Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, Vol. 16, No.2, 2011, halaman 203-208
ISSN : 1410-0177
PENETAPAN KADAR KUMARIN DARI KULIT MANIS (Cinnamomum burmanii Bl.) DENGAN METODA KROMATOGRAFI GAS Yulianis1, Adek Zamrud Adnan2, Deddi Prima Putra2 1 Dosen Prodi Farmasi STIKES Harapan Ibu Jambi 2 Dosen Fakultas Universitas Andalas Jambi
ABSTRACT The qualitative and quantitative analysis of coumarin in cinnamon (Cinnamomum burmanii Bl.) which are qualified in to AA, KA and KB has been done by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. Extraction of quality KB coumarin was carried out by soxchletation in hexane, dichloromethane and methanol. Meanwhile, quality AA and KA coumarins are soxchletated in methanol. The qualitative analysis using gas chromatographymass spectrometry with column BP-5 showed that hexane, dichloromethane and methanol extracts of qualified KB coumarin, as well as methanol extracts of qualified AA and KB only contain coumarin compounds, no other coumarin groups were found. From coumarin quantitative analysis by gas chromatography using BP-624 column and FID detector of methanol extracts obtained 1855.51 ppm (0.186%), 1915.75 ppm (0.192%), 9177.36 ppm (0,918%), for qualified KB, AA, and KA respectively. Key words : Coumarin, Cinnamomum burmanii Bl., Gas Chromatography PENDAHULUAN Tumbuhan kayu manis merupakan spesies dari genus Cinnamomum dengan famili Lauraceae, berupa tumbuhan berkayu yang umumnya dikenal sebagai rempahrempah (Syarif, 2006). Tumbuhan ini tersebar di Asia Tenggara, Cina dan Australia. True cinnamon, Cinnamomum zeylanicum dari Sri langka. Cassia cinnamon diperoleh dari sumber yang berbeda, misalnya Cinnamomum aromatica dari Cina dan Vietnam, C. tamala dari India dan Miyanmar (Burma) dan Cinnamomum burmanii berasal dari Indonesia, terutama daerah Sumatera dan Jawa (Ravindran, Babu, and Shylaja, 2004). Selain sebagai rempah, Cinnamomum burmanii Bl. umumnya digunakan secara tradisional untuk mengobati berbagai penyakit seperti diare, hipertensi, rematik, memar, sakit gigi, mengatasi rasa sakit
pada dismenorre dan amenorre, mengatasi kehilangan nafsu makan, malaria, karminatif dan sebagai flavour yaitu pemberi rasa dan aroma pada pengolahan makanan dan minuman (BPOM, 2006). Adanya kumarin dalam Cinnamomum burmanii Bl. memberikan isu negatif dalam perdagangan, karena adanya aktifitas biologis misalnya antikoagulan, yang untuk kebutuhan produk makanan dan minuman tidak diperlukan. Hal itu dapat memberikan dampak pada turunnya daya saing kayu manis di dunia. Keberadaan kumarin telah dilaporkan oleh Miller dkk. (1996) yang melihat perbedaan antara dua jenis cinnamon berdasarkan kandungan eugenol dan kumarin. Eugenol terdapat pada true cinnamon dan kumarin terdapat dalam cassia, sedangkan kumarin pada true cinnamon sangat sedikit (trace). Disamping itu Setyaji (2004) juga menemukan kumarin dalam Cinnamomum burmanii Bl. dengan metoda GC-MS dari 203
Yulianis., et al.
