NIKOTINA

Nikotina adalah senyawa kimia organik kelompok alkaloid yang dihasilkan secara alami pada berbagai macam tumbuhan, terutama suku terung-terungan (Solanaceae) seperti tembakau dan tomat. Nikotina berkadar 0,3 sampai 5,0% dari berat kering tembakau berasal dari hasil biosintesis di akar dan terakumulasi di daun.

Nikotina merupakan racun saraf yang potensial dan digunakan sebagai bahan baku berbagai jenis insektisida. Pada konsentrasi rendah, zat ini dapat menimbulkan kecanduan, khususnya pada rokok. Nikotina memiliki daya karsinogenik terbatas yang menjadi penghambat kemampuan tubuh untuk melawan sel-sel kanker, akan tetapi nikotina tidak menyebabkan perkembangan sel-sel sehat menjadi sel-sel kanker.

Bagaimana tubuh memproses Nikotin?

•  Di dalam organ hati, enzyme yang disebut CYP2A6 akan mencerna sekitar 80% nikotin akan menjadi Kotinin. 

• Proses metabolisme Nikotin terjadi juga di dalam paru-paru. Disini, Nikotin akan diubah menjadi Kotinin dan Nikotin oksida.

• Kotinin dapat dikeluarkan melalui urin. Itulah mengapa, urin seorang perokok akan menimbulkan bau yang sangat tajam. Kotinin memiliki waktu paruh 24 jam. Artinya, 24 jam setelah merokok, zat kotinin dalam tubuh akan tersisa setengahnya.

• Nikotin yang tersisa dalam darah, juga akan disaring di dalam ginjal dan akan dikeluarkan melalui urin.

Tingkat metabolisme Nikotin dalam tubuh tiap individu dapat berbeda satu sama lain. Seseorang yang memiliki kelainan pada enzyme CYP2A6, akan membuat organ hati menjadi kurang efektif dalam mencerna Nikotin. Akibatnya, kadar Nikotin dalam darah masih berada pada level yang tinggi. Perokok dengan kelainan fungsi enzyme ini, biasanya merokok lebih sedikit namun merasakan efek Nikotin yang lebih besar dari perokok lain pada umumnya.

Ujian Mid Semester Kimia Bahan Alam

Ujian Mid Semester

Matakuliah : Kimia Bahan Alam
Kredit : 2 SKS
Dosen : Dr. Syamsurizal, M.Si
Hari/Tanggal : Sabtu, 24 november 2012
Waktu : 15.30 sd 09.00 pagi ( tanggal 26 november 2012 )

1.      Kemukakan gagasan anda bagaimana cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi ( tidak aktif ) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi. Berikan dengan contoh.

JAWAB:

Menurut saya, suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi (tidak aktif) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi,  dengan cara:

melakukan penelitian untuk mengetahui bioaktivitas dan isolasi senyawa metabolit sekunder yang bersifat bioaktif pada tanaman.

Memodifikasi sedemikian rupa dengan cara kita uji cobakan dengan sesuatu yang akan kita ujikan. Yang saya maksud dengan memodifikasi ialah bagaimana bila gugus itu kita ubah-ubah dengan gugus lain dan nantinya kita lihat apa yang akan terjadi.

Apakah senyawa yang tidak aktif tersebut bisa di ubah menjadi senyawa yang memiliki potensi aktifitas biologis.

2.      Jelaskan bagaimana idenya suatu senyawa bahan alam yang memiliki potensi biologis tinggi dan prospektif untuk kemaslahatan makhluk hidup dapat disintesis di laboratorium

JAWAB:

suatu senyawa bahan alam yang memiliki potensi biologis tinggi dan prospektif untuk kemaslahatan makhluk hidup dapat disintesis di laboratorium.

Sintesis bahan alam mempelajari bagaimana cara memproduksi senyawa bahan alam secara masal dan jelas hal ini tidak mudah karena diversitas bahan alam yang sangat tinggi dan rumit.

Mengelusidasi mekanisme produksi senyawa bahan alam dalam organisme asalnya. Sangat penting dan erat kaitannya dengan sintesis bahan alam karena trend sintesis sekarang yang biomimetics (artinya meniru alam).

Idenya yaitu:

Mensintesis senyawa bahan alam yang terkandung dalam tumbuhan di laboratorium pertama-tama kita lihat terlebih dahulu bagaimana struktur dari senyawa itu sendiri. Kemudian kita lihat pada struktur itu gugus mana yang memiliki potensi biologis dan prospektif untuk kemaslahatan makhluk hidup dan dapat dimodifikasi sedemikian rupa dengan cara kita uji cobakan dengan sesuatu yang akan kita ujikan.

