1 PENDAHULUAN FARMAKOGNOSI
Stand tanda ar Kompe ompete tens nsii
: Pada Pada akh akhir kuli kuliah ah ini ini dih diharap arapka kan n mahas ahasis iswa wa dapa dapatt mengerti dan menjelaskan tentang Sejarah materia medika, sejarah panemuan panemuan obat dan ruang lingkup farmakognosi, peristilahan, kaitan farmakognosi dengan bidang ilmu lain, simp simpli lisi sia a, budi udi daya daya,, peng pengum umpu pula lan, n, peng pengol olah ahan an,, pengaw pengaweta etan, n, pemalsu pemalsuan, an, sediaan sediaan galeni galenik, k, biogen biogenesis esis,, bios biosin inte tesi sis, s, jalu jalurr bios biosin inte tesi sis, s, karb karboh ohid idra rat, t, glik glikos osid ida a (fla (flavo vono noid id,, alkoh lkohol ol,, antr antrak akin inon on,, sia sianog nogen, en, stero teroid id,, isot isotio iosi sian anat at,, tani tanin, n, alde aldehi hid, d, dll) dll),f ,fen enol olat at alam alam,, lema lemak, k, terpenoid, fenilpropanoid, minyak atsiri.
Kompetensi Dasar, Dasar, mahasiswa mahasiswa dapat: Menjelaskan definisi, ruang lingkup, dan sejarah farmakognosi. A. SEJARAH SINGKAT FARMAKOGNOSI
Sejak awal pemisahan ilmu Farmasi dan ilmu kedokteran, semua informasi mengenai obat dan penggunaannya dalam masyarakat barat disetbut Materia Medika (bahan obat). Uraian obat yang paling terkenal ditulis oleh Pedanois Dioscorides pada pada abad 1 M, seorang seorang ahli farmak farmakobot obotani ani berkeba berkebangsa ngsaan an Yunani, Yunani, berjudu berjudull “Mater “Materia ia Medica Libricinque” (membahas bahan obat, dalam 5 volume). Risalah yang memuat memuat 600 tanaman obat ditambah sejumlah produk-produk yang berasal dari hewan dan mineral ini digunakan sebagai acuan di lapangan selama ± 15 abad. Sejal Sejalan an denga dengan n main main berke berkemba mbang ngnya nya ilmu ilmu penge pengeta tahua huan, n, maka maka makin makin diperlukan diperlukan pula adanya pengkhususa pengkhususan n disiplin disiplin ilmu. Paa awal abad ke 19, Materia Materia Medik Medikaa terb terbagi agi menja menjadi di Farm Farmako akolo logi gi (menge (mengenai nai aksi aksi obat obat)) dan dan Farm Farmako akogn gnosi osi (mengenai (mengenai semua aspek aspek obat, dengan lebih sedikit sedikit penekanan mengebai mengebai aksi obat). Saat Saat itu itu semu semuaa obat obat bera berasal sal dari dari baha bahan n alam alam sehin sehingg ggaa tidak tidak dipe diperl rluka ukan n adanya adanya persyaratan. persyaratan. Istilah Istilah farmakognsi farmakognsi berasal berasal dari kata Yunani yaitu: yaitu: Pharmacon Pharmacon (obat) dan Gnosis Gnosis (ilmu (ilmu penget pengetahua ahuan). n).
Istilah Istilah ini diperk diperkenal enalkan kan oleh oleh S.A.Sey S.A.Seydler dler,, seorang seorang
mahasiswa kedokteran di Halle/Saale, Jerman, yang menggunakan judul ”Analectica Pharmacognoist Pharmacognoistica” ica” dalam disetasinya disetasinya pada tahun 1815. 1815. Namun Namun penelitian sejarah sejarah terakhir telah menemukan penggunaan istilah ”Farmakognosis” yang lebih awal J.A. Schm Schmidt idt mengg mengguna unakan kan isti istila lah h ters terseb ebut ut dala dalam m Lehrb Lehrbuch uch der der Mate Materi riaa Medic Medica, a,
2 dipublikasikan di Vienna tahun 1811 yang menjelaskan tentang studi tumbuhan obat dan sifat-sifatnya. Pada abad ke-19, para ahli kimia mulai mensintesis sejumlah besar senyawa organik dengan sturktur makin kompleks, beberapa diantaranya bermanfaat sebagai agen terapi. Karena produk-produk sintesis tersebut dianggap berada di luar bidang farmakognosi, maka bidang kimia medisinal yang sejak masa Paracelcus relatif tidak berkembang, segera mengambil alihnya, sehingga terdapat 3 disiplin ilmu dasar obat yaitu: 1. Farmakologi, menguraikan tentang aksi oabt dan efeknya. 2. Farmakognosi, mencakup semua informasi obat-obat dari bahan alam (tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme). 3. Kimia Medisinal, ilmu tentang obat-obat sintesis. Keadaan ini berlaku hingga pertengahan abad 20, dimana farmakognosi dan kimia medisinal mulai disatukan. Perlu diperhatikan, meskipun penggunaan obatobat dari alam terus berlanjut (seperti antibiotik kontrasepsi oral, serum, vaksin, dan obat-obat tradisional) namun pendidikan dan penelitian lebih dikonsentrasikan pada obat-obat sintetik. Sejumlah peneliti yang bekerja di bidang botni dibekali dengan ilmu kimia dan kimia bahan alam. Pada akhir abad ke-20 terjadi 3 kejadian penting yang telah menghasilkan perubahan
mendasar
pada
sikap/perilaku
masyarakat
dan
ilmuan
tentang
farmakognosi. Pertama, orang awam menemukan kegunaan seluruh tumbuhan obat atau yang umumnya mereka sebut dengan herba. Ketidakpuasan terhadap kemanjutan dan biaya obat modern ditambah dengan makin meningkatnya depresiasi terhadap sesuatu yang bersifat ”alami” dan ”organik” telah mengakibatkan berjuta orang di seluruh dunia menambah apresiasi yang mendalam terhadap penggunaan obat tradisional untuk pengobatan bermacam penyakit. Revolusi hijau dalam artian herba obat saat ini sangat populer di AS, meski belum dimengerti dan didukung oleh FDA yang mengklasifikasikan sebagian besar tanaman obat sebagai suplemen diet atau bahan tambahan makanan dan memberi aturan yang keras dalam pelabelan, namun nampaknya permintaan konsumen akan
3 meningkatkan minat terhadap penggunaan tanaman obat klasik sebagai obat tradisional. Kedua, pabrik-pabrik besar farmasi telah mempertimbangkan bahwa tanaman yang secara turun temurun dikenal sebagai obat kemungkinan merupakan sumber bahan baku terbaik untuk mendapatkan obat-obat baru maupun protoptype bagi mereka. Karena situasi yang ada menylitkan bagi tanaman obat tradisional untuk memperoleh atau mendapatkan pasar yang eksklusif, maka penfcarian tumbuhan obat telah dialihkan ke tanaman-tanaman asing pada area tertentu seperti hutan-hutan tropis.
