ALKALOID

A.    Definisi 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 turunan asam 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 ini diklasifikasikan lagi berdasarkan tipe dasar kimia pada nitrogen yang terkandung dalam bentuk heterosiklik. Klasifikasi alkaloid tersebut meliputi pirrolizidine alkaloids, peperidine alkaloids, pyridine alkaloids, indole alkaloids, quinolizidine alkaloids, steroid alkaloids, policyclic diterpene alkaloids, indolizidine alkaloids, tryptamine alkaloids, tropane alkaloids, fescue alkaloid dan miscellaneous alkaloid. Peranan alkaloid dalam jaringan tanaman tidak pasti, mereka telah dikenal sebagai produk metabolik atau substansi.

B.     Sumber dan Sejarah Alkaloid

Alkaloid dihasilkan oleh banyak organisme, mulai dari bakteria, fungi (jamur), tumbuhan, dan hewan. Ekstraksi secara kasar biasanya dengan mudah dapat dilakukan melalui teknik ekstraksi asam-basa. Rasa pahit atau getir yang dirasakan lidah dapat disebabkan oleh 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.

C.    Sifat-Sifat Alkaloid 

1.      Mengandung atom nitrogen yang umumnya berasal dari asam amino.

2.      Umumnya berupa Kristal atau serbuk amorf.

3.      Alkaloid yang berbentuk cair yaitu konini, nikotin dan spartein.

4.      Dalam tumbuhan berada dalam bentuk bebas, dalam bentuk N-oksida atau dalam bentuk garamnya.

5.      Umumnya mempunyai rasa yang pahit.

6.      Alkaloid dalam bentuk bebas tidak larut dalam air, tetapi larut dalam kloroform, eter dan pelarut organik lainnya yang bersifat relative non polar.

7.      Alkaloid dalam bentuk garamnya mudah larut dalam air.

8.      Alkaloid bebas bersifat basa karena adanya pasangan elektron bebas pada atom N-nya.

9.      Alkaloid dapat membentuk endapan dengan bentuk iodide dari Hg, Au dan logam berat lainnya (dasar untuk identifikasi alkaloid).

D.    Metode Isolasi Alkaloida

Satu-satunya sifat kimia alkaloid yang paling penting adalah kebasaannya. Metode pemurnian dan pencirian ialah umumnya mengandalkan sifat ini, dan pendekatan khusus harus dikembangkan untuk beberapa alkaloid misalnya rutaekarpina, kolkhisina, risinina) yang tidak bersifat basa.

Umumnya isolasi bahan bakal sediaan galenik yang mengandung alkaloid dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :

1.      Dengan menarik menggunakan pelarut-pelarut organik berdasarkan azas Keller. Yaitu alkaloida disekat pada pH tertentu dengan pelarut organik.

Prinsip pengerjaan dengan azas Keller yaitu alkaloida yang terdapat dalam suatu bakal sebagai bentuk garam, dibebaskan dari ikatan garam tersebut menjadi alkaloida yang bebas. Untuk itu ditambahkan basa lain yang lebih kuat daripada basa alkaloida tadi. Alkaloida yang bebas tadi diekstraksi dengan menggunakan pelarut –pelarut organic misalnya Kloroform. Tidak dilakukan ekstraksi dengan air karena dengan air maka yang masuk kedalam air yakni garamgaram alkaoida dan zat-zat pengotor yang larut dalam air, misalnya glikosida-glikosida, zat warna, zat penyamak dan sebagainya. Yang masuk kedalam kloroform disamping alkaloida juga lemaklemak, harsa dan minyak atsiri. Maka setelai alkaloida diekstraksi dengan kloroform maka harus dimurnikan lagi dengan pereaksi tertentu. Diekstraksi lagi dengan kloroform. Diuapkan, lalu didapatkan sisa alkaloid baik dalam bentuk hablur maupun amorf. Ini tidak berate bahwa alkaloida yang diperoleh dalam bentuk murni, alkaloida yang telah diekstaksi ditentukan legi lebih lanjut. Penentuan untuk tiap alkaloida berbeda untuk tiap jenisnya.

Hal-hal yang harus diperhatikan pada ekstraksi dengan azas Keller, adalah :

a)      Basa yang ditambahkan harus lebih kuat daripada alkaloida yang akan dibebaskan dari ikatan garamnya, berdasarkan reaksi pendesakan.

b)      Basa yang dipakai tidak boleh terlalu kuat karena alkaloida pada umumnya kurang stabil. Pada pH tinggi ada kemungkinan akan terurai, terutama dalam keadaan bebas, terlebih bila alkaloida tersebut dalam bentuk ester, misalnya : Alkaloid Secale, Hyoscyamin dan Atropin.

c)      Setelah bebas, alkaloida ditarik dengan pelarut organik tertentu, tergantung kelarutannya dalam pelarut organik tersebut.

