ANALISIS DAN PEMISAHAN ALKALOID
• Stephenson, C., 1921, Some micro‐chemical tests for alkaloids, Charles griffin & company, London.
• As a general rule, alkaloids as bases are not soluble or are sparingly soluble in water, soluble in apolar or only slightly polar organic solvents, and are soluble in concentrated hydroalcoholic t t d h d l h li solutions. l ti • Th The basicity b i i of alkaloids varies greatly, since this f lk l id i l i hi property depends entirely on the availability of the lone pair of electrons on the nitrogen atom: pair of electrons on the nitrogen atom: 1. Electron‐withdrawing groups in close proximity to the nitrogen atom decrease the basicity whereas nitrogen atom decrease the basicity, whereas 2. Electron‐donating groups enhance the basicity.
• The basic character of the heterocyclic ring itself varies: • in in the molecule of the molecule of pyridine, with 6 π , with 6 π electrons, and in the case of quinoline and isoquinoline, the lone pair of electrons on the nitrogen atom is available and the basicity is clear.
N
Pyridine
N
Quinoline
N
Isoquinoline
N
• In the case of pyrrole or indole, the lone pair of electrons on the lone pair of electrons on the nitrogen atom plays a role in the aromatic character, and the aromatic character, and the compounds are not basic (they are acidic).
H
Pyrrole
N
Indole
• Another example is pyrrolidine, which is saturated, and is a strong base.
N H
Pyrrolidine
H
Analisis kualitatif Alkaloid •
Reaksi pengendapan:
1‐ Ada/tidaknya alkaloid 2‐ Uji sempurnanya proses ekstraksi Kerugian: interferensi dari senyawa‐senyawa seperti Protein, lakton, kumarin
Reaksi pengendapan 1‐ Reagen yang membentuk “double salts” a Mayer a‐ Mayer’ss Reagent: Potassium Mercuric Iodide‐‐‐spt Reagent: Potassium Mercuric Iodide spt krim b‐ Dragendorff’s Reagents: Potassium bismute iodide. c‐ Gold Chloride. 2‐ Reagent yang mengandung halogen a‐ Wagner’s Reagent: Iodine/ Potassium Iodide‐‐‐merah‐ kecoklatan. 3‐Asam organik a‐ Hager’s Reagent: Picric Acid‐‐‐kuning b‐ Tannic Acid. b Tannic Acid 4‐ Asam teroksigenasi dengan BW tinggi (terbentuk endapan) a‐ Phosphomolybdic acid b Phosphotungestic b‐ Ph h t ti acid id c‐ Silicotungestic Acid
Reaksi warna 1‐ Froehd’s Reagent: Phosphomolybdic acid 2‐ Marqui’s Reagent: Formaldehyde/Conc. H2SO4 3‐ Mandalin 3 Mandalin’ss Reagent: Sulphovanidic Reagent: Sulphovanidic acid 4‐ Erdmann’s Reagent: Conc. HNO3/Conc. H2SO4 5 Mecke 5‐ Mecke'ss Reagent: Selenious Reagent: Selenious acid/conc. H acid/conc H2SO4 6‐ Shaer's Reagent: Hydrogen peroxide/conc. H2SO4 4 • 7‐ Rosenthaler's Reagent: Potassium arsenate/conc. H t / H2SO4 • • • • • •
Ekstraksi, Purifikasi dan Isolasi Method I: Method I: Serbuk simplisia ditambahkan alkali untuk membebaskan alkaloid dlm bentuk bebas (unbound) yang kemudian bisa diekstraksi dengan pelarut organik yang tak campur dengan air. air Method II: Serbuk simplisia diekstraksi dengan air atau air‐ air alkohol yang mengandung asam encer. Alkaloid akan terekstraksi dalam bentuk garamnya bersama dengan pengotor lain yang larut. Method III: Serbuk simplisia diekstraksi dengan pelarut organik yang campur dengan d air i seperti ti MeOH M OH or EtOH yang melarutkan alkaloid bebas maupun garamnya.
Plant m aterial and solvent
O rganic i solvent l t dissove di A lk aloids l id E xtract
O rganic solvent dissove Im purities
C oncentration
A cidification A lkaliniz ation
A cidified E xtract (A lk . as salts) A lk aline aqueous lay er
Pembebasan alkaloid bentuk bebas • Basa digunakan untuk membebaskan alkaloid bentuk bebas dari garamnya. • Basa harus cukup kuat • Perkecualian 1‐ Ester Alkaloids e.g. Solanaceous 1 Ester Alkaloids e g Solanaceous Alkaloids 2‐ Amide Alkaloids e.g. Colchicine 3 Phenolic 3‐ Ph li Alkaloids e.g. Morphine Alk l id M hi 4‐ Lactone Alkaloids e.g. Pilocarpine 5‐ Fatty Drugs due to saponification and emulsion formation.
kolkhisin
• NH4OH: Banyak digunakan, karena 1‐ Cukup kuat 2‐ Relatif lemah dibandingkan basa kuat shg relatif lebih aman 3‐ Relatif lebih mudah menguap sehingga lebih mudah dihilangkan
• Basa lain Na2CO3, NaHCO3, Ca(OH)2, MgO.
