ISOLASI DAN IDENTIFIKASI TURUNAN SANTONTERPRENILASI GARCINIA CYLINDROCAPA (KOGBIRAT), ENDEMIK KEP. MALUKU

1

kayu batang. Pada tahun 2009 telah dilakukan isolasi

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI TURUNAN SANTONTERPRENILASI GARCINIA CYLINDROCAPA (KOGBIRAT), ENDEMIK KEP. MALUKU

Rosalina, R. dan Ersam, T. Jurusan Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 60111

Abstrak—Senyawa santon 1,6-dihidroksi-5metoksi-6ʹ,6ʹ-dimetil pirano-(2ʹ,3ʹ:3,4)-santon atau disebut 5-O-Methyl isojacareubin (1) telah berhasil diisolasi dari esktrak metanol kulit batang tumbuhan Garcinia cylindrocarpa. Proses pemisahan dilakukan dengan cara fraksinasi menggunakan kromatografi cair vakum (KCV), pemantauan dengan kromatografi lapis tipis (KLT) serta proses pemurnian dilakukan dengan metode rekristalisasi. Struktur senyawa yang telah dinyatakan murni ditentukan menggunakan data spektroskopi UV, IR, dan NMR. O

HO

O

OH

O

OMe

(1) Kata kunci Antimalaria, Santon, Clusiaceae, Garcinia cylindrocarpa

senyawa santon dari kulit batang tumbuhan ini, diperoleh dua senyawa baru yaitu 1,6dihidroksi-5,7-dimetoksi-(3ʹ,3ʹ:3,4) dimetilpiran santon (1),dan 1,6-dihidroksi-5-metoksi-(3ʹ,3ʹ :3:4) dimetilpiran-(7,8) furan santon (2) (Batlayar,2009). Selanjutnya penelitian dilakukan pada tahun 2011, diperoleh senyawa 1hidroksi-2,5,6,8-tetrametoksi (3ʹ,3ʹ:3,4) di-metil piran santon (3) yang juga berasal dari kulit batang (novita, 2011) dan dua senyawa baru dari kayu batang yaitu 1,3,5-trihidroksi-4-(3ʹmetil-3-butenil)-santon (4), dan 1,5-dihidroksi1ʹ,1ʹ,4ʹ-trimetil dihidrofuran (2ʹ,3ʹ,5ʹ,:2,3)-4-(3ʹʹhidroksi-3ʹʹmetilbutenil)santon (5) (mahmiah, 2011). Kelima senyawa ini dilaporkan memiliki aktifitas sebagai anti malaria. O

Corresponding Authors : [email protected]

O

OH

HO

HO

O

O

O

O OMe

OMe

I. PENDAHULUAN Garcinia cylindrocarpa, salah satu spesies Clusiaceae, merupakan spesies endemik yaitu spesies asli yang hanya bisa ditemukan di wilayah timur Indonesia, tepatnya berasal dari hutan Saumlaki kabupaten Maluku Tenggara Barat. Tumbuhan ini memiliki tinggi mencapai 15-20 meter, diameter batangnya sampai 20-30 cm, berdaun lebar, buahnya berkulit merah muda saat matang, dan rasanya masam (Batlayar, 2009). Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengisolasi senyawa aktif pada tumbuhan ini oleh kelompok Penelitian Aktifitas Tumbuhan ITS (PAKTI) dan beberapa senyawa fenolat terutama santonoid berhasil diisolasi dari bagian tumbuhan G. cylindrocarpa seperti pada kulit batang dan

OH

O

MeO

(2)

(1) OMe O

OH OMe

MeO

O

O

OMe

(3) O

O OH

O

OH

OH

OH

O

O OH

OH

(4)

(5)

Secara biogenesis senyawa-senyawa yang telah dilaporkan tersebut terbentuk melalui berbagai proses kimia seperti oksidasi, metilasi, prenilasi

