanya oksigen. Hasil dari reaksi ini sering berupa
N-oksida. Dekomposisi alkaloid selama atau setelah isolasi dapat menimbulkan
berbagai persoalan jika penyimpanan berlangsung dalam waktu yang lama.
Pembentukan garam dengan senyawa organik (tartarat, sitrat) atau anorganik
(asam hidroklorida atau sulfat) sering mencegah dekomposisi. Itulah sebabnya
dalam perdagangan alkaloid lazim berada dalam bentuk garamnya.
2.
Cara Memperoleh
Alkaloid
Alkaloid biasanya diisolasi dari tumbuhannya dengan menggunakan metode
ekstraksi. Pelarut yang digunakan ketika mengekstraksi campuran senyawanya
yaitu molekul air yang diasamkan. Pelarut ini akan mampu melarutkan
alkaloid sebagai garamnya. Selain itu juga dapat membasakan bahan tumbuhan yang
mengandung alkaloid dengan menambahkan natrium karbonat. Basa yang terbentuk
kemudian dapat diekstraksi dengan pelarut organic seperti seperti
kloroform atau eter.
Untuk alkaloid yang bersifat tidak tahan panas, isolasi dapat
dilakukan menggunakan teknik pemekatan dengan membasakan larutannya terlebih
dahulu. Dengan menggunakan teknik ini maka alkaloid akan menguap dan
selanjutnya dapat dimurnikan dengan metode penyulingan uap. Metode ini biasanya
dilakukan untuk pemurnian senyawa nikotin.
Sedangkan untuk larutan alkaloid dalam air yang bersifat asam maka
larutannya harus dibasakan terlebih dahulu. Selanjutnya alkaloid dapat
diekstraksi dengan menggunakan pelarut organic.
Cara lain untuk mendapatkan alkaloid dari larutan yang bersifat basa
adalah dengan metode penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Alkaloid
yang diperoleh kemudian dielusi dan diendapkan menggunakan Pereaksi Meyer.
Setelah itu , endapan yang terbentuk dipisahkan menggunakan metode
kromatografi pertukaran ion.
Terdapat beberapa kendala yang dihadapi ketika mengisolasi alkaloid.
Salah satunya adalah alkaloid yang berada dalam bentuk terikat tidak mudah
dilepaskan dengan metode hanya ekstraksi biasa sehingga harus mengasamkan
senyawa yang mengikatnya terlebih dahulu.
3.
Alkoloid Purin
Purin adalah inti heterostatik yang
mengandunh 6 cincin pirmdin yang bergabung dengan5 cincin imidazol. Purin
sendiri tidak ada di alam, tetapi derivatnya signifikan secara biologis.
Alkaloid purin merupakan turunan dari metabolit sekunder dan turunannya berupa
xantin. Tiga contoh yang palin dikenal antara lain kafein
(1,3,7-trimetilxantin), teofillin (1,3-dimetilxantin) dan teobromin(3,7-dimetilxantin)(Evans,2009).
Minuman
seperti teh dan kopi sama-sama memiliki efek stimulan pada bahannya. Kafein
menstimulasi susunan saraf pusat dan memiliki efek diretik lemah, sedangkan
teobromin memiliki efek yang berkebalikan dengan kafein. Teofillin pada
umunya memiliki struktur yang sama dan
sangat efektif untuk merelaksasi otot tak sadar (Evans,2009).
a.Kafein
Kafein adalah salah satu dari alkaloid purin yang memiliki rumus kimia (1,3,7- trimetilxantin). Alkaloid ini diperoleh dari biji kopi atau Coffea arbica L dan teh . Kristal kafein berbentuk jarum-jarum, berwarna putih tidak berbau, berasa pahit. mengandung kafein. Akasi dari kopi pada prinsipnya ddasarkan pada daya kerja kafein, yang bekerja pada sususnan saraf pusat, ginjal, otot-otot jantung. Tumbuhan lain yang juga mengandung caffein seperti Camelia sinensis, Cola nnitida.
Pada bidang farmasi, kafein merangsang sisitem saraf pusat dan kekuatan jantung. Khasiat lainnya sebagai diuretik lemah. Kafein menstimulan sistim saraf pusat dan menyebabkan peningkatan kewaspadaan, kecepatan, dan kejelasan alur pikiran, peningkatan fokus, serta koordinasi tubuh yang lebih baik (Sumardjo,2006). Kafein ditemukan pertama kali oleh seorang kimiawan Jerman, Friedrich Ferdinand Runge pada tahun 1819. Beliau memberikan nama untuk senyawa berupa kopi (Kakhia,2012).
