ALKOLOID

1. Asal-usul Alkoloid

  Indonesia merupakan salah satu negara beriklim tropis yang terdiri dari beribu-ribu pulau yang kayasumber alam terutama tumbuh-tumbuhan yang sangat beraneka ragam. Beberapa jenis tumbuhan digunakan sebagai ramuan obat yang penggunaanya didasarkansecara turun-temurun maka para peneliti kimia telahmelakukan penyelidikan terhadap kandungan kimia tanaman tersebut. Ilmu yang mempelajari zat yangberkhasiat dalam tumbuhan meliputi identifikasi, isolasi serta penetapan kadarnya dikenal dengan ilmu fitokimia.

            Sejarah alkaloid hampir setua peradaban manusia. Manusia telah menggunakan obat-obatan yang mengandung alkaloid dalam minuman, kedokteran, teh dan racun. Obat-obat yang pertama ditemukan secara kimia adalah opium, getah kering Apium Papaver somniferum. Opium telah digunakan sebagai obat-obatan dan sifatnya sebagai analgetik dan narkotik sudah 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. Selain itu, pada tahun 1817-1820 di Laboratorium Pelletier dan Caventon di Fakultas Farmasi di Paris, melanjutkan penelitian dibidang kimia alkaloid yang menakjubkan. Diantara alkaloid yang diperoleh dalam waktu singkat tersebut adalah Stikhnin, Emetin, Brusin, Piperin, kaffein, Quinin, Sinkhonin dan Kolkhisin.

            Menurut Cordell (1981), sebagian besar sumber alkaloid adalah tanaman berbunga (angiospermae). Kebanyakan famili tanaman yang mengandung alkaloid adalah liliaceae, solamae, solanace dan rubiacea. 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 tanaman tertentu.

2. Pengertian Alkaloid

Alkaloida adalah golongan senyawa organik yang banyak ditemukan di alam yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, hewan dan mikroba. Senyawa ini mengandung sebuah atom nitrogen yang bersifat basa lemah, mempunyai cincin nitrogen yang sebagian besar heterosiklik yang bersifat aktif dan mempunyai efek fisiologis. Hampir semua alkaloid yang ditemukan di alam mempunyai efek fisiologis tertentu. Oleh karena itu alkaloid digunakan sebagai obat diantaranya atropin sebagai obat kejang, kokain sebagai obat bius, reserpin sebagai obat penenang.

3. Sifat-sifat Alkaloid

Alkaloid mempunyai beberapa sifat, diantaranya sebagai berikut :

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

2.    Berupa padatan kristal yang halus dengan titik lebur tertentu yang bereaksi dengan asam membentuk garam.

3.    Alkaloid berbentuk cair dan kebanyakan tidak berwarna.

4.    Dalam tumbuhan alkaloid 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 dalamkloroform, eter dan pelarut organik lainnya yang bersifat relative non polar.

7.    Alkaloid dalam bentuk garamnya mudah larut dalam air, contohnya Strychnine HCl lebih larut dalam air daripada bentuk basanya.

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

4. Sumber Alkaloid

Sumber alkaloid adalah tanaman berbunga, angiosperma (famili Leguminoceae, Rubiaceae, Solanaceae) dan tumbuhan monokotil (famili Solanaceae dan Liliaceae).

Pada tahun-tahun berikutnya penemuan sejumlah besar alkaloid terdapat pada hewan. Kebanyakan famili tanaman yang mengandung alkaloid adalah Liliaceae, Solanaceae dan Rubiaceae. Famili tanaman yang tidak lazim mengandung alkaloid adalah Papaveraceae. Di dalam tanaman yang mengandung alkaloid, alkaloid mungkin terdapat pada bagian tertentu dari tanaman. Namun ada bagian tertentu dari tanaman tidak mengandung alkaloid.

5. Kegunaan Alkaloid

Kegunaan alkaloid antara lain sebagai berikut :

1.    Alkaloid berfungsi sebagai hasil buangan nitrogen seperti urea dan asam urat hewan.

2.    Alkaloid berguna sebagai tendon penyimpanan nitrogen meskipun banyak alkaloid ditimbun dan tidak mengalami metabolisme.

3.    Alkaloid dapat melindungi tumbuhan dari serangan parasit atau pemangsa tumbuhan.

4.    Alkaloid dapat berlaku sebagai pengatur tumbuh, dimana ada sebagian alkaloid yang merangsang perkecambahan dan ada sebagian yang menghambat.