Alkaloid biasanya diperoleh dengan cara mengekstraksi bahan tumbuhan memakai air yang diasamkan yang melarutkan alkaloid sebagai garam, atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium karbonat dan sebagainya dan basa bebas diekstaksi dengan pelarut organik seperti kloroform, eter dan sebagainya. Radas untuk ekstraksi sinabung dan pemekatan khusunya digunakan untuk alkaloid yang tidak tahan panas. Beberapa alkaloid menguap seperti nikotina dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang diabasakan. Larutan dalam air yang bersifat asam dan mengandung alkaloid dapat dibasakan dan alkaloid diekstaksi dengan pelarut organik , sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut dalam air tertinggal dalam air. Cara lain yang berguna untuk memperoleh alkaloid dari larutan asam adalah dengan penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Kemudian alkaloid dielusi dengan dammar XAD- 2 lalu diendapkan dengan pereaksi Mayer atau Garam Reinecke dan kemudian endapan dapat dipisahkan dengan cara kromatografi pertukaran ion. Masalah yang timbulpada beberapa kasus adalah bahwa alkaloid berada dalam bentuk terikat yang tidak dapatdibebaskan pada kondisi ekstraksi biasa. Senyawa pengkompleksnya barangkalipolisakarida atau glikoprotein yang dapat melepaskan alkaloid jika diperlakukan denganasam.

2.      Pemurnian alkaloida dapat dilakukan dengan cara modern yaitu dengan pertukaran ion.

3.      Menyekat melalui kolom kromatografi dengan kromatografi partisi.

Cara kedua dan ketiga merupakan cara yang paling umum dan cocok untuk memisahkancampuran alkaloid. Tata kerja untuk mengisolasi dan mengidentifikasi alkaloid yangterdapat dalam bahan tumbuhan yang jumlahnya dalam skala milligram menggunakangabungan kromatografi kolom memakai alumina dan kromatografi kertas.

E.     Identifikasi Alkaloida

1.      Berdasarkan sifat spesifik.

Alkaloid dalam larutan HCl dengan pereaksi Mayer dan Bouchardhat membentuk endapanyang larut dalam alkohol berlebih. Protein juga memberikan endapan, tetapi tidak larutdalam dalam alcohol berlebih.

2.      Berdasarkan bentuk basa dan garam-nya / Pengocokan

Alkaloid sebagai basanya tidak larut dalam air, sebagai garamnya larut baik dalam air.Sebaiknya pelarut yang digunakan adalah pelarut organik : eter dan kloroform. Pengocokan dilakukan pada pH: 2, 7, 10 dan 14. Sebelum pengocokan, larutan harus dibasakan dulu, biasanya menggunakan natrium hidroksida, amonia pekat, kadang-kadang digunakan natrium karbonat dan kalsium hidroksida.

3.      Reaksi Gugus Fungsionil

a)      Gugus Amin Sekunder

Reaksi SIMON : larutan alkaloida + 1% asetaldehid + larutan na.

nitroprussida = biru-ungu.

Hasil cepat ditunjukkan oleh Conilin, Pelletierin dan Cystisin.

Hasil lambat ditunjukkan oleh Efedrin, Beta eucain, Emetin, Colchisin dan Physostigmin.

b)      Gugus Metoksi

Larutan dalam Asam Sulfat + Kalium Permanganat = terjadi formaldehid, dinyatakandengan reaksi SCHIFF. Kelebihan Kalium Permanganat dihilangkan dengan Asam Oksalat. Hasil positif untuk Brucin, Narkotin, koden, Chiksin, Kotarnin, Papaverin, Kinidin, Emetin, Tebain, dan lain-lain.

c)      Gugus Alkohol Sekunder

Reaksi SANCHES : Alkaloida + Larutan 0,3% Vanilin dalam HCl pekat, dipanaskan diatas tangas air = merah-ungu. Hasil positif untuk Morfin, Heroin, Veratrin, Kodein, Pronin, Dionin, dan Parakonidin.

d)      Gugus Formilen

· Reaksi WEBER & TOLLENS :

Alkaloida + larutan Floroglusin 1% dalam Asam Sulfat (1:1), panaskan           = merah.

· Reaksi LABAT :

Alkaloida + Asam Gallat + asam Sulfat pekat, dipanaskan diatas tangas air       = hijau-biru.