Saat ini perusahaan-perusahaan besar farmasi telah mengembangkan kerja
sama baik dengan individu-individu maupun oraganisasi-organisasi yang mencari tumbuhan obat di beberapa negara seperti: Brazil, Costarica, China, Mexico, hingga ke pulau Kalimantan dan Kepulauan Samoa. Usaha intensif ini tetntunya untuk mendaptkan
hasil
yant
positif
berupa
tumbuh-tumbuhan
obat
baru
yang
memungkinkan dalam waktu ini. Dan akhirnya, revolusi terbesar dari semuanya, yang masih dalam tahap pertumbuhan, telah dimulai di lapangan yang secara bervariasi disebut sebagai teknologi DNA rekombinan, teknik genetik, atau lebih spesifik lagi sebagai farmakobioteknologi. Ini meliputi transfer material genetik dari satu oraganisme ke organisme lainnya sehingga memungkinkan oraganisme tersebut menghasilkan sejumlah komponen dari organisme awal yang berguna sebagai obat. Penerapan teknik dalam farmakognosi pertama kali dilakukan secara komersiil oleh Eli Lilly Company sehingga memungkinkan produksi insulin manusia oleh suatu strain khusus bakteri E. Coli non patogen yang sebelumbya telah diubah secara genetik melalui adisi dengan suatu gen untuk produksi insulin manusia. Produksi komersiil lainnya yang dihasilkan dari metode ini adalah aktivator plasminogen jaringa, alteplase atau t-PA, suatu agen trombolitik. Agen ini disintesis menggunakan DNA komplementer (c-DNA), untuk tipe jaringan alami manusia aktivator plasminogen diperoleh dari suatu deretan dari sel-sel telur hamster Cina yang selanjutnya akan mensekresi enzim alteplase ke dalam kultur. Selanjutnya, enzim ini dikumpulkan, dimurnikan, dan dipasarkan.
Contoh-contoh ini memperlihatkan
4 kemungkinan penerapan teknologi DNA rekombinan dalam produksi obat-obat secara komersil. Dalam menjajikan sejarah singkat tentang perkembangan awal dan jatuh bangkitnya disiplin ilmu farmakognosi, pembahasan sengaja dibatasi hanya pada perkembangannya dalam kultur barat. Ini bukan berarti bahwa obat-obat yang berasal dari tumbuhan dan hewan kurang berperan dalam kultur (budaya) Asia yang diwakili oleh negara seperti China dan India. Di China, ensiklopedia obat Pen-ts` ao kang mu, disusun oleh Li-Shih Chen dan dipublikasikan tahun 1596 yang berisi lebih dari 2000 jenis obat-obatan alami. Saat ini telah sekitar 5000 tumbuhan asli digunakan sebagai herba obat di China. Vedas dari India, suatu koleksi himne (puji-pujian) yang ada sebelum 1000 SM, memuat lebih dari 1000 herba obat yang sebagian besar masih terus digunakan dalam pengobatan Ayurvedic. Kebudayaan-kebudayaan tersebut hanya memberikan sedikit kontribusi obatobatan barat. Tumbuhan obat yang berguna seperti Ma huang (Ephedra) dari China dan Ranwolfia dari India merupakan pengecualian.
Namun demikian persepsi-
persepsi filosofis yang mendasari pengobatan China dan Ayurdevic secara keseluruhan berbeda dengan persepsi yang mendasari pengobatan di barat. Pengobatan China maupun Ayhurvedic percaya bahwa penhyakit disebabkan oleh ketidakseimbangan elemen-elemen tertentu di dalam tubuh, mengingatkan kita pada doktrin 4 elemen yang dikemukakan oleh Hypocrates.
Penelitian obat-obat yang
didasarkian pada prinsip-prinsip filosofi seperti itu telah terbukti tidak produktif. Haya jika herba obat tersebut dievaluasi dengan metode-metode yang digunakan di barat barulah dapat dihasilkan obat-obat yang berguna seperti pada kasus Ephedra dan Rauwolfia. Hal tersebut masih menjadi tugas yang btulm terselesaikan bagi penelitian tumbuh-tumbuhan yang berpotensi untuk dijadikan obat.