5.    Alkaloid dapat mengganti basa mineral dalam mempertahankan kesetimbangan ion dalam tumbuhan.

6. struktur alkaloid

Klasifikasi alkaloida dapat dilakukan berdasarkan beberapa cara yaitu :

1.Berdasarkan jenis cincin heterosiklik nitrogen yang merupakan bagian dari struktur molekul. Berdasarkan hal tersebut, maka alkaloida dapat dibedakan atas beberapa jenis seperti alkaloida pirolidin, alkaloida piperidin, alkaloida isokuinolin, alkaloida kuinolin dan alkaloida indol. Struktur masing-masing alkaloida tersebut adalah sebagai berikut : 

2. Berdasarkan jenis tumbuhan darimana alkaloida ditemukan. Cara ini digunakan untuk menyatakan jenis alkaloida yang pertama-tama ditemukan pada suatu jenis tumbuhan. Berdasarkan cara ini, alkaloida dapat dibedakan atas beberapa jenis yaitu alkaloida tembakau, alkaloida amaryllidaceae, alkaloida erythrine dan sebagainya.

Cara ini mempunyai kelemahan yaitu : beberapa alkaloida yang  berasal dari suatu tumbuhan tertentu dapat mempunyai struktur yang berbeda-beda. Sebagian besar alkaloida mempunyai kerangka dasar polisiklik termasuk cincin heterosiklik nitrogen serta mengandung substituen yang tidak terlalu bervariasi. Atom nitrogen alkaloida hampir selalu berada dalam bentuk gugus amin (-NR2) atau gugus amida (-CO-NR2) dan tidak pernah dalam bentuk gugus nitro (NO2) atau gugus diazo. Sedang substituen oksigen biasanya ditemukan sebagai gugus fenol (-OH), metoksil (-OCH3) atau gugus metilendioksi (-O-CH2-O). Substituen - substituen oksigen ini dan gugus N-metil merupakan ciri sebagian besar alkaloida.

7. SKRINING FITOKIMIA/REAKSI PENGENALAN

Uji Alkaloid dilakukan dengan metode Mayer,Wagner dan Dragendorff. Sampel sebanyak 3 mL diletakkan dalam cawan porselin kemudian ditambahkan 5 mL HCl 2 M , diaduk dan kemudian didinginkan pada temperatur ruangan. Setelah sampel dingin ditambahkan 0,5 g NaCl lalu diaduk dan disaring. Filtrat yang diperoleh ditambahkan HCl 2 M sebanyak 3 tetes , kemudian dipisahkan menjadi 4 bagian A, B, C, D. Filtrat A sebagai blangko, filtrate B ditambah pereaksi Mayer, filtrat C ditambah pereaksi Wagner, sedangkan filtrat D digunakan untuk uji penegasan. Apabila terbentuk endapan pada penambahan pereaksi Mayer dan Wagner maka identifikasi menunjukkan adanya alkaloid. Uji penegasan dilakukan dengan menambahkan amonia 25% pada filtrat D hingga PH 8 - 9. Kemudian ditambahkan kloroform, dan diuapkan diatas waterbath. Selanjutnya ditambahkan HCl 2M, diaduk dan disaring. Filtratnya dibagi menjadi 3 bagian. Filtrat A sebagai blangko, filtrat B diuji dengan pereaksi Mayer, sedangkan filtrate C diuji dengan pereaksi Dragendorff. Terbentuknya endapan menunjukkan adanya alkaloid.

8. Isolasi dan Identifikasi Alkaloid

1 Isolasi Alkaloid

Alkaloid dapat diisolasi melalui metode ekstraksi antara lain :

1.    Soxhletasi

Soxhlet merupakan ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru, umumnya dilakukan menggunakan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi konstan dengan adanya pendingin balik (kondensor). Disini sampel disimpan dalam alat soxhlet dan tidak dicampur langsung dengan pelarut dalam wadah yang di panaskan, yang dipanaskan hanyalah pelarutnya, pelarut terdinginkan dalam kondensor dan pelarut dingin inilah yang selanjutnya mengekstraksi sampel.

Prinsip soxhletasi :

Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia ditempatkan dalam klonsong yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan penyari dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan dikondensasikan oleh kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang jatuh ke dalam klonsong menyari zat aktif di dalam simplisia dan jika cairan penyari telah mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi. Ekstraksi sempurna ditandai bila cairan di sifon tidak berwarna, tidak tampak noda jika di KLT, atau sirkulasi telah mencapai 20-25 kali. Ekstrak yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.

