JKK, tahun 2013, volume 2 (1), halaman 7-12
ISSN 2303-1077
ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA TRITERPENOID DARI FRAKSI KLOROFORM KULIT BATANG DURIAN KURA (D. testudinarum Becc.) Deny 1*, Rudiyansyah1, Puji Ardiningsih1 1 Program Studi Kimia, Fakultas MIPA Universitas Tanjungpura, Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi, *Email:
[email protected] ABSTRAK Satu senyawa pentasiklik triterpenoid (senyawa 1) telah diisolasi dari fraksi kloroform ekstrak EtOH kulit batang tumbuhan durian kura (D. testudinarum Becc.). Senyawa 1 berbentuk padatan amorf berwarna putih sebanyak 16,8 mg. Spektrum NMR-1H dari senyawa 1 (CD3OD, 500 MHz) menunjukkan geseran kimia pada H (ppm): 0,98 (H-23); 0,77 (H-24); 0,92 (H-25); 1,00 (H-26); 1,27 (H-27); 0,96 (H-29); 1,68 (H-30); 7,86 (17-CO2H); 3,48 (3-OH); 5,52 (H-12). Berdasarkan analisis data NMR-1H dan dibandingkan dengan data NMR-1H yang telah dilaporkan dalam literatur, senyawa tersebut dapat diusulkan sebagai asam oleanolat (Asam 3β-Hidroksiolean-12-en-28-oat). Kata kunci: D. testudinarum Becc., triterpenoid, asam oleanolat PENDAHULUAN
triterpenoid, lignan dan kumarin (Rudiyansyah and Garson, 2006; 2010, Saziati, 2010). Penelitian yang dilakukan terhadap beberapa spesies tumbuhan durian telah ditemukan golongan senyawa triterpenoid. Penelitian kulit batang spesies tumbuhan D. zibethinus telah diisolasi senyawa triterpenoid yaitu metil 27-O-cis-kaffeoilsilikodiskat, metil 27O-trans-kaffeoilsilikodiskat. Selanjutnya, dari kulit batang spesies D. kutejensis telah diisolasi senyawa asam 3β-O-trans-kaffeoil-2αhidroksiolean-12-en-28 oat dan asam 3β-Otrans-kaffeoil-2α-hidroksiurs-12-en-28-oat. Spesies dari kulit batang D. carinatus, diisolasi senyawa asam 3β-O-cis-kaffeoilbetulinat dan asam 3β-O-trans-kaffeoilbetulinat (Rudiyansyah and Garson, 2006; Rudiyansyah et al., 2010). Penelitian kandungan kimia khususnya senyawa triterpenoid dari tumbuhan D. testudinarum masih belum pernah dilakukan. Oleh karena itu, dilakukan penelitian terhadap kulit batang D. testudinarum dari fraksi kloroform. Hasil penelitian ini diharapkan dapat mengungkap kandungan senyawa metabolit sekunder untuk dapat menambah referensi baru mengenai senyawa triterpenoid yang terdapat pada durian.