Kafein adalah salah satu dari alkaloid purin yang memiliki rumus kimia (1,3,7- trimetilxantin). Alkaloid ini diperoleh dari biji kopi atau Coffea arbica L dan teh . Kristal kafein berbentuk jarum-jarum, berwarna putih tidak berbau, berasa pahit. mengandung kafein. Akasi dari kopi pada prinsipnya ddasarkan pada daya kerja kafein, yang bekerja pada sususnan saraf pusat, ginjal, otot-otot jantung. Tumbuhan lain yang juga mengandung caffein seperti Camelia sinensis, Cola nnitida.
Pada bidang farmasi, kafein merangsang sisitem saraf pusat dan kekuatan jantung. Khasiat lainnya sebagai diuretik lemah. Kafein menstimulan sistim saraf pusat dan menyebabkan peningkatan kewaspadaan, kecepatan, dan kejelasan alur pikiran, peningkatan fokus, serta koordinasi tubuh yang lebih baik (Sumardjo,2006). Kafein ditemukan pertama kali oleh seorang kimiawan Jerman, Friedrich Ferdinand Runge pada tahun 1819. Beliau memberikan nama untuk senyawa berupa kopi (Kakhia,2012).
Pada dasarnya jalur biosintesis terdiri
dari empat proses yang terdiri dari tiga proses metilasi dan satu proses reaksi
nukleosid. Kerangka dari senyawa xantin diturunkan dari nukleosid purin. Proses
awal dari biosintesis kofein adalah proses metilasi dan xanthosine oleh SAM
yang tergantung pada enzim N-metiltransferase. Jalur umum dalam biosintesis kafein
adalah 7-7-methylxanthosine → 7 metilsantin → teobromin→kafein. Jalur
biosintesis pada dasarnya ini sama dengan bentuk alkaloid purin lainnya,
seperti pada mate (Ilex paraguariensis)
dan kakao(Theobromacacao)(Ashiharaetal,2008).
b. Theobromina (3,7 Dimetil Xanthin)
Theobromin
adalah molekul alkaloid yang dikenal juga sebagai metilxantin. Secara alami,
metilxantin terdapat pada enam puluh spesies tanaman yang berbeda dan termasuk
kafein (terutama kopi) dan teofillin (metilxantin primer dalam teh). Teobromina
adalah metilxantin itama yang ditemukan pada pohon kakao (Theobroma cacao) (Amit et al, 2010).
Senyawa
ini diperoleh dari biji0bijian coklat dan isolasi dari biji-biji tersebut
dengan cara ekstaksi. Coklat kristal teobromin berwarna putih, rasanya pahit
dan mencair dapa suhu 37oC. Teobromin sukar larut dalam air dan
pelarut-pelarut organik yang umum. Garam-garam teobromin umumnya dapat larut
dalam air (Sumardjo,2006)
Teobromin
mempengaruhi sistem tubuh manusia mirip dengan kafein, tetapi pada efek yang
lebih kecil. Teobromin bersifat diuretik ringan, stimulan ringan, dan
melemaskan otot-otot halus pada bronkus. Dalam tubuh manusia, tingkat teobromin
yang dirasakan adalah antara 6-10 jam setelah dikonsumsi. Karena kemampuannya
untuk melebarkan pembuluh darah, teobromin juga digunakan untuk mengobati
tekanan darah tinggi (Amit, et.al,
2010).
Biosintesis dari teobromin dilakukan dengan tiga cara, antara lain :
1) AMP → IMP → XMP → xanthosine → 7-methylxantin
→ theobromin
Biosintesis dari teobromin dilakukan dengan tiga cara, antara lain :
1) AMP → IMP → XMP → xanthosine → 7-methylxantin
→ theobromin
2) GMP
→ guanosin → xanthosine → 7-methylxanthosine
→ 7-methylxantin → teobromin.
→ 7-methylxantin → teobromin.
3)
Santin
→ 3-metilsantin → teobromin (Ashihara,
et.al,
2008)
2008)
c. Teofillin
Teofillin
ditemukan dalam jumlah kecil didalam teh dan diperoleh dengan cara ekstraksi. Teofillin
mengkristal dengan satu molekul air kristal. Kristal teofillin berwarna putih
dengan titik lebur 268oC. Teofillin sukar larut dalam air dingin,
tetpai mudah larut dalam air panas dan larutannya bereaksi netral. Kristal
teofillin tidak berbau, berasa pahit dan berkhasiat diuretik (Sumardjo, 2006).
d) Terdapat banyak contoh
tumbuhan yang mengandung alkaloid purin. Berikut adalah contoh
tumbuhan yang mengandung alkaloid purin :
·
Kopi
Nama Umum
Indonesia : Kopi
Inggris :
Arabian coffee
Filipina :
Kape
Klasifikasi
Kingdom : Plantae
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Super
divisi : Spermatophyta
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Sub
kelas : Asteridae
Ordo : Rubiales
Family : Rubiaceae
Genus : Coffea
Species : Coffea arabica L.
