AlkaloidAlkaloid

PendahuluanPendahuluan

Tumbuhan yang mengandung alkaloid telah digunakan oleh Tumbuhan yang mengandung alkaloid telah digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan semenjak adanya peradabanmanusia untuk berbagai keperluan semenjak adanya peradaban(4000 SM).(4000 SM).

Teh dan Ephedra di ChinaTeh dan Ephedra di ChinaKopi dan candu di Timur TengahKopi dan candu di Timur TengahKoka dan Kina di daerah Andes (Amerika)Koka dan Kina di daerah Andes (Amerika)Lobelia di Yunani etc.Lobelia di Yunani etc.

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

BatasanBatasan

Dulunya istilah alkaloid digunakan karena Dulunya istilah alkaloid digunakan karena kelompok senyawa yang dikenal terlebih dahulu kelompok senyawa yang dikenal terlebih dahulu adalah kelompok senyawa organik yang bersifat adalah kelompok senyawa organik yang bersifat basa lemah.basa lemah.

alkali = basaalkali = basa

oid = menyerupai oid = menyerupai

Dewasa ini diketahui banyak senyawa alkaloid Dewasa ini diketahui banyak senyawa alkaloid yang tidak bersifat sebagai basa lemah tapi yang tidak bersifat sebagai basa lemah tapi netral bahkan ada yang bersifat asam netral bahkan ada yang bersifat asam

SejarahSejarahTelah digunakan untuk berbagai keperluan Telah digunakan untuk berbagai keperluan

seperti obat perangsang, hipnotik/sedatif, seperti obat perangsang, hipnotik/sedatif, minuman, racun dll.minuman, racun dll.

Penggunaan dalam bentuk ekstrak alkohol Penggunaan dalam bentuk ekstrak alkohol (etanol) dipelopori oleh Galen di Yunani (600 (etanol) dipelopori oleh Galen di Yunani (600 sm)sm)

Dikembangkan lebih lanjut oleh tabib-tabib Dikembangkan lebih lanjut oleh tabib-tabib Islam. ( al. Ibnu Sina)Islam. ( al. Ibnu Sina)

Stork seorang Apoteker dari Austria mulai Stork seorang Apoteker dari Austria mulai mendorong penggunaan ekstrak/tinktur dalam mendorong penggunaan ekstrak/tinktur dalam pengobatan “modern”.pengobatan “modern”.

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

Terdapatnya alkaloidTerdapatnya alkaloid

Bisa terdapat pada seluruh bahagian tumbuhan tapi Bisa terdapat pada seluruh bahagian tumbuhan tapi dengan kosentrasi pada bahagian2 tertentudengan kosentrasi pada bahagian2 tertentu

Nikotin pada daun, Kinin pada kulit batang, emetin Nikotin pada daun, Kinin pada kulit batang, emetin pada akar, pada akar,

Biji tembakau tidak mengandung nikotin, nikotin Biji tembakau tidak mengandung nikotin, nikotin ditemukan pada saat biji mulai berkecambah.ditemukan pada saat biji mulai berkecambah.

Ada yang terdapat dalam bentuk kompleks dengan Ada yang terdapat dalam bentuk kompleks dengan senyawa lain sehingga baru bisa dideteksi setelah senyawa lain sehingga baru bisa dideteksi setelah kompleks tersebut terurai. kompleks tersebut terurai.

Terdapatnya alkaloid Terdapatnya alkaloid ((terbesar pada Angiospermae)terbesar pada Angiospermae)

terutama pada familiterutama pada famili Apocynaceae (Apocynaceae (Rauwolfia, CatharanthusRauwolfia, Catharanthus) ) Rubiaceae (Kina, gambir, ipecac)Rubiaceae (Kina, gambir, ipecac) Rutaceae Rutaceae Loganiaceae Loganiaceae Leguminosae Leguminosae Solanaceae (Solanaceae (Atropa, Datura, NicotianaAtropa, Datura, Nicotiana)) Papaveraceae (Papaveraceae (PapaverPapaver) ) CompositaeCompositae

Penelitian alkaloid dari bahan obat alamPenelitian alkaloid dari bahan obat alam

Derosene (1803) mendapatkan senyawa semi murni Derosene (1803) mendapatkan senyawa semi murni utama aktif dari candu kasar yang diberi nama narkotin.utama aktif dari candu kasar yang diberi nama narkotin.