2

dan siklisasi sehingga membentuk suatu pola tertentu yang memiliki keteraturan keteraturan struktur molekul berdasarkan gugus-gugus yang tersubtitusi pada kerangka dasar santon. (Peres, 1997). Perbedaan tersebut memperkaya keanekaragaman senyawa santon, hal tersebut mendasari dilakukannya penelitian lanjutan untuk mengisolasi senyawa-senyawa aktif yang terdapat pada G. cylindrocarpa karena masih terdapat kemungkinan untuk diperoleh senyawa santon lain dari bagian-bagian tumbuhan G. cylindrocarpa, dilihat dari kecenderungan jalur biosintesisnya. II. URAIAN PENELITIAN a. Bahan dan Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat gelas seperti gelas piala, pengaduk, erlenmeyer, gelas ukur, labu bundar, kaca arloji, corong, corong vakum, pipet tetes, pipet kapiler, pipet ukur, pinset, chamber kromatografi lapis tipis, dan botol vial. Peralatan untuk pemisahan yaitu seperangkat alat kromatografi cair vakum (KCV), peralatan penguapan (rotary evaporator Buchi R-11), pompa vakum, lampu ultra violet (UV) 254 nm dan 366 nm, neraca analitik, penguji titik leleh ( Melting Point Apparatus Fisher Jhons). Instrumen untuk elusidasi struktur yaitu spektrometer UV-VIS (Shimadzu 1700), Spektrofotometer FTIR Shimadzu 8400, 1H dan 13 C Spektrometer NMR (Agilent DD2 500 MHZ). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak metanol kulit batang tumbuhan Garcinia cylindrocarpa, berbagai macam pelarut yaitu n-heksan, kloroform (CHCl3), metilen klorida (CH2Cl2), etil asetat (EtOAc), dan metanol (MeOH). Bahan lainnya yaitu plat kromatografi lapis tipis aluminium silika gel Merck 60 F254:0,25 mm ukuran 20x20, silika gel 60 GF254 untuk kolom kromatografi, silika gel 60 (35-70 mesh ASTM) untuk impregnasi, penampak noda serium sulfat (Ce(SO4)2) 1,5 % dalam H2SO4 2N, TMS (standar dalam), pelarut aseton-d6. b. Prosedur Ekstrak metanol pekat dari kulit batang Garcinia cylindrocarpa (3 g) dilarutkan dalam metanol kemudian dilakukan uji kemampuan

pemisahan dengan kromatografi lapis tipis (KLT) menggunakan eluen tunggal dan campuran. Diperoleh eluen yang dapat memisahkan dengan baik yaitu n-heksana : etil asetat. Proses fraksinasi dilakukan dengan menggunakan 33,51 gram ekstrak metanol pekat yang kemudian dilarutkan dalam metanol dan diimpregnasi pada 75 gram silika. Disiapkan kolom KCV dengan menggunakan 200 gram silika kolom yang dipadatkan dalam kolom menggunakan pompa vakum setelah itu sampel diratakan diatas kolom. Elusi sampel dilakukan dengan eluen n-heksan : etil asetat sebanyak 5 x 300 ml untuk masing-masing eluen dengan peningkatan kepolarannya mulai dari n-heksan 100%, n-heksan:etil asetat (5%50%), hingga metanol 100%. Dihasilkan 30 vial yang kemudian dimonitoring dengan KLT menggunakan eluen n-heksan : etil asetat 30%. Vial dengan nilai RF yang sama digabungkan menjadi satu fraksi sehingga diperoleh 5 fraksi gabungan yaitu fraksi A, B (2,74 g), C(0,55 g), D(1,04 g), dan E(1,13 g). Pada fraksi A dihasilkan kristal jarum berwarna kuning yang kemudian disebut A1, kristal A1 kemudian disaring vakum, ditimbang dan di KLT sedangkan filtratnya didiamkan kembali. Diperoleh massa kristal A1 yaitu 172 mg dan dari analisis KLT didapatkan bahwa padatan sudah merupakan satu senyawa. Filtrat fraksi A yang didiamkan terbentuk kembali kristal berwarna kuning, disebut padatan A2 sebanyak 74 mg yang kemudian dimonitoring KLT dengan padatan A1 menggunakan eluen nheksan : etil asetat 30%. Kristal A1 dan A2 digabung berdasarkan informasi data KLT dan disebut senyawa (1). Proses pemurnian dilakukan dengan metode rekristalisasi menggunakan eluen n-heksan panas yang diteteskan sedikit demi sedikit hingga semua kristal larut lalu didinginkan sampai terbentuk kristal kembali kemudian disaring vakum. Untuk menguji kemurniaan kristal dilakukan uji KLT menggunakan tiga eluen yang berbeda kepolarannya yaitu menggunakan kloroform:metanol 1%, metilen klorida:metanol 5 % dan heksan:etil asetat 5% serta dilakukan pengukuran titik leleh. Massa kristal senyawa (1) yang diperoleh sebanyak 56mg berupa kristal jarum berwarna kuning, yang mempunyai titik leleh 195-196 °C. Struktur senyawa ditentukan menggunakan data