kandungan :
kofein, sitosterin, stigmasterin
·
Teh
Nama Umum
Indonesia : Teh
Inggris
:
Tea
Klasifikasi
Kingdom : Plantae
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Super
divisi : Spermatophyta
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Sub
kelas : Dileniidae
Ordo : Theales
Family : Theaceae
Genus : Camellia
Specie : Camellia sinensis (L.) O.K
Kandungan :
coffein, tannin, dan sedikit minyak atsiri
·
Kola
Klasifikasi
Kingdom : Plantae
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Super
divisi : Spermatophyta
Divisi : Magnoliopsida
Kelas : Magnoliopsida
Subkelas :
Dilleniidae
Ordo : Marvales
Family : Sterculiaceaae
Genus : Cola
Species :
Cola nitida
Kandungan
: coffein, theobromina,
4. Alkaloid tropan
Tropan
merupakan bagian metabolit dari alkaloid sekunder, yang mengandung cincin
tropan dalam struktur kimia. Alkaloid memiliki struktur inti, bisiclic
mengandung nitrogen yaitu azabisiclo (3,2,1) oktan atau 8-metil-8-azabiziklo
(3,2,1) oktan. Alkaloid tropan ditemukan pada angiospermae yaitu family
solanaceae (Atropa, Grukmansia, Mansia, Datura, Scopolia, Physalis),
Erythroxylaceae (Erythroxylem), Protaeceae (Belladona
dan Darlingia) dan Convolvulaceae (Convuvulus dan Calystegia). Alkaloid tropan
banyak ditemukan pada tanaman bruguilera, phyllanthus dan cochlearia (Leliqia, et.al, 2006). Alkaloid
tropan juga ditemukan pada beberapa tanaman yang berbeda seperti family
Brassicaceae (Cruciferae), Olacaceae, dan Rhizophoraceae (The EFSA Journal,
2008).
Mekanisme
aksi dari alkaloid tropan memiliki hubungan dengan antagonism kompetitif mereka
pada reseptor muskarinik asetilkolin, mencegah pengikatan pada asetilkolin.
Menurut spesefisitas dan selektivitas reseptor asetilkolin muskarinergik pada
organ yang berbeda, fungsi otot halus dan sel-sel kelenjar eksokrin, serta
denyut jantung, pernapasan dan fungsi dalam system syaraf pusat yang
termodulasi.
BIOSINTESIS ALKALOID
TROPAN
Karakteristik
alkaloid adalah ester dari hidroksitropanes dan berbagai asam (Tropic, Tiglic).
Biosintesis alkaloid tropan melibatkan fenilalanin sebagai prekusor pembentuk
C6-C1 dan C6-C3 asam aromatic. Untuk pembentukan C5 asam alifatik serta asam
tiglic atau 2-metil asam butanoat dibutuhkan isoleusin sebagai prekusor. Untuk
pembentukan cincin pirolidin yang merupakan inti tropan dibutuhkan ornitin
sebagai prekusor.
Karakter
alkaloid yang mengandung inti tropan adalah jika direaksikan dengan asam nitrat
kemudian residu dilarutkan dalam aseton maka akan muncul warna ungu gelap. Hal
ini disebabkan karena munculnya larutan dalam etanol dalam KOH. Reaksi ini
dikenal sebagai reaksi fitalil morin.
a. ATROPIN
Atropin,
Hiosiamin dan Hiosin merupakan alkaloid tropan yang berasal dari family
solanaceae. Dapat juga ditemukan pada tumbuhan contohnya Erythroxylaceae,
Convolvulaceae, Protaeceae, Orchidaceae, Euphorbiaceae, Curciferae,
Rhizophoraceae. Atropine mengandung alkaloid tropan, yang memilki sifat
antikolinergik dan spasmolitik, biasanya digunakan sebagai anasthesi dan
spasmolitik dan dalam operasi mata. Atropine merupakan metabolit sekunder yang
umumnya terkandung dalam family solanaceae.
Mekanisme kerja atropine adalah
dengan cara inhibisi reseptor muskarinik pada organ perifer. Atropine
menginhibisi asetilkolin berikatan dengan reseptornya secara reversible dan
menimbulkan efek simpatomimetik.
Indikasi terapiotik atropine
injeksi adalah untuk mencegah dan mengobati blukade arterioventrikuler dan
sinus bradikardia, spasmus pada kolik ureter dan anuria. Atropine juga dapat
berperan sebagai antidote terdapat keracunan antikolinesterase, obat yang
bersifat parasimpatomimetik atau mediasi kalinergik. Dalam pre-anasthesi,
atropine berguna untuk mencegah gejala yang disebabkan stimulasi vagal. Pada
tetes mata, atropine digunakan untuk mengobati inflamasi dan menginduksi
sikloplegia pada pemeriksaan refraksi mata.
