Alkaloid

ALKOLOID

A.    Asal-Usul Alkaloid

Alkaloid dihasilkan oleh banyak organisme, mulai dari bakteria, fungi (jamur), tumbuhan, dan hewan. Ekstraksi secara kasar biasanya dengan mudah dapat dilakukan melalui teknik ekstraksi asam-basa. Rasa pahit atau getir yang dirasakan lidah dapat disebabkan oleh alkaloid.

Istilah "alkaloid" (berarti "mirip alkali", karena dianggap bersifat basa) pertama kali dipakai oleh Carl Friedrich Wilhelm Meissner (1819), seorang apoteker dari Halle (Jerman) untuk menyebut berbagai senyawa yang diperoleh dari ekstraksi tumbuhan yang bersifat basa (pada waktu itu sudah dikenal, misalnya, morfina, striknina, serta solanina). Hingga sekarang dikenal sekitar 10.000 senyawa yang tergolong alkaloid dengan struktur sangat beragam, sehingga hingga sekarang tidak ada batasan yang jelas untuknya.

B.     Struktur Molekul

Alkaloida tidak mempunyai tatanan sistematik, oleh karena itu, suatu alkaloida dinyatakan dengan nama trivial, misalnya kuinin, morfin dan strikhnin. Hampir semua nama trivial ini berakhiran –in yang mencirikan alkaloida.

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 sperti alkaloida pirolidin, alkaloida piperidin, alkaloida isokuinolin, alkaloida kuinolin, dan alkaloida indol.

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 aklakoida tembakau, alkaloida amaryllidaceae, alkaloida erythrine dan sebagainya. Cara ini mempunyai kelemahan, yaitu : beberapa alkaloida yang berasal dari tumbuhan tertentu dapat mempunyai struktur yang berbeda-beda.

3. Berdasarkan asal-usul biogenetik. Cara ini sangat berguna untuk menjelaskan hubungan antara berbagai alkaloida yang diklasifikasikan berdasarkan berbagai jenis cincin heterosiklik. Dari biosintesa alkaloida, menunjukkan bahwa alkaloida berasal hanya dari beberapa asam amino tertentu saja. Berdasarkan hal tersebut, maka alkaloida dapat dibedakan atas tiga jenis utama, yaitu :

a.       Alkaloida alisiklik yang berasal dari asam-asam amino ornitin dan lisin.

b.      Alkaloida aromatik jenis fenilalanin yang berasal dari fenilalanin, tirosin dan 3,4 dihidrofenilalanin.

c.       Alkaloida aromatik jenis indol yang berasal dari triptofan.

4.      Sistem klasifikasi berdasarkan Hegnauer yang paling banyak diterima, dimana alkaloida dikelompokkan atas :

a.       Alkaloida sesungguhnya

Alkaloida ini merupakan racun, senyawa tersebut menunjukkan aktivitas fisiologis yang luas, hamper tanpa terkecuali bersifat basa, umumnya mengandung nitrogen dalam cincin heterosiklik, diturunkan dari asam amino, biasanya terdapat dalam tanaman sebagai garam asam organik. Beberapa pengecualian terhadap aturan tersebut adalah kolkhisin dan asam aristolokhat yang bersifat bukan basa dan tidak memiliki cincin heterosiklik dan alkaloida quartener yang bersifat agak asam daripada bersifat basa.

b.      Protoalkaloida

Protoalkaloida merupakan amin yang relative sederhana dimana nitrogen asam amino tidak terdapat dalam cincin heterosiklik. Protoalkaloida diperoleh berdasarkan biosintesa dari asam amino yang bersifat basa. Pengertian amin biologis sering digunakan untuk kelompok ini.

c.       Pseudoalkaloida

Pseudoalkaloida tidak diturunkan dari prekusor asam amino ini biasanya bersifat basa. Ada dua seri alkaloida yang penting dalam kelompok ini yaitu steroidal dan purin. Berikut ini adalah pengelompokan alkaloid berdasarkan struktur cincin atau struktur intinya yang khas, dimana pengelompokkan dengan cara ini juga secara luas digunakan :

1)      Inti Piridin-Piperidin, misalnya lobelin, nikotin, konini dan trigonelin

2)      Inti Tropan, misalnya hiosiamin, atropine, kokain.

3)      Inti Kuinolin, misalnya kinin, kinidin

4)      Inti Isokuinolin, misalnya papaverin, narsein

5)      Inti Indol, misalnya ergometrin dan viblastin.

