Isolasi dan Purifikasi Senyawa Alkaloid

 SENYAWA ALKALOID

Senyawa alkaloid merupakan senyawa organik alam yang strukturnya banyak terkandung atom nitrgen yang bersifat basa. Senyawa jenis ini banyal diekstrasi dari tumbuhan dan digunakan secara umum di masyarakat. Pada zaman dahulu, senyawa ini banyak digunakan sebagai obat alami yang berasal dari ala

Kandungan senyawa organik alam inilah yang membuatnya memiliki manfaat sebagai obat. Biasanya senyawa bersifat obat ini dapat diperoleh dari ekstrak akar, kulit batang, daun, bunga, buah, atau bijinya.

Sifat-sifat Senyawa Alkaloid

Senyawa alkaloid merupakan suatu metabolit sekunder yaitu senyawa yang yang diperoleh dari hasil metabolisme tumbuhan dan biasanya dimanfaatkan sebagai pertahanan diri tumbuhan terhadap serangan musuh

.

Senyawa metabolit sekunder akan memiliki sifat yang khas untuk beberapa tumbuhan yang berbeda. Pada umumnya alkaloid dicirikan dengan kerangka dasarnya yang mengandung atom nitrogen dan bersifat basa karena adanya pasangan elektron bebas pada gugus nitrogennya. Senyawa ini dikenal memiliki efek farmakologi baik itu bagi manusia maupun hewan.

Sifat fisika yang dimiliki alkaloid adalah kepemilikan satu atom nitrogen dalam struktur molekulnya. Pada umumnya, alkaloid hanya memiliki satu atom nitrogen walaupun terdapat beberapa senyawa yang memiliki lebih dari satu atom nitrogen. Atom nitrogen yang dikandungnya biasanya merupakan gugus amina yang bersifat basa.

Selain itu alkaloid biasnya selalu berwujud kristal yang tidak dapat larut dengan baik di dalam air. Beberapa alkaloid juga dapat berbentuk amorf (nikotin) atau cairan (koniin). Beberapa jenis alkaloid tidak berwarna kecuali alkaloid yang berupa senyawa kompleks.

Sedangkan sifat kimia yang dimiliki alkaloid adalah sifat kebasaannya yang muncul karena adanya atom nitrogen. Sifat basa ini terjadi jika gugus fungsional yang posisinya berdekatan dengan atom nitrogen bersifat melepaskan elektron.

Elektron yang dilepaskan ini akan meningkatkan pasokan elektron yang terdapat dalam atom nitrogen sehingga senyawanya menjadi lebih bersifat basa. Akan tetapi, jika gugs fungsional yang berada dekat dengan nitrogen bersifat sebagai penarik elektron, maka tingkat kebasaannya akan menurun karena berkurangnya pasokan elektron.

Sifat kebasaan alkaloid ini akan menyebabkan senyawa ini mudah terdekomposisi di udara terutama sekali dalam keadaan panas. Keberadaan sinar yang disertai dengan kandungan oksigen yang cukup juga akan mampu membuat senyawa ini terdekomposisi.

Produk hasil reaksi dekomposisi ini biasanya berupa N-oksida yang dapat menimbulkan berbagai masalah jika dibiarkan dalam waktu yang cukup lama. Oleh karena itu, untuk mencegah reaksi dekomposisi suatu alkaloid harus diubah ke dalam bentuk garamnya dengan menambahkan senyawa organik maupun senyawa anorganik.

Metode Isolasi Senyawa Alkaloid

Alkaloid biasanya diisolasi dari tumbuhannya dengan menggunakan metode ekstraksi. Pelarut yang digunakan ketika mengekstraksi campuran senyawanya yaitu molekul air yang diasamkan. Pelarut ini akan mampu melarutkan alkaloid sebagai garamnya.

Selain itu dapat juga membasakan bahan tumbuhan yang mengandung alkaloid dengan menambahkan natrium karbonat. Basa yang terbentuk kemudian dapat diekstraksi dengan pelarut organik seperti kloroform atau eter.

