Pemanfaatan Tumbuhan Obat
Sejak zaman dahulu tumbuhan telah
dimanfaat oleh manusia untuk mengobati berbagai jenis penyakit. Cara pengobatan
tradisional dengan memanfaatkan alam sebagai bahan obat telah tercatat dalam
berbagai dokumen-dokumen yang tersimpan rapi di China, India dan Afrika Utara.
Bahkan sampai hari ini tumbuhan masih merupakan sumber ekslusif sebagai
penghasil senyawa kimia yang mempunyai berbagai aktifitas farmakologis.
Data dari suatu jurnal ilmiah
melaporkan, tercatat sekitar 25 % dari keseluruhan obat-obat yang diresepkan
pada pasien, merupakan senyawa obat yang yang berasal dari tumbuhan, 121 zat
aktif diantaranya masih digunakan sampai saat ini. Dari 252 obat dasar dan
esential yang ditetapkan oleh WHO, 11 % diantaranya merupakan senyawa obat yang
secara eksklusif berasal dari tumbuhan dan dalam jumlah yang cukup berarti juga
terdapat senyawa sintesis yang berasal dari prekursor bahan alam
(1). Beberapa contoh obat penting yang diisolasi dari tumbuhan antaralain
digoxin yang berasal dari tumbuhan Digitalis spp, kinin dan kinidin yang
berasal dari Chinchona spp, morfin dan kodein yang berasal dari Papaver
somniferum serta atropin yang berasal dari Atropa belladona.
Sebelum abad ke-19 tumbuhan
dimanfaatkan dalam bentuk ekstraknya untuk mengobati berbagai penyakit. Sekitar
awal abad ke-19 terjadi suatu era perubahan dalam pemanfaatan tumbuhan obat.
Pada masa ini para ilmuan telah berhasil mengisolasi senyawa-senyawa murni dari
tumbuhan seperti striknin, kinin, morfin dll yang sampai sekarang masih
dimanfaatkan sebagai obat. Pada rentang waktu ini metabolit sekunder dari
tumbuhan menjadi target utama riset dalam rangka mencari senyawa kimia yang
berpotensi sebagai bahan obat.
Tumbuhan dipilih sebagai sumber
penyedia bahan yang penting dalam bidang pengobatan disebabkan oleh beberapa
hal, antara lain :
- Tumbuhan dapat menghasilkan senyawa murni yang langsung dapat dimanfaatkan sebagai obat. Contohnya adalah morfin kinin, vinkristin dan vinblastin.
- Tumbuhan dapat menghasilkan senyawa kimia yang dapat dijadikan sebagai senyawa model dalam proses sintesis total atau sintetis parsial (modifikasi struktur) menjadi senyawa yang lebih efektif atau kurang toksis. Contoh obat yang dibuat berdasarkan model dari senyawa alam adalah metformin, verapamil, morfin, taxolphodophyllotoxin dll.
- Ekstrak tumbuhan dapat dimanfaatkan untuk pengobatan, tanpa harus melalui tahap isolasi senyawa murni. Contohnya adalah ginko biloba dan produk jamu yang beredar di Indonesia.
Tahun-tahun terakhir ini senyawa
obat yang dihasilkan dari bahan alam telah menjadi perhatian khusus oleh
industri farmasi. Sebagai representatifnya dapat dilihat dari pengembangan
senyawa taxol, etoposide dan artemisin yang telah berhasil melalui tahap
pengujian klinis. Taxol merupakan senyawa kimia yang pertama kali diisolasi
dari tumbuhan Taxus brevifolia. Isolasi dan penentuan struktur senyawa ini
dilakukan berdasarkan hasil riset awal dilaboratorium yang menunjukkan bahwa
ekstrak dari tumbuhan ini menunjukkan aktivitas melawan sel kanker. Walaupun
pengujian bioaktivitas ini telah dilakukan pada awal tahun 1960-an, isolasi dan
penentuan struktur kimianya baru berhasil dilakukan pada tahun 1971. Setelah
melalui berbagai tahap riset, pada tahun 1980 pengujian secara klinis berhasil
dilakukan.Sekitar tahun 1990-an senyawa taxol dan derivatnya taxotere ternyata
telah terbukti secara klinis efektif melawan kanker payudara (breast cancer)
dan kanker indung telur (ovarian cancer) (2)
Resin podophyllin pertamakali
diisolasi dari tumbuhan Podophyllum peltatum, merupakan senyawa yang bersifat
toksik. Komponen utama dari resin ini adalah lignan phodophyllotoxin yang
memepunyai aktiviatas menghambat pembelahan sel. Karena sifat toksiknya maka
kecil kemungkinan dari senyawa ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat.
