Alkaloid adalah sebuah golongan senyawa basa bernitrogen yang kebanyakan heterosiklik dan terdapat di tetumbuhan (tetapi ini tidak mengecualikan senyawa yang berasal dari hewan).
Asam amino, peptida, protein, nukleotid, asam nukleik, gula amino dan antibiotik biasanya tidak digolongkan sebagai alkaloid.
Apa yang dimaksud dengan Senyawa Alkaloida ?
Alkaloid adalah senyawa organik berbobot molekul kecil mengandung nitrogen dan memiliki efek farmakologi pada manusia dan hewan. Secara alamiah alkaloid disimpan didalam biji, buah, batang, akar, daun dan organ lain. Penamaan alkaloid berasal dari kata alkalin, terminologi ini menjelaskan adanya atom basa nitrogen. Alkaloid ditemukan di dalam tanaman (contoh vinca dan datura), hewan ( kerang) dan fungi.
Alkaloid biasanya diturunkan dari asam amino serta banyak alkaloid yang bersifat racun. alkaloid juga banyak ditemukan untuk pengobatan. Dan hampir semua alkaloid memiliki rasa yang pahit. sifat umum alkaloid antara lain:
Alkaloid merupakan golongan senyawa yang tidak homogen, dipandang dari sudut kimia, biokimia, ataupun fisiologi, tetapi mempunyai ciri dan sifat umum yang khas antara lain:
Alkaloid merupakan senyawa yang lebih kurang kompleks, dihasilkan oleh tanaman, jarang oleh hewan. Sekarang kebanyakan telah disintesis
Dalam molekulnya mengandung atom molekul N. Biasanya hanya satu molekul N, tetapi karena beberapa alkaloid mengandung lebih dari satu, bahkan sampai lima, misalnya alkaloid turunan imidazol (2), turunan purin (4), ergotamin (5). N ini dapat dalam bentuk amina primer, sekunder ataupun tersier
Kebanyaan alkaloid dalam biosintesisnya berasal dari asam amino
Alkaloid bereaksi basa, karena atom nitrogen memberikan pasangan elektron bebas. Kebasaannya tergantung dari struktur molekulnya, adanya gugus fungsi lain dan letak dari gugus fungsi tersebut
Pada umumnya alkaloid basa larut dalam pelarut organik relatif non polar dan susah larut dalam air
Kebanyakan alkaloid akan mengendap dengan beberapa pereaksi, misalnya garam air raksa (Mayer), platina perak dan lain-lain
Dapat memberikan warna dengan beberapa pereaksi tertentu, misalnya dengan asam nitrat pekat, pereaksi dragendorf dan lain-lain
Banyak alkaloid mempunyai aktivitas biologi, misalnya kuinina (anti malaria), hiosiamin (antikolinergik)
Pada umumnya, alkaloid berasa pahit.
Dipandang dari sudut farmasi, alkaloid dapat didefinisikan sebagai senyawa bahan alam (natural product) seperti tanaman, hewan, bakteri maupun jamur. Meskipun begitu, kandungan dan distribusi terbesarnya terdapat didalam tanaman. Pada umumnya dalam dosis kecil, alkaloid dapat memberikan aktivitas biologi yang cukup kuat. Berbeda dengan protein, senyawa alkaloida adalah senyawa metabolit sekunder, sedangkan protein adalah metabolit primer.
Senyawa alkaloid terdapat dalam 2 bentuk, yaitu bentuk bebas/bentuk basa dan dalam bentuk garamnya. Alkaloid dalam bentuk basa akan mudah larut dalam pelarut organik seperti eter, kloroform, sedangkan senyawa alkaloid dalam bentuk garam lebih mudah larut dalam air. Alkaloid biasanya berasa pahit dan memiliki aktivitas farmakologis tertentu.
