Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang berbeda-beda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Senyawa ini juga tidak selalu dihasilkan, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik polinator, dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit sekunder digunakan organisme untuk berinteraksi dengan lingkungannya. Sebagian besar tanaman penghasil senyawa metabolit sekunder memanfaatkan senyawa tersebut untuk mempertahankan diri dan berkompetisi dengan makhluk hidup lain di sekitarnya. Tanaman dapat menghasilkan metabolit sekunder (seperti: quinon, flavonoid, tanin, dll) yang membuat tanaman lain tidak dapat tumbuh di sekitarnya.

Alkaloid merupakan sebuah golongan senyawa basa bernitrogen yang kebanyakan heterosiklik dan terdapat di tetumbuhan. Golongan alkaloid mempunyai peran dalam menghambat kerja enzim (mampu bersifat sebagai antibiotik).Antibiotik merupakan segolongan senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Penggunaan antibiotik khususnya berkaitan dengan pengobatan penyakit infeksi, meskipun dalam bioteknologi dan rekayasa genetika juga digunakan sebagai alat seleksi terhadap mutan atau transforman. Antibiotik bekerja seperti pestisida dengan menekan atau memutus satu mata rantai metabolisme, hanya saja targetnya adalah bakteri. Antibiotik berbeda dengan desinfektan karena cara kerjanya. Desifektan membunuh kuman dengan menciptakan lingkungan yang tidak wajar bagi kuman untuk hidup.

Cara yang ditempuh oleh antibiotik dalam menekan bakteri dapat bermacam-macam, namun dengan tujuan yang sama yaitu untuk menghambat perkembangan bakteri. Adapun salah satu antibiotik yang dibahas dalam makalah ini yaitu Kina yang merupakan suatu golongan alkaloid yang mempunyai sifat antipiretik (penawar panas) dan antimalaria.

Sejarah Penemuan KinaKina merupakan alkaloid ditemukan dalam kulit pohon cinchona. Kina telah digunakan untuk mengobati malaria (penyakit berulang yang ditandai dengan menggigil parah dan demam). Penemuan dari Kina 1400-an. Kina diambil dari sisi timur Pegunungan Andes. Bubuk kering kulit pohon kina (Quina) digunakan penduduk Indian Quechua Peru (asli Amerika Selatan) untuk mengobati demam, demam ini yang lebih dikenal dengan malaria. 1640: kina diperkenalkan di Kedokteran eropa: Countess Chinchon sembuh dari Malaria. Jesuit adalah yang pertama untuk membawa Kina ke Eropa. 1681: kina diterima sebagai Zat Antimalaria 1820: Sampel Kina diisolasi: Pelletier dan Caventou untuk menunjukkan kinin yang senyawa aktif terhadap malaria untuk Administrasi akurat dosis obat untuk pasien pabrik pertama ekstraksi kina di Paris 1849. Adolf Strecker mengidentifikasi rumus yang benar untuk kinin C20H24N2O2 1850-1908 Sejak itu, beberapa laboratorium dilakukan percobaan untuk memahami konektivitas dan mengidentifikasi kelompok-kelompok yang berbeda functionnal 1856 : Perkin mensintesis quinin 1908 : Rabe konektivitas Molekuler 1918 : Rabe Rekonstruksi Kina dari Quinotoxine 1944 : Woodward Sintesis Total Doering Formal 1970 : Hoffmann-La Roche Sintesis Total, Gates Sintesis Jumlah 1972 : Taylor Total Sintesis 1897 : Mass Spectrometry 1903 : Kromatografi 1912 : X-Ray Kristalografi 1945 : NMR 2001 : Stork Total Sintesis 2004 : Jacobsen dan Sintesis Total KobayashiTumbuhan Kina (Chincona sp.) merupakan bahan baku farmasi yang sangat dinilai dan terkenal luas sebagai salah satu jenis tanaman obat-obatan berkhasiat dan sudah lama digunakan sebagai obat anti malaria. Khasiat tanaman ini, sabagai anti malaria berasal dari senyawa alkaloid kuinina (alkaloid chincona) terutama senyawa kuinina (C20H24N2O2), kuinidina (isomer dari kuinina), sinkonina (C19H22N2O), dan sinkonidina (isomer dari sinkonina). Hampir keseluruhan bagian tanaman kina (akar, batang, daun, dan kulit) mengandung senyawa alkaloid kiunina tersebut dalam persentase yang berbeda.