Keuntungan metode ini adalah :

a.     Dapat digunakan untuk sampel dengan tekstur yang lunak dan tidak tahan terhadap pemanasan secara langsung.

b.    Digunakan pelarut yang lebih sedikit

c.     Pemanasannya dapat diatur

Kerugian metode ini adalah:

a.     Karena pelarut didaur ulang, ekstrak yang terkumpul pada wadah di sebelah bawah terus-menerus dipanaskan sehingga dapat menyebabkan reaksi peruraian oleh panas.

b.    Jumlah total senyawa-senyawa yang diekstraksi akan melampaui kelarutannya dalam pelarut tertentu sehingga dapat mengendap dalam wadah dan membutuhkan volume pelarut yang lebih banyak untuk melarutkannya.

c.     Bila dilakukan dalam skala besar, mungkin tidak cocok untuk menggunakan pelarut dengan titik didih yang terlalu tinggi, seperti metanol atau air, karena seluruh alat yang berada di bawah kondensor perlu berada pada temperatur ini untuk pergerakan uap pelarut yang efektif.

Gambar 1. Alat soxhlet

2.            Refluks

Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Ekstraksi refluks digunakan untuk mengektraksi bahan-bahan yang tahan terhadap pemanasan.

Prinsip refluks:                                                                                                    

Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara sampel dimasukkan ke dalam labu alas bulat bersama-sama dengan cairan penyari lalu dipanaskan, uap-uap cairan penyari terkondensasi pada kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang akan turun kembali menuju labu alas bulat, akan menyari kembali sampel yang berada pada labu alas bulat, demikian seterusnya berlangsung secara berkesinambungan sampai penyarian sempurna, penggantian pelarut dilakukan sebanyak 3 kali setiap 3-4 jam. Filtrat yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.

Keuntungan metode ini adalah :

Digunakan untuk mengekstraksi sampel-sampel yang mempunyai tekstur kasar dan tahan pemanasan langsung.

Kerugian metode ini adalah :

Membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah manipulasi dari operator.

Gambar 2. Alat refluks

2 Identifikasi Alkaloid

            Identifikasi alkaloid dapat dilakukan dengan reaksi-reaksi berikut :

a.    Reaksi Pengendapan

1.    Reaksi Dragendorf

Pereaksi dragendorf mengandung bismut nitrat dan merkuri klorida dalam nitrit berair. Ketika suatu alkaloid ditambahkan pereaksi dragendorf maka akan menghasilkan endapan jingga.  

2.    Reaksi Meyer

            Pereaksi meyer mengandung kalium iodida dan merkuri klorida. Ketika sampel ditambah pereaksi meyer maka akan timbul endapan kuning atau larutan kuning bening lalu ditambah alkohol endapannya larut. Tidak semua alkaloid mengendap dengan reaksi mayer. Pengendapan yang terjadi akibat reaksi mayer bergantung pada rumus bangun alkoloidnya.

3.    Reaksi Bauchardat

Pereaksi bauchardat mengandung kalium iodida dan iood. Sampel ditambah pereaksi bauchardat menghasilkan endapan coklat merah lalu ditambah alkohol endapannya larut.

b.    Reaksi Warna

1.    Reaksi dengan asam kuat

            Asam kuat seperti H₂SO₄ pekat dan HNO₃pekat menghasilkan warna kuning atau merah.

2.    Reaksi Marquis

            Pereaksi marquis mengandung formaldehid (1 bagian) dan H₂SO₄ pekat (9 bagian). Sampel ditambah pereaksi marquis akan menghasilkan warna jingga.

3.    Reaksi Warna AZO                                                                   

            Sampel ditambah diazo A (4 bagian) dan diazo B (1 bagian), ditambah NaOH, dipanaskan lalu ditambah amyl alkohol menghasilkan warna merah.

           

            Alkaloid terdiri dari beberapa jenis. Adapun untuk identifikasi jenis alkaloid lainnya bisa menggunakan reaksi berikut diantaranya :

Reaksi untuk alkaloid benzil isokuinolon contohnya morfin

1.    Reaksi Frohde

            Pereaksi frohde mengandung larutan 1% NH₄molibdat dalam H₂SO₄ pekat. Sampel ditambah pereaksi frohde menghasilkan warna kuning kehijauan.

2.    Reaksi Mandelin

            Pereaksi mandelin mengandung amonium vanadat dalam air ditambah H₂SO₄ pekat. Sampel ditambah pereaksi mandelin berwarna kuning kehijauan.

            Selain itu, identifikasi alkaloid bisa juga dengan menggunakan pereaksi erlich (p-dimetilaminobenzaldehide yang diasamkan) memberikan warna biru atau abu-abu hijau untuk alkaloid ergot.

PERMASALAHAN :

1.     apakah yang menyebabkan sifat basa dari alkaloid? dan apakah semua alkaloid brsifat basa?

2.     Pada saat mengisolasi alkaloid dari suatu sampel, alkaloid diekstrak dengan menggunakan pelarut tertentu. Pelarut jenis apa yang umum digunakan dalam mengisolasi alkaloid?

3.     Apakah dalam mengonsumsi yang alkaloid ini terdapat efek samping yang berbahaya? Kalau ada apa yang menyebabkannya itu berbahaya ?