ISOLASI DAN IDENTIFIKASI GOLONGAN FLAVONOID DAUN DANDANG GENDIS (Clinacanthus nutans) BERPOTENSI SEBAGAI ANTIOKSIDAN
HENDRA RIZKI AKBAR
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010
ABSTRAK HENDRA RIZKI AKBAR. Isolasi dan Identifikasi Golongan Flavonoid Daun Dandang Gendis (Clinacanthus nutans) Berpotensi Sebagai Antioksidan. Dibimbing oleh DUDI TOHIR dan GUSTINI SYAHBIRIN. Isolasi dan identifikasi golongan flavonoid dalam penelitian ini diawali dengan mengesktrak serbuk daun dandang gendis (Clinacanthus nutans) dengan pelarut etanol 70%. Teknik ekstraksi yang digunakan adalah maserasi. Ekstrak etanol tersebut dipekatkan serta dihitung rendemen, uji fitokimia, dan uji golongan flavonoid. Ekstrak etanol dihidrolisis dan dipartisi dengan etilasetat kemudian difraksinasi dengan kromatografi kolom melalui proses elusi gradien antara campuran metanol:kloroform. Fraksi teraktif pada uji antioksidan dianalisis keberadaan gugus fungsinya dengan spektrofotometer FTIR (Fourier Transform Infrared). Dari etanol 70% menghasilkan rendemen 34.58%, uji fitokimia positif terhadap alkaloid, triterpenoid, dan flavonoid, uji golongan flavonoid positif terhadap flavon dan flavonol. Fraksi teraktif, yaitu fraksi 1 dengan nilai IC50 sebesar 48.42 mg/L, uji golongan flavonoid positif terhadap flavon dan flavonol, dan hasil analisis FTIR menunjukkan gugus fungsi O-H, C=O, C–O, C=C aromatik, dan C-H alifatik.
ABSTRACT HENDRA RIZKI AKBAR. Isolation and Identification of Flavonoids Group in Dandang Gendis (Clinacanthus nutans) Leaf Potentially as antioxidants. Supervised by DUDI TOHIR and GUSTINI SYAHBIRIN. Isolation of flavonoid was carried out by extracting the leaves of Dandang Gendis (Clinacanthus nutans) with 70% ethanol. Maceration was used as a method of extraction. The extract then was concentrated and calculated for its yield, phytochemical test, and flavonoid group test. The extract were hydrolysed and partitioned in ethyl acetate, then fractionated using column chromatography through gradient elusion process between a mixture of methanol:chloroform. Antioxidant test was conducted by FTIR (Fourier Transform Infrared) to analyze the functional groups present in the most active fractions. The 70% ethanol gave 34.58% yield. Phytochemical test was positive for alkaloids, triterpenoids, and flavonoids. Flavonoid group test was positive for flavon and flavonol. The most active fraction was fraction l with IC50 value of 48.42 mg/L, flavonoid group test was positive for flavon and flavonol, and FTIR analysis results showed the functional groups of O-H, C = O, C-O, aromatic C=C, and aliphatic C-H.
