perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ISOLASI, IDENTIFIKASI, DAN PENENTUAN BOBOT MOLEKUL SENYAWA A1 SANTON DARI KULIT AKAR NYAMPLUNG (CALOPHYLLUM INOPHYLLUM LINN.)
Disusun oleh :
MAULIA WARDANI M 0306010
SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user
Januari, 2012
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PENGESAHAN
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta Telah Mengesahkan Skripsi Mahasiswa:
Maulia Wardani M0306010, dengan judul “Isolasi, Identifikasi, dan Penentuan Bobot Molekul Senyawa A1 Santon dari Kulit Akar Nyamplung (Calophyllum Inophyllum Linn.)” Skripsi ini dibimbing oleh: Pembimbing I
Pembimbing II
M. Widyo Wartono, M.Si
Soerya Dewi Marliyana, M.Si
NIP. 19760822 200501 1001
NIP. 19690313 199902 2001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada: Hari
: Selasa
Tanggal
: 31 Januari 2012
Anggota Tim Penguji: 1. Dr. Eddy Heraldy, M.Si
1.............................
NIP. 19640305 200003 1002 2. Ahmad Ainurofiq, M.Si., Apt
2..............................
NIP. 19780319 200501 1003
Disahkan Oleh Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Eddy Heraldy, M.Si commit to200003 user 1002 NIP. 19640305 ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “ISOLASI, IDENTIFIKASI, DAN PENENTUAN BOBOT MOLEKUL SENYAWA A1 SANTON DARI KULIT AKAR NYAMPLUNG (CALOPHYLLUM INOPHYLLUM LINN.)” adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 31 Januari 2012
MAULIA WARDANI
commit to user iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ISOLASI, IDENTIFIKASI, DAN PENENTUAN BOBOT MOLEKUL SENYAWA A1 SANTON DARI KULIT AKAR NYAMPLUNG (CALOPHYLLUM INOPHYLLUM LINN)
MAULIA WARDANI Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK Penelitian ini dilakukan untuk mengisolasi dan membuktikan struktur senyawa A1 santon dari kulit akar tumbuhan nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.). Ekstrak metanol pekat difraksinasi menggunakan KVC (silika gel 60 G), pemurnian menggunakan kromatografi kolom dengan sephadex LH-20. Senyawa hasil isolasi dikarakterisasi dengan spektroskopi UV, IR, dan 1H NMR. Data dibandingkan dengan data yang telah dilaporkan sebelumnya dan bobot molekul dianalisis dengan LC-MS. Dari hasil analisa data diperoleh senyawa A1 santon dengan rumus molekul C23H22O5 dan bobot molekul 378.1345 Da. Kata Kunci : Callophyllum inophyllum Linn., Kulit akar, bobot molekul, dan A1 santon
commit to user iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ISOLATION, IDENTIFICATION, AND DETERMINATION OF A MOLECULAR WEIGHT A1 XANTHONE FROM ROOT BARK OF NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum Linn)
MAULIA WARDANI Department of Chemistry. Mathematic and Science Faculty. Sebelas Maret University
ABSTRACT This research was done to isolate and prove the structure of A1 xanthone from root bark of nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.). Methanol extract was fractionated using VLC (silica gel 60 G), purification using column chromatography with Sephadex LH-20. Isolation of compound was characterized by UV, IR, and 1H NMR spectroscopy. Data was compared with the previously reported data and molecul weight was analyzed by LC-MS. This compound was identified as A1 xanthone with molecular formula C23H22O5 and molecular weight of 378.1345 Da. Keywords : Callophyllum inophyllum Linn., Root bark, molecular weight, and A1 Xanthone
commit to user v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO Sesungguhnya setiap kesulitan tersimpan hikmah dan sesudahnya pasti ada kemudahan, karenanya bersabarlah karena sabar itu indah. Allah tidak membebani seseorang, melainkan sesuai dengan kesanggupannya. (QS. Al-Baqarah : 286) Pengalaman pahit adalah jalan menuju kedewasaan, kalau kita berhasil melewatinya maka hal-hal yang menakjubkan akan muncul. (Aya Kito) Pahitnya kehidupan seperti pengaruh garam. Besar kecilnya penderitaan tergantung pada wadah dimana kita meletakkannya. Jadi, bila kau merasa menderita maka lapangkanlah dada. Berhenti menjadi gelas, jadilah kau telaga. (Anonim) Akan ada suatu saat pada setiap kehidupan manusia, kapan mereka harus memutuskan. Apakah akan mengikuti apa yang mereka inginkan dalam kehidupannya, atau mengikuti apa yang diinginkan orang lain untuk kehidupannya. (Chris Widener) Aku tidak akan menyerah demi melihat orang yang kucintai tersenyum dan akan kujaga senyuman itu selama hidupku. (Paya)
commit to user vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Karya kecil ini kupersembahkan untuk : Bapak dan Mamah tercinta atas doa yang tak pernah putus, dukungan yang tak pernah surut, dan kepercayaan yang tiada henti. Bagas Anzas Kara atas dorongan semangat yang membuat kakakmu ini selalu dapat bangkit dan bangkit lagi. Bapak Sutarjo, Ibu Misri , Nurul Fariana dan Abu Bakar Sidiq atas kesediaannya menjadi keluarga bagiku. commit to Para user Pembaca semoga dapat bermanfaat. vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan skripsi yang berjudul “Isolasi, Identifikasi, dan Penentuan Bobot Molekul Senyawa A1 Santon dari Kulit Akar Nyamplung (Calophyllum Inophyllum Linn.)” ini banyak pihak yang telah membantu. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Dr. Eddy Heraldy, M.Si selaku ketua jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 2. M. Widyo Wartono, M.Si selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan dan kesabaran selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. 3. Soerya Dewi Marliyana, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahannya. 4. Prof. Dra. Neng Sri Suharty, MS, PhD, selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan arahannya. 5. I.F. Nurcahyo, M.Si., selaku Ketua Laboratorium Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret. 6. Seluruh Dosen di Jurusan Kimia, Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret atas ilmu yang berguna dalam menyusun skripsi ini. 7. Para Laboran di Laboratorium Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret atas bantuan dan kerjasama yang baik. 8. Sahabat-sahabatku; Teguh Budi Haryanto, Rahma Yulmi Ahtika dan Risqi Karlina atas segala motivasi, dukungan dan bantuan yang mengalir selama ini. 9. Sahabat-sahabat ajaibku; Cupu, Ndut Umma, Ah Toon, dan Bibi’. Bahagia dapat mengenal kalian dan terima kasih telah menjadi pelipur dukaku selama ini. commit to user viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10. Muhammad Faizul Umam, teman-teman kost Barokah Permai (termasuk Nopi dan Ma’ruf) serta teman-teman kost Virgo (terutama Rizqi dan Icha). Terima kasih atas bantuannya selama ini. 11. Teman-teman kimia angkatan 2006 yang tidak mungkin disebutkan satu persatu, serta kakak