Tetapi melihat dari aktvitasnya yang dapat menghambat pembelahan sel, senyawa
ini dapat diindikasikan mempunyai potensi senyawa kemoterapi kanker. Suatu
senyawa semisintetik etoposide yang dibuat berdasarkan model senyawa
phodophyllotoxin ternyata telah diujikan secara klinis efektif melawan kanker
paru dan testicular cancer (2)
Artemisinin merupakan suatu senyawa
kimia yang diisolasi dari dari tumbuhan Artemisia annua. Pengujian klinis telah
menunjukkan bahwa senyawa ini efektif digunakan sebagai antimalaria dan dapat
digunakan untuk pengobatan penyakit infeksi yang disebabkan oleh Plasmodium
falciparum (2)
Potensi tumbuhan sebagai sumber
penemuan senyawa obat sampai saat ini belum dimanfaatkan secara maksimal.
Sekitar 250.000-500.000 spesies tumbuhan yang ada didunia saat ini, tercatat
hanya sekitar 6 % yang telah dilakukan pengujian bioaktivitasnya, dan hanya
sekitar 15 % yang telah diteliti kandungan kimianya. Diketahui satu tumbuhan
mengandung ribuan senyawa metabolit sekunder yang diyakini sangat berperan
sebagai penghasil senyawa kimia yang memiliki aktivitas farmakologis. Sangat
menjadi tantangan bagi para ilmuwan untuk dapat menggali senyawa-senyawa kimia
yang terdapat dalam tumbuhan yang kedepannya dapat dimanfaatkan sebagai bahan
obat (1,3,4).
Pemilihan Sampel Tumbuhan
Proses pencarian senyawa kimia yang
berkhasiat obat dari tumbuhan melibatkan berbagai disiplin ilmu antaralain
Botani, kimia, farmakologi, toksikologi dan berbagai bidang ilmu lainnya.
Botanist disini berperan dalam hal pemilihan sampel, dimana dibutuhkan
informasi detil mengenai tumbuhan yang akan dipilih. Sampel yang telah dipilih
harus diidentifikasikan dan selanjutnya disimpan di herbarium untuk memudahkan
untuk penelusurannya kembali. Seorang ahli kimia berperan dalam tahap
proses isolasi senyawa kimi yang dikandung oleh tumbuhan yang selanjutnya
dilakukan penentuan struktur kimianya. Farmakologis dan Toksikologis berperan
penting dalam penentuan bioaktivitas dan pengujian toksisitas senyawa yang
telah didapatkan
Dalam proses awal pemilihan sampel,
ada beberapa metoda pendekatan yang digunakan antaralain (1,5,6):
- Pemilihan sampel secara random yang dilanjutkan dengan skrining kandungan kimianya. Kesulitan dalam menggunakan metoda ini adalah ini sangat sukar memprediksikan kemungkinan bioaktivitas senyawa yang telah berhasil diisolasi, karena satu golongan senyawa tertentu akan dapat memiliki aktivitas farmakologis yang beragam. Sebagai contoh bila yang didapatkan adalah suatu senyawa baru golongan alkaloid, yang mana senyawa alkaloid itu sendiri mempunyai beragam bioaktivitas bisa sebagai analgesik, antispasmodik ,diuretik dll. Maka untuk pengujian bioaktivitas yang spesifik akan memerlukan berbagai tahap yang kemungkinan akan menghabiskan waktu dan biaya yang lebih banyak.