fraksi dietil eter, namun dari kedua penelitian tersebut tidak diketahui jenis mutu kayu manis yang digunakan. Hasil penelitian lain telah menemukan ada perbedaan kumarin berdasarkan umur dan mutu kayu manis dengan metoda HPLC (Putra et al. 2007). Dalam rangka pemanfaatan kayu manis yang maksimal sebagai bahan baku obat, kosmetik, zat tambahan makanan dan minuman, maka dilakukan suatu penentuan kualitas kayu manis berdasarkan kandungan senyawa di dalamnya. Analisa kandungan senyawa di dalam Cinnamon baik true cinnamon maupun cassia telah dilakukan dengan metoda GC oleh Miller dkk (1996) Setyaji, (2004). Dalam AOAC (1990) analisa kumarin dalam minuman beralkohol dilakukan dengan metoda GC. Metoda kromatografi gas merupakan metoda analisa yang cepat dengan sensitifitas yang tinggi. Berdasarkan latar belakang tersebut perlu dilakukan penelitian tentang analisa kumarin di dalam C. burmanii Bl. dengan metoda kromatografi gas untuk meneliti kadar kumarin dari beberapa jenis mutu Cinnamomum burmanii Bl. METODA PENELITIAN Alat Peralatan yang digunakan adalah seperangkat alat sokletasi (labu penampung 250ml, tempat selongsong, kondensor, heating mentle), kromatografi gas (GC) Shimadzu 17A, kromatografi gas-spektometri massa (GC-MS) Shimadzu 2010, grinder, oven Memmert, rotary evaporator, timbangan analitik, labu ukur, corong, gelas ukur, micro syringe 10µl, pipet, kertas saring, botol, vial dan tutup karet.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu manis (Cinnamomum burmanii Bl.) mutu AA, KA, KB, standar kumarin murni (unit Uji Andalas Farma UNAND), diklorometan (destilasi), metanol (destilasi), heksan (destilasi), metanol p.a (Merck). Metoda Ekstraksi A. Ekstraksi kumarin C. burmanii Bl. dengan pelarut yang berbeda Serbuk kayu manis 5 gram ditempatkan dalam kertas saring dan masukkan dalam tempat sampel pada tempat selongsong soklet, selanjutnya hubungkan tempat selongsong dengan labu yang telah berisi batu didih, kemudian 150 ml DCM ditambahkan ke dalam selongsong soklet sehingga pelarut mengalir melalui pipa kapiler selongsong ke labu penampung, kemudian selongsong dihubungkan dengan kondensor dan dialirkan air. Soklet dinyalakan pada suhu konstan (tanda 6,5 pada heating mentle (tanda antara 1-10). Ekstraksi dilakukan selama 6 jam. Ekstrak yang diperoleh disaring dengan kertas saring dan cuci kertas saring dengan pelarut, kemudian diuapkan dengan rotary evaporator sampai diperoleh ekstrak kental dan ditimbang sampai berat yang konstan. Ekstrak dilarutkan dengan metanol pa dan analisa dengan metoda kromatografi gas. Cara yang sama juga dilakukan ekstraksi dengan pelarut berbeda heksan dan metanol dan dianalisa dengan kromatografi gas. Prosedur masing-masing dilakukan 3 kali (untuk optimasi ini dilakukan terhadap mutu kayu manis KB). B. Ekstraksi kumarin dalam C. burmanii Bl. dengan mutu yang berbeda Dengan cara yang sama (prosedurA) dilakukan ekstraksi menggunakan pelarut 204
Yulianis., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
metanol terhadap mutu kayu manis lain KA dan AA.
kromatografi gas. Kromatografi gas beroperasi pada kondisi sebagai berikut : kolom BP-624, detektor FID, suhu injektor 200oC, suhu detektor 250oC, suhu kolom terprogram (suhu awal 80oC, suhu dinaikan 4oC/menit sampai 120oC, selanjutnya suhu dinaikan 10oC/menit sampai 240oC, pertahankan suhu akhir selama 5 menit), total flow 45ml/menit, velocity linear 60cm/detik, kolom flow 3,3ml/menit, split rasio 10:1, total press 204 kPa, kecepatan gas pembawa N2 33ml/menit, gas pembakar H2 dan udara.
Validasi Metoda A. Preparasi Standar Kumarin dan Kurva Kalibrasi B. Penentuan Limit Deteksi (LOD) dan Limit Kuantitatif (LOQ) C. Penentuan Presisi Sistem dan Presisi Metoda D. Akurasi dan Recovery Analisa Kumarin
Dari hasil kromatogram diperoleh luas area. Dengan menggunakan persamaan regresi linear dari kurva kalibrasi dapat dihitung kadar kumarin yang terkandung dalam sampel Cinnamomum burmanii Bl.
Hasil ekstrak ditimbang seksama 100mg, diencerkan dengan metanol p.a sampai 10 ml dalam labu terukur. Larutan uji diinjeksikan sebanyak 3µl ke dalam sistem
HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 2. Hasil validasi metoda kromatografi gas Linearitas & persamaa regresi
Sensitifitas
Presisi sistem
Presisi metoda
Y = -68088+2252,09X
LOD= 6,50µg/ml
RSD T retensi= 0,018%
RSD =0,43 %
(r) = 0,999
LOQ =55,01µg/ml
RSD kons. = 1,40 %
(intraday)
Akurasi dan recovery
107,49113,58% RSD = 2,94%
RSD = 0,42 % (interday)
Hasil validasi metoda kromatografi gas (tabel 2) sesuai dengan USP (2005). Analisis kadar kumarin dalam ekstrak dilakukan secara kromatografi gas. Kromatografi gas (GC) berfungsi untuk memisahkan berbagai senyawa kimia dari campuran yang masuk ke dalam sistem dan menentukan kuantitatif senyawa tersebut. Metode ini dapat digunakan untuk analisa senyawa yang mudah menguap dengan bobot molekul kecil. Berdasarkan hal
tersebut maka digunakan metoda GC untuk analisa kumarin didalam ekstrak kayu manis, kumarin diketahui senyawa yang sedikit menguap (semi volatile) dengan bobot molekul yang cukup kecil 146. Prinsip pemisahannya adalah afinitas berbagai komponen campuran pada fase diam cair, sedangkan fase gerak (gas) bermigrasi melalui sistem (Novotny). Hasil analisa kadar kumarin ekstrak C. burmanii Bl. berupa kromatogram yang 205
Yulianis., et al.