BIOSINTESIS
Biosintesis
atropine mulai dari L-Fenilalanin transaminasi membentuk asam phenylpyruvic
yang kemudian direduksi menjadi asam fenil-laktat. Koenzim A kemudian
berpasangan dengan asam fenil-laktat dengan tropin membentuk littorine, yang
kemudian mengalami penataan ulang radikal diawali dengan enzim P450 membentuk
aldehida hyosciamine dehidrogenase A kemudian aldehid direduksi menjadi sebuah
alcohol primer membentuk (-) hyosciamine, dan terbentuk atropine.
Akar
dan daun tumbuhan atropa belladonna (family solanaceae) merupakan sumber dari
senyawa ini, digunakan sebagai antispamolitik, antikolinergik, anti asma dan
midriatik. Zat ini merupakan hasil dari hiosiamin selama ekstraksi sehingga tak
dapat ditemukan dalam tanaman.
b. HYOSCYAMINE
Hyoscyamine
merupakan alkaloid tropan yang ditemukan dalam jumlah yang berlimpah.
Hyoscyamine merupakan metabolit sekunder yang ditemukan pada tertentu dari
family solanaceae. Hyoscyamine banyak ditemukan pada atropa belladonna dibagian
berry, datura stramonium ditemukan pada bagian daun, akar dan bunga. Datura
suaveolens ditemukan pada bagian daun, bunga dan biji, Hyoscyamus Niger
ditemukan pada bagian daun, bunga dan biji, latua pubiflora ditemukan pada
bagian berry dan daun, madragora officinarum ditemukan pada bagian akar dan
berry, scopolia carniolica jacq ditemukan pada bagian daun dan akar.
Hyoscyamine merupakan prekusor dari scopolamine.
Hyoscyamine
digunakan sebagai parasimpatolitik yang berkompetisi dengan asetil kolin. Anti
kolinergik umumnya digunakan sebagai midriatik, mengendalikan sekresi air liur
dan asam lambung. Hyoscyamine digunakan untuk mengontrol gejala yang
berhubungan dengan saluran gasterointestinal (GI). Hyoscyamine bekerja degan
mengurangi gerakan lambung pada usus dan sekresi cairan lambung, termasuk asam.
Hyoscyamine juga digunakan dalam pengobatan kejang kandung kemih, penyakit
ulkus peptikum, devartikulitis, kolik, iritasi syndrome usus, sistitis, dan
pancreatitis. Hyoscyamine juga dapat digunakan untuk mengobati kondisi jantung
tertentu, untuk mengendalikan gejala penyakit parkinsom dan rhinitis (pilek),
dan untuk mengurangi air liur berlebih.
BIOSINTESIS
Cincin tropan yang hadir dalam
bentuk Hyoscyamine berasal dari putresin melalui garam N-metylpyrrolinium, yang
menunjukkan adanya dua asam amino ornittine dan arginin yang terlibat dalam
biosintesis putreris dalam jalur alternative. Dekarboksilasi ornitine
menghasilkan utresin, sedangkan arginin diubah menjadi agmatine untuk
menghasilkan putresin. Selanjutnya metilasi S-adenosil-metoinin (SAM)
tergantung pada putresin dikatalis oleh putresin N-methyltransferase membentuk
N-methylputrescine.
Langkah-langkah berikutnya dalam
biosintesis memerlukan kondensasi aseta yang sesuai berasal intermediate dengan
N-methylpyrrolinium. Hygrine, sebuah alkaloid yang secara resmi produk dari
kondensasi aseton dengan N-methylpyrrolidine, itu selama bertahun-tahun
dianggap sebagai perantara dalam biosintesis scopolamine, tetapi study terbaru
menunjukkan hygrine yang tidak terlibat dalam biosintess cincin tropan. Semua
spesies tanaman diteliti sejauh memiliki dua kegiatan reduktase tropinone ketat
stereospesifik, satu (TRI) memproduksi tropine dan lainnya (TRII) memproduksi
pseudotropine tropin. Tropin diesterifikasi untuk menghasilkan hyoscyamine.