6)      Inti Imidazol, misalnya pilokarpin.

7)      Inti Steroid, misalnya solanidin dan konesin.

8)      Inti Purin, misalnya kofein.

9)      Amin Alkaloid, misalnya efedrin dan kolsikin

C.     Skrining Fitokimia

Petunjuk paling mudah adanya alkaloid adalah rasa pahit pada simplisia. Simplisia dicicipi di lidah, tidak perlu ditelan, bila terasa pahit, maka kemungkinan besar mengandung alkaloid. Lalu pemeriksaan dilanjutkan dengan reaksi Kimia. Caranya:

Timbang 2 gram simplisia, dimasukkan ke dalam mortir, ditambah 5 ml ammonia, gerus, lalu tambahkan 20 ml kloroform, gerus sebentar, saring, masukkan ke dalam tabung reaksi. Bagi filtrate menjadi 2 bagian, bagian pertama ditetesi padakertas saring, lalu di tempat yang sama ditetesi pereaksi Dragendorff, akan tebentuk warna jingga. Bagian yang kedua ditambah 10 ml HCl (1:10) dalam air, kocok, lalu ambil bagian atasnya ke tabung reaksi lain. Lalu bagian yang diambil tersebut dibagi menjadi 2 bagian, bagian pertama ditambah beberapa tetes pereaksi Dragendorff tebentuk endapan merah. Bagian kedua ditambah beberapa tetes pereaksi Mayer terbentuk endapan Putih. Endapan putih yang terbentuk ditambah 1 ml etanol 96 %, bila larut makan endapan tersebut berasal dari alkaloid, sementara bila tidak larut maka endapan yang terbentuk berasal dari pengotor dan bukan dari alkaloid.

Di dalam tumbuhan, alkaloid berikatan dengan asam organic, misal morfin berikatan dengan asam asetat membentuk asam asetat. Karena itu saat melakukan identifikasi, ammonia digunakan untuk membebaskan alkaloid dari asam organiknya dan menjadikannya alkaloid basa yang mudah larut dalam kloroform. Penggerusan dilakukan untuk memecah dinding sel simplisia supaya metabolit sekunder, dalam hal ini aalah alkaloid, dapat keluar. Kloroform digunakan untuk menarik alkaloid basa. Pereaksi Dragendorff dan pereaksi Mayer adalah pereaksi yang umum digunakan untuk identifikasi alkaloid. Asam HCl (1:10) dalam air digunakan untuk menggaramkan kembali alkaloid basa yang ditarik kloroform menjadi alkaloid HCl. Karena untuk menarik alkaloid basa digunakan kloroform yang bersifat semipolar, dapat disimpulkan bahwa senyawa alkaloid bersifat semipolar.

D.    Isolasi Dan Pemurnian Serta Penentuan Struktur

Satu-satunya sifat kimia alkaloid yang paling penting adalah kebasaannya. Metode pemurnian dan pencirian ialah umumnya mengandalkan sifat ini, dan pendekatan khusus harus dikembangkan untuk beberapa alkaloid misalnya rutaekarpina, kolkhisina, risinina) yang tidak bersifat basa.

Umumnya isolasi bahan bakal sediaan galenik yang mengandung alkaloid dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :

1.      Dengan menarik menggunakan pelarut-pelarut organik berdasarkan azas Keller. Yaitu alkaloida disekat pada pH tertentu dengan pelarut organik.

Prinsip pengerjaan dengan azas Keller yaitu alkaloida yang terdapat dalam suatu bakal sebagai bentuk garam, dibebaskan dari ikatan garam tersebut menjadi alkaloida yang bebas. Untuk itu ditambahkan basa lain yang lebih kuat daripada basa alkaloida tadi. Alkaloida yang bebas tadi diekstraksi dengan menggunakan pelarut –pelarut organic misalnya Kloroform. Tidak dilakukan ekstraksi dengan air karena dengan air maka yang masuk kedalam air yakni garamgaram alkaoida dan zat-zat pengotor yang larut dalam air, misalnya glikosida-glikosida, zat warna, zat penyamak dan sebagainya. Yang masuk kedalam kloroform disamping alkaloida juga lemaklemak, harsa dan minyak atsiri. Maka setelai alkaloida diekstraksi dengan kloroform maka harus dimurnikan lagi dengan pereaksi tertentu. Diekstraksi lagi dengan kloroform. Diuapkan, lalu didapatkan sisa alkaloid baik dalam bentuk hablur maupun amorf. Ini tidak berate bahwa alkaloida yang diperoleh dalam bentuk murni, alkaloida yang telah diekstaksi ditentukan legi lebih lanjut. Penentuan untuk tiap alkaloida berbeda untuk tiap jenisnya. Hal-hal yang harus diperhatikan pada ekstraksi dengan azas Keller, adalah :

·         Basa yang ditambahkan harus lebih kuat daripada alkaloida yang akan dibebaskan dari ikatan garamnya, berdasarkan reaksi pendesakan.