memperlihatkan luas area dengan waktu retensi yang sama dengan waktu retensi kumarin standar yaitu sekitar 24,6 menit. Dari kromatogram sampel dapat dihitung kadar kumarin dengan menggunakan persamaan regresi dari kurva kalibrasi standar. Kadar kumarin yang diperoleh dari ekstrak metanol dari mutu kayu manis KB, AA, dan KA masing-masing diperoleh: 1855,5ppm (0,186% b/b), 1915,8 ppm (0,192% b/b), 9177,4 ppm (0,918% b/b). Di dalam beberapa literatur menyebutkan kumarin lebih banyak terdapat pada cassia sedangkan di dalam true cinnamon sangat sedikit (trace), dan kadar kumarin di dalam cassia tersebut tidak lebih dari 0,45% (BPOM, 2006). Dari hasil yang diperoleh kadar kumarin <0,45% seperti yang disyaratkan adalah C. burmanii mutu AA dan KB, sedang KA > 0,45%. Sedangkan di dalam British Herbal Compendium (BHC), kandungan kumarin dari cassia bark (Chinese cinnamon) kadar kumarin 0,14-1,1%. Hasil yang diperoleh dari ke 3 mutu kayu manis tersebut <1,1%, hal ini masih memenuhi persyaratan. Dengan adanya kumarin dapat dibedakan anatara cassia dan true cinnamon dari kadarnya. Kadar kumarin pada true cinnamon lebih kecil dari cassia menurut Farmakope eropa <0,03%. Hasil yang diperoleh dari ke 3 mutu tersebut, jika dibandingkan dengan kadar kumarin yang ditentukan untuk true cinnamon, ke 3 hasil tersebut >0,03%. Jadi kadar kumarin C. burmanii lebih besar dari kadar true cinnamon. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kadar kumarin dari mutu kayu manis KB< AA
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
dari AA dan KB, dan disebutkan KA dan AA diperoleh dari batang, sedangkan KB diperoleh dari cabang karena lebih tipis. Juga disebutkan mutu kayu manis berdasarkan kadar minyak atsiri yang dikandung KB, AA dan KA masingmasing maksimal : 1,5 %, 1,75% dan 2%. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan kadar kumarin berbanding lurus dengan kadar minyak atsiri di dalam mutu kayu manis tersebut. Dalam hal ini semakin kecil kadar minyak atsiri semakin kecil pula kadar kumarin di dalamnya. Perbedaan kadar kumarin yang berbanding lurus dengan kadar minyak atsiri di dalam mutu kayu manis juga ditunjukkan oleh hasil penelitian Putra dkk (2007) terhadap analisis kandungan kumarin dari tipe/mutu kayu manis diperdagangan yang diperoleh kadar kumarin yang sangat bervariasi dari 27 ppm sampai lebih dari 5000 ppm. Sampel yang diteliti berasal dari beberapa daerah ada yang tidak teridentifikasi tipe/mutu kayu manis yang digunakan. Tetapi ada 3 tipe sampel diteliti berasal dari mutu KS, KA dan KTP, dari informasi yang diketahui KS dan KA memiliki ciri-ciri lebih tebal dari KTP sekitar 1,5-2,5 mm dan umumnya berasal kulit batang tumbuhan yang berumur lebih dari 10 tahun sedangkan KTP memiliki kulit paling tipis. Dari kadar minyak atsiri yang terkandung di dalam masing-masing mutu kayu manis diketahui KTP
signifikan antara KA menunjukan tumbuhan (kulit lebih muda lebih 206
Yulianis., et al.