3

spektroskopi UV pada λ 200-400 nm, IR pada bilangan gelombang 400-4000 cm-1 dan 1H 13C NMR menggunakan pelarut aseton-d6. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Senyawa 1,6-dihidroksi-5-metoksi-(3ʹ,3ʹ : 3,4 dimetilpyrano) santon (1) dihasilkan dari fraksinasi ekstrak metanol kulit batang G. cylindrocarpa berupa kristal jarum berwarna kuning, titik leleh 195-196 °C ; UV λmaks (MeOH) nm: 277, 329 ; UV λmaks (MeOH+NaOH) nm: 364 ; IR νmaks (KBr) cm-1: 3305, 3100, 1651, 1606, 1581, 1450, 1392 ; 1H dan 13C NMR lihat pada Tabel 3.1. Senyawa (1) memiliki kerangka dasar santon yang dibuktikan dengan adanya pita spektrum UV pada λmaks 277 nm yang merupakan serapan dari adanya eksitasi elektron pada orbital ππ*, dimana eksitasi ini sangat khas terdapat pada ikatan rangkap terkonjugasi (C=C-C=C-) dalam sistim aromatik, dibuktikan pula terdapat serapan IR pada bilangan gelombang 1600-1450 cm-1 dan 3100 cm-1 yang menunjukkan vibrasi dari ikatan rangkap karbon hibridisasi sp2 (-C=C-) pada aromatik. Terdapat pula sistim heteroatom yaitu dari gugus karbonil pada kerangka dasar santon yang ditujukkan dengan adanya serapan UV pada λmaks 329 nm yang menunjukkan adanya eksitasi elektron dari orbital nπ*, yaitu eksitasi elektron bebas heteroatom ke ikatan rangkap terkonjugasi (– C=C-C=O), hal ini didukung pula dengan data spektrum IR yang memperlihatkan puncak pada 1651 cm-1 yang merupakan puncak serapan dari gugus karbonil (C=O) yang terkhelat dengan – OH. Pergeseran batokromik setelah penambahan NaOH mengindikasikan adanya gugus fenol terposisi para sehingga memperpanjang konjugasi dan mengakibatkan terjadi kesetimbangan keto enol, diperkuat pula pada data IR terdapat puncak pada 3305 cm-1 yang menunjukkan gugus hidroksi. O