Hasil positif untuk Berberin, Hidrastin, Kotarnin, Narsein, Hidrastinin, narkotin, dan Piperin.

e)      Gugus Benzoil

Reaksi bau : Esterifikasi dengan alcohol + Asam Sulfat pekat = bau ester.

Hasil positif untuk Kokain, Tropakain, Alipin, Stivakain, Beta eukain, dan lain-lain.

f)        Reaksi GUERRT

Alkaloida didiazotasikan lalu + Beta Naftol = merah-ungu. Hasil positif untuk kokain, Atropin, Alipin, Efedrin, tropakain, Stovakain, Beta eukain, dan lain-lain.

g)      Reduksi Semu

Alkaloida klorida + kalomel + sedikit air = hitam

Tereduksi menjadi logam raksa. Raksa (II) klorida yang terbentuk terikat dengan alkaloid sebagai kompleks.Hasil positif untuk kokain, Tropakain, Pilokarpin, Novokain,Pantokain, alipin, dan lain-lain.

h)      Gugus Kromofor

· Reaksi KING :

Alkaloida + 4 volume Diazo A + 1 volume Diazo B + natrium Hidroksida       = merah intensif.

Hasil positif untuk Morfin, Kodein, Tebain dan lain-lain.

· Reaksi SANCHEZ :

Alkaloida + p-nitrodiazobenzol (p-nitroanilin + Natrium Nitrit + Natrium Hidrolsida) = ungu kemudian jingga. Hasil positif untuk alkaloida opium kecuali Tebain, Emetin, Kinin, kinidin setelah dimasak dengan Asam Sulfat 75%.

4.      Pereaksi untuk analisa lainnya (7)

a.       Iodium-asam hidroklorida

Merupakan pereaksi untuk golongan Xanthin. Digunakan untuk pereaksi penyemprot pada lempeng KLT (Kromatografi Lapis Tipis) dimana akan memberikan hasil dengan noda ungu-biru sampai coklat merah.

b.      Iodoplatinat

Pereaksi untuk alkaloid, juga sebagai pereaksi penyemprot pada lempeng KLT dimanahasilnya alkaloid akan tampak sebagai noda ungu sampai biru-kelabu.

c.       Pereaksi Meyer (Larutan kalium Tetraiodomerkurat)

Merupakan pereaksi pengendap untuk alkaloid.

F.     Kegunaan Alkaloida

Alkaloida telah dikenal selama bertahun-tahun dan telah menarik perhatian terutama karena pengaruh fisiologisnya terhadap binatang menyusui dan pemakainnya di bidang farmasi, tetapi fungsinya dalam tumbuhan hampir sama sekali kabur.

Beberapa pendapat mengenai kemungkinan perannya ialah sebagai berikut :

1)      Salah satu pendapat yang dikemukakan pertama kali, sekarang tidak dianut lagi, ialah bahwa alkaloid berfungsi sebagai hasil buangan nitrogen seperti urea dan asam urat hewan.

2)      Beberapa alkaloid mungkin bertindak sebagai tendon penyimpanan nitrogen meskipun banyak alkaloid ditimbun dan tidak mengalami metabolisme lebih lanjut meskipun sangat kekurangan nitrogen.

3)      Pada beberapa kasus, alkaloid dapat melindungi tumbuhan dari serangan parasit atau pemangsa tumbuhan. Meskipun dalam beberapa peristiwa bukti yang mendukung fungsi ini tidak dikemukakan, ini barangkali merupakan konsep yang direka-reka dan bersifat “manusia sentries”.

4)      Alkaloid dapat berlaku sebagai pengatur tumbuh karena segi struktur, beberapa alkaloid menyerupai pengatur tumbuh. Beberapa alkaloid merangsang perkecambahan, yang lainnya menghambat.

5)      Semula disarankan oleh Liebig bahwa alkaloid, karena sebagian bersifat basa, dapat mengganti basa mineral dalam mempertahankan kesetimbangan ion dalam tumbuhan. Sejalan dengan saran ini, pengamatan menunjukkan bahwa pelolohan nikotina ke dalam biakan akar tembakau meningkatkan ambilan nitrat. Alkaloid dapat pula berfungsi dengan cara pertukaran dengan kation tanah.

Permasalahan :

1.      Bagaimanakah karakteristik khas dari alkaloid yang tidak dimiliiki oleh senyawa lain seperti flavanoid atau steroid.?

2.      Apakah alkaloid dapat membantu penngobatan manusia, jika iya pengobatan apa saja.?

3.      Dimanakah kita bisa menjumpai senyawa alkaloid?