kecil kandungan kumarinnya. Dari hasil penelitian ini dapat dimungkinkan bahwa akumulasi biosintesa kumarin terjadi pada bagian batang yang sudah berumur. Sebagaimana yang juga ditunjukkan oleh penelitian kandungan kumarin pada daun (Marlina, 2008), diperoleh pada daun muda lebih kecil kadar kumarinnya daripada daun tua. Dan hasil yang diperoleh dalam penelitian ini berbeda dengan hasil yang diperoleh Marlina (2008) bahwa dari kulit kayu manis kadar kumarinnya sangat sedikit (trace), hal tersebut banyak faktor yang mempengaruhinya dimungkinkan karena cara pengambilannya/panen atau selama proses pengeringan, yang diketahui kumarin pada tanaman dibiosintesa sebagai hasil hidrolisis enzim dan laktonisasi melalui kerusakan jaringan selama pemanenan dan pemprosesan (Dewich, 2005). Perbedaan hasil tersebut juga mungkin dikarenakan umur dari tumbuhan tersebut. Sehingga semakin tua bagian batang dan daun maka semakin besar akumulasi kumarin, akibat hasil proses biosintesa yang tersimpan didalam bagian tumbuhan tersebut. Kumarin Umumnya kumarin didistribusikan melalui semua bagian tamaman, terutama buah, akar, ranting dan daun. Kondisi lingkungan dan perubahan musim dapat mempengaruhi kandungan kumarin dalam tumbuhan (Paul, 2005). KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Penggunaan kondisi sistem kromatografi gas yang dilakukan adalah dengan kolom BP-624, detektor FID, dengan gas pembawa N2 33 ml/menit, telah dapat menganalisa kumarin dengan melakukan validasi metoda yang meliputi linearitas
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
2.
dengan koefisien korelasi mendekati 1 yaitu: 0,999, sensitifitas diperoleh LOD=16,50µg/ml dan LOQ=55,01µg/ml, presisi sistem RSD=1,40%, presisi metoda RSD=0,43%, akurasi dan recovery RSD= 2,94%. Hasil yang diperoleh memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh USP (2005), sehingga metoda GC cukup handal untuk analisa kumarin. Kadar kumarin dalam C. burmanii Bl. mutu AA, KA dan KB diperoleh masing-masing 0,192%, 0,918%, 0,186%. Hasil analisa statistik menunjukkan ada perbedaan (sangat bermakna pada P<0,01) kadar kumarin dari C. burmanii Bl. mutu KA, KB dan AA.
Saran Untuk peneliti selanjutnya disarankan menganalisa kumarin dari jalur biosintesa yang berbeda dari berbagai bagian tumbuhan kayu manis seperti buah, daun dan batang, dan dari geografis yang berbeda. DAFTAR PUSTAKA AOAC, (15th edition), 1990, List of Methods of Analysis for Beverage Alcohol, Official Methods of Analysis 976.12. Badan Standarisasi Nasional, SNI 2004, Casia Indonesia, RR SNI (Rancangan Revisi SNI 01-3395-2004. BPOM RI, 2006, Acuan Sediaan Herbal, Vol. II, Ed. 1, hal 37-44. BPOM RI,(a) 2006, Ekstrak Tumbuhan Obat Indonesia, Vol. 2, Jakarta Depkes RI, Dirjen POM, 2000, Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat, Jakarta.
207
Yulianis., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Dewich, P.M., 2005, Medicinal Natural Products A Biosynthetic Approach, Second edition, John Willey & Sons. Miller, K.G., Poole, C.F., Pawlowski, T.M.P., 1996, Classification of the Botanical Origin of Cinnamon by Solid-Phase Microextraction and Gas Chromatography, Chromatographia, 42, No.11/12, 639-646.
Ravindran, P.N., Babu, K.N., and Shylaja, M., 2004, Cinnamon and Cassia, the genus Cinnamomum, Volume 36, CRC PRESS, USA.
Paul, M., 2005, Medicinal Natural Products, A Biosynthetic Approach, second edition, John Willey & Sons, Ltd, 142-147.
The Merck Index,Ninth edition,1976, an Encyclopedia of Chemicals and Drugs, published by Merck & co, USA.
Putra, D.P., Bachtiar A., Nasrun dan Arbain, D., (Peneliti Mitra), 2007, Kajian Kandungan Kumarin pada Kayu Manis (Cinnamomum burmanii Bl.) Produk Eksport Sumatera Barat dan Kerinci, Pusat Studi Tumbuhan Obat Univeritas Andalas, KKP3T, Departemen Pertanian, RI.
USP 28, National Formulary 23, 2005, The United States Pharmacopeia, USP Convention inc.,Canada.
Setyaji, H., 2004, Identifikasi Senyawa Aktif dan Pengujian Sifat Antioksidan Ekstrak Kulit Kayu Manis (Cinnamomum burmanii), PPs UGM, Yogyakarta.
Syarif,R., 2006, Kayu Manis (Cassia vera) Penelitian dan Pengembangannya, Baristand.
208