B. NILAI PRODUK-PRODUK OBAT ALAM
Senyawa-senyawa yang bersumber dari alam memainkan empat fungsi penting dalam pengobatan modern. Pertama senyawa dari alam menyediakan sejumlah obat yang sangat berguna yang sulit bahkan tidak mungkin dihasilkan secara komersial dengan cara sintetis. Termasuk di dalamnya beberapa kelompok senyawa seperti:
5 alkaloid, opium, ergot, dan tanaman solanaceae; glikosida kardiotonik digitalis; sebagian besar antibiotik, serum, vaksin, serta produk-produk sejenisnya. Suber alam juga menyediakan senyawa-senyawa dasar yang dapat sedikit dimodifikasi untuk mengubahnya menjadi lebih efektif atau kurang toksik. Sejumlah variasi molekul morfin disajikan sebgai contoh di sini. Peranan produk alam yang ketiga adalah kegunaannya sebgai protipe atau model untuk obat-obat sintesis yang memiliki aktivitas fisiologis serupa dengan aslinya. Prokain dan anestetika lokal yang serupa biasanya disebut sebagai contoh yang mewakili kategori ini. Contoh dari ketiga tipe senyawa dan keterkaitan hubungannya masing-masing disajikan pada tabel 1-1. Peran produk alam yang keempat, agak berbeda dari yang telah disebutkan di atas, namun tidak kalah pentingnya. Beberapa produk alam mengandung senyawasenyawa yang memperlihatkan sedikit aktivitasnya ataupun tidak sama sekali, namun jika tidak dapat dimodifikasi dengan metode kimia / biologi untuk menghasilkan obatobat poten, ternyata dengan menggunakan metode lain tidak dapat. Sebagai contoh, taxol dapat disintesis dari baceatin III yang banyak terdapat dalam daun berbagai species cemara. Semantara taxol hanya ditemukan pada kulit kayhu (batang) cemara pasific yang langka. Perlakuan kimiawi / biologi yang tepat pada stigmasterol yang sangat langka terdapat dalam minyak kedelai, memungkinkan produksi dalam skala besar hidrokortison atau kortikosteroid sejenis yaitu senyawa yang hanya terdapat dalam jumlah kecil di alam. Pentingnya produk alam sebagi prekursor obat-obat penting tidak dapat ditegaskan secara nyata. Telah 25 tahun yang lalu sejak dilakukan survey terakhir yang mendetail terhadap penggunaan produk alam dan konstituennya dalam bidang medis. Namun kesimpulan yang dicapai dari survey (terhadap 1,05 M resep baru dan ulangan) secara banyak masih luas dikutip dalam literatur.
Ada kemungkinan bahwa dengan
pengecualian terhadap beberapa rincian yang isebutkan lebih lanjut menghasilkan kesimpulan yang sama (hasilnya akan sama hingga seharusnya). Dalam studi peresepan ± 25% adalah obat-obat yang mengandung bahan bahan dari tanaman tinggi. Namun demikian, jumlah / angka ini dapat menyesatkan. Sekitar 10% dari total peresepant (40% nya adalah dengan senyawa-senyawa berasal
6 dari tanaman) adalah untuk produk hormon, termasuk progestin, kortikosteroid, estrogen, dan agen-agen anabolik. Kenyataannya semua ini tidak diisolasi lansung dari tanaman tinggi tetepi malahan produksi dari prekursor yang diperoleh dari sumber-sumber tanaman. Dengan kata lain semua itu termasuk produk kategori alam ke-4 yang telah dibicarakan. Beberapa analgetik narkotik digolongkan dalam kategori ke-2 yaitu modifikasi kimia atau derivat dari senyawa-senyawa seperti morfin. Sebenarnya 25% jumlah yang sering dikutip, tidak hanya terdiri dari obat-obat yang diisolasi dari tanaman saja, tetepi termasuk juga derivat dengan berbagai aktivitas terkait atau tidak terkait, yang dihasilkan dari prekursor tanaman. Hampir 12% dari total peresepan yang disurvey adalah produk yang diperoleh dari mikroba ±6% diperoleh dari hewan, 7% berupa mineral. Sisanya, 50% adalah campuran dari agen kimia sintesis.
Kesimpulannya, survei ini mengindikasikan
bahwa sekitar 50% peresepan yang dibuat pada tahun 1967 mengandung satu atau lebih produk obat alam, termasuk berbagai modifikasi molekulnya. Tidak adanya survey mendetail yang sama yang telah dilakukan sejak saat itu, tetapi audit peresepan tahun 1991 menunjukkan sedikit perubahan pada keseluruhan jumlah 25% di pasar obat secara keseluruhan, namun dengan mempertimbangkan pula peningkatan dari obat-obat sintesis yang ada sekarang. Pada bebepara kasus, perkembangan penelitian telah mengaburkan batas antara produk-produk sintesis dan produk-produk alami. Alkaloid efedrin sekarang bisa dihasilkan dengan sintesis kimiawi yang melibatkan kondnensasi reduksi L-1fenil-1-asetilkarbinol
dengan
metilamin.
Diazepam
suatu
transquilizer
benzodiazepam memerlukan waktu yang lama sejak ditemukan secara alami terdapat dalam jumlah kecil pada hewan dan tumbuhan hingga adapat disintesis menjadi bentuk murninya. Pengikisan batas klasifikasi yang kaku ini merupakan salah satu faktor yang menyebabkan aturan dalam farmakgonosi dikombinasikan dengan aturan kimia medisinal pada berbagai program pendidikan di akademi dan universitas di Amerika. Tetap tidak boleh dilupakan bahwa 50% saham pasar, dari obat-obat yang digunakan dalam pengobatan saat ini adalah produk yang alami (berasal dari alam).
