Zat Aktif - Serial Alkaloida

Zat aktif adalah suatu senyawa kimiawi yang terdapat di dalam suatu sumber alami (umumnya tumbuhan) yang memberikan sifat khusus dan karakteristik dari tanaman sumber tersebut. Zat aktif umumnya dinamai berdasarkan sumber dari tanaman asalnya. Zat aktif suatu tumbuhan, misalnya, menjadi topik utama dari pencaharian ilmu kimia mulai dari identifikasi, isolasi hingga identifikasi ulang untuk menetapkan kadar kualitatif dan kuantitatif keberadaannya di dalam suatu tanaman asal. 

Keberadaan zat aktif umumnya memberikan kegunaan baik medikal maupun ekonomis bergantung pada perkembangan ilmu sintesa kimia. Penemuan suatu zat aktif sanggup mendorong pencapaian kemajuan ilmu sintesa kimia bahan alam dikarenakan adanya peluang sintesa senyawa sintetis tertentu, hingga pada permintaan penyediaan suatu bentuk senyawa perintis bagi kepentingan suatu sintesa lanjutan. Meski demikian dalam kenyataannya, karena kebutuhan pasar dan pentingnya suatu zat aktif tertentu bagi kehidupan manusia, maka kerap kemajuan pencapaian sintesa ilmu kimia bahan alam menemukan kendala dalam hal regulasi pengadaan dan penyebaran hasil sintesa zat aktif tersebut.

 
Berikut ini adalah salah satu polemik yang terekam dalam bantahan hipotesa perihal zat aktif(1):

(2)One wonders why the illegal extraction of cocaine from natural sources became prevalent as late as one century after pure cocaine was first isolated. Nowadays, Satu hal yang menarik adalah mengapa ekstraksi illegal kokain dari sumber bahan alam menjadi lazim baru-baru ini setelah satu abad kokain murni pertama kali diisolasi.

Hal yang sama juga berlaku untuk zat aktif lainnya(3). Penataan dan pengaturan kultivasi serta perdagangan tanaman serta produk hasil penanaman tumbuhan terkandung zat aktif kerap mendapatkan perdebatan dalam hal permintaan pasar serta pertimbangan impak yang dihasilkannya(3). Berbagai study klinis dan evaluasi pasar yang berimpak pada sistim kehidupan masyarakat diangkat menjadi satu-satunya alasan pengaturan dan pemberantasaan kehadiran suatu zat aktif di dalam kehidupannya, kultivasi dan produksi sintetis.

Perkembangan ilmu pengetahuan membarikan kemudahan untuk menciptakan zat aktif dalam bentuk sintetisnya yang seharusnya dimaksud untuk melindungi plasma nuftah sumber tanaman zat aktif, selain untuk memproduksinya secara massal bagi kepentingan kehidupan manusia. Meski kerap menimbulkan pemahaman yang keliru dari aspek budaya terhadap aspek ekonomi politik, bahwa mengkonsumsi zat tunggal suatu zat aktif ternyata berbeda dengan mengkonsumsi zat aktif yang langsung dari sumber alaminya(4).

Umumnya zat aktif dari golongan senyawa alkaloida dikelompokkan ke dalam senyawa halusinogen karena efek halusinasi yang diberikan oleh zat aktif tersebut. Satu senyawa dari kelompok halusinogen ini yang bukan senyawa alkaloida adalah kanabis, zat aktif yang terdapat dalam tanaman cannabis sativa. 

Mengapa senyawa-senyawa tersebut disebut sebagai zat aktif? Jawabannya karena efek utama yang dihasilkan oleh konsumsi tumbuhan asal senyawa itu(5). Tentu hal tersebut dilakukan dengan menganalisis secara kualitatif dan kuantitatif semua kandungan senyawa alkaloida yang ada dari tanaman asal tersebut.

Apakah zat aktif itu selalu merupakan senyawa dengan kadar utama dari sumber asalnya? Jawabannya: tidak. Hal ini tercatat dari sumber pustaka perihal zat aktif tersebut yang tertera dalam tabel berikut ini:

Tabel 1: Zat aktif, Sifat alkaloida dan sumber asal tanaman (Beberapa Contoh)

Nama Zat        Alkaloida     Asal Tanaman                   Kegunaan

Morfin                ya             Poppy Somniferum           Anastesi

Efedrin               ya              Efedra                              Obat sinus

Katinon              ya              Khat                                Bahan baku Obat

THC                  tidak          Cannabis sativa                Bahan baku obat

Cocaine             ya              Erytroxylum Coca            Anastesi lokal 

Vanilin               tidak           Buncis Vanilla                  Perasa dan aroma

Eugenol            tidak            Buah Cengkeh                Obat sakit gigi

Safrole             tidak            Batang kayu Sassafras    Bahan baku obat

Miristisin          tidak            Buah Pala                       Perasa dan aroma

Kafeina             ya               Bijih kopi, daun teh         Minuman

Zat aktif yang tertera di atas mewakili kelompok senyawa alkaloida dan non-alkaloida. Ada yang menunjukkan zat aktif dengan kegunaan sebagai aroma dan perasa, ada yang menunjukkan sebagai zat perintis untuk kepentingan sintesa lanjutan senyawa medikal, ada yang bisa langsung diisolasi dari tanaman asalnya sebagai senyawa alkaloida.

Berikut ini salah satu contoh cara mengisolasi zat aktif dari tanaman asalnya.