Serturner (1805) berhasil mendapatkan alkaloid murni Serturner (1805) berhasil mendapatkan alkaloid murni pertama dari candu yang diberi nama morfin (Morpheus pertama dari candu yang diberi nama morfin (Morpheus = Dewa Tidur Yunani)= Dewa Tidur Yunani)

Pelletier dan Caventou (Fakultas Farmasi Paris) berhasil Pelletier dan Caventou (Fakultas Farmasi Paris) berhasil mengisolasi bahan obat penting (Striknin, emetin, mengisolasi bahan obat penting (Striknin, emetin, brusin,piperin, kofein, kinin, colkisin dan koniin (dari brusin,piperin, kofein, kinin, colkisin dan koniin (dari racun helmlock yang digunakan untuk membunuh racun helmlock yang digunakan untuk membunuh Socrates)Socrates)

Koniin ini merupakan alkaloid pertama yang Koniin ini merupakan alkaloid pertama yang dikarakterisasi (1870) dan disintesis (1886)dikarakterisasi (1870) dan disintesis (1886)

Penelitian alkaloid dari bahan obat alam (samb)Penelitian alkaloid dari bahan obat alam (samb)

Kajian Kimia/aktifitas baru mulai memperlihatkan Kajian Kimia/aktifitas baru mulai memperlihatkan hasil pada abad ke XX (striknin diisolasi 1819, hasil pada abad ke XX (striknin diisolasi 1819, struktur baru diketahui pasti tahun 1946)struktur baru diketahui pasti tahun 1946)

Dengan berkembangnya teknik isolasi Dengan berkembangnya teknik isolasi kromatografi (1940-an) dan elusidasi struktur kromatografi (1940-an) dan elusidasi struktur secara spektroskopi (1960-an) perkembangan secara spektroskopi (1960-an) perkembangan IPTEK alkaloid berkembang pesat.IPTEK alkaloid berkembang pesat.

Dewasa ini telah dikenal lebih dari 7000 alkaloidDewasa ini telah dikenal lebih dari 7000 alkaloid dengan struktur kimia & bioaktifitas yang sangat dengan struktur kimia & bioaktifitas yang sangat

beragam.beragam.

KlasifikasiKlasifikasi Para ahli berusaha untuk memberikan batasan dan klasifikasi Para ahli berusaha untuk memberikan batasan dan klasifikasi

alkaloid tapi tidak ada yang benar2 memuaskan.alkaloid tapi tidak ada yang benar2 memuaskan. Yang paling banyak diterima adalah klasifikasi dari Hegnauer yang Yang paling banyak diterima adalah klasifikasi dari Hegnauer yang

membagi alkaloid berdasarkan prekursor biosintesis senyawa ini.membagi alkaloid berdasarkan prekursor biosintesis senyawa ini.

True alkaloid : -memperlihatkan berbagai bioaktifitasTrue alkaloid : -memperlihatkan berbagai bioaktifitas -Mengandung N- heterosiklik-Mengandung N- heterosiklik -Dibiosintesis dari asam amino-Dibiosintesis dari asam amino -Dialam terdapat dalam bentuk garam dg -Dialam terdapat dalam bentuk garam dg asam organik (mis. Kinin, atropin dll) asam organik (mis. Kinin, atropin dll)

Protoalkaloid : -Berbentuk amina sederhana, N tidak dalam bentuk Protoalkaloid : -Berbentuk amina sederhana, N tidak dalam bentuk ikatan heterosiklikikatan heterosiklik -Dibiosintesis dari asam amino, bersifat basa.-Dibiosintesis dari asam amino, bersifat basa. -disebut juga amina biologis (mis: efedrin, meskalin)-disebut juga amina biologis (mis: efedrin, meskalin)

Pseudoalkaloid : tidak dibiosintesis dengan prekursor asam aminolPseudoalkaloid : tidak dibiosintesis dengan prekursor asam aminol -bersifat basa (Kofein)-bersifat basa (Kofein)

Sifat Fisika Kimia AlkaloidSifat Fisika Kimia Alkaloid

Dialam umumnya terdapat dalam bentuk garam.Dialam umumnya terdapat dalam bentuk garam. Umumnya berbentuk kristal tidak bewarna, atau Umumnya berbentuk kristal tidak bewarna, atau

dalam bentuk garamnya berbentuk kristal.dalam bentuk garamnya berbentuk kristal. Umumya tidak larut dalam air dan larut dalam Umumya tidak larut dalam air dan larut dalam

pelarut organik, sedangkan bentuk garamnya pelarut organik, sedangkan bentuk garamnya larut dalam air.larut dalam air.

