Alkaloid

Alkaloid merupakan kelompok senyawa metabolit sekunder yang mempunyai sifat alkali. Sifat inilah yang membuat penamaan golongan  senyawa-senyawa ini sebagai alkaloid. Sifat alkaloid ini dimungkinkan karena secara kimia alkaloid adalah senyawa organik yang mengandung nitrogen baik satu atau lebih dalam bentuk anima primer sekunder maupun tersier. Definisi umum yang digunakan untuk alkaloid dalam kimia hasil alam atau hasil alam adalah senyawa organik siklik yang mengandung N dengan tingkat oksidasi negatif yang terdapat secara terbatas dalam makhluk hidup.

1.      Asal usul Alkaloid

Alkaloid telah dikenal selama bertahun-tahun dan telah menarik perhatian terutama karena pengaruh fisiologinya terhadap mamalia dan pemakaiannya di bidang farmasi. Sejarah alkaloid hampir setua peradaban manusia. Manusia telah menggunakan obat-obatan yang mengandung alkaloid dalam minuman, kedokteran, tuan atau tapal, dan racun selama 4000 tahun.

Dari segi biogenetik, alkaloid diketahui berasal dari sejumlah kecil asam amino yaitu ornitin dan lisin yang menurunkan alkaloid alisiklik, fenilalanin dan tirosin yang menurunkan alkaloid jenis isokuinolin, dan triftopan yang menurunkan alkaloid indol. Reaksi utama yang mendasari biosintesis senyawa alkaloid adalah reaksi mannich antara suatu aldehida dan suatu amina primer dan sekunder, dan suatu senyawa enol atau fenol. Biosintesis alkaloid juga melibatkan reaksi rangkap oksidatif fenol dan metilasi. Jalur poliketida dan jalur mevalonat juga ditemukan dalam biosintesis alkaloid.

2.      Struktur Alkaloid

Struktur alkaloid sangat beragam dan satu-satunya kesamaan antara senyawa alkaloid adalah kesamaan dalam hal sifat alkalinya.

Alkaloida mempunyai struktur heterosiklik yang mengandung atom N didalam intinya dan bersifat basa, karena itu dapat larut dalam asam-asam serta membentuk garamnya. Umumnya  mempunyai aktifitas fisiologis baik terhadap manusia ataupun hewan. Alkaloid  adalah Kelompok senyawa yang mengandung nitrogen dalam bentuk gugus fungsi amin.

Pada umumnya, alkaloid mencakup senyawa bersifat basah yang mengandung 1/ lebih atom nitrogen, biasanya dalam gabungan sebagai bagian dari sistem siklik. Alkaloid biasanya beracun, jadi banyak digunakan dalam bidang pengobatan. Alkaloid sering kali bersifat optis aktif, kebanyakan berbentuk kristal tapi hanya sedikit yang berupa cairan pada suhu kamar.

3.      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.

Salah satu jurnal yang melakukan skrining fitokimia terhadap ekstrak metanol kulit buah durian dimana skrining dilakukan dengan uji warna menggunakan berbagai pereaksi, sedangkan identifikasi komponen utama dilakukan dengan analisis menggunakan kromatografi gas-spektrometer massa (GC-MS).

Skrining fitokimia pada identifikasi alkaloid dilakukan dengan metode Mayer,Wagner dan Dragendorff yang memberikan hasil bahwa terdapat endapan pada uji Mayer,Wagner dan Dragendorff yang berarti dalam ekstrak metanol kulit durian terdapat alkaloid.

Hasil positif alkaloid pada uji Mayer ditandai dengan terbentuknya endapan putih. Diperkirakan endapan tersebut adalah kompleks kalium-alkaloid. Dengan uji ini diperkirakan nitrogen pada alkaloid akan bereaksi dengan ion logam K⁺dari kalium tetraiodomerkurat(II) membentuk kompleks kalium-alkaloid yang mengendap. Sedangkan hasil positif alkaloid pada uji Wagner ditandai dengan terbentuknya endapan coklat muda sampai kuning. Diperkirakan endapan tersebut adalah kalium-alkaloid. Pada uji ini Iodin bereaksi dengan ion I^- dari kalium iodide menghasilkan ion I^3- yang berwarna cokelat. Pada uji ini juga ion logam K⁺ akan membentuk ikatan kovalen koordinat dengan nitrogen pada alkaloid membentuk kompleks kalium-alkaloid ynag mengendap. Sedangkan hasil positif pada uji Dragendorff ditandai dengan terbentuknya endapan coklat muda sampai kuning. Diperkirakan endapan tersebut adalah kalium-alkaloid.