- Pemilihan sampel secara random yang kemudian dilanjutkan dengan pengujian satu atau lebih bioaktivitasnya. Pada pendekatan ini sampel yang telah dikumpulkan dilakukan skrining bioaktivitasnya berdasarkan target bioaktivitas apa yang diinginkan. Dengan menggunakan metoda isolasi "biassay guided" kemungkinan senyawa yang diisolasi adalah senyawa yang memiliki bioaktivitas yang diinginkan
- Pemilihan sampel berdasarkan laporan atau jurnal ilmiah tentang pengujian bioaktivitas suatu tumbuhan.
- Pemiihan sampel berdasarkan informasi penggunaan tradisional tumbuhan tertentu. Biasanya sumber informasi adalah seorang herbalis ataupun dari masyarakat yang biasa menggunakan tumbuhan obat
Isolasi dan Penentuan struktur
Setelah tahap pemilihan sampel
tumbuhan, selanjutnya dilakukan proses isolasi senyawa kimia yang terkandung
dalam sampel tumbuhan. Tidak berbeda denagan pendekatan yang dilakukan dalam
pemilihan sampel, proses isolasi juga meggunakan pendekatan yang berbeda. Ada2
proses yang berbeda dalam tahap isolasi senyawa kimia yaitu:
- Bioassay guided. Proses isolasi dilakukan dengan selalu menguji bioaktivitas dari fraksi-fraksi yang dihasilkan sampai akhirnya mengerucut pada satu senyawa murni yang mempunyai aktivitas farmakolgis yang diinginkan. Kelebihannya adalah senyawa yang terisolasi adalah benar-benar senyawa yang aktif terhadap bioassay yang diinginkan.
- Pemisahan senyawa kimia lansung tanpa menggunakan bioassay guided. Isolasi ini dilakukan dengan melakukan pemisahan secara kimia tanpa melakukan pengujian bioaktivitas tiap fraksi. Keuntungan menggunakan metoda ini adalah banyaknya senyawa kimia baru yang akan dapat dihasilkan, yang mempunyai kemungkinan beragam bioativitas. Dalam arti, tidak hanya satu target biaktivitas saja yang dituju.
Proses no 1 merupakan proses isolasi
yang sekarang lebih banyak digunakan sekarang ini. Secara garis besar besar
proses isolasi dengan menggunakan metoda Bioassay guided dapat dijelaskan
sebagai berikut:
- Pemilihan sampel
- Ekstraksi sampel tumbuhan menggunakan pelarut organik. Ekstraksi dilakukan secara bertingkat menggunakan pelarut yang mempunyai kepolaran yang bertingkat. Sampel pertama kali diekstraksi menggunakan pelarut non polar, selanjutnya diikuti dengan pelarut semi polar dan terakhir oleh pelarut polar. Masing- masing ekstrak dari pelarut yang berbeda dipisahkan.
- Tiap ekstrak yang telah dihasilkan (ada 3 ekstrak) selanjutnya dilakukan pengujian bioaktivitasnya. Ekstrak yang aktif terhadap bioassay selanjutnya dipilih untuk diisolasi kandungan kimianya.