·         Basa yang dipakai tidak boleh terlalu kuat karena alkaloida pada umumnya kurang stabil. Pada pH tinggi ada kemungkinan akan terurai, terutama dalam keadaan bebas, terlebih bila alkaloida tersebut dalam bentuk ester, misalnya : Alkaloid Secale, Hyoscyamin dan Atropin.

·         Setelah bebas, alkaloida ditarik dengan pelarut organik tertentu, tergantung kelarutannya dalam pelarut organik tersebut.

Alkaloid biasanya diperoleh dengan cara mengekstraksi bahan tumbuhan memakai air yang diasamkan yang melarutkan alkaloid sebagai garam, atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium karbonat dan sebagainya dan basa bebas diekstaksi dengan pelarut organik seperti kloroform, eter dan sebagainya. Radas untuk ekstraksi sinabung dan pemekatan khusunya digunakan untuk alkaloid yang tidak tahan panas. Beberapa alkaloid menguap seperti nikotina dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang diabasakan. Larutan dalam air yang bersifat asam dan mengandung alkaloid dapat dibasakan dan alkaloid diekstaksi dengan pelarut organik, sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut dalam air tertinggal dalam air. Cara lain yang berguna untuk memperoleh alkaloid dari larutan asam adalah dengan penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Kemudian alkaloid dielusi dengan dammar XAD- 2 lalu diendapkan dengan pereaksi Mayer atau Garam Reinecke dan kemudian endapan dapat dipisahkan dengan cara kromatografi pertukaran ion. Masalah yang timbul pada beberapa kasus adalah bahwa alkaloid berada dalam bentuk terikat yang tidak dapat dibebaskan pada kondisi ekstraksi biasa. Senyawa pengkompleksnya barangkali polisakarida atau glikoprotein yang dapat melepaskan alkaloid jika diperlakukan dengan asam.

2.      Pemurnian alkaloida dapat dilakukan dengan cara modern yaitu dengan pertukaran ion.

3.      Menyekat melalui kolom kromatografi dengan kromatografi partisi.

Cara kedua dan ketiga merupakan cara yang paling umum dan cocok untuk memisahkan campuran alkaloid. Tata kerja untuk mengisolasi dan mengidentifikasi alkaloid yang terdapat dalam bahan tumbuhan yang jumlahnya dalam skala milligram menggunakan gabungan kromatografi kolom memakai alumina dan kromatografi kertas.

E.     Bioaktivitas

Setiap dari masing masing golongan alkaloid memiliki bioaktifitas sendiri-sendiri. Untuk mengenal lebih jauh maka di bawah ini akan dipaparkan secara singkat dan jelas bioaktifitas dari masing-masing alkaloid secara lebih jauh.

1.      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.

·         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. Piperin juga ditemukan dapat menstimulasi proses pigmentasi pada kulit. Berdasarkan pada efeknya pada metabolisme obat, piperin harus diberikan secara hati-hati pada proses medikasi.

·         Trigonelin

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

·         Pilokarpin

Pilokarpin digunakan dalam terapi open-angle glaucoma dan angle-closure glaukoma akut yang lebih dari 100 tahun. Efek kerja dari pilokarpin terjadi pada Muskarinik Reseptor M3 yang ditemukan pada otot iris mata yang bisa menyebabkan mata berkontraksi dan terjadilah miosis. Hal ini menyebabkan terbukanya lbang mata dan meningkatkan ketegangan pada otot mata. Proses inilah yang menyebabkan aqueous humor keluar dari mata untuk menurunkan tegangan intraokular. Pilokarpin juga digunakan untuk mengobati mulut kering ( xerostomia) misalnya akibat dari terapi radiasi pada kanker kepala dan leher. Pilocarpin dapat menstimulasi sekresi air liur. Pilokarpin juga dapat digunakan untuk menstimulasi kelenjar keringat  pada uji keringat saat mengukur konsentrasi dari kloride dan natrium yang terekskresi melalui keringat yang digunakan untuk mendiagnosa cystic fibrosis (CF).