Misalnya potensi kandungan isoflavon pada kedelai dan produk-produk turunannya,  dia dikatakan dapat mengobati kanker, nah harus kita uji dulu kanker apakah yang dapat diobatinya. Karena belum tentu semua kanker bisa diobati oleh kedelai  ini. Lalu pada saat kedelai diujikan, kita lihat gugus mana yang aktif dalam proses mengobati kanker ini, yang saya maksud dengan memodifikasi ialah bagaimana bila gugus itu kita ubaha-ubah dengan gugus lain dan nantinya kita lihat apa yang akan terjadi.

Karena potensi kandungan isoflavon pada kedelai dan produk-produk turunannya, maka pengembangan produk dalam bentuk makanan fungsional/makanan kesehatan dipandang sebagai upaya terobosan yang mempunyai arti strategis, baik ditinjau dan segi tekno-ekonomi maupun dan segi kesehatan. Berdasarkan potensi senyawa isoflavon maka berbagai jenis produk dapat didesain, baik kandungan maupun bentuknya, sesuai dengan tujuan pembuatan produk.

3.       Jelaskan kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam. Berikan dengan contoh untuk 4 golongan senyawa bahan alam : Terpenoid, alkaloid, Flavonoid, dan Steroid.

JAWAB:

kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam.

-          Pelarut mudah melarutkan bahan yang di ekstrak

-          Pelarut tidak bercampur dengan cairan yang di ekstrak

-          Pelarut mengekstrak sedikit atau tidak sama sekali pengotor yang ada

-          Pelarut mudah dipisahkan dari zat terlarut

-          Pelarut tidak bereaksi dengan zat terlarut melalui segala cara

-                     Titik didih pelarut lebih rendah dari titik didih zat yang akan dimurnikan

-                     Titik didih pelarut lebih rendah dari titik lebur zat yang akan dimurnikan.

(Cahyono, 1991)

Contoh pada 4 golongan senyawa bahan alam:

a.       Terpenoid

Untuk pemurnian senyawa terpenoid, dilarutkan dengan pelarut methanol. Pemilihan metanol dalam proses ini, mungkin karena pelarut ini memiliki sifat-sifat yang mudah melarutkan bahan yang akan di ekstrak. Serta tidak bercampur dengan  cairan yang di ekstrak. Karena titik didih metanol yaitu 64,7 ⁰C. Sedangkan titik didih terpenoid yaitu 140-180^oC.

b.      Alkaloid

Ekstraksi dilakukan dengan penambahan pelarut etanol 96%. Proses pengekstraksian komponen kimia dalam sel tanaman piperis nigrii yaitu etanol 96% akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dalam etanol 96% di luar sel, maka larutan terpekat akan berdifusi keluar sel dan proses ini akan berulang terus sampai terjadi keseimbangan antara konsentrasi cairan zat aktif di dalam dan di luar sel.

c.       Flavonoid

Mengisolasi flavonoid dari Kulit Buah Mahkota Dewa, diekstraksi dengan menggunakan metanol dengan perkolator sampai jernih (dicatat volume metanol dan sari metanol). Pemilihan metanol dalam proses ini, mungkin karena pelarut ini memiliki sifat-sifat yang mudah melarutkan bahan yang akan di ekstrak. Serta tidak bercampur dengan  cairan yang di ekstrak. Karena titik didih metanol yaitu 64,7 ⁰C.

d.      Steroid

Isolasi senyawa steroid dari dau tapak liman (Elephantopus scaber L) Sampel kering sebanyak 500 gram disokletasi dengan menggunakan pelarut n- heksana.

n-heksana di gunakan karena, ia merupakan senyawa polar yang cocok dengan steroid yang bersifat non polar.

4.       Jelaskan dasar titik tolak penentuan struktur suatu senyawa organik. Bila senyawa bahan alam tersebut adalah kafein misalnya. Kemukakan gagasan anda hal – hal pokok apa saja yang di perlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan.

JAWAB:

hal – hal pokok yang di perlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan.