Alkaloid kuaterner dan glikosida tidak larut Alkaloid kuaterner dan glikosida tidak larut dalam pelarut organik tapi larut dalam airdalam pelarut organik tapi larut dalam air

Sifat Kimia AlkaloidSifat Kimia Alkaloid

Umumnya bersifat basa lemah. Tingkat Umumnya bersifat basa lemah. Tingkat kebasan tertinggi diberikan oleh kelompok unsur kebasan tertinggi diberikan oleh kelompok unsur yang terikat dengan N yang bersifat sebagai yang terikat dengan N yang bersifat sebagai penolak elektron spt : Amina sekunder, tersier penolak elektron spt : Amina sekunder, tersier alifatik , amina aromatik, dan amida. Alkaloid alifatik , amina aromatik, dan amida. Alkaloid kuaterner malah bersifat sebagai asam.kuaterner malah bersifat sebagai asam.

Karena adanya unsur N yang mudah teroksidasi Karena adanya unsur N yang mudah teroksidasi membentuk senyawa n-oksid, kestabilan membentuk senyawa n-oksid, kestabilan tertinggi diberikan oleh garam asam kuat dari tertinggi diberikan oleh garam asam kuat dari alkaloid dengan kebasaan yang relatif besar.alkaloid dengan kebasaan yang relatif besar.

Deteksi alkaloidDeteksi alkaloid Alkaloid karena bioaktifitasnya dan struktus kimianya yang beragam Alkaloid karena bioaktifitasnya dan struktus kimianya yang beragam

memberikan tantangan tersendiri bagi ahli KBA.memberikan tantangan tersendiri bagi ahli KBA.

Deteksi : Deteksi :

Cara WallCara Wall : : 20 g direfluks dengan EtOH, diuapkan, ditambahkan HCl 1%, larutan 20 g direfluks dengan EtOH, diuapkan, ditambahkan HCl 1%, larutan

dipisahkan, dideteksi dengan pereaksi Mayer. dipisahkan, dideteksi dengan pereaksi Mayer.

Cara Kiang DouglasCara Kiang Douglas : : Sampel dibasakan dengan ammonia, diekstrak dengan eter, ditarik Sampel dibasakan dengan ammonia, diekstrak dengan eter, ditarik

dengan asam dideteksi dengan pereaksi Mayer. dengan asam dideteksi dengan pereaksi Mayer.

Cara Culvenor-Fitzgerald : Cara Culvenor-Fitzgerald : Sampel segar (2 g), dipotong halus, digerus dengan bantuan pasir, Sampel segar (2 g), dipotong halus, digerus dengan bantuan pasir,

dibasahkan dengan 10 ml CHCl3, ditambahkan 10 ml Kloroform dibasahkan dengan 10 ml CHCl3, ditambahkan 10 ml Kloroform Ammonia (0.05N), lapisan kloroform disaring, ditambahkan 1 ml Ammonia (0.05N), lapisan kloroform disaring, ditambahkan 1 ml H2SO4 2N, dikocok, lapisan asam diambil dan diteksi dengan H2SO4 2N, dikocok, lapisan asam diambil dan diteksi dengan penambahan pereaksi alkaloida.penambahan pereaksi alkaloida.

CatatanCatatan Cara-cara diatas memiliki keungulan dan kelemahanCara-cara diatas memiliki keungulan dan kelemahan

Tidak semua alkaloid larut dalam eter/kloroformTidak semua alkaloid larut dalam eter/kloroform Tidak semua yang (+) dengan Mayer/Dragendorff adalah alkaloidTidak semua yang (+) dengan Mayer/Dragendorff adalah alkaloid beberapa jenis kumarin, terpenoid, asam amino juga (+) dengan beberapa jenis kumarin, terpenoid, asam amino juga (+) dengan

perekasi alkaloid (reaksi (+) palsu), dan banyak juga alkaloid yang perekasi alkaloid (reaksi (+) palsu), dan banyak juga alkaloid yang negatif dengan pereaksi diatas .negatif dengan pereaksi diatas .