Sifat alkaloid hampir mirip dengan beberapa senyawa amina maka dapat bereaksi dengan garam-garam valensi dua dari mercuri (Hg2+), gold (Au2+) dan platinum (Pt 2+) dan dapat membentuk kristal-kristal yang spesifik dan dapat digunakan untuk identifikasi secara kualitatif. Senyawa alkaloid akan bereaksi dengan pereaksi Wagner (iodine dalam KI) dan Dragendorff’s (Bismuth KI).
Alkaloid selalu memiliki unsur nitrogen dalam struktur kimianya (biasanya dalam struktur yang hetero-siklik). Ekstraksi alkaloid untuk pertama kalinya dilakukan oleh Derosne pada tahun 1803 dari opium.
Alkaloid dalam tanaman tersebar luas, tetapi sedikit dalam jamur-jamur (kecuali ergot). Claviceps purpurea dalam Pteridophyta (hanya beberapa jenis Lycopodium) dan dalam Gymnospermae (hanya jenis Ephedra).
Dalam monokotiledon beberapa suku mengandung alkaloid seperti Liliacecae (paling banyak) dan Amarylidaceae. Paling banyak terdapat alkaloid dalam suiku dari dikotiledon terutama suku Papaveraceae, Rutaceae, Leguminosae, Loganiaceae, Aponcynaceae, Solanaceae, Rubiaceae. Terutama dalam tanaman dari daerah iklim panas. Labiatae dan Rosacecae hampir bebas dari alkaloid.
Kegunaan alkaloid bagi tanaman adalah
Kadar senyawa alkaloid dalam tanaman sangat bervariasi. Suatu tanaman dapat dikatakan mengandung alkaloid bila kadarnya lebih dari 0,01%. Kebanyakan 0,1%-3% dari bobot kering, kecuali kadar kuinina dapat sampai 1%.
Kandungan alkaloid dalam tanaman, biasanya berbentuk cairan sel, jarang dalam bentuk bebas. Pada umumnya, dalam bentuk garam (malat, sitrat, tartrat, dll) atau dalam bentuk kombinasi dengan tanin. Jaringan hidup dan aktif membentuk alkaloid, tetapi berbagai organ tertentu dari tumbuhan dapat memebtnuk alkaloid dalam jumlah besar, misalnya:
Asam amino yang paling banyak diketemukan dalam tanaman adalah fenilalanin, tirosin, lisin, ornitin, histidin, triptofan, dan asam antranilat.
Alkaloid yang mengandung atom oksigen pada umumnya berbentuk padat dan dapat dikristalkan kecuali pilokarpin, arekolin, nikotin dan koniin cair dalam suhu biasa. Banyak diantaranya berasa pahit, kadang-kadang berwarna, misalnya berberin, sanguinarin, kheleritrin. Kebanyakan alkaloid dapat memutar bidang polarisasi, tetapan ini digunakan untuk penentuan kemurnian. Bila terdapat bentuk dextra dan levo maka bentu levo mempunyai aktivitas biologi lebih kuat.Untuk determinasi struktur, maka diperlukan adanya spektrum UV, IM, RMI dan Massa.
Alkaloid yang tidak mengandung atom oksigen pada umumnya berupa cairan, mudah menguap, dapat diuapkan dengan uap air, misalnya koniin, nikotin, spartein. Mereka mempunyai bau yang kuat.
Umumnya, alkaloid basa kurang larut dalam air dan larut dalam pelarut organik, meskipun beberapa pseudoalkaloid dan protoalkaloid mudah larut dalam air.
Bersifat alkali, sifat basa tergantung dari adanya pasangan lelektron bebas pada nitrogen. Bila gugus fungsi yang bergandengan dengan nitrogen melepas elektron, misalnya gugus alkil, maka bertambahnya elektron pada nitrogen senyawa itu menyebabkan lebih basa. Jadi, trietilamin lebih basa dari dietilamina. Sebaliknya, bila gugus fungsinya menarik elektron seperti gugus karbonil, berkurangnya pasangan elektron bebas efeknya adalah menjadikan alkaloid itu netral, bahkan asam lemah. Contoh yang khas adalah gugus amida dari senyawa. Kadang-kadang atom N dalam bentuk amino sekunder, tersier atau kuartener. Di samping fungsi N, kadang-kadang terdapat juga fungsi alkohol, ester atau fenol.