·         Sistin

Sistin adalah reseptor agonis nikotinik asetilkolin dan sebagai pengobatan terhadap preparasi farmasetik dalam upaya pengobatan untuk pecandu nikotin. Derifatif dari sistin yaitu vareniklin telah dikembangkan sebagai obat penghenti merokok. Tanaman yang mengandung sistin memiliki efek positif diantaranya adalah rendah toksik tetapi juga memilki efek samping yaitu mual, muntah, sakit hati, sakit kepala dan pada dosis tingg menyebabkan kematian akibat dari kegagalan pernapasan.

·         Nikotin

Nikotin bisa digunakan sebagai salah satu terapi pengobatan bagi pecandu rokok. Untuk mengkontrol penggunaan nikorin sebagai pengobatan pada pasien biasanya nikotin diberikan dalam bentuk permen, patch, tablet hisap atau semprot hidung. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa nikotin juga bisa digunakan sebagai salah satu pengobatan terhadap epilepsi. Nikotin dan metabolitnya sedang diteliti kemampuannya sebagai terapi untuk penyakit kejiwaan misalnya ADHD, Schizophrenia dan penyakit Parkinson. Penderita Schizophrenia bisa merokok dua sampai tiga kali lebih sering dari perokok tanpa gangguan mental, hal ini merupakan bentuk swa-medikasi untuk meningkatkan perhatian dan meningkatkan daya ingatnya.

2.      Bioaktifitas Golongan Tropan

·         Atropin

Secara umum atropin memanjangkan dan memendekan seluruh aktifitas dari otot dan kelenjar yang diregulasi oleh sistem saraf parasimpatik. Ini terjadi karena atropin merupakan antagonis kompetitif dari reseptor muskarinik asetilkolin. Atropin secara topikal digunakan sebagai sikloplegik dan sebagai midriatik untuk dilatasi pada pupil. Atropin menyebabkan midriasis dengan jalan membloking kontraksi dari otot spingter pupil. Atropin kontraindikasi dengan pasien glaukoma sempit.Atropin bisa digunakan pada pasien yang memilki trauma yang besar. Injeksi Atropin biasa digunakan pada terapi bradikardi, asistol dan PEA pada penderita penyakit jantung. Hal ini terjadi karena adanya reaksi dari syaraf vagus dari sistem parasimpatik pada jantung yang akhirnya menurunkan tekanan. Atropin merangsang keluarnya air liur, keringat dan mukosa kelenjar. Hal ini sangat berguna pada terapi hipertiroid dan dapat mencegah kematian pada pasien. Atropin juga digunakan sebagai antidotum pada SLUDGE ( Salivation, Lacrimation, Urination, Diaphoresis, Gastrointestinal motility, Emesis) penyakit yang disebakan karena keracunan organophospat. Atropin juga bisa dimanfaatkan untuk mengurangi efek dari asetilkolin.

·         Kokain

Kokain merupakan stimulan dari sistem syaraf pusat dan penurun nafsu makan. Secara spesifik merupakan dopamin reuptake inhibitor, noradrenalin reuptake inhibitor dan sekaligus serotonin reuptake inhibitor. Karena proses kerjanya yang mempengaruhi mesolimbic reward pathway maka kokain bersifat adktif. Meskipun demikian kokain juga sering digunakan sebgai anestesi secara topikal, meskipun pada anak-anak, biasanya terutama pada operasi mata, hidung dan tenggorokan.

·         Scopolamin

Scopolamin memiliki tiga kegunaan primer: terapi pada mual dan penyakit motion, terapi pada kejang di saluran pencernaan dan untuk penyakit pada mata. Kegunaannya secara umum adalah untuk depresan dan mengobati penyakit mata. Scopolamin jarang digunakan sebagai praanestesi dan tidak pernah digunakan dalam terapi penyakit Parkinson. Scopolamin juga digunakan sebagai bahan tambahan pada analgesik narkotik seperti pada obat tidur yang mengandung morfin dan scopolamin.

3.      Bioaktifitas Golongan Quinolin

·         Quinin

Quinin sangat efektif untuk pengobatan pada malaria yang disebabkan oleh Plasmodium falciparum.

·         Quinidine

Quinidin memilki efek utama sebagai antiaritmik, dengan cara memblokade masuknya natrium pada sel. Hal ini menyatakan jika detak jantung meningkat maka blokade dari ion natrium menurun. Quinidin juga memilki efek pada chanel ion pada aktifitas cardiac, dengan cara memperpanjang interval QT pada permukaan ECG.