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI GOLONGAN FLAVONOID DAUN DANDANG GENDIS (Clinacanthus nutans) BERPOTENSI SEBAGAI ANTIOKSIDAN
HENDRA RIZKI AKBAR
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010
Judul : Nama : NIM :
Isolasi dan Identifikasi Golongan Flavonoid Daun Dandang Gendis (Clinacanthus nutans) Berpotensi Sebagai Antioksidan Hendra Rizki Akbar G44050050
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. Dudi Tohir, MS NIP. 19571104 198903 1 001
Dr. Gustini Syahbirin, MS NIP. 19600819 198903 2 001
Mengetahui Ketua Departemen,
Prof. Dr. Tun Tedja Irawadi, MS NIP. 19501227 197603 2 002
Tanggal
Lulus:
PRAKATA Segala puji syukur hadirat Allah SWT selalu penulis ucapkan atas rahmat, hidayah, dan ridho-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang dilaksanankan sejak bulan Mei hingga Desember 2009, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Shalawat serta salam selalu diucapkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, serta pengikut beliau hingga akhir zaman. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Drs. Dudi Tohir, MS dan Ibu Dr. Gustini Syahbirin, MS selaku pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, motivasi, dan pengarahan kepada penulis. Kepada Bapak, Ibu, Hesti, Heni, Lambang, Indah, Isti, Mas Eko, Mbak Eva, Mbak Herni, Mas Aju, Mbak Hera, dan Ayu penulis ucapkan terima kasih atas doa, dukungan, dan kasih sayangnya selama menempuh studi, penelitian, dan penyusunan karya ilmiah ini. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada Mbak Tuti, Bapak Sabur, Ibu Yeni, Ibu Aah, dan Bapak Eman atas bantuan, fasilitas, dan masukan yang diberikan. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada Bayu, Malia, Diah, Dian, Aulia, Vanny, Arum, Iwan, Dwi, Iqi, Lutfan, Dhian, Yogi, Ipul, Rita, Ratih, Galih, Akbar adjie, Wibi, Iqbal, Yoki, dan teman-teman kimia 42 atas bantuan, diskusi, saran, dan motivasi yang diberikan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi semua orang untuk dapat memajukan ilmu pengetahuan. Bogor, Januari 2010
Hendra Rizki Akbar
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 4 Maret 1987 dari Bapak Surachim dan Ibu Harmiasih. Penulis merupakan anak ketiga dari 4 bersaudara. Penulis menyelesaikan studi di SMU Negeri 55 Jakarta pada tahun 2005. Pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) pada Program Studi Kimia FMIPA melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif menjadi staf Pengembangan Kualitas Keprofesian Mahasiswa Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) dan staf Kajian Strategis dan Advokasi Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) FMIPA IPB pada tahun 2006/2007, menjadi Sekretaris Umum Imasika pada tahun 2007/2008 dan pada tahun 2008/2009 penulis menjabat sebagai Dewan Pengawas Imasika. Selain itu, penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Organik Mayor berbasis kompetensi pada tahun ajaran 2007/2008 dan 2008/2009; Kimia Organik Layanan untuk program studi Ilmu Teknologi Pangan dan Biokimia serta Kimia Organik Diploma III pada tahun ajaran 2008/2009; Kimia Dasar dan Kimia Pangan Diploma III pada tahun ajaran 2009/2010. Bulan Juli-Agustus 2008, penulis berkesempatan melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan di Balai Besar Padi Subang, Jawa Barat dengan judul Karakteristik Fisikokimia Beberapa Varietas Beras Aromatik Lokal.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... viii PENDAHULUAN .............................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... Dandang Gendis ............................................................................................. Ekstraksi ......................................................................................................... Flavonoid ....................................................................................................... Antioksidan .................................................................................................... Kromatografi Lapis Tipis ............................................................................... Spektrofotometri Inframerah..........................................................................
1 1 2 2 3 3 4
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ............................................................................................... Metode ...........................................................................................................
4 4
HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air .......................................................................................................... Ekstraksi ............................................................................................................ Isolasi Golongan Flavonoid .............................................................................. Aktivitas Antioksidan ....................................................................................... Golongan Flavonoid Fraksi Aktif ..................................................................... Analisis Spektrum Inframerah ..........................................................................
6 6 7 8 9 9
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ........................................................................................................... 10 Saran ................................................................................................................. 10 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 10 LAMPIRAN .......................................................................................................... 12
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Daun dandang gendis ............................................................................. Struktur 5 senyawa yang mengandung sulfur dari daun dandang gendis Struktur umum senyawa flavonoid ........................................................ Reaksi penangkapan radikal bebas DPPH ............................................. Uji kualitatif flavonoid ........................................................................... Uji kualitatif golongan flavonoid ........................................................... Uji kualitatif flavon ekstrak etilasetat .................................................... Kromatogram ekastrak etilasetat dengan eluen CHCl3:metanol (9:1) .. Kromatogram fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom ........................... Kromatogram 2 arah F1 ......................................................................... Spektrum inframerah F1 ........................................................................