Durian termasuk dalam genus Durio dari famili Malvaceae yang bernilai ekonomi karena menghasilkan buah yang melimpah (Uji, 2004). Selain menghasilkan buah, secara tradisional beberapa bagian dari tumbuhan durian dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat, seperti kulit batang durian hijau (D. oxleyanus) digunakan untuk mengobati penyakit malaria, kulit batang durian merah (D. griffitii) sebagai obat diare, dan kulit batang D. zibethinus sebagai antifertilitas (Michon and de Foresta, 1995; Uji, 2005; Nurliani dan Santoso, 2010). Uji bioaktivitas kandungan kimia dari kayu batang D. oxleyanus menunjukkan sitotoksik terhadap larva Artemia salina (Septiadi, 2010). Berdasarkan data di Herbarium Bogoriense, terdapat 28 jenis spesies durian (Durio spp), 19 spesies terdapat di Kalimantan, 7 spesies di Sumatera, dan di Jawa, Bali, Sulawesi serta Maluku, masing-masing hanya terdapat satu spesies (Uji, 2004; 2005). Empat belas dari 19 spesies durian di Kalimantan merupakan spesies yang endemik, salah satunya adalah durian kura (D. testudinarum Becc.). Durian kura mempunyai kelebihan dan keunikan, jenis ini merupakan satu-satunya spesies durian yang buahnya berada di pangkal batang dan hampir mendekati permukaan tanah serta memiliki rasa buah yang manis (Uji, 2005). Berdasarkan literatur, dari 28 spesies durian yang telah diketahui, baru 5 spesies yang telah dilakukan penelitian kandungan kimia terhadap spesies durian yaitu D. carinatus, D. kutejensis, D. zibethinus, D. oxleyanus dan D. affinis. Senyawa metabolit sekunder yang terkandung dalam durian terdiri dari golongan
METODOLOGI PENELITIAN Bahan Tanaman Bahan tanaman berupa kulit batang durian kura (D. testudinarum) berasal dari hutan Gurung Mali, Kecamatan Tempunak, Kabupaten Sintang, Kalimantan Barat. Sampel telah dilakukan determinasi spesies di Herbarium Bogoriense Pusat Penelitian Biologi-LIPI Cibinong pada
7
JKK, tahun 2013, volume 2 (1), halaman 7-12
ISSN 2303-1077
bulan Agustus 2011. Gambar 1 merupakan bagian dari tumbuhan D. testudinarum.
FeCl3 5% (dalam etanol) sehingga dihasilkan warna kuning, uji golongan triterpenoid dilakukan dengan menambahkan reagen LiebermanBurchard (H2SO4 pekat ditambah asetat anhidrat) menghasilkan warna spesifik merah jingga. Uji golongan fenol terhadap fraksi kloroform menunjukkan warna spesifik kuning kehijauan. Sedangkan, uji golongan triterpenoid dengan warna spesifik merah jingga. Fraksi etanol cokelat diuji golongan fenol dengan warna spesifik hijau tua dan uji golongan triterpenoid dengan warna spesifik cokelat.
(a)………… (b) (c) Gambar 1. (a) Bunga, (b) Daun, dan (c) Batang D. testudinarum
Pemisahan dan Pemurnian Senyawa Kromatografi cair vakum (KCV) Fraksi kloroform (17 g) difraksinasi dengan KCV menggunakan silika gel 60 F254 sebagai fasa diam. Sampel dielusi dengan kombinasi pelarut bergradien n-heksana:etil asetat (9:1), (7:3), (1:1), (3:7), (1:9), etil asetat:metanol (95:5), etil asetat 100% dan MeOH 100%, sehingga diperoleh 6 fraksi gabungan (DN1-DN6). Fraksi DN2 (1,7 g) dipilih untuk dilakukan pemurnian lanjutan dengan kromatografi kolom tekan (KKT).
Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan diantaranya: seperangkat alat gelas, alat evaporasi, kromatografi cair vakum (KCV), kromatografi lapis tipis (KLT), kromatografi kolom tekan (KKT) dan spektrometer NMR-1H JEOL JNM ECA-500 MHz. Bahan-bahan yang digunakan adalah berbagai jenis pelarut organik, pereaksi uji fitokimia, reagen serium sulfat 5%, plat KLT silika gel 60 F254, silika gel 60 (60-70 mesh), silika gel 60 (230-400 mesh), dan silika gel 60 GF254.