·         Strychnin

Strichnin memiliki  efek sebagai bloker atau antagonis pada inhibitor atau strichnin-sensitif yakni reseptor glysin. Meskipun Strichnin terkenal sangat beracun tetapi pada dosis yang kecil bisa digunakan sebagai stimulan, laxantif dan sebagai terapi pada beberapa sakit perut. Strichnin juga bisa berfungsi sebagai pestisida pada hewan pengerat.

·         Brucin

Pada kegiatan medis brucin digunakan sebagai pengatur tekanan darah dan untuk mengatasi beberapa penyakit jantung.

·         Veratrin

Veratrin digunakan sebgai salep pada terapi neuralgia dan sakit rematik.

4.      Bioaktifitas Golongan Isoquinolin

Isoquinolin bisa digunakan untuk berbagai macam fungsi diantaranya adalah anastetik, antihipertensi seperti quinapril, quinaprilat dan debrisoquine, sebagai antifungal, disinfektan, vasodilator seperti papaverin.

·         Codein

Codein bisa dimanfaatkan sebagai obat batuk dengan dosis rendah, juga bisa untuk diarrhea da untuk beberapa sakit kepala. Terkadang dipasaran codein dipasarkan dengan campuran kombinasi menggunakan acetaminophen seperti codamol, paracod, panadeine ataupun juga dikombinasikan dengan analgesik misalnya aspirin seperti co-codaprin ataupun dengan NSAID ibuprofen seperti Nuferon plus dan lain sebagainya. Kombinasi tersebut menghasilkan efek synergis obat yang baik.

·         Morphine

Morfin merupakan narkotika yang dapat berfungsi sebagai agonis reseptor opioid fenantren. Pada klinis, morfine memiliki efek farmakologi pada sistem syaraf pusat. Morfin merupakan narkotik rapi-action dan sangat kuat sebagai reseptor µ-opioid sehingga menyebabkan efek sedasi, euphoria, penurunan fisik dan depresi pernapasan. Morfin juga merupakan ?-opioid dan ?- opioid agonis reseptor, ?-opioid bekerja pada spinal analgesia yang menyebabkan efek miosis dan psycomimetic.

Seperti pada obat loperamide, morphine bekerja pada pleksus myenterikus pada saluran pencernaan, mengurangi motilitas usus yang dapat menyebabkan konstipasi.

·         Papaverin

Papaverin digunakan untuk pengobatan pada paisen yang mengalami kejang pada saluran pencernaan, saluran kemih dan ureter dan juga digunakan sebgai vasodilator otak dan pada serangan jantung dalam perdarahan dan operasi coronary artery bypass. Papaverin juga bisa digunakan  sebagai relaksan otot polos pada operasi kecil dimana dilakukan pada pembuluh darah kapiler.

·         Emetin

Emetin berfungsi sebagai anti amoebic. Meskipun penggunaan emetin menyebabkan mual tapi efek anti amoebicnya lebih efektif dari pada akar ipekak. Emetin tidak dapat diabsorbsi dalam tubuh secara per oral.

Meskipun memiliki sifat poten menjadi anti-protozoa, emetin juga bersifat mudah menggangu kontraksi otot bahkan menyebabkan kegagalan jantung pada beberapa kasus medis.

5.      Bioaktifitas Golongan Phenetylamin

Pada otak manusia 2-phenethylamine dipercaya memiliki fungsi sebagai neuromodulator atau neurotransmiter. Diperkirakan phenethylamine dari makanan memiliki efek psychoactive pada jumlah tertentu.

·         Mescalin

Mescalin sangat efektif bila digunakan sebagai obat diare. Tapi pada penggunaan dengan dosis yang tidak tepat maka mescalin bisa menyebabkan halusinasi.

·         Ephedrin

Secara luas ephedrin digunakan sebgai topikal decongestan dan sebagai bronkodilator pada terapi asma.

·         Dopamine

Levedopa merupakan precursor dopamin yang digunakan pada terapi penyakit Parkinson dan dopa-responsive yaitu distonia. Dopamin juga bisa berfungsi sebagai oksidator sehingga mencegah cepat busuk atau rusaknya sayran dan buah.