dan
adik
tingkat
atas
semua dukungan
dan
persahabatannya selama ini. 12. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT membalas segala bantuan dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak dalam rangka untuk menyempurnakan skripsi ini. Akhirnya penulis berharap, semoga karya kecil ini dapat memberikan manfaat bagi ilmu pengetahuan dan bagi pembaca.
Surakarta, 31 Januari 2012
Maulia Wardani
commit to user ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ..............................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................
ii
HALAMAN PERNYATAAN ...............................................................................
iii
HALAMAN ABSTRAK ........................................................................................
iv
HALAMAN ABSTRACT ........................................................................................
v
HALAMAN MOTTO .............................................................................................
vi
PERSEMBAHAN ...................................................................................................
vii
KATA PENGANTAR ............................................................................................
viii
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ...................................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..............................................................................
1
B. Perumusan Masalah .....................................................................................
2
1. Identifikasi Masalah .............................................................................
2
2. Batasan Masalah ...................................................................................
3
3. Rumusan Masalah ................................................................................
3
C. Tujuan Penelitian .........................................................................................
3
D. Manfaat Penelitian .......................................................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................
4
A. Tinjauan Pustaka ..........................................................................................
4
1. Tumbuhan Nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn) ......................
4
2. Metode Isolasi dan Pemurnian Tumbuhan ...........................................
10
3. Spektroskopi .........................................................................................
12
B. Kerangka Pemikiran .....................................................................................
20
C. Hipotesis .......................................................................................................
20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................................................. .
21
A. Metode Penelitian ......................................................................................... commit to user
21
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
B. Tempat dan Waktu Penelitian .......................................................................
21
C. Alat dan Bahan yang Digunakan ..................................................................
21
1. Alat .........................................................................................................
21
2. Bahan ......................................................................................................
22
D. Prosedur Penelitian .......................................................................................
22
E. Bagan Alir Cara Kerja ..................................................................................
24
F. Teknik Analisis Data ....................................................................................
25
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................ .
26
A. Isolasi dan Pemurnian Senyawa dari Kulit Akar C. Inophyllum ..................
26
B. Elusidasi Senyawa Hasil Isolasi .................................................................... 29 1. Analisis data UV ....................................................................................
29
2. Analisis data IR ...................................................................................... 30 3. Analisis data 1H NMR ...........................................................................
31
4. Analisis data LC-MS .............................................................................. 34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. .. 37 A. Kesimpulan .................................................................................................... 37 B. Saran .............................................................................................................. 37 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. .. 38 LAMPIRAN .............................................................................................................. 41
commit to user xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Karakteristik tanaman .................................................................................
4
Tabel 2. Serapan yang spesifik pada spektra IR berdasarkan gugus fungsional ......
14
Tabel 3. Pergeseran kimia 1H yang khas .................................................................
15
Tabel 4. Data IR hasil isolasi dan senyawa A1 santon .............................................
31
1
Tabel 5. Jenis proton pada data H NMR senyawa hasil isolasi ..............................
32
Tabel 6. Data 1H NMR hasil isolasi dengan senyawa A1 santon ............................
35
commit to user xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tumbuhan Nyamplung .........................................................................
4
Gambar 2. Kerangka Dasar Senyawa .....................................................................
6
Gambar 3. Turunan santon pada bagian heartwood C. inophyllum .......................
6
Gambar 4. Turunan santon pada bagian heartwood akar C. inophyllum ...............
6
Gambar 5. Turunan santon pada kulit batang C. inophyllum .................................
7
Gambar 6. Turunan santon pada ranting C. inophyllum .........................................