Kromatografi kolom tekan (KKT) Fraksi DN2 (1,7 g) difraksinasi dengan KKT I menggunakan kombinasi eluen bergradien dari hasil analisis KLT yaitu n-heksana:kloroform (2:8), n-heksana:kloroform (1:9), CHCl3 100%, kloroform:metanol (99:1), kloroform:metanol (98:2), kloroform:metanol (97:3) dan MeOH 100%, sehingga diperoleh 10 fraksi gabungan (DN2.1-DN2.10). Fraksi DN2.8 (0,11 g) diteruskan pada tahap KKT II, dielusi dengan eluen nheksana:kloroform (3:7), n-heksana:kloroform (2:8), CHCl3 100% dan kloroform:metanol (99:1), sehingga diperoleh 10 fraksi gabungan (E1-E10). Fraksi E10 (19,2 mg) di KKT III secara isokratik dengan eluen n-heksana:etil asetat (85:15), sehingga diperoleh 9 fraksi. Fraksi 5-9 digabung (senyawa 1) dan diperoleh 16,8 mg padatan amorf putih. Uji kemurnian dilakukan dengan KLT satu dimensi menggunakan kombinasi eluen n-heksana:etil asetat (8:2), n-heksana:aseton (8:2), kloroform:metanol (98:2), dan KLT dua dimensi dengan eluen n-heksana:etil asetat (8:2) yang menunjukkan kemurnian yang cukup tinggi.
Preparasi Sampel Kulit Batang Durian Kura Sampel kulit batang durian kura (D. testudinarum) dibersihkan dari jamur dan lumut, dipotong-potong kemudian dikeringkan dalam ruangan. Sampel yang telah bersih kemudian diserbukkan di Workshop of Wood Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura Pontianak. Maserasi dan Partisi Serbuk kulit batang durian kura 3 kg, dimaserasi selama 3x24 jam pada suhu kamar dengan etanol yang telah didestilasi. Maserat kemudian disaring, fitrat yang diperoleh diuapkan pelarutnya menggunakan rotary evaporator sehingga diperoleh 113 g maserat etanol. Maserat etanol dipartisi berturut-turut dengan n-heksana dan kloroform, sehingga diperoleh fraksi n-heksana, etanol, dan kloroform. Fraksi kloroform kemudian dipekatkan menggunakan rotary evaporator sehingga diperoleh 17 g fraksi kloroform.
HASIL DAN PEMBAHASAN Uji Fitokimia Uji fitokimia dilakukan terhadap masingmasing fraksi untuk mengidentifikasi golongan fenol dan triterpenoid. Pada fraksi n-heksana yang berwarna kuning ditambahkan reagen
Penentuan Golongan Senyawa Uji golongan senyawa fenol dilakukan dengan menambahkan FeCl3 5% ke dalam masing-masing fraksi n-heksana, kloroform dan
8
JKK, tahun 2013, volume 2 (1), halaman 7-12
ISSN 2303-1077
sinyal NMR-1H untuk senyawa triterpenoid terlihat dari sinyal-sinyal yang berhimpit pada daerah geseran kimia (H) di bawah 2 ppm untuk proton alifatik (CH3, CH2, dan CH) yang merupakan proton siklik dari kerangka dasar triterpenoid yang tidak terpisah dengan baik. Informasi yang diperoleh dari data spektrum NMR-1H senyawa 1 menunjukkan adanya 7 sinyal proton metil singlet masingmasing dengan integrasi 3H pada geseran kimia (H) (0,77 ppm; 0,91 ppm; 0,96 ppm; 0,98 ppm, 1,00 ppm 1,27 ppm dan 1,68 ppm), menunjukkan keberadaan proton metil yang terikat pada atom karbon dalam lingkungan kepolaran yang berbeda. Menurut Elya dkk, (2009) munculnya 7 puncak metil tersebut pada spektrum NMR-1H, merupakan ciri dari senyawa triterpenoid.
etanol. Pada fraksi n-heksana tampak warna kuning, sedangkan pada fraksi kloroform dan etanol ditandai dengan terbentuknya warna kuning kehijauan dan hijau tua yang menandakan bahwa hanya fraksi kloroform dan etanol kulit batang durian kura (D. testudinarum) mengandung senyawa-senyawa fenol. Uji golongan triterpenoid menggunakan reagen Liberman-Burchard. Pereaksi LibermanBurchard digunakan untuk identifikasi senyawa golongan triterpenoid dengan penampakan warna merah jingga dan steroid dengan warna hijau (Achmad, 2006). Pewarnaan yang ditimbulkan dari hasil uji fitokimia ekstrak nheksana dan kloroform menunjukkan reaksi positif adanya senyawa triterpenoid sedangkan pada fraksi etanol negatif dengan warna cokelat.