Untuk alkaloid yang bersifat tidak tahan panas, isolasi dapat dilakukan menggunakan teknik pemekatan dengan membasakan larutannya terlebih dahulu. Dengan menggunakan teknik ini maka alkaloid akan menguap dan selanjutnya dapat dimurnikan dengan metode penyulingan uap.

Metode ini biasanya dilakukan untuk pemurnian senyawa nikotina. Sedangkan untuk larutan alkaloid dalam air yang bersifat asam, maka larutannya harus dibasakan terlebih dahulu. Selanjutnya alkaloid dapat diekstraksi dengan menggunakan pelarut organik.

Cara lain untuk mendapatkan alkaloid dari larutan yang bersifat asam adalah dengan metode penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Alkaloid yang diperoleh kemudian dielusi dan diendapkan menggunakan pereaksi Mayer. Setelah itu, endapan yang terbentuk dipisahkan menggunakan metode kromatografi pertukaran ion.

Terdapat beberapa kendala yang dihadapi ketika mengisolasi alkaloid. Salah satunya adalah alkaloid yang berada dalam bentuk terikat tidak akan mudah dilepaskan hanya dengan metode ekstraksi biasa sehingga harus mengasamkan senyawa yang mengikatnya terlebih dulu.

Sintesis Senyawa Alkaloid

Penemuan senyawa alkaloid di alam merupakan tentangan bagi para peneliti kimia organik untuk melakukan sintesis senyawa ini di laboratorium. Kegiatan ini disebut menaantang karena sintesis yang dilakukan tidak hanya bertujuan untuk mendapatkan alkaloid saja.

Akan tetapi, sintesis ini juga harus memikirkan bagaimana cara yang harus ditempuh agar dapat membuat suatu senyawa dari molekul yang cukup sederhana. Sintesis senyawa ini memang sangat diperlukan melihat banyaknya manfaat alkaloid bagi pengobatan sedangkan perolehannya di alam sangat sedikit sekali.

Alkaloid yang cukup menarik untuk disintesis di laboratorium adalah jenis pirolizidina yang strukturnya berupa sistem cincin pirolizidina. Alkaloid ini sebenarnya banyak ditemukan di alam dan di beberapa jenis tumbuhan seperti famili aster-asteran. Senyawa ini menarik perhatian karena diketahui merupakan senyawa beracun bagi hewan-hewan yang gemar merumput.

Efek yang ditimbulkannya yaitu dapat menyebabkan sirosis hati, tumor hati, bahkan kematian. Sampai saat ini peneliti organik telah berhasil mengidentifikasi sekitar lebih dari 100 senyawa jenis pirolizidina.

Salah satu alkaloid dengan cincin pirolizidina yang banyak disintesis adalakh alkaloid nesina. Senyawa ini pertama kali diisolasi pada tahun 1909, sedangkan proses sintesis senyawa ini dimulai pada tahun 1962.

Sintesis senyawa nesina ini menggunakan bahan dasar asam monokrotalat yang merupakan suatu asam nesat yang khas. Senyawa nesina yang paling umum ditemukan di alam dan disintesis di laboratorium adalah senyawa retronesina.

Sintesis senyawa retronesina dari asam monokrotalat ini berlangsung melalui beberapa tahapan. Tahapan pertama yaitu melalui reaksi adisi Michael untuk menambahkan gugus tertentu. Setelah itu, terjadi penutupan cincin Dieckmann dengan membentuk senyawa keto-ester yang kemudian akan dihidrolisis dan menghasilkan senyawa asam keto yang selanjutnya akan mengalami dekarboksilasi.

Produk hasil dekarboksilasi ini akan diesterifikasi ulang dan selanjutnya akan mengalami beberapa perlakuan kimia lagi sampai membentuk senyawa nesina yang diinginkan.

Macam-macam Senyawa Alkaloid

Alkaloid banyak sekali ditemukan di alam dengan jenis dan struktur yang berbeda-beda mulai dari molekul yang paling sederhana sampai dengan molekul yang sangat rumit. Salah satu jenis alkaloid yang paling banyak diketahui adalah nikotina. Senyawa ini merupakan senyawa alkaloid dengan bentuk struktur yang paling sederhana.

