ALKALOID KINA

Kina merupakan alkaloid ditemukan dalam kulit pohon cinchona. Kina telah digunakan untuk mengobati malaria (penyakit berulang yang ditandai dengan menggigil parah dan demam). 

Struktur Kina :

 

Senyawa Kina

Tumbuhan Kina (Chincona sp.) merupakan bahan baku farmasi yang sangat dinilai dan terkenal luas sebagai salah satu jenis tanaman obat-obatan berkhasiat dan sudah lama digunakan sebagai obat anti malaria. Pada struktur kinin terdapat 2 bagian yaitu cincin kinin dan kinolin (lihat stuktur kimia di atas). Pada cincin kinolin terdapat 2 atom C asimetrik sehingga produknya berupa campuran dengan struktur dalam ruang yang berebda. Khasiat tanaman ini, sabagai anti malaria berasal dari senyawa alkaloid kuinina (alkaloid chincona) terutama senyawa kuinina  (C₂₀H₂₄N₂O₂), kuinidina (isomer dari kuinina), sinkonina (C₁₉H₂₂N₂O), dan sinkonidina (isomer dari sinkonina). Hampir keseluruhan bagian tanaman kina (akar, batang, daun, dan kulit) mengandung senyawa alkaloid kiunina tersebut dalam persentase yang berbeda.

Asal Tumbuhan

Meskipun penelitian mengenai endofitik telah telah dimulai sejak lama, tetapi penggunaan mikroba endofit untuk memproduksi senyawa bioaktif masih sedikit. Mikroba endofit diisolasi dari jaringan tanaman dan ditumbuhkan pada medium fermentasi dengan komposisi tertentu. Di dalam medium fermentasi tersebut mikroba endofit menghasilkan senyawa sejenis seperti yang terkandung pada tanaman inang dengan bantuan aktivitas enzim. Mikroba endofitik tumbuh dan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih lambat pada medium buatan daripada medium di dalam tanaman inangnya, oleh karena itu sangat penting untuk merancang  media lokasi maupun pertumbuhannya yang sesuai.

Kina disintesis dari triptofan melalui 16 tahap dengan menggunakan membutuhkan  16 enzim untuk  menghasilkan Kina. Dalam proses sintesis perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Zat induser adalah suatu zat yang memiliki komponen nutrisi yang serupa dengan dengan tanaman inangnya dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa bioaktif sebagai hasil metabolisme sekunder.

Efek Farmakologi

Kulit kina banyak mengandung alkaloid-alkaloid yang berguna untuk obat. Di antara alkaloid tersebut ada dua alkaloid yang sangat penting yaitu kinine untuk penyakit malaria dan kinidine untuk penyakit jantung. Manfaat lain dari kulit kina ini antara lain adalah untuk depuratif, influenza, disentri, diare, dan tonik.

Kina akan menghambat proteolisis hemoglobin dan polimerase heme. Kedua enzim tersebut diperlukan untuk memproduksi pigmen yang dapat membantu mempertahankan hidup plasmodium tersebut. Kina akan menghambatan aktivitas heme polimerase tersebut sehingga terjadi penumpukan substrat yang bersifat sitotoksik yaitu heme. Sehingga menghambat sintesis protein, RNA dan DNA, maka akan mencegah pencernaan hemoglobin oleh parasit dan dengan demikian mengurangi suplai asam amino yang diperlukan untuk kehidupan parasit.

http://tipstugaskita.blogspot.com/2012/09/alkaloid-kina.html

Prose Sintesis Kina

 Upaya untuk mempertahankan kelestarian tanaman obat dan pemanfaatannya, yang seiring dengan perkembangan ilmu bioteknologi dicoba satu cara terbaru dalam memproduksi senyawa alkaloid sinkona dan turunannya dengan  memanfaatkan mikroba endofit yang hidup dalam tanaman tersebut. Mikroba endoifit adalah mikroba yang hidup di dalam tanaman sekurangnya selama periode tertentu dari siklus hidupnya dapat membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya. Meskipun penelitian mengenai endofitik telah telah dimulai sejak lama, tetapi penggunaan mikroba endofit untuk memproduksi senyawa bioaktif masih  sedikit. Mikroba endofit diisolasi dari jaringan tanaman dan ditumbuhkan pada medium fermentasi dengan komposisi tertentu. Di dalam medium fermentasi tersebut mikroba endofit menghasilkan senyawa sejenis seperti yang terkandung pada tanaman inang dengan bantuan aktivitas enzim. Mikroba endofitik tumbuhdan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih lambat pada medium buatan daripada medium di dalam tanaman inangnya, oleh karena itu sangat penting untuk merancang media lokasi maupun pertumbuhannya yang  sesuai.  Kina disintesis dari triptofan melalui 16 tahap dengan menggunakan 16 enzim untuk menghasilkan Kina. Dalam proses sintesis perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Zat induser adalah suatu zat yang memiliki komponen nutrisi yang serupa dengan dengan tanaman inangnya dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa bioaktif sebagai hasil metabolisme sekunder.

http://www.scribd.com/doc/78029145/metabolit

Masalah: Dalam proses sintesis kina perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Bagaimana peranan dan pengaruh zat induser tersebut terhadap proses sintesis kina dan contoh salah satu zat induser itu?