O

+ NaOH OH

-

O

Subtituen metoksi, cincin pyran dan proton-proton aromatik diketahui berdasarkan spektrum 1H dan 13C NMR. Sinyal-sinyal 1H NMR pada Tabel 3.1 menunjukkan adanya 8

sinyal proton, gugus hidroksi yang terkhelat dengan karbonil ditunjukkan oleh sinyal singlet pada δH 13,43. Proton-proton cis-olifinik pada cincin pyran yang terikat pada kerangka dasar santon ditunjukkan dengan adanya kelompok sinyal dublet pada δH 6,65 (H-1ʹ,d,J=5), dan δH 5,70 (H-2ʹ,d,J=5), sedangkan dua proton aromatik yang berposisi orto diindikasikan berdasarkan sinyal doblet pada δH 6,98 (H-8,d, J=4,25), dan δH 7,77 (H-7,d, J=4,25), terdapat pula sinyal dari proton aromatik terisolasi pada δH 6,38 (H-2, s). Sinyal proton yang lain yaitu sinyal dari proton metoksi terdapat pada δH 3,99 (5-OMe, s) dan proton dari dua gugus metil yang terikat pada cincin pyran pada δH 1,45 (H4ʹ, H-5ʹ, s). Data-data tersebut membuktikan adanya kelompok proton yaitu proton hidroksi, satu gugus metoksi, cincin pyran, dua proton yang berposisi orto serta satu proton terisolasi. Spektrum 13C NMR memberikan informasi bahwa senyawa (1) memiliki sedikitnya 19 atom karbon. Pada pergeseran kimia δC 180,9 (C-9) merupakan sinyal dari karbon gugus karbonil, kemudian terdapat 5 karbon metin sp2 pada δC 95,7 (C-2), 114,9 (C7), 121,9 (C-8), 115,7 (C-1ʹ), 128,6 (C-2ʹ) yang menunjukkan karbon tersebut mengikat satu proton, yaitu proton pada cis-olifinik pada cincin pyran, dan tiga subtituen proton pada cincin aromatik, hal ini sesuai dengan data 1H NMR yang menunjukkan adanya lima subtituen berupa proton. Terdapat sembilan karbon kuartener sp2 δC 161,3 (C-1), 135,5 (C-5), 157,0 (C-3), 105,3 (C-4), 158,5 (C-4a), 157,7 (C-4b), 51,5 (C-6), 114,4 (C-8a), 103,5 (C-8b), satu karbon kuartener sp3 78,9 (C-3’), satu karbon metoksi pada 61,8 (C-5OMe), dua karbon metil pada 28,5 (C-4ʹ ,C-5ʹ). Untuk memastikan korelasi proton dengan karbon dimana proton tersebut terikat maka digunakan data korelasi HSQC. Dari data HSQC dapat diketahui bahwa dua proton metil berkorelasi ke δC 28,5 (C-4ʹ dan 5ʹ), proton metoksi ke δC 61,8 (C-5OMe), dua proton dari cincin pyran H-2’ dan H-1’ berkorelasi masing-masing ke δC 128,6 (C-2ʹ) dan δC 115,7 (C-1ʹ), proton-proton aromatik H-2 berkorelasi ke δC 95,7 (C-2), H-7 ke δC 114,9 (C-7), dan H-8 ke δC 121,9 (C-8), data korelasi dapat dilihat pada Tabel 3.1.

4

Tabel 3.1 δH dan δC senyawa 1,6-dihidroksi-5-metoksi-6ʹ,6ʹ-dimetil pirano-(2ʹ,3ʹ:3,4)-santon (1) dan (5) δH (1)

Posisi 1 2

13,43 (1H,s,-OH) 6,38 (1H, s)

δC

HSQC

(1)

161,3 (C-1) 95,7 (C-2)

(5)

161,3 95,7

164,2 99,4

3 4

157,0 105,3

161.2 102,1

4a 4b 5

158,5 157,7 135,5

153,0 147,0 133,5

6 7

151,5 114,9

152,7 113,9

121,9 114,4 103,5 180,9 115,7

117,5 114,6 103,5 181,4 115,9

6,98 (1H,d, J=4,25)

114,9 (C-7)

8 8a 8b 9 1’

7,77 (1H,d, J=4,25)

121,9(C-8)

6,65 (1H,d,J=5)

115,7 (C-1’)

2’ 3’

5,70 (1H,d,J=5)

