kimia bahan alam

1. TUGAS KBA
BIOSINTESIS ALKALOID HYOSIN (SKOPOLAMIN)
Alkaloid diklasifikaikan berdasarkan asam amino yang mengandung atom Nitrogen dan kerangka
alkaloid.
- Ornithine menghasilkan :
1.pyrrolidin dan alkaloid tropane,
2. lisin hingga piperidin,
3. kuinolizidin, dan alkaloid indolizidin, dan asam nikotinat untuk alkaloid piridin.
- Tirosin menghasilkan : feniletilamina dan alkaloid tetrahidroisokuinolin sederhana,
-Alkaloid dari triptofan dibagi lagi menjadi indol sederhana, β-karbolin sederhana,
terpenoid indole, quinoline, pyrroloindole, dan alkaloid ergot
-Asam antranilik bertindak sebagai precursor quinazoline, quinoline dan acridine alkaloid
- histidine menghasilkan turunan imidazol.
Alkaloid adalah basa nitrogen organik yang ditemukan terutama pada tumbuhan, tetapi juga ditemukan
pada tingkat yang lebih rendah yaitu mikroorganisme dan hewan. biasanya sebagai primer, sekunder,
atau amina tersier, dan ini biasanya memberikan kebasaan ke alkaloid, memfasilitasi isolasi dan
pemurniannya karena garam yang larut dalam air dapat dibentuk dengan adanya asam mineral. Nama
alkaloid sebenarnya berasal dari alkali. Alkaloid yang mengandung amina kuaterner juga ditemukan di
alam. aktivitas Biologis alkaloid seringkali bergantung pada fungsi amina diubah menjadi kuaterner
dengan protonasi pada pH fisiologis. Alkaloid sering diklasifikasikan menurut sifat struktur yang
mengandung nitrogen, misalnya pyrrolidine, piperidine, quinoline, isoquinoline, indole, dll, Atom
nitrogen dalam alkaloid berasal dari asam amino, Dengan demikian, pembagian alkaloid menjadi
kelompok berdasarkan precursor asam amino merupakan klasifikasi yang rasional. Asam amino yang
paling utama terlibat dalam biosistesis alkaloid adalah ornithine, lisin, asam nikotinat, tirosin, triptofan,
asam antranilik, dan histidin. Banyak alkaloid yang ditemui mendapatkan atom nitrogennya melalui
reaksi transaminasi, yaitu penggabungan nitrogen dari amino asam. Sedangkan alkaloid lainnya dapat
diturunkan dari asetat atau shikimate, atau mungkin terpenoid atau steroid disebut dengan
'pseudoalkaloid'.
ALKALOIDS DARI ORNITHINE
L-Ornithine adalah asam amino non-protein yang membentuk siklus urea pada hewan, di mana ia
diproduksi dari L-arginin dalam sebuah reaksi dikatalisis oleh enzim arginase. Pada tumbuhan terbentuk

2. terutama dari L-glutamat. Ornithine mengandung δ- amino dan α-amino,dan nitrogen dari kelompok
tersebut dimasukan kedalam struktur alkaloid bersama dengan rantai karbon kecuali gugus karboksilat.
Jadi ornithine memasok blok penyusun C4N ke alkaloid, terutama sebagai cincin pyrrolidine. Sebagian
besar alkaloid asam amino lainnya prekursor biasanya memasok nitrogen dari mereka gugus α-amino
soliter. Namun, reaksi dariornithine hampir persis sejajar dengan yang dari L-lisin, yang menggabungkan
unit C5N yang mengandung gugus ε-aminonya.
Pyrrolidine dan Tropane Alkaloid
 Struktur alkaloid sederhana yang mengandung pyrrolidine dicontohkan oleh hygrine dan
cuscohygrine, ditemukan di tumbuhan Solanaceae
 alkaloid tropane seperti hyoscyamine atau kokain
 Sistem cincin pyrrolidine awalnya terbentuk sebagai kation ∆1-pyrrolinium (Gambar 6.2).
Dekarboksilasi ornitin oleh PLP (lihat halaman 20) menghasilkan putresin, yang kemudian
dimetilasi menjadi N-methylputrescine. Deaminasi oksidatif N-methylputrescine oleh diamina
oksidase (lihat halaman 28) menghasilkan aldehida, dan dengan basa Schiff (imina)
menghasilkan kation N-metil-∆1-pyrrolinium.
 Jalur arginine juga melibatkan dekarboksilasi, tetapi membutuhkan reaksi hidrolisis tambahan
untuk membelah guanidine.
 Atom karbon lain yang dibutuhkan untuk pembentukan hygrine berasal dari asetat melalui
asetil-KoA, dan urutannya tampaknya melibatkan langkah demi langkah penambahan dua unit
asetil-KoA (Gambar 6.3).
 Di langkah pertama, anion enolat dari asetil-KoA bertindak sebagai nukleofil terhadap ion
pyrrolinium seperti dalamreaksi Mannich, yang bisa menghasilkan produk dengan stereokimia R
atau S. Penambahan kedua adalah kondensasi Claisen memperpanjang rantai samping, dan
produknya adalah pyrrolidine tersubstitusi 2, mempertahankan thioester kelompok asetil-KoA
kedua. Hygrine dan sebagian besar alkaloid tropane alami kekurangan ini atom karbon tertentu,
yang hilang dengan sendirinya karena reaksi hidrolisis / dekarboksilasi.
 Bicyclic struktur dari kerangka tropan di hyoscyamine dan kokain diperoleh dengan pengulangan
Reaksi seperti Mannich. Selanjutnya oksidasi menghasilkan kation ∆1-pyrrolinium baru, dan
penghilangan proton α menjadi karbonil. Reaksi Mannich intramolekuler pada Enansiomer R
disertai dengan dekarboksilasi menghasilkan tropinone, dan reduksi stereospesifik dari karbonil
menghasilkan tropin dengan 3α hidroksil. Hyoscyamine adalah ester dari tropine dengan (S) -
tropic acid (Gambar 6.4), yang diturunkan dari L-fenilalanin.
 Reaksi Penataan ulang baru fenilalanin → asam tropic, di mana karboksil kelompok tampaknya
bermigrasi ke karbon yang berdekatan (Gambar 6.4). Asam fenilpiruvat dan asam fenil-laktat
telah terbukti terlibat membuat tropine menjadi esterifikasi dengan asam fenil-laktat (sebagai
ester koenzim-A) untuk membentuk littorine sebulum reaksi reargement muncul. Selanjutnta
hidroksilasi menjadi 6β-hydroxyhyoscyamine dan oksidasi tambahan membentuk epoksida
seperti pada hyoscine (skopolamin). Kedua reaksi ini dikatalisis oleh dioksigenase depend-2-
oksoglutarat.

3.  Alkaloid tropane (-) - hyoscyamine ∗ dan (-) - hyoscine ∗ termasuk yang paling penting dari
alkaloid alami yang digunakan dalam pengobatan. Mereka ditemukan dalam berbagai
solanaceous tanaman, termasuk Atropa belladonna ∗ (mematikan nightshade), Datura
stramonium ∗ (duri) dan spesies Datura lainnya, Hyoscyamus niger ∗ (semacam tumbuhan), dan
spesies Duboisia ∗. Alkaloid ini