Akan tetapi efek penggunaannya tidak sesederhana bentuk strukturnya. Seperti yang telah diketahui bahwa nikotina merupakan zat aktif yang terkandung di dalam rokok dan mempunyai sifat yang cukup berbahaya.

Nikotina akan memiliki sifat toksik (racun) yang sangat berbahaya jika digunakan dalam dosis yang cukup tinggi. Apalagi jika digunakan terus menerus, bahkan setiap hari oleh orang-orang yang kecanduan rokok.

Sebelumnya juga, senyawa ini pernah digunakan sebagai bahan baku pembuatan racun serangga (insektisida). Dengan kata lain, sekarang ini banyak manusia yang sengaja atau tidak sengaja menghirup gas yang bersifat racun yang berasal dari asap rokok yang mengandung nikotina. Akibat penggunaan nikotina dalam dosis yang cukup tinggi dapat menekan kerja sistem syaraf.

Jenis alkaloid pertama yang berhasil diisolasi dan dimurnikan dari alam adalah senyawa morfina. Senyawa ini pertama kali ditemukan pada tahun 1805 dan penamaan morfin berasal dari kata Yunani yang artinga dewa impian. Morfin merupakan salah satu jenis alkaloid yang termasuk ke dalam golongan obat-obatan terlarang. Senyawa ini berhasil diisolasi dari getah dan biji candu (Papaver somniferum), sehingga ketergantungan terhadap morfin sering disebut dengan istilah kecanduan.

Jenis alkaloid lainnya yaitu kodeina yang merupakan turunan metoksi dari senyawa morfina. Seperti halnya morfina, kodeina sering dimanfaatkan sebagai obat penghilang rasa nyeri (analgesik) yang paling ampuh. Karena keefektifannya tersebut, kodeina banyak ditambahkan ke dalam obat pereda batuk.

Penggunaannya kemudian digantikan oleh senyawa dekstrometorfan yang strukturnya mirip kodeina tetapi tidak membuat ketagihan. Dari contoh senyawa alkaloid ini diketahui bahwa beberapa senyawa sifatnya berbahaya, tetapi dengan modifikasi strukturnya maka sifat berbahayanya akan berkurang.

Senyawa alkaloid merupakan senyawa organik alam yang strukturnya banyak terkandung atom nitrgen yang bersifat basa. Senyawa jenis ini banyal diekstrasi dari tumbuhan dan digunakan secara umum di masyarakat. Pada zaman dahulu, senyawa ini banyak digunakan sebagai obat alami yang berasal dari alam.

Kandungan senyawa organik alam inilah yang membuatnya memiliki manfaat sebagai obat. Biasanya senyawa bersifat obat ini dapat diperoleh dari ekstrak akar, kulit batang, daun, bunga, buah, atau bijinya.

Sifat-sifat Senyawa Alkaloid

Senyawa alkaloid merupakan suatu metabolit sekunder yaitu senyawa yang yang diperoleh dari hasil metabolisme tumbuhan dan biasanya dimanfaatkan sebagai pertahanan diri tumbuhan terhadap serangan musuh.

Senyawa metabolit sekunder akan memiliki sifat yang khas untuk beberapa tumbuhan yang berbeda. Pada umumnya alkaloid dicirikan dengan kerangka dasarnya yang mengandung atom nitrogen dan bersifat basa karena adanya pasangan elektron bebas pada gugus nitrogennya. Senyawa ini dikenal memiliki efek farmakologi baik itu bagi manusia maupun hewan.

Sifat fisika yang dimiliki alkaloid adalah kepemilikan satu atom nitrogen dalam struktur molekulnya. Pada umumnya, alkaloid hanya memiliki satu atom nitrogen walaupun terdapat beberapa senyawa yang memiliki lebih dari satu atom nitrogen. Atom nitrogen yang dikandungnya biasanya merupakan gugus amina yang bersifat basa.