C. PRODUKSI PRODUK-PRODUK ALAM
7 Karena sumber asalnya yeng berbeda-beda yatiu dari tanaman, mikroba dan hewan, maka produksi obat alam menghasilkan bentuk yang berbeda-beda pula. Tumbuhan tingkat tinggi dapat dikumpulkan dari tempat tumbuhnya baik yang liat maupun yang telah dibudidayakan. Pada kasus tanaman yang diperoleh dari sumber alam yang terus berkurang, maka perlu diperhatikan mengenai kontrol kualitasnya. Pengumpul (kolektor) sebagian besar adalah orang yang kurang terdidik, tidak berpengalaman (kadang tidak peduli) tentang detail-detail taksonomi tumbuhan, sehingga hasilnya salah diidentifikasi atau terlalu tua.
Dapat pula waktu
pananamannya salah sehingga tidak diperoleh hasil maksimumd ari konstituen yang diinginkan, atau pengeringan dan penyimpanannya tidak sesuai, terkena serangna serangga atau hewan pengerat. Oleh karena itu diperlukan adanya kontrol kualitas untuk mengantisipasi kasus-kasus seperti ini. Namun tidak selalu mudah untuk menentukan kualitas material tanaman, jika bentuknya masih utuh, indentifikasinya bisa mudah, tetapi jika material sudah tidak utuh lagi, ahli yang kualifaaid pun akan mengalami kesulitan, terutama jika material sudah tidak utuh lagi, ahli yang kualifaid pun akan mengalami kesulitan, terutama jika berupa campuran. Sekali bahantanaman telah diekstraksi, hanya teknik analisis yang sesuailah yang akan memberikan gambaran kualitas yang benar prosedur analisis dapat dilakukan secara kimia, fisika, tau biologi. Bergabai prosedur kromatografi sangat berguna karena memungkinkan analisis untuk membandingkan profil sampel yang diujikan dengan profil dari suatu produk yang telah diketahui kualitasnya. Cadangan alam akan habis jika pengumpulan tanaman tidak dilakukan dengan hati-hati dan teliti. Hal tersebut telah diantisipasi di sebagian besar Amerika, Eropa Barat dan bahkan sebagian Asia dengan menghargai tumbuhan obt yang dikenal. Fenomena ini berdampak langsung terhadap pembudidayaan tanaman obat sementara industri obat sendiri menghadapi berbagai masalah. Pada awalnya, pasar agak dibatasi dan seringkali mengharuskan teknik dan prosedur-prosedur khusus yang sukar dilalkukan terutama pada sekala yang terbatas. Diperlukannya banyakt enaga kerja, tidak memungkinkan bagi negara-negara industri maju dimana upah buruh sangat tinggi, kecuali jika mekanisasi dapat dilakukan tetapi
8 hal ini akan berab bagi produksi hasil pertanian skala kecil. Karena alasan ini, maka hasil pertanian tertentu saja yang dibudidayakan di Amerika pada saat ini. Salah satu contohnya adalah: ginseng Amerika, ketika nilainya yang tinggi maka tanamnan ini hanhya diproduksi dalam skala kecil.
Ginseng ini banyak
digunakan di negara-negara seputar Asia dan menjadi populer sebgai tonik di Eropa dan Amerika. Di Amerika, FDA mengizinkan ginseng dikonsumsi sebgai minuman saja. Ekspor ginseng Amerika pada tahun 1992 mencapai 90 juta USD. Tanaman obat lainnya yang banyak tumbuh di AS adalah Ginko biloba, satu perkebunan dengan 10 juta pohon; tumbuh berupa semak-semak sehingga daunnya dapat dipanen seara mekanik (dengan menggunakan mesin). Tanaman ini menempati lebih dari 1000 hektar lahan di Kalifornia selatan.
Daunnya dikeringkan dan
dikapalkan di Eropa untuk diproses. Ekstrak Ginko biloba (GBE) merupakan obat yang laris di AS. Tanaman yang menghasilkna minyak menguap, seperti pepermin juga ditanam di beberapa tempat di AS terutama di Indiana dan pasifik barat laut. Seluruh proses operasionalnhya, termasuk destilasi awal minyak dari material tanaman menggunakan mekanisasi untuk mengurangi biaya pekerja.
Dalam kultivasi tanaman obat
diperhatikan kontrol terhadap seleksi varietas yang akan ditanam dan waktu panennya untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Namun kebanyakan kultivasi tanaman obat mengambil tempat di luar AS. Bahkan tanaman khusus seperti Ergot yang melibatkan inokulasi mekanis dari tanaman jendis gandum dengan spora jamur terpilih, diproduksi di Eropa Timur. Lahan kultivasi semacam ini harus mempu bersaing secara ekonomis dengan produksi saprofitik alkalodi yang diperolehdengan cara menumbuhkan organisme dalam kultur terendam.
Untuk ini digunakan fermentur berukuran besar seperti pada produksi
antibiotiki. Suatu metode kultifvasi tanaman obat alternatif yang menggunakan teknik kultur dapat pula menghasilkan konstituen-konstituen sekunder yang diharapkan. Meskipun metode ini dapat digunakan pada beberapa kasus tertentu. Metode ini memeliliki beberapa keterbatasan seperti: pertumbuhan sel lambat, mahalnya media dan fasilitas produksi, hasil berupa metabolit sedikit dan konstituen yang diperlukan
9 cenderugn terseimpan di dalam sel, tidak diekskresikan ke media yang dapat memudahkan proses pengumpulannya.