Tahap berikutnya dalam biosintesis
hyoscyamine, esterifikasi tropine dan asam tropic. Asam tropic dari hyoscine
dan hyoscyamine berasal dari fenilalanin, seperti asam α-hidroksi-β
fenilpropionat (asam phenillaktik) dan tropane alkaloid littorine. Asam tropic
dibentuk oleh penataan intra-molekul phenillacatate. Hiosiamin disintesis dari
littorine dengan proses melibatkan penataan ulang intramolekul dari gugus
phenillactate dari alkaloid.
c. CALYSTEGINES
Calystegines adalah kelompok baru alkaloid polihidroksi
dengan kerangka nortropan. Calystegines adalah alkaloid nortorpan
terhidroksilasi dari jalur biosintesis tropan alkaloid. Calystegines adalah
inhibitor glikosidase kuat dan terdapat pada sayuran seperti kentang, tomat,
dan kubis. Akumulasi Calystegines dalam culture akar digambarkan meningkatkan dengan ketersediaan karbohidrat.
BIOSINTESIS
Biosintesis Calystegines juga
berasal dari cincin tropan. Seperti halnya hyoscyamine,
scopolamine, atropine dan golongan tropan lainnya Calystegines juga melalui rangkaian
biointesis yang sama seperti yang telah dipaparkan sebelumnya. Namun ketika
reduktase tropiono, Calystegines terbentuk dari pseudotoropine yang merupakan
salah satu hasil reduktase tropiono selain tropine.
Biosintesis Calystegines ditandai
dengan hilangnya kelompok metal pada nitrogen dengan menjadi gugus hidroksil
pada heterosiklik. Tiga sampai lima gugus hidroksil dalam berbagai posisi.
Calystegines terbukti ditemukan
pada convolvulaceae, solanaceae dan moraceae. Dalam jumlah besar Calystegines
diproduksi oleh family solanaceae. Calystegines ditemukan pada tumbuhan atropa
belladonna dalam jumlah besar, selain itu juga ditemukan di datura wrightii
pada bagian akar dan datura stramonium pada bagian akar dan daun. Selain itu
dalam beberapa penelitian juga menyebutkan bahwa Calystegines ditemukan pada
hyoscyamus niger bagian daun, bunga dan biji. Calystegines spium merupakan
salah satu tanaman yang memproduksi Calystegines pada bagian daun dan akar,
convolvulus arvensis pada bagian daun dan akar, physalis alkekengi pada bagian
daun.
Manfaat dari Calystegines memiliki
khasiat yang hamper sama dengan tropan lain seperti
antikolinergik, antiemetic, parasimpatolitik, anasthesi dan banyak tindakan
farmakologis lain. Calystegines B2 dan C1 yang terkandung dalam murbei bermanfaat untuk menurunkan kadar gula
darah dan memiliki aktivitas antioksidan.
d.
KOKAIN
Kokain
adalah alkaloid tropan yang ditemukan pada family Erityhtroxylaceae spesies
Erythroxylem coca dan E. novogranatense. Tanaman coca merupakan tumbuhan semak,
cabang-cabangnya berwarna kemerahan, daun oval, bunga pentamer berwarna putih
kekuningan.
Kokain
secara tradisional dimanfaatkan untuk menahan lapar dan lelah. Tanaman kokain
telah dikultivasi, dioptimasi dan diproduksi sejak 5000 tahun yang lalu
dipegunungan andes. E.coca varietas coca merupakan tanaman liar peru, Bolivia
dan andes sedangkan E.novogranatense ditemukan tumbuhan dikolombia dan
Venezuela. Pada tanaman kering peru utara dan ekuador ditemukan tanaman coca
jenis E.novogranatense.
Komposisi
kimia dalam tanaman coca adalah minyak esensial, metik salisilat, tannin dan
alkaloid. Alkaloid dalam tanaman coca dapat mencapai 0,5-1,5 % tergantung
spesies dan geografis. 30-50% alkaloid yang diperlukan berupa ester polatile
sebagai basa bebas yaitu kokain dan sisanya berupa derivate kokain seperti
ecgonin (sinamil kokain) dan pirolidin.
Kokain
merupakan anasthesi local sebagai anasthesi kontak, kokain memblok kanal ion
dalam membrane neuromal dan menginterupsi propagenis dari potensial aksi yang
berhubungan dengan pesan sensori. Kokain juga merupakan parasimpatomimetik,
bekerja dengan cara memblok pengambilan kembali dopamine dan noradrenalin pada
presinap neuron dengan cara berikatan dengan transporter. Stimulasi adregenik
ini menyebabkan hipertermia, midriasis dan vasokonstriksi. Vasokonstriksi ini
menyebabkan resistensi meningkat dan meningkatkan tekanan darah serta denyut
jantung. Kokain merupakan system syaraf pusat sehingga pemakaian merasakan
halusinasi. Kokain juga digunakan dalam minuman ringan tertentu.