Selain itu alkaloid biasnya selalu berwujud kristal yang tidak dapat larut dengan baik di dalam air. Beberapa alkaloid juga dapat berbentuk amorf (nikotin) atau cairan (koniin). Beberapa jenis alkaloid tidak berwarna kecuali alkaloid yang berupa senyawa kompleks.

Sedangkan sifat kimia yang dimiliki alkaloid adalah sifat kebasaannya yang muncul karena adanya atom nitrogen. Sifat basa ini terjadi jika gugus fungsional yang posisinya berdekatan dengan atom nitrogen bersifat melepaskan elektron.

Elektron yang dilepaskan ini akan meningkatkan pasokan elektron yang terdapat dalam atom nitrogen sehingga senyawanya menjadi lebih bersifat basa. Akan tetapi, jika gugs fungsional yang berada dekat dengan nitrogen bersifat sebagai penarik elektron, maka tingkat kebasaannya akan menurun karena berkurangnya pasokan elektron.

Sifat kebasaan alkaloid ini akan menyebabkan senyawa ini mudah terdekomposisi di udara terutama sekali dalam keadaan panas. Keberadaan sinar yang disertai dengan kandungan oksigen yang cukup juga akan mampu membuat senyawa ini terdekomposisi.

Produk hasil reaksi dekomposisi ini biasanya berupa N-oksida yang dapat menimbulkan berbagai masalah jika dibiarkan dalam waktu yang cukup lama. Oleh karena itu, untuk mencegah reaksi dekomposisi suatu alkaloid harus diubah ke dalam bentuk garamnya dengan menambahkan senyawa organik maupun senyawa anorganik.

Metode Isolasi Senyawa Alkaloid

Alkaloid biasanya diisolasi dari tumbuhannya dengan menggunakan metode ekstraksi. Pelarut yang digunakan ketika mengekstraksi campuran senyawanya yaitu molekul air yang diasamkan. Pelarut ini akan mampu melarutkan alkaloid sebagai garamnya.

Selain itu dapat juga membasakan bahan tumbuhan yang mengandung alkaloid dengan menambahkan natrium karbonat. Basa yang terbentuk kemudian dapat diekstraksi dengan pelarut organik seperti kloroform atau eter.

Untuk alkaloid yang bersifat tidak tahan panas, isolasi dapat dilakukan menggunakan teknik pemekatan dengan membasakan larutannya terlebih dahulu. Dengan menggunakan teknik ini maka alkaloid akan menguap dan selanjutnya dapat dimurnikan dengan metode penyulingan uap.

Metode ini biasanya dilakukan untuk pemurnian senyawa nikotina. Sedangkan untuk larutan alkaloid dalam air yang bersifat asam, maka larutannya harus dibasakan terlebih dahulu. Selanjutnya alkaloid dapat diekstraksi dengan menggunakan pelarut organik.

Cara lain untuk mendapatkan alkaloid dari larutan yang bersifat asam adalah dengan metode penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Alkaloid yang diperoleh kemudian dielusi dan diendapkan menggunakan pereaksi Mayer. Setelah itu, endapan yang terbentuk dipisahkan menggunakan metode kromatografi pertukaran ion.

Terdapat beberapa kendala yang dihadapi ketika mengisolasi alkaloid. Salah satunya adalah alkaloid yang berada dalam bentuk terikat tidak akan mudah dilepaskan hanya dengan metode ekstraksi biasa sehingga harus mengasamkan senyawa yang mengikatnya terlebih dulu.

Sintesis Senyawa Alkaloid

Penemuan senyawa alkaloid di alam merupakan tentangan bagi para peneliti kimia organik untuk melakukan sintesis senyawa ini di laboratorium. Kegiatan ini disebut menaantang karena sintesis yang dilakukan tidak hanya bertujuan untuk mendapatkan alkaloid saja.