8
Gambar 7. Turunan santon pada kulit akar C. Inophyllum .....................................
9
Gambar 8. Senyawa inosanton dan A1 santon .......................................................
9
Gambar 9. Sistem AMX dan ABX .........................................................................
16
Gambar 10. Skema time-of-flight spektrometer massa ..........................................
19
Gambar 11. Kromatogram hasil kromatografi vakum cair .....................................
27
Gambar 12. Perbandingan Rf fraksi A–G dan Rf A1 Santon (X) ..........................
28
Gambar 13. Kromatogram hasil kromatografi sephadex I .....................................
28
Gambar 14. Kromatogram hasil kromatografi sephadex II ....................................
29
Gambar 15. Kromatogram fraksi B5, B6, Bc dan Bd ...............................................
29
Gambar 16. Kromatogram KLT dengan variasi eluen berbeda ..............................
30
Gambar 17. Hasil analisis UV A1 santon ...............................................................
31
Gambar 18. Spektrum analisis IR A1 santon ..........................................................
32
Gambar 19. Spektrum 1H NMR A1 santon ............................................................
33
Gambar 20. Perbesaran spektrum 1H NMR ............................................................
34
Gambar 21. Spektrum LC-MS A1 santon ...............................................................
36
commit to user xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Spektrum 1H NMR perbesaran pada δH 13,00-1,00 ppm ...................
42
Lampiran 2. Spektrum 1H NMR perbesaran pada δH 8,00-4,00 ppm .....................
42
Lampiran 3. Spektrum 1H NMR perbesaran pada δH 4,70-3,60 ppm .....................
43
Lampiran 4. Data analisis LC-MS ...........................................................................
43
commit to user xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Indonesia merupakan negara kepulauan dengan berbagai macam flora hayati yang memiliki potensi besar dalam bidang kesehatan, pertanian, dan industri. Nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.) merupakan salah satu jenis tumbuhan kehutanan yang mempunyai banyak kegunaan baik dari kayu maupun buahnya. Nyamplung termasuk dalam genus Calophyllum dari family Clusiaceae yang mempunyai sebaran cukup luas di dunia. Penyebaran pohon nyamplung paling umum berada di daerah Asia tropis. Tanaman ini banyak tumbuh di sepanjang daerah tropis, termasuk pulau-pulau Pasifik Selatan dan Tengah, Kepulauan Hawaii, dan pulau-pulau Karibia (Allen, 1989). Nyamplung juga dapat tumbuh subur di Indonesia, seperti Sumatera, Jawa, Maluku, Nusa Tenggara, Sulawesi, dan Bali. (Heyne, 1987) Genus Calophyllum terdiri dari 180–200 spesies berbeda yang terkenal kaya akan senyawa bioaktif. Genus Calophyllum memiliki aktivitas sitotoksik, anti-HIV, anti-tumor, antimalaria, dan antibakteri (Su, 2008). Kelompok senyawa bahan alam yang telah diisolasi dari tumbuhan genus Calophyllum cukup beragam, seperti golongan santon, benzodipiranon, kumarin, flavonoid dan triterpenoid. Salah satu spesies dari genus Calophyllum adalah Calophyllum inophyllum Linn. Penelitian yang telah dilakukkan pada spesies C. inophyllum seperti senyawa turunan kumarin menunjukkan anti-HIV (Patil, 1993), aktivitas sitotoksik dan antimikroba (Yimdjo, 2004) dan antitumor (Itoigawa, 2001); aktivitas anti-HIV (Laure, 2008). Senyawa turunan santon menunjukkan aktivitas antimikroba (Yimdjo, 2004); antitumor (Noldin, 2006); antivitas sitotoksik (Dai, 2010). Isolasi dan elusidasi struktur dua senyawa santon dari kulit akar nyamplung (Calopyllum inophyllum Linn.) (Handayani, 2010) menyarankan struktur senyawa “A1 santon”. A1 santon memiliki struktur yang mirip dengan inosanton, yaitu senyawa yang telah diisolasi dari kulit akar C.inophyllum dari Kamerun (Yimdjo, 2004). Perbedaan antara “A1 santon” dengan “inosanton” adalah letak posisi gugus fungsi commit to user hidroksi, pada senyawa A1 santon berada pada posisi C-6 sedangkan inosanton 1
digilib.uns.ac.id2
perpustakaan.uns.ac.id
terletak pada C-5. Pada struktur A1 santon belum diketahui kebenaran rumus molekul dan bobot molekul dari struktur yang disarankan. Penelitian tentang isolasi senyawa kimia khususnya dari kulit akar C. inophyllum masih jarang dilakukan di Indonesia. Penelitian ini dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai metode. Perbedaan sampel, metode pemisahan, dan sistem pelarut yang digunakan akan mempengaruhi jenis senyawa kimia yang dihasilkan. Dalam penelitian sebelumnya, identifikasi yang dilakukan menggunakan spektroskopi 1
H NMR dan 13C NMR. 1H NMR dapat memberi informasi struktural mengenai atom-
atom hidrogen dalam sebuah molekul organik, sedangkan
13
C NMR memberikan
informasi tentang kerangka karbon dalam molekul. Dari struktur yang disarankan, A1 santon memiliki rumus molekul C23H22O5. Dalam hal ini, jumlah atom oksigen belum diketahui secara pasti sehingga perlu adanya pembuktian struktur senyawa A1 santon dengan mengetahui bobot molekul dari senyawa A1 santon. Selain itu, perlu adanya identifikasi senyawa menggunakan Liquid Chromatography-Mass spectroscopy (LCMS) untuk mengetahui bobot molekul relatif dan rumus molekul dari A1 santon.