Isolasi Kafein dari daun teh (Camellia sinensis):

Ekstraksi Kafeina dari Daun Teh(6)

Bahan:

a.      825mL H2O

b.      60g Na2CO3

c.      30-40 kantong teh merek apa saja

d.      90mL Metilen Klorida

e.      4x90mL Metilen Klorida

f.      15g Na2SO4-kering

g.      21mL Toluena

h.      30mL Heksana 

Resiko: Gunakan ventilasi yang cukup saat menggunakan Toluena dan Heksana, dan hindarilah menghirup uap asapnya.

Cara Kerja: Ke dalam gelas kimia yang sesuai atau labu reaksi, tempatkan (a) dan kmudian tambahkan dan larutkan (b). Setelah itu, didihkan campuran, dan segera setelah air mulai mendidih, tambahkan (c).

Kemudian didihkan dan biarkan (c) tercelup selama 15’. Setelah itu pindahkan sumber panas dan biarkan the menjadi dingin di T50. Pindahkan kantong teh dan biarkan larutan teh dingin pada T25. Lalu tambahkan (d) dan aduk campuran perlahan selama 30-40’. Catatan: jangan mengocok campuran dengan kuat karena emulsi akan terbentuk. Setelah mengaduk selama 30-40’ tuangkan perlahan campuran itu ke dalam corong pisah, dan kemudian pisahkan lapisan organic yang dibawahnya. Setelah itu tempatkan lapisan organic ini di samping untuk sementara waktu dan kemudian ulangi ekstraksi dengan (e) lapisan air yang berada di atasnya. Setelah mengekstraksi gabung semua lapisan bagian bawah (e) dan kemudian keringkan dengan (f). Kemudian aduk campuran ini sebentar, kemudian saring (f). Sekarang tempatkan metilen klorida (MK) yang telah dikeringkan tadi ke labu distilasi dan lakukan distilasi MK sampai semua residu tinggal MK. Saat hal tersebut tercapai, pindahkan pemanas dan kumpulkan residu kering. Akhirnya kristalisasi residu kering ini dari pelarut (g)/(h) yang diolah dengan menambahkan dan melarutkan (g) ke dalam (h) dan setelah proses rekristalisasi ini, keringkan dengan vakum atau Kristal kafeina yang telah dikumpulkan dibiarkan kering. Kristal tersebut dapat disublimasikan menggunakan suatu peralatan standar sublimasi (lihat Iodida) untuk mengupayakan Kristal murni dengan kemurinan yang tinggi 99%.

Titik Leleh (°C) [%-perolehan/hasil]
Kafeina mentah [214-215 | 2.067]
Kafeina murni [205-207 | 1.207]

Koka dan Teh
Lain koka lain pula teh. Begitu kira-kira yang hendak dikatakan perihal cara mengisolasi suatu senyawa zat aktif dari tanaman asalnya. Kafein yang ditengarai memiliki sifat anti-kelelahan hanya terkandung dalam daun teh dengan kadar sekitar 3% sd 4% berat daun teh kering(7), begitu juga halnya cocaine, suatu zat aktif yang terkandung di dalam daun koka dengan kadar hanya sekitar 0.25% hingga 0.77%(8).

Dalam penggunaannya, perasa koka ternyata telah diilegalkan secara aturan internasional untuk dipergunakan di dalam minuman coca-cola sejak tahun 1961(4), dan untuk selanjutnya diganti dengan zat aktif kafeina dengan kadar 3%-isi di dalam minuman coca-cola hingga kini.

Penutup
Kenyataan di atas memberikan peluang bagi pengembangan pengolahan zat aktif secara sintetis, dengan melakukan penyediaan zat perintis semi natural serta pengupayaan perolehan produk ekonomis zat aktif senyawa sintetis alkaloida dan non alkaloida untuk kegunaan permintaan pasar.

Hal yang perlu diingat perihal zat aktif adalah bahwa semua zat aktif yang ada di dalam makhluk hidup (tumbuhan dan hewan) dimaksudkan sebagai zat pertahanan hidup mereka. Sifat zat alkaloida tersebut dipergunakan sebagai zat perangsang perkawinan (regenerasi) maupun sebagai zat perlindungan diri terhadap serangan predator. (9,10).

----------------------------- rnsl ---- oktober 2013.

Pustaka:

(1) Memahami Tumbuhan secara Kimiawi, http://rirac-robertus.blogspot.com/

(2) Cocaine Chemistry, Gabriel Tojo dan rekan

(3) A Century of International Drug Control, an extended version of Chapter 2 of the World Drug Report 2008, UNODC-2009.
(4) Coca yes, cocaine, no? Legal options for the coca leaf, TNI Briefing Series No 2006/2, Drugs & Conflict Debate Papers, May 2006 No13.
(5) Medical and Aromatic Plant Industrial Profiles, Edited by Dr Roland Hardman, Taylor & Francis (Serial Books).
(6)  Jared B. Ledgard, King Survival Guide, 2002.

(7) Tea, Bioactivity and Therapeutic Potential, Ed. Yong-su Zhen, 2002 Taylor & Francis, p. 58.
(8) Coca Myth, TNI Briefing Series No 2009/1, Drugs & Conflict Debate papers, June 2009 No-17.
(9) Modern Alkaloids, Ed.Ernesto Fattorusso and Orazio Taglialatela-Scafati, WILEY-VCH, 2008.
(10) Plant Resins, Chemistry, Evolution, Ecology, and Ethnobotany; Jean Langeheim, Timber Press, Inc. 2003.