Akan tetapi, sintesis ini juga harus memikirkan bagaimana cara yang harus ditempuh agar dapat membuat suatu senyawa dari molekul yang cukup sederhana. Sintesis senyawa ini memang sangat diperlukan melihat banyaknya manfaat alkaloid bagi pengobatan sedangkan perolehannya di alam sangat sedikit sekali.

Alkaloid yang cukup menarik untuk disintesis di laboratorium adalah jenis pirolizidina yang strukturnya berupa sistem cincin pirolizidina. Alkaloid ini sebenarnya banyak ditemukan di alam dan di beberapa jenis tumbuhan seperti famili aster-asteran. Senyawa ini menarik perhatian karena diketahui merupakan senyawa beracun bagi hewan-hewan yang gemar merumput.

Efek yang ditimbulkannya yaitu dapat menyebabkan sirosis hati, tumor hati, bahkan kematian. Sampai saat ini peneliti organik telah berhasil mengidentifikasi sekitar lebih dari 100 senyawa jenis pirolizidina.

Salah satu alkaloid dengan cincin pirolizidina yang banyak disintesis adalakh alkaloid nesina. Senyawa ini pertama kali diisolasi pada tahun 1909, sedangkan proses sintesis senyawa ini dimulai pada tahun 1962.

Sintesis senyawa nesina ini menggunakan bahan dasar asam monokrotalat yang merupakan suatu asam nesat yang khas. Senyawa nesina yang paling umum ditemukan di alam dan disintesis di laboratorium adalah senyawa retronesina.

Sintesis senyawa retronesina dari asam monokrotalat ini berlangsung melalui beberapa tahapan. Tahapan pertama yaitu melalui reaksi adisi Michael untuk menambahkan gugus tertentu. Setelah itu, terjadi penutupan cincin Dieckmann dengan membentuk senyawa keto-ester yang kemudian akan dihidrolisis dan menghasilkan senyawa asam keto yang selanjutnya akan mengalami dekarboksilasi.

Produk hasil dekarboksilasi ini akan diesterifikasi ulang dan selanjutnya akan mengalami beberapa perlakuan kimia lagi sampai membentuk senyawa nesina yang diinginkan.

Macam-macam Senyawa Alkaloid

Alkaloid banyak sekali ditemukan di alam dengan jenis dan struktur yang berbeda-beda mulai dari molekul yang paling sederhana sampai dengan molekul yang sangat rumit. Salah satu jenis alkaloid yang paling banyak diketahui adalah nikotina. Senyawa ini merupakan senyawa alkaloid dengan bentuk struktur yang paling sederhana.

Akan tetapi efek penggunaannya tidak sesederhana bentuk strukturnya. Seperti yang telah diketahui bahwa nikotina merupakan zat aktif yang terkandung di dalam rokok dan mempunyai sifat yang cukup berbahaya.

Nikotina akan memiliki sifat toksik (racun) yang sangat berbahaya jika digunakan dalam dosis yang cukup tinggi. Apalagi jika digunakan terus menerus, bahkan setiap hari oleh orang-orang yang kecanduan rokok.

Sebelumnya juga, senyawa ini pernah digunakan sebagai bahan baku pembuatan racun serangga (insektisida). Dengan kata lain, sekarang ini banyak manusia yang sengaja atau tidak sengaja menghirup gas yang bersifat racun yang berasal dari asap rokok yang mengandung nikotina. Akibat penggunaan nikotina dalam dosis yang cukup tinggi dapat menekan kerja sistem syaraf.

Jenis alkaloid pertama yang berhasil diisolasi dan dimurnikan dari alam adalah senyawa morfina. Senyawa ini pertama kali ditemukan pada tahun 1805 dan penamaan morfin berasal dari kata Yunani yang artinga dewa impian. Morfin merupakan salah satu jenis alkaloid yang termasuk ke dalam golongan obat-obatan terlarang. Senyawa ini berhasil diisolasi dari getah dan biji candu (Papaver somniferum), sehingga ketergantungan terhadap morfin sering disebut dengan istilah kecanduan.