Hasil studi menunjukkan bahwa kondisi
tertentu, seperti interaksi dengan suatu patogen yang sesuai dapat menstimulasi produksi konstituen yang diinginkan dari kultur suspensi sel tanaman, tetapi pertumbuhan biomassa sel yang lambat masih merupakan suatu masalah. Metode produksi obat ini mungkin tidak akan benar-benar berguna sampai kode gen tanaman untuk enzim yang menkatalisir reaksi biosintesis yang diharapkant elah dapat ditransfer ke suatu sel bakteri atau jamur yuang dapt tumbuh lebih cepat. Metabolit mikroba digunakan sebagai obat, khususnya antibiotik dan agen antinepolastik sejenis diproduksi dengan fermentasi. Ini biasanya melibatkan proses pertumbuhan organisme yang sesuai dalam tangki aerasi berisi beribu-ribu gallon medium nutrien steril. Pada waktu yang telah ditentukan, sel yang tumbuh dipisahkan dari kultur broth lalu diekstraksi dan dimurnikan untuk menghasilkna komponen yang diinginkan. Pada waktu yang telah ditentukan, sel yang tumbuh dipisahkan dari kultur broth lalu diektraksi dan dimurnikan untuk menhgasilkan komponen yang diinginkan. Pda beberapa kasus, seperti pada sepaflosporin, konstituen yang dihasilkan melalui fermentasi melalaui perlakuan dengan berbagai reaksi kimia untuk menghasilkan produk obat semisintetik yang diharapkan. Produksi obat melalui rekayasa genetik pada dasarnya mirip dengan teknik fermentasi pada produksi antibiotik. Perbedaan prinsipnya adalah bahwa suatu gen yang mengontrol pembentukan komponen yang diinginkan ditransfer dari sumber aslinya ke suatu sel bakteri yang dapt tumbuh dengan cepat (atau sel hewan) sehingga memungkinkan sejumlah produksi dalam waktu yang relatif singkat. Karena teknik ini relatif baru dan membutuhkan eksperimen utnk mengembangkan suatu paroduk komersial tunggal, kebanyakan obat yang dihasilkan dengan teknologi DNA rekombinan harganya cukup mahal, sehingga dapat membatasi penggunannya. Sebagai tambahan, komponen yang tidak diharapkan mungkin pula disintesis oelh organisme yang telah dimodifikasi secara genetik.
Ini diperlihatkan secara
gamblang pada tahun 1989 ketika triptofan yang dihasilkan oleh industri Jepang menggunakan suatu strain bakteri yang dimodifikasi sedemikian rupa
telah
mengakibatkan 1400 kasus sindrom mialgia sosinofilia, suatu gangguan pada darah
10 yang serius.
Sedikitnya tercatat 19 orang meninggal.
Pemeriksaan selannutnya
mengungkapkan bahwa triptofan bukanlah agen penyebabnya tetapi adanya dua kontaminan beracun yang dihasilkan oleh organisme yang telah dimodifikasi tersebut dan tidak hilang pada saat proses permurniannya.
Meski demikian, FDA telah
memutuskan untuk menghapuskan tgriptofan (suplemen diet) di pasaran.
Ini
menegaskan diperlukannya evaluasi yang menyeluruh terhadap makanan dan obatobatan hasil rekayasa genetik yang diedarkan di pasaran. Dalam hal khusus, kata biologik berarti bahwa derivat-derivat hwean seperti serumk, antitoksin, dan globulin atau berarti produk-produk mikrobiologi seperti vaksin, toksin, dan tuberkulin yang memberi perlindungan terhadap serangan mikroorganisme patogen. Produk-produk kategori pertama dibuat dari darah hewan. Produk kategori kedua diproduksi melalui inokulasi patogen yang tepat pada kultur media yang sesuai yang pada beberapa kasus dapat terdiri dari jaringan hidup. Setelah proses purifikasi, produk telah siap untuk digunakan sebgai obat. Di USA, dimana praktek medis diorientasikan kepada penggunaan senyawa kimia tunggal, kebanyakan obat-obat alam diproses untuk menghasilkan satu atau lebih konstituen aktif. Morfin dari opium, ergotamin dari ergot, dan digoksid dari daun digitalis adalah contoh-contoh yang khas. Tinctura hidroalkohol, ekstrak air, atau ekstrak material tanaman sekarang jarang digunakan dalam praktek medis. Wsalaupun produk semacam itu memberikan keuntungan dengan menyediakan sejumlah tipe konstituen aktif farmakologis yang berbeda, produk-produk tersebut sering sulit untuk distandardisasi sehingga pembuatan dosis yang tepat menjadi muskil. Nmaun preparat galenik semacam itu digunakan di banyak negara lain dan telah populer di AS sebgai hasil kebangkitan kembali minat terhadap tumbuhan obat. Dengan sedikit pengecualian saat ini standard kualitas pada sediaan-sediaan galenika di AS kurang, sehingga sediaan semacam itu harus diperoleh dari produsen dengan reputasi baik dalam kualitas kerja. Di lain pihak produk alam, yang dimurnikan diharuskan untuk mematuhi standard yang ditetapkan dalam USP atau Farmakope, sehingga kasus ini kualitas bukanlah masalah yang berarti.
D. KIMIA PRODUK OBAT ALAM
11 Organisme hidup dapat dianggap sebagai sebuah laboratorium, biosintesis tidak hanya untuk senyawa (karbohidrat, protein, dan lemak) yang digunakan sebagai makanan oleh manusia dan hewan tapi juga untuk sejumlah besar senyawa-senyawa kimia yang disebut terakhir ini memberikan sifat-sifat terapetik pada obat-obat yang berasal dari tanaman dan hewan.
Obat-oabt tersebut digunakan dalam bentuk
bakunya, atau mungkin diektraksi, sari yang dihasilkan digunakan sebagai obat. Dengan demikian studi-studi farmakognosi harus meliputi pertimbangan yang menyeluruh terhadap entitas kimia ini.