B. Perumusan Masalah 1. Identifikasi Masalah Dari struktur yang disarankan yaitu A1 santon (Handayani, 2010) memiliki rumus molekul C23H22O5. Dalam hal ini, jumlah atom oksigen belum diketahui secara pasti karena hanya dilakukkan identifikasi dengan 1H NMR dan
13
C NMR. Oleh
karena itu, perlu adanya pembuktian struktur senyawa A1 santon dengan mengetahui bobot molekul dari senyawa A1 santon. Sehingga senyawa A1 santon perlu adanya identifikasi senyawa untuk mengetahui massa molekul relatif dan rumus molekul dengan
menggunakan
Liquid
Chromatography-Mass
spectroscopy
(LC-MS).
Spektrum LC-MS akan menunjukkan kesesuaian antara struktur yang disarankan dengan rumus molekul dan bobot molekul relatifnya. Identifikasi komponen kimia dalam bahan alam dapat dilakukan dengan berbagai metode seperti skrining fitokimia, kromatografi lapis tipis (KLT), Spektrofotometri UV-Vis, Inframerah (IR), spektroskopi resonansi magnet inti (NMR), dan Liquid Chromatography-Mass commit to user spectroscopy (LC-MS).
digilib.uns.ac.id3
perpustakaan.uns.ac.id
2. Batasan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka masalah dalam penelitian ini dibatasi oleh: a. Senyawa bahan alam yang diisolasi dari kulit akar Calophyllum inophyllum Linn. adalah senyawa A1 santon. b. Struktur
senyawa
A1
santon
dibuktikan
kebenarannya
dengan
Liquid
Chromatography-Mass spectroscopy (LC-MS) dan dilengkapi datanya dengan Spektrofotometri UV-Vis, Inframerah (IR), dan
1
H Spektroskopi Resonansi
Magnet Inti (1H NMR).
3. Rumusan Masalah Apakah senyawa A1 santon terbukti kebenaran strukturnya dengan mengetahui bobot molekul menggunakan metode Liquid Chromatography-Mass spectroscopy (LC-MS)?
C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, menentukan bobot molekul, dan membuktikan kebenaran struktur senyawa A1 santon yang terdapat dalam kulit akar tumbuhan
nyamplung
(Calophyllum
inophyllum
Linn.)
dengan
Liquid
Chromatography-Mass spectroscopy (LC-MS).
D. Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini yaitu memberikan informasi mengenai rumus molekul dan bobot molekul relatif senyawa A1 santon yang terdapat dalam kulit akar nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka 1. Tumbuhan Nyamplung a. Deskripsi tumbuhan Genus Calophyllum berasal dari bahasa yunani: kalos artinya cantik, dan phullon artinya daun, genus ini terdiri dari sekitar 180-200 spesies berbeda dari familia Clusiaceae (Su, 2008). Karakteristik tumbuhan nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.) dapat dilihat pada Tabel 1. Genus Calophyllum merupakan salah satu tumbuhan yang tersebar terutama di daerah tropis seperti Asia, Afrika, dan Amerika (Laure, 2005). Tumbuhan nyamplung (Gambar 1) dapat tumbuh subur di Indonesia, seperti Sumatera, Jawa, Maluku, Nusa Tenggara, Sulawesi, dan Bali (Heyne, 1987).
Gambar 1. Tumbuhan Nyamplung Tabel 1. Karakteristik Tumbuhan : Kerjaan Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies Nama umum (Heyne, 1987)
Plantae Magnoliophyta Malpighiales Magnoliopsida Clusiaceae Calophyllum Calophyllum inophyllum Linn. Nyamplung commit to user 4
digilib.uns.ac.id5
perpustakaan.uns.ac.id
Nyamplung adalah pohon bercabang rendah dengan tinggi sekitar 8 sampai 20 m. Buahnya hijau, bulat dan memiliki biji tunggal yang besar. Saat buah matang berwarna kuning atau merah-coklat dan berkerut. Meskipun berbunga sedikit tetapi dapat berbunga sepanjang tahun, di sebagian besar wilayah terjadi dua periode berbunga yang terjadi di akhir musim semi/awal musim panas dan di akhir musim gugur. Nyamplung tumbuh dari tepi pantai hingga daerah hutan dataran rendah, meskipun kadang-kadang tumbuh di dataran tinggi. Nyamplung dapat tumbuh di berbagai jenis tanah, dari pasir pantai sampai tanah liat, dan dapat pula tumbuh di daerah terdegradasi dan daerah yang kering (Allen, 1989). b. Manfaat tumbuhan Kayu pohon nyamplung dapat digunakan dalam sebagai bahan konstruksi, pembuatan kapal laut, papan lantai, peralatan rumah tangga, alat-alat instrument dan papan pada bangunan perumahan (Ee, 2009). Getahnya dapat disadap untuk mendapatkan minyak yang dikenal dengan nama minyak tamanu yang diindikasikan berkhasiat untuk menekan