·         Amphetamin

Amphetamin bisa digunakan dalam proses terapi pada ADD, ADHD, narcolepsy, treatment-resistant depression. Tetapi juga memiliki beberapa kontraindikasi yaitu pada CNS stimulant, Glaucoma, MAOI. Amphetamin telah terbukti dapat masuk ke dalam saluran ASI ibu. Karena hal ini selam ibu menyusui dilarang mengkonsumsi amphetamin.

6.      Bioaktifitas Golongan Indol

·         Tryptamin

Triptamine memiliki fungsi sebagai pestisida pada tanaman.

·         Ergolin

Ergolin merupakan salah  satu drug of choice yang bisa digunakan dalam pengobatan penyakit parkinson.

7.      Bioaktifitas Golongan Purin

Selain sebagai bagian drai DNA dan RNA secar biokimia purin juga merupakan komponen pembentuk biomolekul penting seperti ATP,ADP, siklik AMP, NADH dan koenzyme A. Purin tidak tersedia dari alam tetapi dapat diproduksi oleh sistesis organic.

·         Xanthin

Derivatif dari xantin biasanya berfungsi sebagai stimulant dan sebagai bronchodilator pada terapi asma. Derivatif xantin yang termetilasi meliputi kafein, paraxantin, theophyllin dan theobromin memiliki efek sebagai inhibitor phosphodiesterase dan antagonis adenosine. Xantin juga ditemukan secara luas sebagai bagian dari asam nukleat.

·         Caffein

Pada manusia kafein merupakan stimulant dari system syaraf pusat. Sedangkan pada hewan kafein merupakan pestisida alam yang dapat memparalisis dan membunuh serangga tertentu dalam maksud mempertahankan diri. Kafein merupakan stimulant sistem saraf psat sekaligus sebagai stimulant metabolit dan digunakan secara berkala untuk mengurangi keletihan fisik dan memperbaiki kesiagapan ketika kelelahan dan rasa mengantuk keluar.

·         Theobromin

Theobromin digunakan dalam pengobatan pada udema, serangan angine syphilitic dan degenerative angina. Theobromin bisa digunakan sebagai terapi pada arteriosclerosis, penyakit pada pembuluh darah, angina pectoris dan hipertension. Theobromine digunakan sebagai vasodilator dan heart stimulant.

·         Theophyllin

Theophyllin biasa digunakan sebagai terapi penyakit obstructive kronik pada pernapasan, kronik obstructive penyakit paru-paru, asma bronchial, infant apnea. Secara keseluruhan theophyllin memiliki efek sebgai berikut, merelaksai otot bronchial, meningkatkan kontraksi dan efisiensy dari jantung, meningkatkan tekanan darah, merupakan efek anti-inflamasi, dan meningkatkan peredaran darah ke ginjal.

·         Bioaktifitas Golongan Pyrrolidine

Kerja dari sekelompok alkaloid ini menghalangi aktivitas saraf parasimpatis (pada bagian kecil dari spinal cord dan batang otak terjadi stimulasi sekresi pencernaan, melawan efek fisiologi system saraf simpatis, pupil konstriksi, detak jantung menjadi lambat, dan dilatasi pembuluh darah). Sepintas lalu, alkaloid pyrrolidine juga termasuk ‘truth medication’ scopolamine (juga diketahui sebagai hyoscine) dan kokain. Kopi terkenal akan kandungan kafeinnya yang tinggi. Kafein sendiri merupakan senyawa hasil metabolisme sekunder golongan alkaloid dari tanaman kopi dan memiliki rasa yang pahit. Berbagai efek kesehatan dari kopi pada umumnya terkait dengan aktivitas kafein di dalam tubuh.^[ Peranan utama kafein ini di dalam tubuh adalah meningkatan kerja psikomotor sehingga tubuh tetap terjaga dan memberikan efek fisiologis berupa peningkatan energi. Efeknya ini biasanya baru akan terlihat beberapa jam kemudian setelah mengonsumsi kopi. Kafein tidak hanya dapat ditemukan pada tanaman kopi, tetapi juga terdapat pada daun teh dan biji cokelat.