BIOSINTESIS FLAVONOID

 BIOSINTESIS FLAVONOID

 Kalkon merupakan salah satu kelompok flavonoid yang penyebarannya di alam sangat terbatas dan hanya ditemukan pada beberapa golongan tumbuhan dalam jumlah yang sedikit. Di sisi lain, senyawa kalkon ini mempunyai aktivitas biologis yang sangat bermanfaat, antara lain sebagai antioksidan, antiinflamasi dan antibakteri, sehingga perlu upaya untuk mendapatkan senyawa kalkon dengan cara sintesis. Dari beberapa penelitian menyebutkan bahwa senyawa kalkon yang mengandung gugus metilendioksi (-O-CH₂-O-) mempunyai aktivitas sebagai antibakteri, sehingga dalam penelitian ini akan dilakukan sintesis senyawa turunan kalkon dengan piperonal dan asetofenon.

Sintesis 3,4-metilendioksikalkon dilakukan melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt antara piperonal dan asetofenon menggunakan katalis NaOH dengan variasi konsentrasi katalis NaOH yang ditambahkan sebesar 40%, 50%, 60%, 70% dan 80%. Hasil diekstraksi menggunakan metilen klorida kemudian pelarut dievaporasi menggunakan rotary evaporator. Tahap selanjutnya dilakukan karakterisasi sifat fisik produk sintesis dan dianalisis strukturnya menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan FT-IR. Setalah itu dilakukan uji aktivitas antibakterinya terhadap bakteri E. coli dan S. aureus.

Senyawa hasil sintesis berbentuk padatan, berwarna kuning dan mempunyai titik leleh 80 – 85 °C. Data UV-Vis menunjukkkan adanya dua puncak yaitu pada λ 264 nm yang merupakan serapan benzoil dan λ 358 nm yang merupakan serapan sinamoil. Data spektrum IR menunjukkan serapan gugus karbonil (C=O) pada bilangan gelombang 1658,7 cm^-1, serapan C=C gugus aromatik pada bilangan gelombang 1589,2 cm^-1 dan serapan pada bilangan gelombang 2923,9 cm^-1 menunjukkan vibrasi C_sp3-H dari gugus metilen (CH₂). Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa senyawa 3,4-metilendioksikalkon telah terbentuk. Rendemen tertinggi sebesar 72,58% diperoleh pada konsentrasi NaOH 70%. Dari hasil uji antibakteri, zona hambat terbesar terjadi pada konsentrasi 3% yaitu 3 mm terhadap bakteri E.coli dan 2,5 mm terhadap S.aureus.

http://id.scribd.com/doc/93188746/kalkon

Bagi tubuh, flavonoid berfungsi sebagai antioksidan sehingga ampuh mencegah sekaligus mengatasi serangan kanker. Mekanisme kerja flavonoid dalam mengatasi kanker dengan menginaktifasi karsinogen, penghambatan siklus sel, dan induksi apoptosis. Sumali Wiryowidagdo, mengingatkan untuk tak terlalu lama ketika merebus sarang semut. Tujuannya agar flavonoid yang dikandung tidak rusak. Kalau dilakukan perebusan pada suhu 90^oC hanya boleh 15 menit, ujarnya.

http://herbaljawa.blogspot.com/2009/07/flavonoid.html

Masalah: saya masih bingung dengan sintesis kalkon dalam kondensasi. Bagaimana proses kondensasi untuk mendapatkan senyawa kalkon pada tumbuhan? Tolong kasih contoh salah satu tumbuhannya dan proses sintesisnya.

FLAVONOID

Flavonoid Teh

Jantung bukan satu-satunya bagian tubuh yang diuntungkan oleh flavonoid. Penelitian lain yang dipimpin oleh para peneliti Belanda, yang dinamakan Penelitian Zuthpen., menemukan bahwa flavonoid juga melindungi pembuluh darah. Dr. Sirving O. Keli mengikuti diet 552 pria paruh baya selama 15 tahun saat mengikuti jejak timbulnya stroke. Para pria dengan asupan flavonoid yang tinggi memiliki peluang stroke 73% lebih rendah dari pada pria yang mendapat asupan flavonoid yang rendah. Teh merupakan sumber flavanoid utama dari diet pria-pria ini.