Mengidentifikasi stuktur kimia menggunakan spektroskopi seperti di bawah ini :

a.   Spektroskopi UV

      merupakan metode yang akam memberikan informasi adanya kromofor dari senyawa organik dan membedakan senyawa aromatik atau senyawa ikatan rangkap yang berkonjugasi dengan senyawa alifatik rantai jenuh.

b.   Spektroskopi IR

      metode yang dapat menentukan serta mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa organik, yang mana gugus fungsi dari senyawa organik akan dapat ditentukan berdasarkan ikatan dari tiap atom dan merupakan bilangan frekuensi yang spesifik.

c.   Nuklir Magnetik Resonansi Proton (NMR)

      metode ini akan mengetahui posisi atom-atom karbon yang mempunyai proton atau tanpa proton. Di samping itu akan dikenal atom-atom lainnya yang berkaitan dengan proton.

d.   Spektroskopi massa

      mengetahui berat molekul senyawa dan ditunjang dengan adanya fragmentasi ion molekul yang menghasilkan pecahan-pecahan spesifik untuk suatu senyawa berdasarkan m/z dari masing-masing fragmen yang terbentuk. Terbentuknya fragmen-fragmen dengan terjadinya pemutusan ikatan apabila disusun kembali akan dapat menentukan kerangka struktur senya yang diperiksa.

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI TERPENOID

Ekstraksi senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu: melalui sokletasi dan maserasi. Sokletasi dilakukan dengan melakukan disokletasi pada serbuk kering yang akan diuji dengan 5L n-hexana. Ekstrak n-hexana dipekatkan lalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktifitas bakteri. Teknik maserasi menggunakan pelarut methanol. Ekstrak methanol dipekatkan lalu lalu dihidriolisis dalam 100 mL HCl 4M.hasil hidrolisis diekstraksi dengan 5 x 50 mL n-heksana. Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas bakteri. Uji aktivitas bakteri dilakukan dengan pembiakan bakteri dengan menggunakan jarum ose yang dilakukan secara aseptis. Lalu dimasukkan ke dalam tabung yang berisi 2mL Meller-Hinton broth kemudian diinkubasi bakteri homogen selama 24 jam pada suhu 35°C.suspensi baketri homogeny yang telah diinkubasi siap dioleskan pada permukaan media Mueller-Hinton agar secara merata dengan menggunakan lidi kapas yang steril. Kemudian tempelkan disk yang berisi sampel, standar tetrasiklin serta pelarutnya yang digunakan sebagai kontrol. Lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35°C. dilakukan pengukuran daya hambat zat terhadap baketri.

Uji fitokimia dapat dilakukan dengan menggunakan pereaksi Lieberman-Burchard. Perekasi Lebermann-Burchard merupakan campuran antara asam setat anhidrat dan asam sulfat pekat. Alasan digunakannya asam asetat anhidrat adalah untuk membentuk turunan asetil dari steroid yang akan membentuk turunan asetil didalam kloroform setelah. Alasan penggunaan kloroform adalah karena golongan senyawa ini paling larut baik didalam pelarut ini dan yang paling prinsipil adalah tidak mengandung molekul air. Jika dalam larutan uji terdapat molekul air maka asam asetat anhidrat akan berubah menjadi asam asetat sebelum reaksi berjalan dan turunan asetil tidak akan terbentuk.

http://id.scribd.com/doc/53397304/TERPENOID-NINGSIH

SENYAWA ALKALOID : MORFIN

Morfin adalah alkaloid analgesik yang sangat kuat dan merupakan agen aktif utama yang ditemukan pada opium. Morfina bekerja langsung pada sistem saraf pusat untuk menghilangkan rasa sakit. Efek samping morfina antara lain adalah penurunan kesadaran, euforia, rasa kantuk, lesu, dan penglihatan kabur. Morfina juga mengurangi rasa lapar, merangsang batuk, dan meyebabkan konstipasi. Morfina menimbulkan ketergantungan tinggi dibandingkan zat-zat lainnya. Pasien ketergantungan morfina juga dilaporkan menderita insomnia dan mimpi buruk.

Kata "morfina" berasal dari Morfeus, dewa mimpi dalam mitologi Yunani.

Morfin (INN) (diucapkan / n mɔrfi ː / ) ( MS T'rusk , MSIR , Avinza , Kadian , Oramorph , Roxanol , Kapanol ) adalah potensial candu analgesik obat dan dianggap sebagai prototipikal opioid . Hal ini ditemukan pada 1804 oleh Friedrich Sertürner , pertama didistribusikan oleh Friedrich Sertürner pada tahun 1817, dan komersial pertama dijual oleh Merck pada tahun 1827, yang pada waktu itu sebuah toko kimia kecil. Itu lebih banyak digunakan setelah penemuan jarum suntik pada tahun 1857. Ini mengambil nama dari Tuhan Yunani mimpi Morpheus ( Yunani : Μορφέας ).