Gambar 2. Spektrum NMR-1H dari senyawa 1 Intensitas warna pada uji keberadaan senyawa triterpenoid kuat (lebih positif), hal ini menunjukkan bahwa senyawa terpenoid merupakan komponen utama dalam fraksi kloroform dan n-heksana, sedangkan pada fraksi etanol lebih positif golongan fenol. Semakin kuat intensitas warna yang terbentuk maka kuantitas senyawa yang ada pada fraksi tersebut semakin banyak (Cannel, 1998).
Gambar 3 menunjukkan pola gugus metil pada kerangka triterpenoid. 26
25
28
27 8
1
5
29
30 20
11
15
23
OH
Gambar 3. Gugus metil pada kerangka triterpenoid (Dewick, 2002) Sinyal pada daerah H 3,48 ppm merupakan sinyal khas untuk proton metin pada kerangka triterpenoid yang terikat pada atom C yang mengikat gugus hidroksi (OH). Sinyal khas ini untuk triterpenoid pentasiklik yang mengikat OH pada posisi C-3 (Muharni, 2010). Data sinyal spektrum NMR-1H senyawa 1 pada geseran kimia (H) 5,52 ppm menunjukkan proton olefin yang tersubsitusi pada cincin siklik. Sinyal-sinyal proton dari spektrum NMR-1H tersebut mengindikasikan bahwa senyawa 1 diduga merupakan suatu kerangka triterpenoid turunan olean-12-en yang tersubsitusi gugus hidroksi (OH) pada C-3.
Karakterisasi Struktur Senyawa Analisis spektrum NMR-1H terhadap senyawa 1 dilakukan untuk mengetahui gambaran berbagai jenis atom hidrogen dalam molekul. Spektrum NMR-1H dapat memberikan informasi mengenai lingkungan kimia atom hidrogen, jumlah atom hidrogen dalam setiap lingkungan, dan struktur gugus yang berdekatan dengan setiap atom hidrogen (Creswell et al., 2005). Hasil analisis data NMR-1H senyawa 1 pada Gambar 2 memperlihatkan sinyal karakteristik untuk senyawa triterpenoid. Menurut Muharni dan Elfita (2011), karakteristik khas pola
9
JKK, tahun 2013, volume 2 (1), halaman 7-12
ISSN 2303-1077
Berdasarkan data-data spektrum NMR-1H, kerangka struktur senyawa 1 memiliki kesamaan dengan senyawa olean-12-en dari senyawa golongan olean yang telah diisolasi oleh Rudiyansyah and Garson (2006), Huang et al., (2009), Suryati et al., (2010) dan Baek et al., (2010). Ciri-ciri dari golongan senyawa olean ditunjukkan dengan adanya proton olefin pada geseran kimia (H) 5,12-5,52 ppm dan adanya 7 proton metil singlet, sehingga diduga senyawa 1 termasuk senyawa olean-12-en.
dengan geseran kimia (H) senyawa 1. Hasil perbandingan geseran kimia (H) pada Tabel 1 dapat diketahui bahwa nilai geseran kimia (H) senyawa 1 memiliki banyak kesamaan dengan nilai pergeseran kimia dari senyawa triterpenoid pentasiklik asam oleanolat (3β-Hidroksiolean-12en-28-oat). Sehingga, struktur senyawa 1 disarankan sebagai asam oleanolat (Asam 3βHidroksiolean-12-en-28-oat).
Tabel 1. Perbandingan data spektrum NMR-1H senyawa 1 dengan asam 3β-O-trans-kaffeoil2αhidroksiolean-12-en-28-oat 2, asam maslinat 3, β-amirin 4, dan asam oleanolat 5.