Selain daun-daunan, senyawa alkaloid dapat ditemukan pada akar, biji, ranting, dan kulit kayu. Alkaloid dihasilkan oleh banyak organisme, mulai dari bakteria, fungi (jamur), tumbuhan, dan hewan. Ekstraksi secara kasar biasanya dengan mudah dapat dilakukan melalui teknik ekstraksi asam-basa. Rasa pahit atau getir yang dirasakan lidah dapat disebabkan oleh alkaloid. Istilah "alkaloid" (berarti "mirip alkali", karena dianggap bersifat basa) pertama kali dipakai oleh Carl Friedrich Wilhelm Meissner (1819), seorang apoteker dari Halle (Jerman) untuk menyebut berbagai senyawa yang diperoleh dari ekstraksi tumbuhan yang bersifat basa (pada waktu itu sudah dikenal, misalnya, morfina, striknina, serta solanina). Hingga sekarang dikenal sekitar 10.000 senyawa yang tergolong alkaloid dengan struktur sangat beragam, sehingga hingga sekarang tidak ada batasan yang jelas untuknya. Cokelat adalah makanan yang diolah dari biji kakao. Cokelat mengandung alkaloid-alkaloid seperti teobromin, fenetilamina, dan anandamida yang memiliki efek fisiologis untuk tubuh. Kandungan-kandungan ini banyak dihubungkan dengan tingkat serotonin dalam otak. Menurut ilmuwan, cokelat jika dimakan dalam jumlah normal secara teratur dapat menurunkan tekanan darah. Tembakau mengandung senyawa alkaloid, diantaranya adalah nikotin. Nikotin termasuk dalam golongan alkaloiod yang terdapat dalam famili Solanaceae. Nikotin dalam jumlah banyak terdapat dalam tanaman tembakau, sedang dalam jumlah kecil terdapat pada tomat, kentang dan terung. Nikotin dan kokain dapat pula ditemukan pada daun tanaman kota. Kadar nikotin berkisar antara 0,6-3,0 % dari berat kering tembakau, dimana proses biosintesisnya terjadi di akar dan terakumulasi pada daun tembakau. Nikotin terjadi dari biosintesis unsur N pada akar dan terakumulasi pada daun. Fungsi nikotin adalah sebagai bahan kimia antiherbivora dan adanya kandungan neurotoxin yang sangat sensitif bagi serangga, sehingga nikotin digunakan sebagai insektisida pada masa lalu. Kecubung adalah tumbuhan penghasil bahan obat-obatan yang telah dikenal sejak ribuan tahun,di antaranya Datura Stramonium, Datura tatura, dan Brugmansia suaviolens, namun daya khasiat masing-masing jenis kecubung, berbeda-beda. Penyalahgunaan kecubung memang sering terjadi, sehingga bukan obat yang didapat malah racun (menyebabkan pusing) yang sangat berbahaya. Hampir seluruh bagian tanaman kecubung dapat dimanfaatkan sebagai obat. Hal ini disebabkan seluruh bagiannya mengandung nikotin.

Batas aman konsumsi kafein yang masuk ke dalam tubuh perharinya adalah 100-150 mg. Dengan jumlah ini, tubuh sudah mengalami peningkatan aktivitas yang cukup untuk membuatnya tetap terjaga. Selama proses pembutan kopi, banyak kafein yang hilang karena rusak ataupun larut dalam air perebusan. Di samping itu, pada beberapa kasus pengurangan kadar kafein justru dilakukan untuk disesuaikan dengan tingkat kesukaan konsumen terhadap rasa pahit dari kopi. Metode yang umum dipakai untuk hal ini adalah Swiss Water Process. Prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan uap air panas dan uap untuk mengekstraksi kafein dari dalam biji kopi. Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan pada era ini juga telah memungkinkan implementasi bioteknologi dalam proses pengurangan kadar kafein.Cara ini dilakukan dengan menggunakan senyawa theophylline yang dilekatkan pada bakteri untuk menghancurkan struktur kafein.

Kandungan kafein dalam kopi memiliki efek yang beragam pada setiap manusia. Beberapa orang akan mengalami efeknya secara langsung, sedangkan orang lain tidak merasakannya sama sekali. Hal ini terkait dengan sifat genetika yang dimiliki masing-masing individu terkait dengan kemampuan metabolisme tubuh dalam mencerna kafein. Metabolisme kafein terjadi dengan bantuan enzim sitokrom P450 1A2 (CYP1A2).^] Terdapat 2 tipe enzim, yaitu CYP1A2-1 dan CYP1A2-2. Orang yang memiliki enzim CYP1A2-1 mampu mematabolisme kafein dengan cepat dan efisien sehingga efek dari kafein dapat dirasakan secara nyata.Enzim CYP1A2-2 memiliki laju metabolisme kafein yang lambat sehingga kebanyakan orang dengan tipe ini tidak merasakan efek kesehatan dari kafein dan bahkan cenderung menimbulkan efek yang negatif.