Flavonoid, menurut Profesor Catherin Rice-Evans pada kelompok peneliti radikal bebas di Guy’s Hospital, London, bertindak sebagai antioksidan melalui empat mekanisme, yaitu:

1. Agen pereduksi, melucuti radikal bebas
2. Dengan memberikan molekul hidrogen untuk mencegah pembentukan radikal bebas
3. Dengan menonaktifkan oksigen tunggal yang nantinya dapat bertindak sebagai radikal bebas di dalam tubuh
4. Dengan sifat mengkhelat logam, yaitu dengan cara berikatan dengan logam yang dapat menghambat pembentukan radikal bebas (beberapa ion logam, termasuk besi dan tembaga, mendukung pembentukan radikal bebas. Agen pengkhelat, seperti flavonoid tertentu dan EDTA, mengikat beberapa ion dan mengurangi potensi bahaya yang dapat ditimbulkannya).

Dalam banyak kasus, flavonoid dapat berperan secara langsung sebagai antibiotik dengan mengganggu fungsi dari mikroorganisme seperti bakteri atau virus. Fungsi flavonoid sebagai antivirus telah banyak dipublikasikan, termasuk untuk virus HIV (AIDS) dan virus herpes. Selain itu, flavonoid juga dilaporkan berperan dalam pencegahan dan pengobatan beberapa penyakit lain seperti asma, katarak, diabetes, encok/rematik, migren, wasir, dan periodontitis (radang jaringan ikat penyangga akar gigi). Penelitian­-penelitian mutakhir telah mengungkap fungsi-fungsi lain dari flavonoid, tidak saja untuk pencegahan, tetapi juga untuk pengobatan kanker.
Pada Sarang Semut menunjukkan bahwa tumbuhan ini mengandung senyawa-senyawa kimia dari golongan flavonoid dan tanin. Hal ini sesuai dengan basil penelitian yang telah dilakukan oleh para peneliti yang mempelajari golongan senyawa ini dalam kaitannya dengan sistem pertahanan diri tumbuhan Sarang Semut.

http://rumahteh.com/showthread.php?tid=67

Masalah: Pada artikel ini disebutkan bahwa flavonoid bertindak sebagai antioksidan melalui empat mekanisme, salah satunya yaitu  dengan sifat mengkhelat logam, yaitu dengan cara berikatan dengan logam yang dapat menghambat pembentukan radikal bebas (beberapa ion logam, termasuk besi dan tembaga, mendukung pembentukan radikal bebas. Agen pengkhelat, seperti flavonoid tertentu dan EDTA, mengikat beberapa ion dan mengurangi potensi bahaya yang dapat ditimbulkannya). Bagaimana cara flavonoid dalam menghelat logam sehingga dapat menghambat pembentukan radikal bebas?

KIMIA BAHAN ALAM (FLAVONOID)

EKSTRAKSI FLAVONOID

Metabolit flavonoid (terutama glikosida) dapat terdegradasi oleh aktifitas enzim dalam bahan tanaman bahan segar atau belum dikeringkan. Dengan demikian dianjurkan untuk menggunakan kering, sampel liofilisasi atau beku. Penggunaan simplisia kering umumnya digiling dulu menjadi bubuk. Pada proses ekstraksi sebaiknya memilih pelarut sesuai jenis flavonoid yang dibutuhkan sehingga mesti mempertimbangkan polaritas pelarut. Jenis flavonoid non polar (misalnya, isoflavon, flavanon, flavon alkohol dan flavonol) diekstraksi menggunakan pelarut kloroform, diklorometana, dietil eter, atau etil asetat, sementara glikosida flavonoid dan aglikon akan lebih tepat diekstraksi dengan alkohol atau campuran alkohol-air.

Untuk glikosida kelarutannya meningkat jika dalam air atau campuran alkohol-air. Umumnya sebagian besar proses ekstraksi bahan yang mengandung flavonoid masih dilakukan secara sederhana dengan penambahan langsung pelarut ekstraksi.
Bahan tanaman bubuk juga dapat diekstraksi menggunakan alat Soxhlet, pada awalnya dengan hexan, untuk menghilangkan lipid kemudian dengan etil asetat atau etanol untuk mendapatkan senyawa fenolat. Metode ini sebenarnya kurang cocok untuk kandungan senyawa yang tidak tahan panas. Prosedur aman dan sering digunakan adalah pelarut ekstraksi sekuensial. Tahap pertama, dengan diklorometan, untuk mengekstrak aglikon flavonoid dan kandungan non polar. Tahap berikutnya dengan alkohol akan mengekstrak glikosida flavonoid dan kandungan senyawa polar.