H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2’ 5’ 6’ 7’ 8’
Senyawa 2 H (ppm)*
Senyawa 3 H (ppm)**
Senyawa 4 H (ppm)***
Senyawa 5 H (ppm)****
Senyawa 1 H (ppm)
2,00; 1,04 3,83 4,60 0,99 1,57; 1,46 1,54; 1,35 1,70 1,96 5,25 1,80; 1,07 1,99; 1,60 2,86 1,68; 1,13 1,38; 1,19 1,74; 1,54 0,89 (s) 0,94 (s) 1,05 (s) 0,84 (s) 1,18 (s) 0,90 (s) 0,94 (s) 7,04 6,77 6,94 7,55 6,31
1,30; 2,23 4,07 3,36 1,02 1,41; 1,53 1,32; 1,52 1,82 2,05; 2,05 5,45 1,22; 1,22 1,98; 1,98 3,27 1,30; 1,80 1,20; 1,45 1,82; 2,04 1,25 (s) 1,06 (s) 0,96 (s) 0,95 (s) 1,24 (s) 0,92 (s) 0,98 (s) -
1,67 1,60 3,21 0,75 1,52 1,54 1,53 1,90 5,12 0,99 (s) 0,78 (s) 0,95 (s) 1,00 (s) 0,91 (s) 0,79 (s) 0,86 (s) 1,06 (s) -
1,00; 1,52 1,17 3,44 0,84 1,38; 1,52 1,21; 1,33 1,68 1,22 5,50 1,80 1,92 3,31 1,32; 1,80 1,17; 1,41 1,80; 2,08 1,24 (s) 1,02 (s) 0,89 (s) 1,01 (s) 1,28 (s) 0,94 (s) 1,00 (s) -
1,00; 1,68 1,17 3,48 0,83 1,36 1,19; 1,30 1,68 1,19 5,52 1,90 1,91 2,88 1,32; 1,90 1,17; 1,36 1,90; 2,88 0,98 (s) 0,77 (s) 0,92 (s) 1,00 (s) 1,27 (s) 0,96 (s) 1,68 (s) -
Gugus Terkait CH OH/CH OH/CH CH CH CH ¤CH CH CH=CH CH CH CH CH CH CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Ar-H Ar-H Ar-H Ar-H Ar-H
Keterangan: *Rudiyansyah and Garson (2006); **Huang et al., (2009); *** Suryati et al., (2010); **** Baek et al., (2010).
SIMPULAN
Tabel 1 merupakan perbandingan pergeseran kimia (H) dari senyawa β-amirin, asam 3β-O-trans-kaffeoil-2α-hidroksiolean-12en-28-oat, asam maslinat dan asam oleanolat
Senyawa asam oleanolat (Asam 3βHidroksiolean-12-en-28-oat) berbentuk padatan
10
JKK, tahun 2013, volume 2 (1), halaman 7-12
ISSN 2303-1077
amorf putih (16,8 mg), telah diisolasi dari fraksi kloroform dengan perbandingan pergeseran kimia (H) spektrum NMR-1H dari senyawa 1 (CD3OD, 500 MHz) (ppm); 0,98 (H-23); 0,77 (H24); 0,92 (H-25); 1,00 (H-26); 1,27 (H-27; 0,96 (H-29); 1,68 (H-30); 7,86 (17-CO2H); 3,48 (3OH); 5,52 (H-12), dengan struktur sebagai berikut:
heksan Kulit Batang Tanaman Garcinia benthami, J. Makara Sains, 13: 9-12. Huang, Y., Aisa, H. A., Isaev, M. I., 2009, Isoprenoid of Euphorbia soraria, J. Chemistry of Natural Compounds, 45 (6):921-924. Michon, G., and de Foresta, H., 1995, The Indonesian Agroforest Model. Forest Resource Management and Biodiversity Conservation, in P. Halladay and D.A. Gilmour Eds, Conserving Biodiversity Outside Protected Areas. The role Of Traditional Agro- ecosystems, IUCN. Muharni., 2010, Triterpenoid Lupeol dari Manggis Hutan (Garcinia bancana Miq.), Penelitian Sains, 13: 41-45. Muharni dan Elfita., 2011, Triterpenoid β-Amirin dari Kulit Batang Garcinia bancana Miq., Penelitian Sains, 14: 30-32. Nurliani, A., dan Santoso, H. B., 2010, Efek Spermatisida Ekstrak Kulit Kayu Durian (Durio zibethinus Murr.) Terhadap Mortilitas dan Kecepatan Gerak Spermatozoa Manusia secara In Vitro, Sains dan Terapan Kimia, 4: 72. Rudiyansyah and Garson, M. J., 