Kokain
ketika tercium, terhisap, tertelan, atau digunakan pada selaput lender akan
diserap dari semua situs paparan menuju intravena. Kokain dimetabolisme oleh
plasma dan hati, kolinesterase diubah metabolit
larut air dan dieskresikan apda urin. Metabolit tersebut didalam urin
berfungsi sebagai penanda penggunaan kokain yang dapat di deteksi hingga 24-36
jam setelah penggunan pertama dari kokain, tergantung pada rute pemberian dan
aktivitas kolinesterase
.
BIOSINTESIS
Atom karbon tambahan yang
diperlukan untuk sintesis kokain yang berasal dari asetil-KoA, dengan
penambahan dua unit asetil-KoA untuk kation N-metil-1-phyrolinum. Penambahan
pertama adalah reaksi mannich dengan anio enolat dari asetil-KoA yang bertindak
sebangai nokliofil terhadap kation pirolinum. Penambahan kedua terjadi melalui
kondensasi claisen. Hal ini menghasilkan campuran rasemat dari subtitusi kedua
pirolidin, dengan retensi tioester dari kondensasi claisen. Dalam pembentukan
tropinon dari rasemat etil [2,-13C2] 4(N-metil-2-prilolidinil)-3-oksobutanoat
tidak terdapat preverensi untuk kedua stereoinsomer. Dalam biosintesis kokain,
hanya enansionen- (S) dapat mensiklik untuk mempbentuk system cincin kokain
tropan. Stereoselektivitas reaksi ini diteliti lebih lanjut melalui studi
prokiral distriminasi dari hydrogen metilen. Hal ini disebabkan karena pusat
kiral exstra di C=. proses ini terjadi melalui oksidasi, yang menimbulkan
kembali kation pirolinium dan pembentukan anion enolat, dan reaksi intramokuler
Mannich. System cincin tropan mengalami hidrolisis, metilasi dependen SAM, dan
reduksi melalui NADPH untuk pembentukan methylecegonine . bagian benzoin
yang diperlukan untuk pembentukan kokain diester disintesis dari fenilalanin
melalui asam sinamat. Benzoil –CoA kemudian menggabungkan dua unit molekul
kokain.
Eryhtroxylon coca merupakan tanaman
penghasil kokain. Daun koka telah digunakan Amerika Selatan sebagai pengunyahan
dari zaman yang sangat awal. Mereka sebelumnya disediaakan untuk penggunaan
tunggal dari pemimpin pribumi dan Inca. Coca diperkenalkan ke Eropa sekitar 1688
dan kokain diisolasi pada tahun 1860. Dengan menerapkan alka-loid dalam operasi
mata pada tahun 1884 Carl Koller adalah orang perama yang memperkenalkan
kedalam praktek klinis sehingga gemborkan era anestesi modern.
e. Scopolamine
Scopolamine adalah bagian dari alkaloid tropan
yang paling penting karena memiliki aktivitas fisoliologi yang lebih tinggi dan
efek samping yang lebih sedikit. Permintaan untuk Scopolamine ini perkiarakan
sekitar 10 kali lebih besar dari pada hioscyamine dan bentuk atropine lainnya.
Dengan demikian, telah muncul ketertarikan dalam meningkatkan jumlah,
Scopolamine didalam produksi tanaman dalam fitrokluktur, dalam hal produksi
bioteknologi Scopolamine, dengan meningkatkan jumlah sel tumbuhan dapat menhasilkan
senyawa ini.
BIOSINTESIS
Scopolamine adalah alkaloid tropan
yang paling relevan seacara luas digunakan . jalur metabolisme mereka dimulai
di putresin, poliamina yang dibagi oleh beberapa jalur metabolic (misalnya;
alkaloid piridin). Peran eskresin metil transverase dalam menyerap nutresi dari
gugus poliamina, yang merupakan lintas-titik antara metabolisme primer dan
sekunder terhada jalur alkaloid tropan. Enzim PMT mengkatalisis reaksi dari
putresin N-metil putersin dengan N-adenosin metionin sebagai donor metil.
Bagian terakhir dari jalur biosintesis alkaloid tropan adalah reaksi enzimetik
yang dikatalis oleh enzim hyoscyamine-6β-hidroksilase (H6H), dua oksoklutarase
bergantung pada dioksigenase yang mengkatalis hidroksilasi dari hyoscyamine ke
scopolamine dalam dua langkah. Langkah pertama adalah hidroksilasi hyoscyamine
sampai 6β-hydroxsihyoscyamine, reaksi yang memerlukan 2-oksoklutarate, Fe2+,
molekul oksigen dan askorbat. Langkah kedua adalah epoksidasi intermediate
hydroxsihyoscyamine memproduksi 6,7-β-hyoscyaminepoksida (scopolamine).