128,6 (C-2’)

128,6 78,9

128,0 78,9

4’ 5’

1,45 (3H, s) 1,45 (3H, s)

28,5 (C-4’) 28,5 (C-5’)

28,5 28,5

28,3 28,3

5-OMe

3,99 (3H, s)

61,8 (C-2)

61,8

Dari hasil perbandingan δH dan δC senyawa (1) memiliki beberapa kesamaan dengan senyawa (5) (Rath, 1996), data perbandingannya dapat dilihat pada Tabel 3.1 pada kolom δC, senyawa (1) dan (5) memiliki δC yang mirip. Perbedaan kedua senyawa ini terletak pada cincin B, yaitu adanya gugus metoksi pada senyawa (1). Untuk menentukan posisi metoksi pada cincin tersebut, salah satunya dengan melihat dari data spektrum UV yang menunjukkan adanya sistem kesetimbangan keto-enol, dimana hal tersebut diakibatkan adanya gugus hidroksi pada posisi

para dari karbonil, sehingga gugus -OH dipastikan terdapat di posisi C-6, sedangkan proton berposisi orto terletak pada posisi C-7 dan C-8 yang didukung pula dengan kemiripan δC pada senyawa pembanding di posisi C-7 dan C8, dengan demikian gugus metoksi dipastikan terletak pada posisi C-5. O

HO

OH

O

O

O OMe

HO

OH

O

O OH

(1)

(5)

5

Berdasarkan data-data spektroskopi yang telah dianalisa sehingga struktur senyawa (1) yang telah berhasil diisolasi diyakini yaitu 1,6-dihidroksi-5-metoksi-6ʹ,6ʹ-dimetil pirano(2ʹ,3ʹ:3,4)-santon. IV. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terhadap kulit batang Garcinia cylindrocarpa, dihasilkan senyawa santon yaitu 1,6-dihidroksi-5-metoksi-6ʹ,6ʹ-dimetil pirano(2ʹ,3ʹ:3,4)-santon (1) berupa kristal jarum berwarna kuning sebanyak 56 mg. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof. Dr. Taslim Ersam selaku dosen pembimbing atas bimbingan, motivasi, dan nasehatnya, Andariyas Batlayar M. Si. untuk sampel tumbuhan yang diberikan, Prof. Yana Maolana Syah dan Ni Komang M.Si yang telah membantu dalam pengujian NMR di ITB, Sri Fatmawati M.Sc. Ph.D. atas saran-saran dan bantuannya dalam elusidasi struktur, dan semua rekan-rekan di kelompok riset kimia bahan alam dan sintesis atas dukungan dan masukanmasukan yang bermanfaat serta semua pihak lain baik secara langsung maupun tidak langsung berperan dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA Batlayar, A., 2009. “Kajian Kimiawi Santon dan Uji Antimalaria dari Kulit Batang Garcinia cylindrocarpa”. Tesis, Kimia FMIPA ITS, Surabaya. Goh, S. H., Jantan, I., Gray, A. I., and Wterman, p. G., 1992. “Prenylated Xanthones From Garcinia opuca”. Phytochemistry, 31(4), 1383-1386 Mahmiah, 2011. “Dua Senyawa Santon dengan Bioaktifitas antimalaria dari Kayu Batang Garcina cylindrocarpa Kosterm”. Tesis, Kimia FMIPA ITS, Surabaya. Novita, S., 2011. “Identifikasi Senyawa Santon yang Memiliki Bioaktifitas Antimalaria dari Kulit Batang Garcinia

cylindrocarpa”. Tesis, Kimia FMIPA ITS, Surabaya. Peres, V., Nagem, TJ., 1997. “Trioxygenated Naturally Occuring Xanthones”. Phytochemistry 44(2), 191-214. Rath, G., Potrerat, O., Mavi, S., Hostettmann, K., 1996. “Xanthones From Hypericum roeperanum”. Phytochemistry 43(2), 513-520.