2006, Secondary Metabolites from the Wood Bark of Durio ziberthinus and Durio kutejensis, J. Nat. Prod, 69: 1218-1221. Rudiyansyah and Garson, M.J., 2010, Lignans and Triterpenoids from the Bark of Durio carinatus Mast and Durio oxleyanus Griff., J. Nat. Prod, 73: 1649-1654. Rudiyansyah, Lambert, L.K., and Garson, M.J., 2010, Conformational Studies and Proposed Biosyntesis of Lignan from Durio oxleyanus Griff (Bambacaceae), Ind. J. Chem., 10: 116-121. Saziati, O., 2010, Penentuan Struktur Senyawa Kumarin dari Fraksi Kloroform Kulit Batang Durian Burung (Durio affinis Becc.), Universitas Tanjungpura, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Pontianak, (Skripsi). Septiadi., 2010, Penentuan Struktur dan Uji Bioaktivitas Senyawa Metabolit Sekunder dari Fraksi Kloroform Kayu Batang Durian Hijau (Durio oxleyanus Giff., Universitas Tanjungpura, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Pontianak, (Skripsi). Suryati, Nurdin, H., Dachriyanus, and Lajis, M. N., 2010, Characterization Antibacterial Constituent from Ficus deltoideus Jack., Majalah Farmasi Indonesia, 21(2):134-138. Uji, T., 2004, Keanekaragaman Jenis, Plasma Nutfah dan Potensi Buah-buahan Asli
29
30 20
22
11
25 1
26
17
14
CO2 H 28
10
27
3 OH 24
23
Gambar 4. Asam 3β-Hidroksiolean-12-en-28-oat UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih disampaikan kepada staf LIPI serpong yang telah membantu pengukuran spektrum NMR-1H dan juga kepada staf herbarium Bogoriense Cibinong yang telah mengidentifikasi sampel tumbuhan yang digunakan dalam penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Achmad, S. A., 2006, Keanekaragaman Sumber Alam Hayati sebagai Sumber Senyawa Kimia yang Berguna, Makalah Seminar Nasional Kimia, 2 September 2006, Makasar; Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Negeri Makasar. Baek, M.Y., Cho, J. G., Lee, D. Y., Ahn, E. M., Jeong, T. S., and Baek, N. I., 2010, Isolation of Triterpenoids from the Stem Bark of Albizia julibrissin and Their Inhibitor Activity on ACAT-1 and ACAT-2, J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 53 (3): 310-315. Cannel, R. J. P., 1998, Method In Biotechnology: Natural Products Isolasi, Human Press Inc, Totowa New Jersey. Creswell, C. J., Runquist, O. A., dan Campbell, M. M., 2005, Analisis Spektrum Senyawa Organik, Edisi Ke-3, Kosasih, P. (Alih Bahasa), ITB, Bandung. Dewick, P. M., 2002, Medical Natural Products: A biosynthetic Approach, Second Edition, School of Pharmaceutical of Nottingham, UK. Elya, B., Koela, S., dan Hanafi, M., 2009, Senyawa Triterpenoid dari Ekstrak n-
11
JKK, tahun 2013, volume 2 (1), halaman 7-12
ISSN 2303-1077
Kalimantan, Herbarium Bogoriense, Bidang Botani, Pusat Penelitian Biologi- LIPI, Bio Smart, 6: 117-125. Uji, T., 2005, Keanekaragaman Jenis dan Sumber Plasma Nutfah Durian (Durio spp.) di Indonesia, Buletin Plasma Nutfah, 11: 28-33.
12