Istilah umum untuk entitas ini adalah
konstituen; bagaimanapun, karena tamanan atu hewan tersusun atas banyak senyawa kimia, maka adalah suatu langkah yang wajar untuk mengisolasi senyawa-senyawa yang bertanggung jawab terhadap efek terapetik dan menyebutnya sebagai konstituen aktif. Konstituen aktif dibedakan dari konstituen inert, yang juga ada dalam oabt dari tanaman dan hewan. Sebagai tambahan pati, albumin, dan bahan-bahan pewarna dan substansi-substansi lain dapat tidak mempunyai aktifitas farmakologi yang pasti dan juga dianggap sebgai konstituen inert. Pada obat-obatan dari hewan; keratin, kitin, sertat otot dan jaringan ikat merupakan konstituen infert.
Seringkali keberadaan
substansi intert dapat mengubah atau mengurangi absropsi atau potensi konstituen aktif. Untuk mengurangi efek yang tidak dikehandaku dari bahan inert atapu preparat obat, intisarinya yang aktif diekstraksi, dikristalisasi, dan dimurnikan penggunaan terapetik.
untuk
Konstituen oini dikenal sebagai substansi ”sekunder”
tanaman. Telah ada kontroversi yang panujang mengenai kegunaan senyawa semavcam itu bagi tanaman yang menhasilkannya. Satu kelompok pendapat mempercayai bahwa senyawa-senyawa tersebut lebih dari sekedar kesalahan metabolik yaitu intisari yang tidak berharga, kecuali mungkin sebgai pengganti proses ekskeresi yang tidak ada dalam tanaman yang mengunci metabolit yang tidak diperlukan dalam bentuk yang lebih atau kurang permanen. Hipotesis yang lebih populer saat ini memandang bahwa senyawa tersebut memberikan nilai pertahanan diri pada tanaman.
Sebagaimana duri tajam yang
mencegah predator untuk melukai tanaman yang menghalanginya, demikian pula
12 alkaloid beracun atau satu tanin astringen mebantu memelihara suatu spesimen dengan menjadikannya terasa tidak sedap.
Walaupun postulat ini tampak beralasan,
mahasiswa dapat menerapkannya harus hati-hati untuk menghindari pemikiran yang teleologis (teleologis adalah aliran filsafat yang mengajarkan bahwa segala yang ada di dunia ini ada tujuannya). Dengan tidak adanya sistem saraf pusat, tanaman tidak dapat dihubungkan dengan tujuan. Yang terbaik, konstituen semacam itu harus dilihat sebgai peristiwa metabolisme kebetulan yang memberikan nilai survival, yang memungkinkan tanaman induknya untuk mencapai kedewasan dan reproduksi. Konstituen yang aktif farmakologis bertanggung jawab terhadap aktivitas terapetik obat.
Konstituen-konstituen tersebut bisa substansi kimia tunggal atau
campuran intisari yang pemisahan campuran tersebut tidak praktis dan tidak menguntungkan. Bahan kimia tunggal contohnya aalah glikosida, terpenoid steroid, fenilpropanoid, alkaloid, dan peptida. Campuran meliputi getah, fixed oil, lemak lilin, minyak atsiri, resin, dan kombinasi resin. Konstituen sekunder dari tanaman obat dipengaruhi oleh 3 faktor prinsipil: hereditas (komposisi genetik), ontogeni (tingkat perkembangan), dan lingkungan. Efek genetik menginduksi perubahan-perubahan kuantitatif dan kualitatif, tapi efek yang diakibatkan oelh pengaruh lingkungan utamanya adalah perubahan kuantitatif . Beberapa spesies tanaman memiliki kemiripan kondisi dengan yang lain dan juga struktur (phenotypically), tidak pernah kurang, berbeda dalam komposisi genetik (genotypically). Hal ini sering menjadi alasan perbedaan yang nyata dari komposisi kimia, terutama sekali dengan referensi konstituen sekunder. Tanaman seperti ini dikatakan memiliki perbedaan golongan kimia. Mungkin contoh golongan kimia dari ilmu farmakognosi terbaik ditemukan dalam jamur Claviceps purpurea. Turunan individu menggambarkan isolasi susunan kimia yang menghasilkan hasil yanglebih besar dari keinginan tunggal alkaloid, misalnuya: Ergotamin, sebgai pengganti campuran kompleks alkaloid yang biasanya dalam konsentrasi kecil. Contoh lain golongan kimia yang termasuk adalah dari beberapa spesies Eucalyptus yang menunjukkan variasi besar isi cineol dan konstituen
13 yang berhubungan dengan minyak atsiri. Golongan kimia Strophanthus sarmentosus berbeda isi glikosida dan sapogenin yang dilaporkan. Ontogeni juga memainkan peran penting dalam konstituen aktif alam yang ditemukan dalam tanaman obat. Walaupun hal itu boleh dianggap bahwa konsentrasi metabolit sekunder akan bertambahs esuai umur tanaman, hal tiu juga tidak memberi penialaian secara umum bahwa tanda-tanda konstituen juga harus sesuai dengan perkembangan. Isi Cannabidiol dari Cannabis sativa dalam masa pertumbuhan cepat mendekati puncak dan kemudian mulai akan turun.