Alkaloid ini biasanya ditemukan
pada tanaman family solanaceae sumber utama bahan baku untuk produksi alkaloid
tropan diseluruh dunia dalah daun duboisia spp. Budi daya konfisional beberapa
varietas yang dapat menumpuk hingga 6% scopolamine telah didirikan di Australia
dan brazil.
Scopolamine adalah alkaloid yang
sebagian besar digunakan dalam pengobatan aktivitas anti kolinergik. Anti
kolinergik umumnya digunakan sebagai midriatik dan untuk mengendalikan sekresi
air liur dan asam lambung. Dapat juga diguankan untuk pengobatan kejang otot
asma, kram usus dan diare.
Gejala awal penyalahgunaan
scopolamine termasuk mulut kering, melebar pupil, kemerahan pada wajah dan
leher, tekana darah dan suhu tubuh tinggi, jantung berdebar. Gejala ini dapat
diikut oleh halusinasi ekstrim angitasi agresi, bahkan kematian.
5. Alkaloid Amina
Amina adalah senyawa sederhana yang berasal dari ammonia (NH3) dengan satu atau lebih atom hydrogen
digantikan dengan
atom karbon. Penggantian
satu,
dua, atau tiga
atom hydrogen masing-masing
akan menghasilkan amina primer,
aminasekunder, danaminatersier. Asam amino dan alkaloid merupakan derifat dari amina, namun alkaloid
yang mengandung atom hydrogen hanyaterdapatdalam amino yang melekat dalam cincin benzene (tidak heterosiklik, oleh karena itu amina alkaloid yang
sering dianggap sebagai alkaloid
semu).Prekursor untuk
alkaloid amina adalah asam amino
aromatic-fenilalanin, tirosin, dan
triptofan
(Pengelly, 2004).
a. Ephedrine
Ephedrine
memiliki struktur
yang sederhana, kerangka aromatic berasal dari fenilalanin, sementara kelompok metil tambahan (CH3) berasal dari metionin.Struktur dasar terjadi dibeberapa bentuk isomer, salah satunya (diastereoisomer) adalah pseudoefedrin
(Samuelsson,1992).
Ephedrin berasal dari herbal ephedra (Ma-huang),
family ephedraceae. Digunakan sebagai sumber alkaloid efedrin dan pseudoefedrin. Spesies ephedra
diantaranya Ephedrasinica,
E.equisetinaE.gerardiana, E.intermedia and E.major (pengeliy2004).
Ephedrine
mengandungsekitar 0,5-2,0% alkaloid. Dari total seluruhnya, ephedrine
(danisomernya) terbentukdari 30-90% alkaloid yang juga ada dalam bentuk pseudoefedrin.Bagian akar tanaman juga mengandung sejumlah alkaloid
makrosiklik (ephedradines)
dan feruloyhistamine
yang memiliki sifat hipotensi (Evans,2009).
BIOSINTESIS
Ephedrinterbentukdaripenyatuan unit
C 6-C 1 dan unit C 2, kemudiandiubahmenjadibenzadelhidaatauasam
benzoate (J.Am. Chem Soc., 1993, 115,2052) digunakan 13 C-2 dan H sebagai
precursor dalam memberi makan dalam percobaan dengan E. gerardiana
yang telah menunjukkan bahwa gabungan asam benzoate gugus
CH3CO asam piruvat untuk membentuk efedrin dengan alkaloid 1
phenylpropan-1,2-dion dan (S) – (-)-2-amino-1-phenylpropan-1-one (cathinone)
sebagai perantara.Rute ini diilustrasikan pada gambar berikut ini . 1
phenylpropan-1,2-dion dan canthinone adalah konstituen Catha edulis
(Evans,2009)
Seluruh bagian tanaman dariEphedra sinica
digunakan
dalam pengobatan.Ephedrine
merupakan stimulan
system saraf pusat atau simpatomimetikum dan juga potensial menstimulasi reseptor α,β1dan β2
adrenergic. Efeknya meliputi fase kontriksi, peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, bronkodilatasi,
dan diuresis.Dalam penggunaan berlebihan akan menyebabkan insomnia,
takikardi, dan pusing.
Dalam pengobatan
herbal ephreda digunakan dalam pengobatan asma dan alergi, ephedra juga dapat menyembuhkan bronkkhitis, efisema,
rhinitis serta masuk
angina dan flu (pengelly, 2004).
b. Colcichine
Merupakan
alkaloid toksikdankarsinogenik yang diperoleh dari ekstrak tumbuhan Colchicum
autumnale Famili Liliaceae dan beberapa anggota family
coclchicaceaelainnya, seperti Gloriosasuperba. Rumuskimianya C22H25NO6.