Proses Sintesis KinaUpaya untuk mempertahankan kelestarian tanaman obat dan pemanfaatannya, yang seiring dengan perkembangan ilmu bioteknologi dicoba satu cara terbaru dalam memproduksi senyawa alkaloid sinkona dan turunannya dengan memanfaatkan mikroba endpfit yang hidup dalam tanaman tersebut. Mikroba enoifit adalah mikroba yang hidup di dalam tanaman sekurangnya selama periode tertentu dari siklus hidupnya dapat membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya.Meskipun penelitian mengenai endofitik telah telah dimulai sejak lama, tetapi penggunaan mikroba endofit untuk memproduksi senyawa bioaktif masih sedikit. Mikroba endofit diisolasi dari jaringan tanaman dan ditumbuhkan pada medium fermentasi dengan komposisi tertentu. Di dalam medium fermentasi tersebut mikroba endofit menghasilkan senyawa sejenis seperti yang terkandung pada tanaman inang dengan bantuan aktivitas enzim. Mikroba endofitik tumbuh dan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih lambat pada medium buatan daripada medium di dalam tanaman inangnya, oleh karena itu sangat penting untuk merancang media lokasi maupun pertumbuhannya yang sesuai.Kina disintesis dari triptofan melalui 16 tahap dengan menggunakan membutuhkan 16 enzim untuk menghasilkan Kina. Dalam proses sintesis perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Zat induser adalah suatu zat yang memiliki komponen nutrisi yang serupa dengan dengan tanaman inangnya dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa bioaktif sebagai hasil metabolisme sekunder.

Aplikasi KuininaKina akan menghambat proteolisis hemoglobin dan polimerase heme. Kedua enzim tersebut diperlukan untuk memproduksi pigmen yang dapat membantu mempertahankan hidup plasmodium tersebut. Kina akan menghambatan aktivitas heme polimerase tersebut sehingga terjadi penumpukan substrat yang bersifat sitotoksik yaitu heme. Sehingga menghambat sintesis protein, RNA dan DNA, maka akan mencegah pencernaan hemoglobin oleh parasit dan dengan demikian mengurangi suplai asam amino yang diperlukan untuk kehidupan parasit.

Kina merupakan alkaloid ditemukan dalam kulit pohon cinchona. Kina telah digunakan untuk mengobati malaria (penyakit berulang yang ditandai dengan menggigil parah dan demam). Klasifikasi Kina (Chinchona spp. )Divisi : SpermatophytaSub divisi : AngiospermaeKelas : MonocotyledonaeKeluarga : RubiaceaeGenus : ChinchonaSpesies : Chinchona spp.

Struktur Kina :

Senyawa KinaTumbuhan Kina (Chincona sp.) merupakan bahan baku farmasi yang sangat dinilai dan terkenal luas sebagai salah satu jenis tanaman obat-obatan berkhasiat dan sudah lama digunakan sebagai obat anti malaria. Pada struktur kinin terdapat 2 bagian yaitu cincin kinin dan kinolin (lihat stuktur kimia di atas). Pada cincin kinolin terdapat 2 atom C asimetrik sehingga produknya berupa campuran dengan struktur dalam ruang yang berebda. Khasiat tanaman ini, sabagai anti malaria berasal dari senyawa alkaloid kuinina (alkaloid chincona) terutama senyawa kuinina (C20H24N2O2), kuinidina (isomer dari kuinina), sinkonina (C19H22N2O), dan sinkonidina (isomer dari sinkonina). Hampir keseluruhan bagian tanaman kina (akar, batang, daun, dan kulit) mengandung senyawa alkaloid kiunina tersebut dalam persentase yang berbeda.