pertumbuhan virus HIV. Daunnya digunakan sebagai antiseptik, espektoran, diuretik, dan penyembuh luka (Ali, 1999). Bijinya setelah diekstrak menjadi minyak digunakan dalam sejumlah produk, termasuk minyak untuk penerangan, obat-obatan, dan minyak untuk tubuh dan rambut (Allen,1989). c. Kandungan kimia tumbuhan Kandungan kimia dalam tanaman nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.) yang pernah dilakukan penelitian dan telah berhasil diisolasi merupakan senyawa aromatik seperti senyawa turunan santon (1), kumarin (2), dan kromanon (3), sedangkan dari golongan non aromatis antara lain triterpenoid (4) dan steroid (5) (Su, et. al., 2008). R
O
R
R
R
O R
R
(1)
R
R
R
R
R
R
R R
O R
O
O
R
R R
(2) commit to user
O
R
(3)
digilib.uns.ac.id6
perpustakaan.uns.ac.id
R R
R R R
R
R
R R R
(4) (5) Gambar 2. Kerangka Dasar Senyawa Santon merupakan senyawa dengan kerangka dasarnya terdiri dari dua fenil yang dihubungkan dengan jembatan karbonil dan oksigen (eter). Santon mempunyai kerangka dasar yang terdiri atas 13 atom karbon yang membentuk susunan C6–C1– C6. Berdasarkan hasil penelitian yang pernah dilaporkan, senyawa turunan santon yang telah diisolasi dari tumbuhan Calophyllum inophyllum Linn. cukup banyak. Salah satunya yaitu dari Malaysia telah diisolasi senyawa turunan santon dari ekstrak n-heksana pada bagian heartwood Calophyllum inophyllum L. yaitu 2-(3-hidroksi-3metilbutil)-1,3,5,6-tetrahidroksisanton (7) (Jantan, 1991). O
HO
OH
HO
O
OH
OH
(7) Gambar 3. Turunan santon pada bagian heartwood C. inophyllum Penelitian lain dari Okinawa, Jepang telah dilakukan isolasi untuk memperoleh senyawa turunan santon dari ekstrak aseton pada bagian heartwood akar Calophyllum inophyllum L. yaitu calosanton E (8) (Iinuma, 1995). O
OH
MeO
HO
O OH
OH
(8)
Gambar 4. Turunan santon pada bagian heartwood akar C. inophyllum commit to user
digilib.uns.ac.id7
perpustakaan.uns.ac.id
Senyawa turunan santon diisolasi dari ekstrak aseton pada kulit batang Calophyllum inophyllum L. yang berasal dari Taiwan yaitu calopinon (9), calosanton I (10), brasilisanton B (11), 6-deoksijacareubin (12) dan piranojacareubin (13) (Shen, 2004). O
OH
O
OH
O
HO
O
O
O
O
O
OH
(9)
(10) O
O
OH
OH
O
O HO
O
O
O
OH
(11)
(12) O
O
OH
O
O
OH
(13) Gambar 5. Turunan santon pada kulit batang C. inophyllum Pada bagian ranting Calophyllum inophyllum L. yang berasal dari Hainan, Cina telah diisolasi senyawa turunan santon dari ekstrak etanol yaitu calosanton N (14) dan gerontosanton (15) (Dai, 2008). Selain itu, dari ekstrak etil asetat diperoleh calosanton O (16) dan calosanton P (17) (Dai, 2010).
commit to user
digilib.uns.ac.id8
perpustakaan.uns.ac.id
OH
O
O
OH
HO
O
HO
OH
O
O OH
O
OCH3
(14)
(15)
OH
OH
O
OH
O
OH
HO
HO
O
HO
O
OCH3
O
O
OCH3
(16) (17) Gambar 6. Turunan santon pada ranting C. inophyllum Terdapat beberapa penelitian tentang senyawa turunan santon yang diisolasi dari kulit akar Calophyllum inophyllum L. yang berasal dari Okinawa, Jepang yaitu dari ekstrak aseton diperoleh calosanton A (18), calosanton B (19), 1,5dihidroksisanton (20), dan maklurasanton (21) (Iinuma, 1994), serta calosanton D (22) (Iinuma, 1995). Penelitian lain dari Malaysia dilakukan pada kulit akar Calophyllum inophyllum L. dari ekstrak n-heksana diperoleh 1,3,5-trihidroksi-2-metoksisanton (23), dan Tovopirofilin (24) (Ee, 2009). O
OH
O
HO
OH O
HO
O
O
HO
O
O O
OMe
(18)
commit to user (19)
OH
(20)
OH
digilib.uns.ac.id9
perpustakaan.uns.ac.id
O
O
OH
OH
HO
HO
O
O
O
O
OH
O
OH HO
(21) O
(22) OH
O
OH
OMe
O
OCH3
OH
O
OH
OH
OH
(23)
(24)
Gambar 7. Turunan santon pada kulit akar C. inophyllum Sedangkan dari ekstrak sikloheksan-etil asetat pada kulit akar Calophyllum inophyllum L. yang berasal dari Kamerun diperoleh inosanton (25) (Yimdjo, 2004) dan dari ekstrak metanol pada kulit akar Calophyllum inophyllum L. yang berasal dari Klaten, Indonesia diperoleh A1 santon (26) (Handayani, 2010). Senyawa A1 santon memiliki struktur yang mirip dengan inosanton. Perbedaan antara A1 santon dengan inosanton adalah posisi gugus fungsi hidroksi, pada senyawa A1 santon berada pada posisi C-6 sedangkan inosanton terletak pada
C-5. O
O
HO
O
OH
OH
O
O
OH
(25) (26) Gambar 8. Senyawa inosanton dan A1 santon