Ketika terjadi penurunan,
konsentrasi tetrahidrokannabinol mulai meningkat secara resiprok dan berlanjut ketika tanaman mendekati kedewasaan. Tanamant tua, menimbun bahan tanaman dengan baik, merupakan karakteristik dari kanabiol dengan konsentrasi tinggi. Dalam bunga opium, Papaver somniverum, isi morfin dari kapsul tertinggi dua atau tiga minggu sesudah berbunga. Jika getah dipanen cepat, alkaloid-alkaloid yang berhubungan seperti tebain dan kodein cukup menonjol. Dilain pihak, jika panen ditunda tertlau lama, morfin terdekomposisi. Faktor lingkungan dapat menghasilkan variasi dari konstituen sekonder tanaman termasuk tanah, iklim, kumpulan flora, dan metode pengolahan, Karena semua faktor ini lebih kurang berhubungan, hal ini mempersulit evaluasi individual. Sebagai contoh, beberapa alkaloid yang dikandung tanaman terakumulasi dengan konsentrasi yang tinggi pada daerah-daerah yang lembab dibadningkan di tempat yang kering. Bagaimanapun, hal ini benar-benar mempunyai hubungan dengan tanah, yang mana biasanya di tempat yang kering miskin nitrogen, dan biasanya sumber yang kaya nitrogen diperlukan untuk mendapatkan alkaloid yang baik.
Hal ini tidak selalu
berhubungan dengan keadaan minyak atsiri tanaman sebabkelebihan nitrogen tidak selalu menyebabkan kenaikan hasil.
Memang di daerah kering berlimpah-limpah
tanaman yang berbeda dengan habitat basah. Satu tahap dari farmakognosi yang idanggap berperan penting pada tahuntahun belakangan iani dari jalur biokimia yang mengarahkan pada formasi konstituen sekunder yang digunakan sebgai obat. Studi jini biasanya mengacu pada biosintesis obat atau biogenesis. Pengertian síntesis nimia fenobarbitasl atau obat síntesis lain merupakan hal yang penting bagi siswa nimia mendisinal, ilmu pengetahuan dari
14 síntesis biokimia obat dari alam sama pentingnya untuk siswa farmakognosi. Jalar biosíntesis mengarah pada formasi konstituen sekunder yang digunakan sebgai obat telah menjadi tujuan penelitian ilmiah pada abad ke-20. Pada awal 1912, ahli nimia Swiss G.Trier mempostulatkan bahwa asam amino dan derivat sederhananya menjadi precursor dari alkaloid yang secara sturktural kompleks. Bagaimanapun juga, hal ini tidak sampai menyebabkan senyawa organik yang mempunyai isotop terlabel telah tersedia di paro kedua abad ini yang dikonfirmasi secara positip dari hal ini dan hipótesis teori nimia lain dapat dicapai. Beberapa dari rangkaian reaksi dasar ini mengarahkan pada tipe yang berbeda dari konstituen sekunder yang digunakan sebgai obat akan disajikan pada bab yang berhubungan dengan obat dan konstituennya,
E. KEASLIAN OBAT
Sebgaian besar consumen membeli obat-obat yang diresepkan over-thecounter (OTC) tidak menunjukkan keasliannya. Sejauh mereka konsen, obat dalam botol hanya seperti milk dalam kemasannya dan makanan kaleng dalam kaleng. Dengan beberapa perkecualian, perkembangan obat telah sering diikuti kemajuan yang logis dari produk alam yang tak termodifikasi, biasanya diekstraksi dari herba, untuk modifikasi sintesis pada entitas kimia alami, menuju senyawa sintetik murni yang menunujukkan sedikit hubungan dengan senyawa alamnya.
Akan memberikan
pelajaran untuk menyeleksi satu dari senyawa terakhir ini dan untuk melacak keasliannya. Ibuprofen atau asam (±)-2-(4-isobutylphenil) propionat saat ini digunakan secara luas sebagai obat antiinflamasi non steroid (NSAI), analgesik dan antipiretik. Ibuprofen diperkenalkan di pasar obat Amerika pada tahun 1974 dengan nama Motrin. Dengan melihat strukturnya sekilas tampaknya merupakan suatu senyawa kimia yang sama sekali baru dan berbeda dengan obat-obat yang telah ada sebelumnya. Namun jika diperhatikan lebih seksama, akan tampak struktur cincin aromatik dengan rantai samping gugus karboksil terminal. Struktur yang sama dijumpai pada aspirin (asam asetil salisilat) yang telah lama digunakan untuk efek terapi yang sama dengan ibuprofen. Karakteristik lain yang sama-sama dimiliki oleh 2 senyawa obat ini adalah:
15 1. Memiliki konfigurasi yang datar sehingga memungkinkan untuk berikatan dengan reseptor spresifik pada enzim. 2. Bersifat asam dan segera terionisasi pada pH fisiologi. 3. Larut dalam air, memungkinkan untuk terkonsentrasi dalam plasma dan cairan ekstra sel. 4. Cukup larut dalam lemak, memungkinkan penetrasi melalui membran biologi dengan mudah. Aspirin tidak terdapat dalam tanaman dan bukan pula sebagai NSAID yang orisinil. Namun, yang dikenal adalah salisin (glikosida alkohol salisil) yang diisolasi pertama kali dari kulit kayu pohon willow (Salix sp) oleh seorang farmasis dari Perancis, H.Leroux pada tahun 1829. Literatur modern pertama menggunakan kulit batang Willow pada pengobatan demam tercatat pada tahun 1763, namun demikian Hiprocrates dan Celcus telah mengenal khasiat tanaman ini.
Salisis yang telah
diisolasi merupakan suatu pro-drug yang setelah dikonsumsi akan diubah menjadi bentuk aktifnya yaitu asam salisilat di dalam saluran cerna dan hati. Pada masa itu, asam salisilat sendiri telah diisolasi dari sumber-sumber lain termasuk dari rumputrumputan yang kemudian dikenal sebgai Spiraea ulmaria, L (Semarang lebih dikenal sebagai Filipéndula ulmaria, (L.) Maxim). Berdasarkan tanaman asalnya itu asam salisilat disebut Spirsaure di Jerman atau asam spirat di Inggris. Asam salisilat diketahui mempunyai efek antiinflamasi dan analgetikantipiretik yang sangat baik, namun bentuk garam natriumnya tidak dapat dikonsumsi dalam jangka waktu lama karena menyebabkan iritasi dan melukai mulut, esofagus maupun saluran cerna.