Flavanon tertentu dan glikosida chalcone sulit untuk larut dalam metanol, etanol, atau campuran alkohol-air. Kelarutan flavanon tergantung pada pH air sebagai pelarut. Flavan-3-ol (seperti katekin, proanthocyanidin, dan tanin terkondensasi) umumnya dapat diekstrak secara langsung dengan air. Namun, kandungan senyawa dalam ekstrak tidak jauh berbeda, baik itu menggunakan air, metanol, etanol, aseton, atau etil asetat. Dalam hal ini, tidak bisa diklaim bahwa metanol adalah pelarut yang terbaik untuk catechin dan aseton 70% untuk procyanidin, dst.
Anthocyanin dapat diekstraksi dengan metanol dingin yang diasamkan. Asam yang digunakan biasanya asam asetat (sekitar 7%) atau asam trifluoroasetat (TFA) (sekitar 3%).

Ekstraksi biasanya digunakan pengaduk magnet atau shaker, akan tetapi  sudah ada metode lain untuk meningkatkan efisiensi dan kecepatan proses ekstraksi.

Yang pertama adalah ekstraksi cair bertekanan  yang biasa disebut Pressurized Liquid Extraction (PLE). Dengan metode ini, proses ekstraksi dipercepat dengan menggunakan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Ada difusivitas yang sempurna oleh pelarut dan, pada saat yang sama, ada kemungkinan bekerja di bawah atmosfer inert dan terlindungi dari cahaya. Alat yang tersedia secara komersial memiliki kapasitas sampai 100 ml.

Penggunaan metode ekstraksi cair bertekanan (PLE) memberikan hasil yang lebih baik dibanding maserasi, waktu ekstraksi yang lebih pendek dan jumlah pelarut yang lebih sedikit. Penggunaan metode ekstraksi cair bertekanan (PLE) memberikan hasil yang lebih baik dibanding maserasi, waktu ekstraksi yang lebih pendek dan jumlah pelarut yang lebih sedikit. Penggunaan metode PLE pada biji anggur dan kulit dari limbah Anggur terbukti  sebagai proses efisien untuk memperoleh catechin dan epicatechin dengan dekomposisi kecil selama bekerja pada suhu di bawah 130^oC.
Sedang ekstraksi cair superkritis, yang biasa disebut dengan Supercritical Fluid Extraction (SFE) bergantung pada sifat pelarut cairan superkritis. Semakin rendah viskositas dan semakin tinggi tingkat difusi dari cairan superkritis, bila dibanding dengan cairan lain, membuat optimal proses ekstraksi, seperti jaringan tanaman. Keuntungan dari metode ini adalah konsumsi yang lebih rendah pelarut, selektivitas terkendali dan degradasi termal atau kimia yang kecil dibanding metode lain seperti soxhlet. Info berbagai penerapan ekstraksi produk alami telah dilaporkan bahwa dengan karbon dioksida superkritis sebagai ekstraksi yang paling banyak digunakan. Namun, untuk memungkinkan untuk ekstraksi senyawa polar seperti flavonoid, pelarut polar (seperti metanol) harus ditambahkan sebagai pengubah. Ada akibatnya pengurangan substansial selektivitas.

Ekstraksi dengan bantuan ultrasound juga merupakan teknik cepat yang dapat digunakan pada campuran heksan dengan metanol-air (9:1), misalnya pada sistem yang digunakan untuk Lychnophora ericoides (Asteraceae), tanaman dari brasil. Fase heksan sebagai nonpolar terkandung sesquiterpen lakton dan hidrokarbon, sedangkan fase alkohol air terkandung flavonoid dan sesquiterpen lakton yang polar. Microwave-assisted extraction (MAE) telah ditegaskan untuk ekstraksi berbagai senyawa dari matrik yang berbeda. Ini adalah teknik sederhana yang dapat dikerjakan dalam beberapa menit. Energi gelombang mikro diterapkan pada sampel yang tersuspensi dalam pelarut, baik dalam bak tertutup atau dalam bak terbuka.

http://lansida.blogspot.com/2012/01/ekstraksi-flavonoid.html

MASALAH

1.      Dari penggunaan ekstraksi yang menggunakan berbagai senyawa kimia,adakah dampak negative/pengaruhnya bagi tubuh?

2.      Mengapa ph air mempengaruhi enzim dalam mendegradasi metabolit flavonoid?