commit to user
O
10 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2. Metode Isolasi dan Pemurnian Tumbuhan a. Ekstraksi Ekstraksi bertujuan untuk menarik komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut. Maserasi merupakan contoh metode ektraksi padat-cair bertahap yang dilakukan dengan jalan membiarkan padatan terendam dalam suatu pelarut. Proses perendaman dalam usaha mengekstraksi suatu substansi dari bahan alam ini bisa dilakukan tanpa pemanasan (temperatur kamar), dengan pemanasan atau bahkan pada suhu pendidihan. Salah satu keuntungan metode maserasi adalah cepat, terutama jika maserasi dilakukan pada suhu didih pelarut. Waktu rendaman bahan dalam pelarut bervariasi antara 15-30 menit tetapi terkadang bisa sampai 24 jam. Jumlah pelarut yang diperlukan juga cukup besar, berkisar antara 10-20 kali jumlah sampel. Ekstraksi biasanya dimulai dengan meggunakan pelarut organik secara berurutan dengan kepolaran yang semakin meningkat. Digunakan pelarut n-heksana, eter, petroleum eter atau kloroform untuk mengambil senyawa yang kepolarannya rendah. Selanjutnya digunakan pelarut yang lebih polar seperti alkohol dan etil asetat untuk mengambil senyawa-senyawa yang lebih polar. Pemilihan pelarut berdasarkan kaidah “like dissolve like“, yang berarti suatu senyawa polar akan larut dalam pelarut polar dan juga sebaliknya, senyawa non polar akan larut dalam pelarut non polar (Kristanti,2008). b. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu. Proses pemisahan yang terjadi berdasarkan perbedaan daya serap dan daya partisi serta kelarutan dari komponen-komponen kimia yang akan bergerak mengikuti kepolaran eluen, oleh karena daya serap adsorben terhadap komponen kimia tidak sama, maka komponen bergerak dengan kecepatan yang berbeda sehingga hal inilah yang menyebabkan pemisahan (Hostettmann, 1995). commit to user Data yang diperoleh dari KLT adalah nilai Rf yang berguna untuk identifikasi
11 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
senyawa. Nilai Rf untuk setiap warna dihitung dengan rumus sebagai berikut : Harga Rf = Jarak pusat noda dari titik awal Jarak elusi total Angka Rf berjangka antara 0,00 sampai 1,00 dan hanya dapat ditentukan dua desimal, hRf adalah angka Rf dikalikan faktor 100 (h) menghasilkan nilai berjangka 0 sampai 100. Noda yang terjadi setelah dielusi dapat dideteksi dengan cara dipendarkan pada lampu UV untuk substansi yang berfluoresensi. Untuk substansi yang tidak berfluoresensi, plat KLT ditambah indikator fluoresensi kemudian dilihat dengan sinar tampak atau lampu UV (Stahl, 1995). Lapisan tipis sering mengandung indikator fluoresensi yang ditambahkan untuk membantu penampakan noda pada lapisan yang telah dikembangkan. Indikator fluoresensi ialah senyawa yang memancarkan sinar tampak jika disinari dengan sinar berpanjang gelombang lain, seperti sinar ultraviolet. Jadi, lapisan yang mengandung indikator fluoresensi akan bersinar jika disinari pada panjang gelombang yang tepat. Jika senyawa pada noda yang akan ditampakkan mengandung ikatan rangkap terkonjugasi atau cincin aromatik jenis apa saja, sinar UV mengeksitasi tidak dapat mencapai indikator fluoresensi, dan tidak ada cahaya yang dipancarkan. Hasilnya ialah noda gelap dengan latar belakang bersinar (Gritter, 1991). c. Kromatografi Vakum Cair (KVC) Kromatografi vakum cair merupakan salah satu kromatografi kolom khusus yang biasanya menggunakan silika gel sebagai adsorben (biasanya silika gel G 60, 63200 µm). Alat yang digunakan adalah corong Buchner berkaca masir atau kolom pendek dengan diameter yang cukup besar. Langkah pemisahan menggunakan kromatografi vakum cair biasanya dilakukan pada tahap awal pemisahan (Pemisahan terhadap ekstrak kasar yang diperoleh langsung dari proses ekstraksi) (Kristanti, 2008). Kolom yang telah diisi sampel, dielusi dengan campuran pelarut yang cocok, mulai dengan pelarut yang kepolarannya rendah lalu kepolarannya ditingkatkan perlahan-lahan, kolom dihisap sampai kering pada setiap pengumpulan fraksi. Kromatografi vakum cair menggunakan tekanan rendah untuk meningkatkan laju commit to user aliran fase gerak (Hostettmann, 1995).