Ekstraksi alkaloid bentuk bebas • CHCl3: ‐Pelarut yang kuat utk ekstraksi alkaloid. ‐Ekstrak mengandung banyak impurities. ‐Karsinogenik. • Ether: ‐Menghasilkan lebih sedikit impurities ‐Kerugiannya: 1‐ Mudah menguap 2‐ Pembentukan peroksida 3 High water miscibility 3‐ Hi h i ibili
Ekstraksi Volatile Alkaloids • Cara ekstraksi termudahnya: destilasi uap. • Material tumbuhan + air + basa kuat Dipanaskan
uap menandung alkaloid ditampung dalam larutan asam.
Pemurnian Fraksi Alkaloid • Reaksi asam‐basa yang diulang‐ulang: Asamkan ekstrak‐‐‐tambahkan dengan pelarut organik ik (melarutkan ( l k pengotor non alkaloid)‐‐‐ lk l id) basakan‐‐‐ekstraksi dengan pelarut organik (melarutkan alkaloid). • Pengendapan dengan agen pengendap alkaloid. • Kristalisasi.
Pemisahan campuran alkaloid
Fraksinasi dengan kristalisasi Ephedrine & Pseudoephedrine Oxalates Crystallization from water
Ephedrine Oxalate Crystals
Pseudoephedrine Oxalate Solution
Atropine & Hyoscyamineine Oxalates Crystallization from Acetone/Ether
Atropine Oxalate Crystals
Hyoscyamine Oxalate Solution
O Mixture + p-toluenesulphonyl chloride
Cl
Add HCl and filter
O
Filtrate tertiary alkaloids as salt (no reaction with reagent
S
Precipitate 1ry alk derivative
2ry alk derivative O
O R-HN S
R-N S R O
keto form
O
insoluble in alkalis acidic hydrogen OH R-N S
enol form soluble in alkalis
O
NaOH, filter
Filtrate
Precipitate
1ry alk derivative
2ry alk derivative
Fraksinasi dengan pembebasan Atropine p & Hyoscyamine y y & Hyoscine y the form of HCl salts 1- Alkalinize by NaHCO3 pH 7.5 75 2- Extract with Ether
Ether Hyoscine free base (pKa = 6.2)
Aqueous layer Atropine & Hyoscyamine HCl (pKa = 9.3)
• Fraksinasi dengan Destilasi e.g. Pemisahan Nicotine dan Anabasine
• Pemisahan dengan kromatografi
Identifikasi Alkaloid • • • • • •
Uji Titik lebur Uji pereaksi warna Rotasi optik Test Mikrokristal HPLC, GC, GC‐MS UV, IR, NMR, MS.
Analisis kuantitatif • Metode volumetri : Berdasarkan reaksi alkaloid dengan asam (titrasi asam‐basa) ‐ Aqueous titration: Aq eo s titration 1‐ Titrasi langsung dari larutan etanolik yg mengandung alkaloid dengan asam standar mengandung alkaloid dengan 2‐ Titrasi tidak langsung dengan melarutkan residue alkaloid dalam asam standar yang diketahui konsentrasinya dan jumlahnya, lalu dititrasi sisa asamnya dengan basa standar. ‐ Non‐aqueous titration (TBA), cocok N tit ti (TBA) k untuk t k alkaloid basa lemah e.g. Caffeine.
•
Metode Gravimetri
Cocok untuk 1‐ Basa sangat g lemah / netral yyangg tidak bisa ditetapkan dengan volumetri e.g. caffeine and colchicine. 2‐ Campuran alkaloid e.g. Cinchona alkaloids Dapat dilakukan dengan 1‐ Timbang langsung campuran alkaloidnya 2 Pengendapan total alkaloid dan penentuan bobot 2‐ alkaloid yang mengendap. g Kekurangan 1‐ Kurang sensitive. 2‐ Tidak bisa digunakan untuk thermolabile dan volatile alkaloids. 3 Pengotor 3‐ P li lipophilic hili sering i terhitung. hi
• Colourimetric Method: e.g. Morphine + NaNO2/HCl e.g. Morphine + NaNO Ergot + p‐dimethylaminobenzaldehyde
• Spectrophotometric Methods. • Fluorimetric Method. • Chromatographic Methods