4.      Isolasi dan pemurnian serta penentuan struktur

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.

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.

Adapun contohnya yang didapat dari jurnal dimana peneliti melakuakn penelitian tentang isolasi, identifikasi serta uji aktifitas senyawa alkaoid daun binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis). Serbuk daun binahong dimaserasi menggunakan pelarut n-heksana, kemudian etanol, diperoleh ekstrak n-heksana dan ekstrak etanol. Dari ekstrak etanol dilakukan isolasi alkaloid total. Pemisahan alkaloid dilakukan dengan KLT preparatif dan analisis dengan spektrofotometer UV-Vis, FTIR dan LC-MS.

Ekstrak etanol yang telah didapatkan, ditambahkan larutan HCl 2M hingga pH larutan menjadi 3. Larutan yang telah bersifat asam kemudian diekstraksi menggunakan etil asetat. Hasil ekstraksi akan terbentuk 2 lapisan, yaitu lapisan asam dan lapisan etil asetat. Selanjutnya kedua lapisan dipisahkan, kemudian lapisan asam ditambahkan NH4OH hingga pH larutan mencapai 9 kemudian diekstraksi kembali menggunakan etil asetat. Hasil ekstraksi akan terbentuk 2 lapisan yaitu lapisan basa dan lapisan etil asetat, kemudian dipisahkan. Lapisan etil asetat dipekatkan menggunakan rotary evaporator sehingga didapatkan ekstrak alkaloid total.

Terhadap alkaloid total yang diperoleh dilakukan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dengan campuran pelarut etanol, etil asetat dan n-heksana yang bersifat p.a dengan perbandingan 1:2:30 menggunakan plat silika gel 60GF254 sehingga diperoleh noda– noda isolat. Selanjutnya dilakukan pemisahan menggunakan KLT preparatif.

Hasil isolat alkaloid kemudian di analisis strukturnya menggunakan Spektroskopi UVVisible, FTIR dan LC–MS. Uji aktifitas senyawa tersebut dilakukan dengan menggunajan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT).

Berdasarkan penelitian yang dilakukan terhadap daun binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis) dapat disimpulkan bahwa:

1. Senyawa yang telah diisolasi dari daun binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis) merupakan golongan senyawa alkaloid.

2. Hasil analisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis, FTIR dan LCMS diduga merupakan senyawa alkaloid betanidin (C18H16N2O8).

3. Hasil uji sitotoksik terhadap ekstrak etanol dan alkaloid total daun binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis) masing-masing menunjukkan sifat sangat sitotoksik dan sitotoksik dengan harga LC50 yaitu 4,593 ppm dan 85,583 ppm.

5.      Bioaktivitas

Biosintesis alkaloid tidak berasal dari satu jalur tertentu seperti halnya kelompok metabolit sekunder lain. Namun demikian biosintesis alkaloid selalu melibatkan asam amino sebagai prekursor terutama asam amino yang mempunyai struktur siklik seperti fenilalanin, tirosin, triptofan dan histidin.

Setiap dari masing masing golongan alkaloid memiliki bioaktifitas sendiri-sendiri. Beberapa diantaranya sebagi berikut:

a.         Bioaktifitas Golongan Piridin

Secara luas piridin digunakan sebagai pelarut. Piridin bersifat polar tetapi aprotik. Piridine larut dalam sebagian besar larutan termasuk heksan dan air. Piridin yang terdestilasi yang disebut dengan piridin-d₅ adalah pelarut yang sesuai untuk _­¹H NMR spektroskopi.

b.         Piperin

Piperin ditemukan pada CYP3A4 dan P-glycoprotein, enzyme yang penting pada metabolisme dan transport dari xenobiotik dan metabolit. Pada penelitian pada hewan piperin juga inhibitor enzym yang lain pada proses metabolisme tubuh. Dengan menjadi inhibitor maka piperin meningkatkan bioavailabilitas dari beberapa komponen misalnya pada kurkumin.

c.       Trigonelin

Trigonelin  biasanya terdapat pada kopi yang dapat mencegah mutasi bakteri Streptococcos melekat pada gigi.

PERMASALAHAN

1.      Mengapa alkaloid tidak ditemukan di semua jenis tanaman?

2.      Mengapa kebanyakan alkaloid mempunyai rasa yang sangat pahit pada tumbuhan?

3.      Bagaimana biosintesis alkaloid walaupun tidak ada pola khusus dalam biosintesisnya?