12 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
d. Kromatografi Gravitasi/Sephadex Pada kromatografi gravitasi eluen keluar dari kolom berdasarkan adanya gaya gravitasi bumi, tanpa ada pemvakuman atau penekanan. Salah satu kelemahan dari metode ini adalah membutuhkan waktu yang lama. Gel Sephadex (G) merupakan salah satu adsorben yang digunakan sebagai fasa diam dalam kromatografi kolom. Pada kromatografi ini senyawa dipisahkan berdasarkan berat molekulnya. Gel Sephadex (G) merupakan salah satu adsorben yang digunakan sebagai fasa diam dalam kromatografi kolom. Senyawa dipisahkan berdasarkan berat molekulnya jika menggunakan kromatografi ini. Senyawa dengan berat molekul lebih besar akan terelusi terlebih dahulu jika yang digunakan sebagai eluen adalah air, jika yang digunakan sebagai eluen adalah pelarut organik maka gel shepadex berperilaku seperti selulosa tetapi kapasitas pemisahannya lebih besar karena ukuran partikelnya lebih teratur. Gel sephadex (LH-20) dirancang untuk digunakan memakai eluen organik. Biasanya yang digunakan adalah metanol. Sebelum digunakan sebaiknya gel sephadex direndam terlebih dahulu dalam eluen selama 12 jam (Kristanti, 2008). Salah satu masalah kromatografi kolom ialah pemantauan pelarut ketika keluar dari kolom, untuk mengetahui kapan senyawa keluar. Bukan masalah jika senyawa tersebut berwarna, namun sebagian besar senyawa organik tidak berwarna. Pemantauan dapat dilakukan dengan membagi eluat menjadi beberapa fraksi di dalam beberapa tabung. Fraksi dianalisis KLT untuk memeriksa senyawa dengan menggabungkan noda-noda yang memiliki rf sama (Gritter, 1991).
3. Spektroskopi Molekul dapat berada pada berbagai tingkat energi. Proses dalam suatu ikatan molekul terkuantisasi, artinya ikatan dapat meregang, bengkok, atau berotasi hanya pada frekuensi tertentu dan elektron hanya dapat bergerak diantara orbital-orbital dengan selisih energi tertentu. Selisih energi/frekuensi inilah yang terukur lewat berbagai jenis spektrum. Spektrum terdiri atas rekaman atau plot dari banyaknya energi radiasi yang diterima oleh detektor sewaktu energi asupannya divariasikan secara berangsur-angsur (Hart, 2003). commit to user
13 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
a. Spektroskopi ultra ungu (Ultra Violet Spectroscopy) Metode spektroskopi ultra ungu berdasarkan penyerapan sinar oleh larutan tak berwarna, dimana energi cahaya terserap digunakan untuk transisi elektron. Panjang gelombang cahaya ultra violet maupun cahaya tampak tergantung pada mudahnya transisi elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk transisi elektron akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang memerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih panjang. Senyawa yang menyerap cahaya dalam daerah tampak (senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah ditransisikan daripada senyawa yang menyerah pada panjang gelombang ultra violet yang lebih pendek (Fessenden, 1990). Geseran batokhromik adalah geseran dari serapan ke panjang gelombang lebih panjang karena pengaruh pelarut (geseran merah). Geseran batokhromik sering diikuti dengan bertambahnya intensitas dan bertambahnya polaritas dari pelarut. Geseran merah dihasilkan dari suatu penurunan tingkat energi dari tingkat tereksitasi disertai dengan interaksi dwikutub-dwikutub dan ikatan hidrogen. Pita-B (pita benzenoid) adalah khas pita aromatik atau heteroaromatik. Bila suatu gugus khromoforik menempel pada suatu cincin aromatik, pita-B terlihat pada panjang gelombang yang lebih panjang daripada transisi π
π* yang lebih kuat (Silverstein, 2003).
Benzena dan senyawa aromatik memperlihatkan spektra yang lebih kompleks karena adanya beberapa keadaan eksitasi rendah. Sering panjang gelombang 260 nm dilaporkan sebagai λmax untuk benzena. Absorpsi radiasi ultra violet oleh senyawa aromatik yang terdiri dari cincin benzena terpadu bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang dengan bertambah banyaknya cincin benzena karena bertambahnya konjugasi dan memperbesarnya stabilisasi resonansi dari keadaan eksitasi (Fessenden, 1990). b. Inframerah (IR) Spektroskopi inframerah (IR) merupakan salah satu teknik spektroskopi yang paling umum digunakan dalam analisa organik maupun anorganik. Tujuan utama dari analisis spektroskopi IR adalah untuk menentukan gugus fungsional dalam sampel. to userfrekuensi yang berbeda pada radiasi Gugus-gugus fungsional menyerapcommit karakteristik
perpustakaan.uns.ac.id
14 digilib.uns.ac.id