Morfin adalah paling banyak mengandung alkaloid yang ditemukan di opium , getah kering (lateks) yang berasal dari hasil getah irisan biji mentah opium, atau dinamakan, poppy, Papaver somniferum . Morfin adalah pemurnian pertama dari sumber tanaman dan merupakan salah satu dari sedikitnya mengandung 50 macam alkaloid dari beberapa jenis dalam opium, Poppy Straw Konsentrat , dan turunan opium lainnya.

Morfin umumnya 8 sampai 17 persen dari berat kering opium, walaupun khusus dibesarkan kultivar mencapai 26 persen atau menghasilkan morfin sedikit sekali, di bawah 1 persen, mungkin turun menjadi 0,04 persen. Varietas yang terakhir, termasuk 'Przemko' dan Norman 'kultivar' dari opium poppy, digunakan untuk menghasilkan dua alkaloid lain, tebain dan oripavine , yang digunakan dalam pembuatan-sintetik dan semi sintetik opioid seperti oxycodone dan etorphine dan beberapa jenis obat.

( P. bracteatum ) tidak mengandung morfin atau kodein, atau lainnya narkotika fenantrena tipe, alkaloid. Spesies ini lebih merupakan sumber tebain . Terjadinya morfin di lain papaverales dan Papaveraceae , serta pada beberapa jenis hop dan murbei pohon belum dikonfirmasi. Morfin diproduksi paling dominan di awal siklus hidup tanaman. Melewati titik optimum untuk ekstraksi, berbagai proses di pabrik memproduksi kodein , tebain , dan dalam beberapa kasus jumlah diabaikan hidromorfon , dihydromorphine , dihydrocodeine , tetrahydrothebaine, dan xanax (senyawa ini agak disintesis dari tebain dan oripavine). Tubuh manusia memproduksi endorphines , yang neuropeptida , dengan efek yang sama.

Dalam pengobatan klinis, morfin dianggap sebagai standar emas, atau patokan, dari analgesik digunakan untuk meringankan penderitaan berat atau sakit dan penderitaan . Seperti opioid lain, misalnya oksikodon (OxyContin, Percocet, Percodan), hidromorfon (Dilaudid, Palladone), dan diacetylmorphine ( heroin ), morfin langsung mempengaruhi pada sistem saraf pusat (SSP) untuk meringankan rasa sakit . Morfin memiliki potensi tinggi untuk kecanduan , toleransi dan psikologis ketergantungan berkembang dengan cepat, meskipun Fisiologis ketergantungan mungkin membutuhkan beberapa bulan untuk berkembang.

SENYAWA FLAVONOID : ANTOSIANIN

  Antosianin

Antosianin merupakan pewarna yang paling penting dan paling tersebar luas dalam tumbuhan. Secara kimia antosianin merupakan turunan suatu struktur aromatik tunggal, yaitu sianidin, dan semuanya terbentuk dari pigmen sianidin ini dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau dengan metilasi. Antosianin tidak mantap dalam larutan netral atau basa. Karena itu antosianin harus diekstraksi dari tumbuhan dengan pelarut yang mengandung asam asetat atau asam hidroklorida (misalnya metanol yang mengandung HCl pekat 1%) dan larutannya harus disimpan di tempat gelap serta sebaiknya didinginkan. Antosianidin ialah aglikon antosianin yang terbentuk bila antosianin dihidrolisis dengan asam. Antosianidin terdapat enam jenis secara umum, yaitu : sianidin, pelargonidin, peonidin, petunidin, malvidin dan delfinidin.

Antosianidin adalah senyawa flavonoid secara struktur termasuk kelompok flavon. Glikosida antosianidin dikenal sebagai antosianin. Nama ini berasal dari bahasa Yunani antho-, bunga dan kyanos-, biru. Senyawa ini tergolong pigmen dan pembentuk warna pada tanaman yang ditentukan oleh pH dari lingkungannya. Senyawa paling umum adalah antosianidin, sianidin yang terjadi dalam sekitar 80 persen dari pigmen daun tumbuhan, 69 persen dari buah-buahan dan 50 persen dari bunga.