Sampel kering akan (-) dengan metode Culvenor-FitzgeraldSampel kering akan (-) dengan metode Culvenor-Fitzgerald karena tidak larut dalam kloroform.karena tidak larut dalam kloroform. Untuk di lapangan Metoda Culvenor-Fitzgerald relatif lebih praktis Untuk di lapangan Metoda Culvenor-Fitzgerald relatif lebih praktis dan mungkin utk dilaksanakan.dan mungkin utk dilaksanakan.

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

IsolasiIsolasiEkstraksiEkstraksi

beradasarkan sifat kimia dan fisikanya metoda beradasarkan sifat kimia dan fisikanya metoda ekstraksi alkaloid ini sangat beragam.ekstraksi alkaloid ini sangat beragam.

syaratnya :syaratnya : Kalau mungkin tidak mahalKalau mungkin tidak mahal Bisa mengekstrak dengan baik dengan cepat.Bisa mengekstrak dengan baik dengan cepat. Memberikan pemisahan pendahuluan Memberikan pemisahan pendahuluan

(fraksionasi) yang baik(fraksionasi) yang baik Tidak merusak senyawa yang akan diisolasiTidak merusak senyawa yang akan diisolasi

EkstraksiEkstraksi Biasanya digunakan pelarut polar (MeOH atau EtOH)Biasanya digunakan pelarut polar (MeOH atau EtOH) Kalau senyawa belum dikenal biasanya digunakan Kalau senyawa belum dikenal biasanya digunakan

metoda maserasi atau metoda maserasi atau Kalau alkaloidnya stabil bisa juga dilakukan dengan Kalau alkaloidnya stabil bisa juga dilakukan dengan

menggunakan Sokhletmenggunakan Sokhlet

Fraksionasi Fraksionasi Untuk menyederhanakan campuran biasanya dilakukan Untuk menyederhanakan campuran biasanya dilakukan

fraksionasi. (berdasarkan keasaman, kelarutan, fraksionasi. (berdasarkan keasaman, kelarutan, kepolaran dll.)kepolaran dll.)

Isolasi Isolasi Pemisahan dengan kromatografi.Pemisahan dengan kromatografi. Pemurnian dengan kristalisasi/pembuatan Pemurnian dengan kristalisasi/pembuatan

turunan/kromatografi dllturunan/kromatografi dll

ContohContoh Sampel

Heksan

Ekstrak heksan(cek alkaloidnya)

Marc

i) MeOHii) Pekatkaniii) Partisi EtoAc-2% Asam Tartrat

EtOAc (fraksi netral/basa sgt lemah) 2% Asam Tartrat

Basakan (NH3/Na2CO3)Ekstrak dengan EtOAc

Alkaloid basa lemah Larutan air basa(boleh jadi mengandung alkaloida kuaterner/tersier

PemurnianPemurnian

Kristalisasi langsungKristalisasi langsungKristalisasi-derivatisasiKristalisasi-derivatisasiGradient pH extractionGradient pH extractionKromatografi (serapan, partisi)Kromatografi (serapan, partisi)Filtrasi (sephadex)Filtrasi (sephadex)

Karakterisasi / Elusidasi StrukturKarakterisasi / Elusidasi Struktur

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

Beberapa pelarut utk sistim KLTBeberapa pelarut utk sistim KLT

CHCl3/MeOH (9:1; 19:1)CHCl3/MeOH (9:1; 19:1)

CHCl3/Trietilamin (9:1)CHCl3/Trietilamin (9:1)

EtoAcEtoAc

EtOAc – MeOH (19:1), (9:1), (4:1)EtOAc – MeOH (19:1), (9:1), (4:1)

Penggolongan alkaloid berdasarkan prekursorPenggolongan alkaloid berdasarkan prekursor

Lysine

Ornithine

Asam nikotinat

Poliasetat

Asam antranilat

Fenilalanine/tyrosine

Trfyptophan

Histidin

Asam mevalonat

Gol. sisa

Biosintesis alkaloidBiosintesis alkaloid