Dengan asam membentuk garam (sulfat, klorida, dll), terkristal baik, umumnya larut dalam air, tidak larut dalam pelarut organik. Untuk karakterisasi alkaloid dapat dilakukan reaksi pengendapan dan reaksi warna.
Selain mengikuti tata nama kimia, alkaloid biasanya diberi nama menurut beberapa ketentuan berikut:
Nama genus dari tanaman penghasil alkaloid, contoh hidrastina diperoleh dari tanaman Hydrastina canadensis, atropina didapat dari Atropa belladonna.
Nama spesies dari tanaman penghasil alkaloid, contoh kokaina dari Erytroxylum coca, belladonina dari Atropa belladonna.
Nama bahan/bagian dari simplisia penghasil alkaloida seperti ergotamin dihasilkan dari ergot.
Sesuai dengan aktivitas farmakologis seperti morfina dan emetine.
Sesuai dengan nama penemunya, seperti peletierina.
Alkaloid memiliki struktur yang kompleks maka ada beberapa penggolongan antara lain sebagai berikut:
a. Penggolongan alkaloida berdasarkan biosintesis asam amino.
Ada tiga kelompok alkaloid:
True alkaloid (alkaloida sejati)
Toksik, menunjukkan aktivitas biologi secara luas, hampir bersifat basa, umumnya mengandung nitrogen dalam cincin heterosiklik, berasal dari asam amino, terdistribusi secara taksonomi terbatas, biasanya dalam tumbuhan sebagai garam dari suatu asam organik. Beberapa perkecualian dari kaidah ini adalah kolkisin dan asam aristolokat, yang tidak basa dan tidak mempunyai cincin heterosiklik dan alkaloid kuartener yang bersifat asam bukan basa
Pseudo alkaloid:
Tidak berasal dari asam amino. Biasanya bersifat basa. Terdapat dua jenis alkaloid dari golongan ini, yaitu alkaloid steroid dan alkaloid purin, misalnya alkaloid steroid konesin, alkaloid purin kafein, teobromin, teofilin.
Proto alkaloid
Merupakan amina sederhana dengan nitrogen asam aminonya tidak dalam cincin heterosiklik. Dibiosintesis dari asam amino dan bersifat basa. Untuk golongan senyawa ini sering digunakan istilah amina biologi. Sebagai contoh: meskalin, efedrin, dan N,N-dimetiltriptamin
b. Penggolongan alkaloida berdasarkan ikatan nitrogen.
Ada empat kelompok alkaloida:
c. Penggolongan alkaloida berdasarkan struktur siklik dan a-siklik
Ada dua kelompok alkaloida:
d. Penggolongan alkaloida berdasarkan struktur kimia inti alkaloida.
Paling tidak ada 9 kelompok alkaloida :
Ekstraksi didasarkan atas sifat umum sebagai berikut:
Dalam tumbuhan alkaloid umumnya terdapat dalam bentuk garam dengan asam hidroklorida atau asam organik, kadang-kadang dalam bentuk kombinasi terutama dengan tanin. Bahan harus diserbuk untuk memudahkan pelarut pengekstral menembus ke dalam sel dan untuk mengubah alkaloid dari garamnya dengan memberikan larutan alkali.
Alkaloid basa pada umumnya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik kurang polar seperti kloroform, eter dan sejenisnya.
Garam alkaloid sebaliknya, pada umumnya larut dalam air, alkohol-alkohol dan tidak larut dalam pelaur kurang polar.
Alkaloid adalah suatu golongan senyawa organik yang terbanyak ditemukan di alam. Hampir seluruh alkaloid berasal dari tumbuh-tumbuhan dan tersebar luas dalam berbagai jenis tumbuhan. Ciri khas alkaloid adalah bahwa semua alkaloid mengandung paling sedikit satu atom N yang berisfat basa dan pada umumnya merupakan bagian dari cincin heterosiklik (batasan ini tidak terlalu tepat karena banyak senyawa heterosiklik nitrogen lain yang ditemukan di alam yang bukan tergolong alkaloid).