Kebanyakan warna bunga merah dan biru disebabkan antosianin. Bagian bukan gula dari glukosida itu disebut suatu antosianidin dan merupakan suatu tipe garam flavilium. Warna tertentu yang diberikan oleh suatu antosianin, sebagian bergantung pada pH bunga. Warna biru bunga cornflower dan warna merah bunga mawar disebabkan oleh antosianin yang sama, yakni sianin. Dalam sekuntum mawar merah, sianin berada dalam bentuk fenol. Dalam cornflower biru, sianin berada dalam bentuk anionnya, dengan hilangnya sebuah proton dari salah satu gugus fenolnya. Dalam hal ini, sianin serupa dengan indikator asam-basa.

 Istilah garam flavilium berasal dari nama untuk flavon, yang merupakan senyawa tidak berwarna. Adisi gugus hidroksil menghasilkan flavonol, yang berwarna kuning.

 Dalam pengidentifikasian antosianin atau flavonoid yang kepolarannya rendah, daun segar atau daun bunga jangan dikeringkan tetapi harus digerus dengan MeOH. Ekstraksi hampir segera terjadi seperti terbukti dari warna larutan. Flavonoid yang kepolarannya rendah dan yang kadang-kadang terdapat pada bagian luar tumbuhan, paling baik diisolasi hanya dengan merendam bahan tumbuhan segar dalam heksana atau eter selama beberapa menit.

 Stabilitas Antosianin

Antosianin secara umum mempunyai stabilitas yang rendah. Pada pemanasan yang tinggi, kestabilan dan ketahanan zat warna antosianin akan berubah dan mengakibatkan kerusakan. Selain mempengaruhi warna antosianin, pH juga mempengaruhi stabilitasnya, dimana dalam suasana asam akan berwarna merah dan suasana basa berwarna biru. Antosianin lebih stabil dalam suasana asam daripada dalam suasana alkalis ataupun netral. Zat warna ini juga tidak stabil dengan adanya oksigen dan asam askorbat. Asam askorbat kadang melindungi antosianin tetapi ketika antosianin menyerap oksigen, asam askorbat akan menghalangi terjadinya oksidasi. Pada kasus lain, jika enzim menyerang asam askorbat yang akan menghasilkan hydrogen peroksida yang mengoksidasi sehingga antosianin mengalami perubahan warna.

Warna pigmen antosianin merah, biru, violet, dan biasanya dijumpai pada bunga, buah-buahan dan sayur-sayuran. Dalam tanaman terdapat dalam bentuk glikosida yaitu membentuk ester dengan monosakarida (glukosa, galaktosa, ramnosa dan kadang-kadang pentosa). Sewaktu pemanasan dalam asam mineral pekat, antosianin pecah menjadi antosianidin dan gula. Pada pH rendah (asam) pigmen ini berwarna merah dan pada pH tinggi berubah menjadi violet dan kemudian menjadi biru. Pada umumnya, zat-zat warna distabilkan dengan penambahan larutan buffer yang sesuai. Jika zat warna tersebut memiliki pH sekitar 4 maka perlu ditambahkan larutan buffer asetat, demikian pula zat warna yang memiliki pH yang berbeda maka harus dilakukan penyesuaian larutan buffer.

Warna merah bunga mawar dan biru pada bunga jagung terdiri dari pigmen yang sama yaitu sianin. Perbedaannya adalah bila pada bunga mawar pigmennya berupa garam asam sedangkan pada bunga jagung berupa garam netral. Konsentrasi pigmen juga sangat berperan dalam menentukan warna. Pada konsentrasi yang encer antosianin berwarna biru, sebaliknya pada konsentrasi pekat berwarna merah dan konsentrasi biasa berwarna ungu. Adanya tanin akan banyak mengubah warna antosianin. Dalam pengolahan sayur-sayuran adanya antosianin dan keasaman larutan banyak menentukan warna produk tersebut. Misalnya pada pemasakan bit atau kubis merah. Bila air pemasaknya mempunyai pH 8 atau lebih (dengan penambahan soda) maka warna menjadi kelabu violet tetapi bila ditambahkan cuka warna akan mejadi merah terang kembali. Tetapi jarang makanan mempunyai pH yang sangat tinggi. Dengan ion logam, antosianin membentuk senyawa kompleks yang berwarna abu-abu violet. Karena itu pada pengalengan bahan yang mengandung antosianin, kalengnya perlu mendapat lapisan khusus (lacquer).