1 2 2 3 6 7 8 8 8 9 9
DAFTAR TABEL Halaman 1 2 3 4 5 6
Uji kualitatif golongan flavonoid ........................................................... Uji fitokimia ekstrak etanol 70% ........................................................... Uji golongan flavonoid ekstrak etanol 70%........................................... Uji golongan flavonoid ekstrak etilasetat .............................................. Aktivitas antioksidan ............................................................................. Uji golongan flavonoid F1 .....................................................................
3 7 7 7 8 9
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 2 3 4
Bagan alir penelitian .............................................................................. Kadar air................................................................................................. Rendemen ekstrak kasar dan fraksi ........................................................ Uji aktivitas antioksidan..........................................................................
13 14 14 15
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
Bebagai jenis tumbuhan obat berada di Indonesia diketahui lebih dari 20.000 jenis tumbuhan obat tersebar di seluruh wilayah negara ini namun, baru 1.000 jenis tanaman telah terdata dan baru sekitar 300 jenis yang sudah dimanfaatkan untuk pengobatan secara tradisional. Terdapat beberapa tumbuhan yang mempunyai nama sama walaupun jenisnya berbeda. Hal tersebut dikarenakan beberapa tumbuhan belum teridentifikasi secara lengkap. Oleh sebab itu, perlu dikenalkan jenis-jenis tumbuhan obat berikut cara pemakaiannya supaya dapat digunakan sebagai bagian dari sistem pengobatan yang murah dan aman (Arief 2005). Penggunaan tanaman sebagai bahan obat tradisional memerlukan penelitian ilmiah untuk mengetahui kebenaran khasiatnya. Penggunaan tanaman sebagai obat dapat dijamin kebenarannya dengan didapatkannya data yang meyakinkan secara ilmiah (Widowati 1997). Dandang gendis (Clinacanthus nutans) merupakan tanaman semak belukar yang sering dijadikan sebagai tanaman pagar dan dikenal oleh masyarakat sebagai obat kencing manis, susah buang air kecil, dan disentri. Berdasarkan Suharty (2004) ekstraksi pendahuluan daun dandang gendis dengan berbagai pelarut menunjukkan bahwa ekstrak tersebut mengandung komponen dari golongan alkaloid, flavonoid, dan terpenoid. Salah satu kandungan kimia pada ekstrak dandang gendis, yaitu flavonoid diketahui mampu berperan sebagai senyawa yang dapat menangkap molekul radikal bebas atau sebagai antioksidan alami (Amic et al. 2003). Hal ini diperkuat pula melalui penelitian Sofyan (2008) yang menunjukkan uji fitokimia fraksi aktif ekstrak daun dandang gendis positif terhadap beberapa senyawa salah satunya adalah golongan flavonoid. Penelitian ini bertujuan mengisolasi senyawa flavonoid, uji aktivitas antioksidan, dan identifikasi golongan flavonoid yang terkandung dalam daun dandang gendis.
Dandang Gendis Dandang gendis merupakan tanaman semak belukar berbentuk perdu, dengan ciri fisik batangnya tegak dan tinggi kurang lebih 2,5 meter. Tanaman ini mempunyai batang yang beruas dan berwarna hijau. Daunnya mempunyai bentuk tunggal dan berhadapan satu sama lain. Panjang daunnya berkisar antara 8-12 cm, sedangkan lebar antara 4-6 cm. Daun tersebut berbentuk tulang menyirip dan berwarna hijau. Tanaman ini memiliki bunga yang tumbuh di ketiak daun dan di ujung batang. Mahkota daun berbentuk tabung dengan panjang 2-3 cm. Warnanya merah muda. Buah yang dihasilkan tanaman yang termasuk dalam famili Acanthaceae ini berwarna coklat dengan bentuk bulat memanjang (Kristio 2007). Secara taksonomi dandang gendis diklasifikasikan dalam kerajaan plantae, divisi spermatophyta, sub divisi angiospermae, famili Acanthaceae, genus Clinacanthus, dan spesies Clinacanthus nutans (Gambar 1).