Asal TumbuhanKina merupakan tanaman obat berupa pohon yang berasal dari Amerika Selatan di sepanjang pegunungan Andes yang meliputi wilayah Venezuela, Colombia, Equador, Peru sampai Bolivia. Daerah tersebut meliputi hutan-hutan pada ketinggian 900-3.000 m dpl. Bibit tanaman kina yang masuk ke Indonesia tahun 1852 berasal dari Bolivia, tetapi tanaman kina yang tumbuh dari biji tersebut akhirnya mati. Pada tahun 1854 sebanyak 500 bibit kina dari Bolivia ditanam di Cibodas dan tumbuh 75 pohon yang terdiri atas 10 klon. Nama daerah : kina, kina merah, kina kalisaya, kina ledgeriana. Dari sekian banyaknya spesies kina di Indonesia, hanya 2 spesies yang penting yaitu C. succirubra Pavon (kina succi) yang dipakai sebagai batang bawah dan C. ledgriana (kina ledger) sebagai bahan tanaman batang atas..Klon-klon unggul yang dianjurkan adalah antara lain: Cib 6, KP 105, KP 473, KP 484dan QRC. C. calisaya Wedd. (kina kalisaya) juga banyak dikenal dan ditanam oleh masyarakat.Upaya untuk mempertahankan kelestarian tanaman obat dan pemanfaatannya, yang seiring dengan perkembangan ilmu bioteknologi dicoba satu cara terbaru dalam memproduksi senyawa alkaloid sinkona dan turunannya dengan memanfaatkan mikroba endpfit yang hidup dalam tanaman tersebut. Mikroba enoifit adalah mikroba yang hidup di dalam tanaman sekurangnya selama periode tertentu dari siklus hidupnya dapat membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya.Meskipun penelitian mengenai endofitik telah telah dimulai sejak lama, tetapi penggunaan mikroba endofit untuk memproduksi senyawa bioaktif masih sedikit. Mikroba endofit diisolasi dari jaringan tanaman dan ditumbuhkan pada medium fermentasi dengan komposisi tertentu. Di dalam medium fermentasi tersebut mikroba endofit menghasilkan senyawa sejenis seperti yang terkandung pada tanaman inang dengan bantuan aktivitas enzim. Mikroba endofitik tumbuh dan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih lambat pada medium buatan daripada medium di dalam tanaman inangnya, oleh karena itu sangat penting untuk merancang media lokasi maupun pertumbuhannya yang sesuai.Kina disintesis dari triptofan melalui 16 tahap dengan menggunakan membutuhkan 16 enzim untuk menghasilkan Kina. Dalam proses sintesis perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Zat induser adalah suatu zat yang memiliki komponen nutrisi yang serupa dengan dengan tanaman inangnya dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa bioaktif sebagai hasil metabolisme sekunder.

Efek FarmakologiKulit kina banyak mengandung alkaloid-alkaloid yang berguna untuk obat. Di antara alkaloid tersebut ada dua alkaloid yang sangat penting yaitu kinine untuk penyakit malaria dan kinidine untuk penyakit jantung. Manfaat lain dari kulit kina ini antara lain adalah untuk depuratif, influenza, disentri, diare, dan tonik.Kina akan menghambat proteolisis hemoglobin dan polimerase heme. Kedua enzim tersebut diperlukan untuk memproduksi pigmen yang dapat membantu mempertahankan hidup plasmodium tersebut. Kina akan menghambatan aktivitas heme polimerase tersebut sehingga terjadi penumpukan substrat yang bersifat sitotoksik yaitu heme. Sehingga menghambat sintesis protein, RNA dan DNA, maka akan mencegah pencernaan hemoglobin oleh parasit dan dengan demikian mengurangi suplai asam amino yang diperlukan untuk kehidupan parasit.