Biji cholchine adalah biji matang dan kering dari tanaman Colchicum
autumnale bijinya mengandung 0,8%
colchine. Colchine berbentuk serbuk
amorf berwarna kuning pucat yang berubah warna menjadi gelap jika terpapar
sinar matahari (Leliqia, dkk, 2006).
BIOSINTESIS
Biosisntesi
colchicine melibatkan precursor asam amino fenilalanindantirosin.pemberianColchicum autumnaledenganradioaktifasam
amino, tirosin-2-C14, menyebabkansebagianmasukkedalam system cincin
colchicine.Induksipenyerapanradioaktiffenilalanin -2- C14 olehColchicum
byzantinum (tanaman lain dari family colcicaceace), mengakibatkan sfisiensi penyerapan dengan colchicine
( Leete, 1963). Percobaan pemberian radio aktif pada colchicum autumnale mengungkapkan bahwa colchicines dapat
disintesis dari (S)-Autumnale. Jalur boi sintesis terjadi terutama melalui
para-parafenolik coupling reaction yang melibatkan isoandrocymbine. Molekul
yang dihasilkan O-metilase diarahkan oleh S-
adenosylmethionine (SAM). Proses
oksidase yaitu pembelahan cincin siklopropana mengarah pada pembentukan cincin
trupolone dikandung oleh N formyldemecolcine.
N formyldemecolcine menghidrolisis kemudian menghasilkan molekul
demecolchine, yang juga berjalan melalui demethyllation oksidatif yang muncul
akhirnya setelah penambahan asetil-koenzime Akedeacetyl colchicines (Maier,
1997).
Gambar
Cholchicine berguna sebagai antineuplasmik,
stimulant system saraf pusat,
pengobatan asam urat dengan menghambat leukosit dan mereduksi asam laktat yang
dihasilkan leukosit sehingga mengurangi deposit asam urat, dan colchicines juga
digunakan sebagai pengobatan gout (pengelly,2014). Colchicines meringankan
penyakit gout dengan menekan aksi inflamasi yang muncul akibat serangan
leukosit pada endapan kristal urat pada cairan synovial. Keefektifan
colchicines mengarah pada kemampuannya memodifikasi fungsi polymorphonu
clearneuhophhil (PHN) yang berperan untuk menurunkan respon inflamasi yang
diinduksi Kristal urat tersebut (Melmon, 1992).
c.
Mescaline
Diperoleh dari sejenis tumbuhan cactus Lophophorawilliamsi (fam :Cactaceae)
dikenaldengannama Peyote.
Gambar
BIOSINTESIS
Disintesis dari tirosin atau fenilalanin terhidroksilasi. Dalam Lophophorawilliamsi
, dopamine mengkonversi menjadi mescaline dalam jalur
biosintesis yang melibatkan Mo-mettilasi dan hidroksilasi
aromatic(Dewick,2009).
Tirosin dan fenil alanin berfungsi sebagai precursor metabolism untuk sintesis mescaline. Tirosin melalui proses
dekarboksilasi dengan tirosin dekarboksilase akan menghasilkan tyramine dan
kemudian menjalani oksidasi pada karbon
tiga oleh hydroksilase monophenol atau menjadi hidroksilase pertama oleh
tirosin hidroksilase. Ini membuat dopamine mengalami metilase oleh catechol-O-methyltransferase (COMT)
oleh S-adenosylmetionin (SAM). Hasil ini kemudian dioksidasi lagi oleh enzim
hidroksilase. Alkohol disubtituen alkil mengalami metilase fenil di empat karbo
oleh guaiakol-O-methyltransferase. Metilase akhir ini hasil langkah dalam
produksi mescaline (Dewick,2009).
Fenil alanin berfungsi sebagai precursor dengan
terlebih dahulu diubah menjadi L-tirosinhidroksilase oleh asam L-amino. Setelah dikonversi, itu mengikuti
jalur yang sama seperti yang dijelaskan diatas (Dewick,2009).
BAB III
PENUTUP
PENUTUP
A. Kesimpulan
Alkaloid adalah sekelompok senyawa yang mengandung
nitrogen dalam bentuk gugus fungsi amin. Pada umunya, alkaloid mencakup senyawa
yang bersifat basa yang mengandung satu atau lebih atom nitrogen. Alkaloid
tidak mempunyai tatanama sistematik dan klasifikasi alkaloid dapat berdasarkan
toksonomi, berdasarkan biosintesis, dan berdasarkan klasifikasi kimia.
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, S.A. 1986. Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta : Universitas
Terbuka
Lenny, Sovia.
2006. Senyawa Flavoida, Fenil Propanoida, Alkaloid. Sumatera : Universitas
Sumatera Utara
Setiawan, Delimarta. 2000. Atlas Tanaman Obat Indonesia. Yogyakarta
No comments:
Post a Comment