- Ekstrak yang aktif, diisolasi kandungan kimianya menggunakan berbagai macam cara kromatografi. Pada tahap awalnya ekstrak akan terpisah menjadi fraksi-fraksi. Dimana satu fraksi kemungkinan masih mengandung berbagai senyawa kimia. Tiap fraksi akan mempunyai kemungkinan kandungan kimia yang berbeda yang selanjutnya diujikan bioaktivitasnya Fraksi yang aktif terhadap biassay dipilih untuk selanjutnya dipisahkan lagi menggunakan metoda kromatografi.Cara ini berulang sampai akhirnya didapatkan senyawa murni yang mempunyai aktivitas farmakologis yang diinginkan
Senyawa murni yang telah diisolasi
selanjutnya ditentukan struktur kimianya. Berbagai jurnal ilmiah yang
dihasilkan oleh para ilmuwan Natural Product Chemistrymemfokuskan laporan
mengenai struktur kimia senyawa yang telah diisolasi
Pengetahuan dasar yang diperlukan
dalam proses penentuan struktur senyawa kimia adalah pengetahuan mengenai
spektroskopi. Berapa ilmu spektroskopi yang diperlukan adalah spektroskopi
Ultraviolet-Vis (UV-Vis), Infra Red (IR), Mass Spectroscopy (MS) dan NMR
(Nuclear Magnetic Resonance) spectroscopy (7,8,9).
Secara garis besar fungsi spektrum
yang dihasilkan bagi tiap-tiap spektroskopi ini adalah:
- UV-Vis : Dalam elusidasi struktur, spektrum UV-Vis tidak terlalu memberikan informasi penting. Dari spektrum ini akan diperoleh informasi kromofor yang ada pada molekul yang akan memberikan gambaran kemungkinan kerangka dasar senyawa murni tersebut.
- Infra Red: Spektrum IR akan menyumbangkan informasi tentang gugus fungsi yang dimiliki oleh molekul.
- Mass spectroscopy : Memberikan informasi tentang berat molekul, dan fargmen-fragmen yang ada pada molekul.
- NMR spectroscopy : Spektrum ini sangat membantu untuk mengetahui jenis ikatan C-H, posisi ikatan dan terakhir akan dapat menyimpulkan struktur kimianya dengan memadukan uinformasi dari spektrum UV-Vis, IR dan MS
Sintesis dan Modifikasi Struktur
Untuk mendapatkan senyawa yang lebih
efektif ataupun dengan tujuan mengurangi toksisitasnya, dapat dilakukan
modifikasi struktur. Selain modifikasi struktur, senyawa yang telah diisolasi
dapat menjadi model senyawa dalam proses sintetis total. Sintetis total
dilakukan biasanya untuk senyawa yang memepunyai struktur sederhana, dan tidak
memerlukan biaya yang lebih mahal. Adakalnya dalam proses penemuan obat ini,
akan lebih memerlukan waktu dan biaya yang lenih mahal bila senyawa yang
diinginkan itu diisolasi ulang dari alam. Oleh karena itu diupayakan agar obat
dapat disintesis total di laboratorium. Tapi tidak semua senyawa alam dapat
disintesis, karena kerumitan strukturnya, vinkristin da vinblastin sampai saat
ini masih dihasilkan dari tumbuhan, dan belum dapat dibuat secara sintesis.
Referensi
- Fabrican, D.S and Farsworth, N.R. 2001. The value of plants used in traditional medicine for drug discovery. Enviromental Health Prespectives 109:69-75.
- Philipson, J.D. 2001.Phytochemistry and medicinal plants. Phytochemistry, 56:237-243
- Rates, S. M. K. 2001. Plants as source of drugs. Toxicon 39:603-613.
- Pimm, S. L., Russell, G. J., Gittleman, J. L. and Brooks, T.M. 1995. The future of biodiversity. Science 269:347-350.
- Cordell, G.A. 1995.Changing strategies in natural product chemistry. Phytochemistry 40:1585-1612.
- Hamburger, M. and Hostettmann, K. 1991. Bioactivity in plants: the link between Phythochemistry and Medicine. Phytochemistry 30: 364-3874
A great place to play games for fun. - DrMCD
BalasHapusLooking for a place to 충청남도 출장샵 play games 정읍 출장샵 for fun? 공주 출장안마 At drmcd we can do so for fun. At drmcd 천안 출장안마 we provide our users with an exciting casino experience 제주 출장안마 to