Senyawa : merupakan bentuk L-stereoisomer dari kuinidin.Asal tumbuhan : kulit pohon chincona

Efek farmakologis :#FARMAKOKINETIKKinin di absorbsi baik jika diberikan secara oral maupun intramuscular. Absorbsi secara oral terutama terjadi di usus halus dan mencapai 80%, walaupun pada pasien diare. Setelah pemberian secara oral, kadar kinin dalam plasma mencapai maksimum dalam waktu 3-8 jam, dan kemudian didistribusikan keseluruh tubuh. Farmakokinetik kinin dapat berubah sesuai dengan keparahan infeksi malaria. # FARMAKODINAMIKKinin bereaksi terutama melawan parasit malaria bentuk eritrositikaseksual dan memiliki efek minimal terhadap parasit di hepar. Seperti antimalaria lainnya, kinin juga membunuh bentuk seksual P.vivax, P.malariae dan P.ovale, namun tidak membunuh bentuk gametosit dewasa P.falciparum. kini juga tidak membunuh parasit malaria bentuk pre eritrositik. Mekanisme aksi kinin sebagai antimalaria yaitu melalui inhibisi detoksifikasi haem parasit dalam vakuola makanan, namun mekanismenya tidak jelas diketahui.

Quinin merupakan alkaloid penting yang dapat diperoleh dari kulit pohon sinkona atau kina dan termasuk golongan kuinolin methanol yang memiliki:1. Spektrum Afinitas Obata. Skizontosida darahQuinin aktif sebagai skizontosida darah terhadap semua jenis Plasmodium. Senyawa ini digunakan untuk kasus kegagalan pengobatan malaria tanpa dan dengan komplikasi.2. GametositosidaBersifat gametosida terhadap stadium gametosit P. vivax, P. malarie dan P. ovale. FarmakokinetikSetelah melewati lambung, kina dengan cepat dan sempurna diserap oleh usus halus, kemudian sebagian besar (sekitar 70%) beredar dalam bentuk basa yang terikat pada protein plasma. Konsentrai puncak dalam plasma dicapai dalam waktu 1-3 jam setelah dosis pertama. Kontraksi dalam eritrosit seperlima konsentrasi dalam plasma. Kina cepat melewati barrier plasenta dan dapat ditemukan dalam cairan serebropinal. Sebagian besar kina dimetabolisir di dalam hati dalam waktu 10-12 jam dan dieskresikan melalui urin.5. Toksisitas dan Efek SampingDosis tunggal > 3 g dapat menyebabkan timbulnya intoksikasi akut, didahului dengan gejala depresi sususnan saraf pusat dn kejang hingga kematian. Gejala lain yaitu hipotensi, cardiac arrest (gagal jantung) dan gangguan penglihatan hingga kebutaan.Pada pemakaian dosis harian, yaitu antara 600-1.500 mg akan menyebakan timbulnya beberapa gejala sebagai berikut:a. Sindrom Cinchonism: tinitus/telinga berdenging, gangguan pendengaran, serta vertigo/pusing. Gejala ini biasanya timbul pada hari kedua, walaupun demikian pengobatan harus tetap dilanjutkan.b. Gangguan pada jantung dan peredaran darah, gastrointestinal, serta sistem saraf pusat akibat akumulasi obat per oral atau pemberian per infus yang berleihan. Hipotensi berat juga dapat terjadi bila pasien diinjeksi terlalu cepat.Hipoglikemis terjadi pada infus kina, hal ini disebabkan obat akan menstimulasi sekresi insulin oleh sel pankreas terutama pada ibu hamil.Penanganan: Tidak ada zat penangkal bagi kina, sehingga penanganan dilakukan secara simptomatis.6. Kontra Indikasi: idiosinkrasi, riwayat black water fever.7. Interaksi OtotKina tidak boleh diberikan bersama dengan obat antimalaria lain, sperti amiodarane dan flecanide. Resiko aritmia ventrikuler meningkat jika diberi bersama dengan antihistamin seperti tefenadin, antipsitotik seperti pimozide dan thioridazine. Simetidin akan menghambat metabolisme kina. Rifampicin akan menurunkan konsentrasi plasma kina, sehingga akan meningkatkan angka kegagalan pengobatan.8. Formulasi Obata. Tablet berlapis gula, 222 mg kina sulfat.b. Injeksi: i ampul 2 cc kina dihidroklorida 255 setara dengan 500 mg.Contoh: Kina Sulfat haeptahidrat 2 mg/tablet salutKemasan: tube 10 tablet; dos 12 tablet; botol 1000 tablet.