Sampai saat ini lebih dari 5000 alkaloid yang telah ditemukan dan hampir semua alkaloid yang ditemukan di alam mempunyai keaktifan fisiologis tertentu. Alkaloid dapat ditemukan dalam berbagai bagian tumbuhan tetapi sering kali kadar alkaloid dalam jaringan tumbuhan ini kurang dari 1%. Penetapan struktur alkaloid juga memakan banyak waktu karena kerumitannya, di samping mudahnya molekul mengalami reaksi penataan ulang.
Alkaloid dapat dipisahkan dari sebagian besar komponen tumbuhan yang lain berdasarkan sifat basanya. Oleh karena itu, senyawa golongan ini sering diisolasi dalam bentuk garamnya dengan asam klorida atau asam sulfat. Garam ini atau alkaloid bebasnya berbentuk padat membentuk kristal yang tidak berwarna. Banyak alkaloid yang bersifat optis aktif dan biasanya hanya satu isomer optik yang dijumpai di alam, meskipun dikenal juga campuran rasemat alkaloid.
Senyawa golongan alkaloid diklasifikasikan menurut jenis cincin heterosklik nitrogen yang merupakan bagian dari struktur molekul. Menurut klasifikasi tersebut, maka alkaloid dapat dibedakan atas beberapa jenis yaitu alkaloid pirolidin, alkaloid piperidin, alkaloid isokuinolin, alkaloid indol, alkaloid piridin dan alkaloid tropana.
Cara lain untuk mengklasifikasikan alkaloid adalah klasifikasi yang didasarkan pada jenis tumbuhan dari mana alkaloid ditemukan. Hanya saja kelemahannya adalah bahwa suatu alkaloid tertentu tidak hanya diteukan pada satu keluarga tumbuhan tertentu itu saja. Di samping itu, beberapa alkaloid yang berasal dari suatu tumbuhan tertentu dapat memiliki struktur yang berbeda.
Alkaloid dapat diklasifikasikan berdasarkan asal-usul biogenetik. Cara ini merupakan perluasan dari klasifikasi yang didasarkan pada jenis cincin heterosiklik dan sekaligus mengaitkannya dengan konsep biogenesis. Penelitian-penelitian tentang biosintesis alkaloid menunjukkan bahwa alkaloid berasal dari hanya beberapa asa, alfa amino saja. Beradasrkan hal tersebut maka alkaloid dibedakan menjadi 3, yaitu:
Seperti golongan senyawa organik bahan alam yang lain, teori biosintesis alkaloid mula-mula hanya didasarkan pada hasil analisis terhadap ciri struktur tertentu yang sama- sama terdapat dalam berbagai molekul alkaloid.
Banyak percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa asam amino ornitin dan lisin adalah senyawa asal (prekursor) dalam biosintesis alkaloid alisiklik, yaitu alkaloid yang mempunyai cincin pirolidin fan piperidin dalam strukturnya.
Alkaloid aromatik memiliki suatu unit struktur beta ariletilamin. Alkaloid dari jenis benzilisokuinolin mengandung dua unit beta ariletilamin yang saling berkondensasi. Kondensasi tersebut terjadi melalui raksi kondensasi Mannich. Selanjutnya, asal-usul unit beta ariletilamin yang diperlukan untuk kondensasi tersebut diketahui berasal dari asam amino fenilalanin dan tirosin.
Hampir semua alkaloid indol berasal dari asam amino triptofan. Alkaloid indol yang sederhana terbentuk dari hasil dekarboksilasi senyawa turunan triptofan sedangkan alkaloid indol yang lebih kompleks berasal dari penggabungan turunan asam mevalonat dan triptofan.
Sumber :
Lully Hanni Endarini, Farmakognisi dan Fitokimia, Badan Pengembangan dan Pemberdayaan Sumber Daya Manusia Kesehatan