Banyak isu yang berkembang mengenai efek negatif meminum kopi bagi tubuh, seperti meningkatnya risiko terkena kanker, diabetes melitus tipe 2, insomnia, penyakit jantung, dan kehilangan konsentrasi. Beberapa penelitian justru menyingkapkan hal sebaliknya. Kandungan kafein yang terdapat di dalam kopi ternyata mampu menekan pertumbuhan sel kanker secara bertahap. Selain itu, kafein mampu menurunkan risiko terkena diabetes melitus tipe 2 dengan cara menjaga sensitivitas tubuh terhadap insulin. Kafein dalam kopi juga telah terbukti mampu mencegah penyakit serangan jantung. Pada beberapa kasus, konsumsi kopi juga dapat membuat tubuh tetap terjaga dan meningkatkan konsentrasi walau tidak signifikan. Di bidang olahraga, kopi banyak dikonsumsi oleh para atlet sebelum bertanding karena senyawa aktif di dalam kopi mampu meningkatkan metabolisme energi, terutama untuk memecahkan glikogen (gula cadangan dalam tubuh).

Selain kafein, kopi juga mengandung senyawa antioksidan dalam jumlah yang cukup banyak. Adanya antioksidan dapat membantu tubuh dalam menangkal efek pengrusakan oleh senyawa radikal bebas, seperti kanker, diabetes, dan penurunan respon imun. Beberapa contoh senyawa antioksidan yang terdapat di dalam kopi adalah polifenol, flavonoid, proantosianidin, kumarin, asam klorogenat, dan tokoferol. Dengan perebusan, aktivitas antioksidan ini dapat ditingkatkan.

Permasalahan :

1.      Selama proses pembutan kopi, banyak kafein yang hilang karena rusak ataupun larut dalam air perebusan. Di samping itu, pada beberapa kasus pengurangan kadar kafein justru dilakukan untuk disesuaikan dengan tingkat kesukaan konsumen terhadap rasa pahit dari kopi.^] Metode yang umum dipakai untuk hal ini adalah Swiss Water Process. Prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan uap air panas dan uap untuk mengekstraksi kafein dari dalam biji kopi. Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan pada era ini juga telah memungkinkan implementasi bioteknologi dalam proses pengurangan kadar kafein.Cara ini dilakukan dengan menggunakan senyawa theophylline yang dilekatkan pada bakteri untuk menghancurkan struktur kafein. Nah, bagaimana dengan kopi “LUWAK” yang pembuatannya itu, biji kopi yang sebelum di olah, di konsumsi dulu oleh hewan “LUWAK” setelah itu baru di olah menjadi kopi, dan menurut penjelasan yang pernah saya dengar dari media televisi bahwa kekhasan rasa kopi tersebut terdapat pada proses itu, dalam arti kopi itu terasa lebih enak karena adanya proses yang terjadi oleh hewan tersebut, jadi yang ingin saya tanyakan menurut anda apakah pengaruh dari proses biji kopi yang di konsumsi terlebih dahulu oleh hewan tersebut terhadap kafein pada biji kopi tersebut sehingga membuat kopi tersebut memiliki rasa yang lebih khas dan banyak disukao oleh masyarakat ? dan apakah terjadi perubahan struktur kimiawinya ? dan apakah hal tersebut tidak berpengaruh terhadap kesehatan manusia yang mengkonsumsinya? Jika iya tolong jelaskan bagaimana cara pencegahan dan penanggulangannya?

2.      Alkaloid pada teh lebih sulit diisolasi dibandingkan dengan kopi. Hal ini disebabkan oleh adanya tanin yang terkandung dalam teh. Pertanyaannya, apkah pelarut yang digunakan untuk mempercepat isolasi teh dan  bagaimana mekanisme reaksi sehingga diperoleh kafein murni dari senyawa tersebut. (bagaimana nasib tanin)?

3.      Biosintesis pada reaksi Mannich komponen integralnya adalah amina, karbonil dan carbonion, yang memerankan peran nukleofil dalam penambahan nukleofilik pada ion yang terbentuk oleh reaksi amina dan karbonil. Yang ingin saya tanyakan adalah mengapa amina dan karbonil serta carbanion merpakan komponen integral dari reaksi Mannich ini yang memainkan peran nukleofil dalam perubahan nukleofiliknya ? lalu bagaimana bila amina tersebut digantikan dengan amonia yang juga memiliki kemiripan sifat dengan amina, apakah dapat berperan sebagai nukleofil dalam penambahan nukleofilik pada ionnya ?