Jenis alkaloid lainnya yaitu kodeina yang merupakan turunan metoksi dari senyawa morfina. Seperti halnya morfina, kodeina sering dimanfaatkan sebagai obat penghilang rasa nyeri (analgesik) yang paling ampuh. Karena keefektifannya tersebut, kodeina banyak ditambahkan ke dalam obat pereda batuk.

Penggunaannya kemudian digantikan oleh senyawa dekstrometorfan yang strukturnya mirip kodeina tetapi tidak membuat ketagihan. Dari contoh senyawa alkaloid ini diketahui bahwa beberapa senyawa sifatnya berbahaya, tetapi dengan modifikasi strukturnya maka sifat berbahayanya akan berkurang.

 Metode Isolasi Senyawa Alkaloid ( Nikotin )

Alkaloid biasanya diisolasi dari tumbuhannya dengan menggunakan metode ekstraksi. Pelarut yang digunakan ketika mengekstraksi campuran senyawanya yaitu molekul air yang diasamkan. Pelarut  ini akan mampu melarutkan alkaloid sebagai garamnya.
Selain itu juga dapat membasakan bahan tumbuhan yang mengandung alkaloid dengan menambahkan natrium karbonat. Basa yang terbentuk kemudian dapat diekstraksidengan pelarut  organic seperti seperti kloroform atau eter
Untuk alkaloid yang bersifat tidak  tahan panas, isolasi dapat dilakukan menggunakan teknik pemekatan dengan membasakan larutannya terlebih dahulu. Dengan menggunakan teknik ini maka alkaloid akan menguap dan selanjutnya dapat dimurnikan dengan metode penyulingan uap.
Metode ini biasanya dilakukan untuk pemurnian senyawa nikotin. Sedangkan untuk larutan alkaloid dalam air yang bersifat asam maka larutannya harus dibasakan terlebih dahulu. Selanjutnya alkaloid dapat diekstraksi dengan menggunakan pelarut organic.
Cara lain untuk mendapatkan alkaloid dari larutan yang bersifat basa adalah  dengan metode penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Alkaloid yang diperoleh kemudian dielusi dan diendapkan menggunakan Pereaksi Meyer. Setelah  itu , endapan yang terbentuk dipisahkan  menggunakan  metode kromatografi pertukaran ion.
Terdapat beberapa kendala yang dihadapi ketika mengisolasi alkaloid. Salah satunya adalah alkaloid yang berada dalam bentuk terikat tidak mudah dilepaskan dengan metode hanya ekstraksi biasa sehingga harus mengasamkan senyawa yang mengikatnya terlebih dahulu.

Nikotin

 Nikotin adalah suatu alkaloid dengan nama kimia 3-(1-metil-2-pirolidil) piridin





Saat diekstraksi dari daun tembakau, nikotin tak berwarna, tetapi segera menjadi coklat ketika bersentuhan dengan udara. Nikotin dapat menguap dan dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang dibasakan
Nikotin adalah zat alkaloid yang ada secara natural di tanaman tembakau. Nikotin juga didapati pada tanaman-tanaman lain dari famili biologis Solanaceaeseperti tomat, kentang, terung dan merica hijau pada level yang sangat kecil dibanding pada tembakau. Zat alkaloid telah diketahui memiliki sifat farma kologi, seperti efek stimulan dari kafein yang meningkatkan tekanan darahdan detak jantung..Alkaloid nikotin mengalami proses metabolisme, yaitu suatu proses dimana nikotin mengalami perubahan struktur karena adanya senyawa–senyawa kimia di sekitarnya.

PERMASALAHAN :

dari artikel di atas di jelaskan bahwa Saat diekstraksi dari daun tembakau, nikotin tak berwarna, tetapi segera menjadi coklat ketika bersentuhan dengan udara.nikotin dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang dibasakan. yang ingin saya tanyakan mengapa untuk memurnikan senyawa nikotin memerlukan penyulingan uap dan larutan yang di gunakan di basa kan terlebih dahulu? dan bagaimana jika larutan yang digunakan bersifat asam , apakah akan tetap didapatkan senyawa nikotin tersebut ?