Gambar 1 Daun dandang gendis. Dandang gendis merupakan tanaman yang dikenal oleh masyarakat sebagai obat diabetes, susah buang air kecil, dan disentri. Ekstrak etanol dari daun tanaman Clinacanthus lain dengan subspesies berbeda, yaitu Clinacanthus siamensis juga disebutkan memiliki potensi sebagai antimalaria dan antimikroba didapatkan dua senyawa, yaitu trans-3-metilsulfonil-2propenol dan trans-3-metilsulfinil-2propenol (Pittaya et al. 2003). Hasil penelitian Teshima et al. (1997) mendapatkan 6 senyawa dalam daun dan batang dandang gendis dari hasil ekstraksi dengan menggunakan pelarut n-butanol di antaranya C-glikosil flavon, viteksin, isoviteksin, shaftosida, isomolupentin 7-Oß-glukopiranosida, dan orientin sedangkan
2
dari penelitian lanjutan yang masih dilakukan oleh Teshima diperoleh 5 senyawa (Gambar 2) yang mengandung sulfur dengan rumus struktur diantaranya C10H18O8S, C10H18O7S, C12H21NO8S, C10H18O8S, dan C10H18O8S.
Flavonoid Flavonoid merupakan kelompok senyawa fenol terbesar yang terdapat di alam. Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu, biru, dan kuning yang ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan. Flavonoid memiliki kerangka dasar 15 atom karbon, terdiri dari dua cincin benzena yang dihubungkan oleh rantai linear tiga karbon dan dapat dinyatakan ke dalam konfigurasi C6-C3-C6 (Gambar 3).
Gambar 3 Struktur umum senyawa flavonoid.
Penggolongan Jenis Flavonoid
Gambar 2 Struktur 5 senyawa yang mengandung sulfur dari daun dandang gendis
Ekstraksi Ekstraksi senyawa aktif dari tanaman obat adalah pemisahan secara fisik atau kimiawi dengan menggunakan cairan atau padatan dari bahan padat. Metode ekstraksi yang digunakan pada penelitian ini, yaitu metode ekstraksi maserasi dengan menggunakan etanol sebagai larutan pengekstrak (Pittaya et al. 2003). Metode ekstraksi maserasi digunakan untuk mengekstrak suatu komponen kimia yang tahan panas maupun tidak. Kekurangan dari metode ini, yaitu diperlukan waktu yang lama dan banyak menggunakan larutan pengekstrak. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah selektivitas, kemampuan pengekstrak, toksisitas, kemudahan untuk diuapkan, dan harga pelarut.
Flavonoid dalam tumbuhan terdapat sebagai campuran, seringkali terdiri atas flavonoid yang berbeda golongan. Penggolongan jenis flavonoid (Tabel 1) didasarkan pada sifat kelarutan dan reaksi warna. Flavonoid merupakan senyawa polar karena memiliki sejumlah gugus hidroksil yang tidak tersubtitusi. Pelarut polar seperti etanol, metanol, etilasetat, atau campuran dari pelarut tersebut dapat digunakan untuk mengekstrak flavonoid dari jaringan tumbuhan (Rijke 2005). Flavonoid mengandung sistem aromatik yang terkonyugasi sehingga menunjukkan pita serapan kuat pada daerah spektrum UV dan spektrum tampak (Markham 1988). Pemeriksaan pendahuluan golongan flavonoid dilakukan dengan pereaksi spesifik. Reaksi yang terjadi antara pereaksi spesifik dan suatu golongan flavonoid akan menghasilkan warna tertentu.