Asam salisilat merupakan bahan essensial untuk
menghilangkan kutil dan mata ikian sebab mempunyai efek keratolitik. Awal tahun 1899, ahli kimia Felix Hoffman dari pabrik obat Bayer di Jerman, mengambil asam asetil salisilat yang mengendap di dasar botol dan menggunakan untuk mengobati penyakit rematik bapaknya yag sudah tidak dapat lagi menggunakan natrium salisilat. Ternyata asam asetil salisilat terbukti efektif dan dapat ditoleransi.
Selanjutnya
aspirin (asam asetil spirat) diperkenalkan dalam pengobatan. Tahun-tahun berikutnya telah dibuat berbagai modifikasi asam salisilat secara sintetik dengan tujuan untuk meningkatkan aksi dan mengurangi efek sampingnya.
16 Asetanilid terbukti terlalu toksik; fenasetin bersifat karsinogen; asetaminofen digunakan sebagai analgetik tetapi tidak memiliki efek antiinflamasi; obat-obat non steroid antiinflamasi baru, seperti ibuprofen, mempunyai kelebihan dan kekurangan tetapi umumnya cukup efektif. Menarik untuk dipikirkan bagaimana suatu industri besar dunia tumbuh dengan memanfaatkan suatu pohon yang dapat menghasilkan penghilang rasa sakit dan inflamasi. Ini hanyalah salah satu dari sekian banyak contoh yag dapat diambil untuk memperlihatkan berbagai manfaat tunbuhan obat dan beberapa banyak industri farmasi modern berhutang kepada warisan produk alam. F. MASA DEPAN
Masa depan pengembangan obat tidak terletak pada pencarian obat-obat tradisional baru, skrining ekstraknya pada berbagai aktivitas fisiologi, dan isolasi komponen-komponen kimia aktif dan prototipe-prototipe uantuk dibuat menjadi obat melalui cara semisintesis atau sintesis total. Tidak juga pada skrining acak kimia organik yang baru disintesis dengan harapan dapat mengobati kanker atau mencegah penolakan tubuh setelah pencangkokan hati.
Tetapi masa depan terletak pada
kesesuaian abhan alam terhadap situs reseptor di dalam sel-sel otak atau pada oragan atu pada jaringan lainnya serta pada sintesis agen-agen yang akan menempati situs tersebut agar menghasilkan efek yang diinginkan dan mencegah efek yang tidak diinginkan. Namun bertentangan dengan ungkapan ’the future is now’, maka minimal pada pengembangan obat masa depan bukanlah pada saat ini. Masa depan akan datang tetapi dengan lambat dan bertahapk, tidak sekaligus. Jadi hingga suatu saat nanti dimana perkembangan farmakobiolteknologi telah memungkinkan penjualan produk produknya dengan harga memadai atau jika semua situs reseptor telah diketahui dan obat-obat yang sesuai dengannya telah dapat disintesis dengan mudah, kita harus mengandalkan metode-metode empiris klasik untuk penemuan obat-obat baru. Tentunya tanaman telah dicoba dan dari sumber yang benar.
Jika kita dapat
mengekang pertambahan penduduk yang selalu terlalu banyak, memungkinkan pertimbangan sejumlah spesies yang bermanfaat dan potensial untuk dikembgangkan dapat diteliti secara ilmiah dan klinis sebelum musnah dan mengalami kepunahan.
17 Tentunya pasti ada beberapa bahan, obat baru yang dapat ditemukan, tetapi untuk mencapai hal itu kita terus berpacu paa waktu. Salah satu tanaman obat yang telah menjadi punah dalam zaman nenek moyang dulu adalah silphium (Ferula sp), sebuah obat untuk mengontrol kelahiran yang berniali tinggi pada zaman Romawi kuno.
Penggunaannya sebgai obat
kontrasepsi secara luas dan besar-besaran sehingga tanaman yang sulit dibudidayakan ini tidak terdapat lagi di daerah Meditierania dan di tempat lainnya setelah abad ke-3. Hal ini harus diterima sebgai pelajaran berharga bagi siapapun yang mencari bukti tentang manusia yang hanya mencari untung dari bahan tanaman. Dalam menghadapi masalah kita sendiri, kita harus selalu ingat untuk tidak merusak bahan-bahan yang banyak kita manfaatkan untuk mencapai kemajuan Tanaman telah banyak membantu kita dari sejak awal. Sulit membayangkan jika Farmasi atau obat-obatan tanpa glikosida digitalis, alkaloid opium, antibiotik tetrasiklin, bahkan antrakinon senna. Saelain itu, tanpa tanaman, tidak mungkin ada begitu bayak obat yang akan ditemukan. Inilah waktunya untuk mengungkapkan rasa berterimakasih kita dengan menolong tanaman agar dapat melansungkan hidpunya di dunia, dimana tanaman lebih dulu ada dibanding Homo sapiens. Jika kita gagal dalam perlindungan alam, maka baik Farmasi maupun kemanusiaan akan lenyap. Pertanyaan: 1. Tuliskan bagaimana istilah Farmakognosi muncul! 2. Jelaskan bagaimana revolusi hijau berperan dalam pengembangan obat alam! 3. Ceritakan perkembangan obat alam di AS dan Eropa! 4. Jelaskan masa depan obat alam!