IR (lihat Tabel 2) . Spektrometer IR dapat digunakan untuk berbagai jenis sampel seperti gas, cairan, dan padatan (Hsu, 1997). Inframerah biasa terukur pada kisaran antara 700-5000 cm-1 yang sama dengan energi sekitar 2-12 kkal/mol. Jumlah energi ini cukup untuk mempengaruhi getaran (vibrasi) ikatan tetapi sangat kurang untuk memutuskan ikatan (Hart, 2003). Tabel 2. Serapan yang Spesifik pada Spektra IR Berdasarkan Gugus Fungsional Gugus Jenis Senyawa Daerah Serapan (cm-1) C–H Alkana 2850 – 3000 = C – H Alkena dan senyawa aromatik 3030 – 3140 ≡ C – H Alkuna 3300 3500 – 3700 (bebas) O–H Alkohol dan fenol 3200 – 3500 (berikatan hidrogen) O–H Asam karboksilat 2500 – 3000 C=C Alkena 1600 – 1680 C=O Aldehida, keton, ester, asam 1650 – 1780 C≡C Alkuna 2100 – 2260 (Hart, 2003) Dua daerah serapan penting dalam pemeriksaan awal sebuah spektrum ialah daerah 4000 – 1300 cm-1 dan daerah 909 – 650 cm-1. Bagian serapan tinggi sebuah spektrum disebut sebagai daerah gugus fungsi. Serapan khas bagi gugus-gugus fungsi yang penting seperti OH, NH, dan C=O terletak pada bagian tersebut. Ketiadaan serapan pada daerah gugus-gugus tertentu biasanya dapat digunakan sebagai bukti bahwa molekul itu tidak mempunyai gugus-gugus tersebut. Namun, dalam menafsirkannya harus berhati-hati karena suatu struktur tertentu dapat menyebabkan sebuah pita menjadi luar biasa lebar sehingga tidak terartikan. Pada umumnya, ketiadaan serapan kuat di daerah 909 – 650 cm-1 menunjukkan suatu struktur niraromatik. Senyawa-senyawa aromatik dan heteroaromatik menunjukkan pita serapan kuat C–H di daerah tersebut. Bagian tengah spektrum, yaitu 1300 – 909 cm-1 biasanya disebut sebagai daerah sidik jari. Serapan di daerah ini seringkali rumit dengan pita-pita yang ditimbulkan oleh getaran yang berantaraksi (Silverstein, 2005). c. Spektroskopi 1H resonansi magnetik inti (1H NMR) Spektroskopi NMR didasarkan pada spektroskopi absorpsi, seperti pula pada spektroskopi IR ataupun UV. Sampel dapat menyerap radiasi elektromagnetik pada commit to useralur antara absorbansi (A) terhadap daerah frekuensi radio. Pola spektra berupa
15 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
pergeseran kimia (δ). Pelarut ideal yang digunakan adalah pelarut yang tidak mengandung proton, pelarut inert, titik didih rendah dan murah. Kloroform deuterasi (CDCl3) banyak digunakan karena dapat memperkecil kemungkinan terganggunya pergeseran kimia yang diakibatkan pengotor dari CHCl3 (Silverstein, 2005). Pada dasarnya spektroskopi 1H NMR dapat memberi jenis informasi struktural mengenai atom-atom hidrogen dalam sebuah molekul organik. Banyaknya sinyal dan pergeseran kimianya dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis inti 1H yang secara kimia berbeda di dalam molekul. Luas puncak menginformasikan banyaknya inti 1H dari setiap jenis yang ada. Sedangkan pola pemisahan spin-spin menginformasikan tentang jumlah 1H tetangga terdekat yang dimiliki oleh inti 1H tertentu (Hart, 2003). Pergeseran kimia dapat dilihat pada Table 3. Tabel 3. Pergeseran Kimia 1H yang Khas δ (ppm) Jenis 1H C ─CH3 0,85-0,95 C─CH2─C 1,20-1,35
C 1,40-1,65
C
HC
C
CH3─C=C CH3─Ar
CH3
C
CH3─O
1,6-1,9 2,2-2,5
O
2,1-2,6 3,5-3,8
Jenis 1H CH2=C ─CH=C
C
H 9,5-9,7
O ─CºC─H Ar─H
C O R─OH Ar─OH
δ (ppm) 4,6-5,0 5,2-5,7
2,4-2,7 6,6-8,0
OH 10-13 0,5-5,5 4-8 (Hart, 2003)
Selisih letak serapan proton tertentu terhadap proton acuan dinamakan geseran kimia proton. Suatu sistem 3 kelompok proton yang masing-masing saling terpisah oleh beda geseran kimia besar dapat dilambangkan AMX. Jika 2 kelompok terpisah geseran kimia kecil sedangkan kelompok ketiga jauh terpisah dari 2 kelompok lainnya, sistem disebut ABX. Jika geserannya berdekatan, ikatan sebagai ABC (Silverstein, 2005). Spektrum dari A1 santon (26) memperlihatkan sistem ABX dan spektru dari metil 2-furoat (27) memperlihatkan sistem AMX. commit to user
16 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
7,24, d, J=7,95
H 7,70, dd, J=1,8; 7,95
O
OH
H
J34 = 3.5 Hz
H
H
4 HO
O
OH
5 J45 = 2 Hz
H H 7,26, d, J=1,8
3
O
2
COCH3
1
O
H
(26)
J35 = 1 Hz
(27)
Gambar 9. Sistem AMX dan ABX d. Liquid Chromatography – Mass Spectroscopy (LC-MS) Kromatografi adalah metode pemisahan dimana komponen yang akan dipisahkan terdistribusi antara dua fase, yaitu fase stasioner dan fase gerak. Fase gerak dapat berupa cairan atau gas, sedangkan fase diam dapat berupa padat, gel atau cairan. Dari perspektif kualitatif, keterbatasan utama dari kromatografi dalam isolasi adalah ketidakmampuan untuk mengidentifikasi secara pasti suatu komponen campuran. Identifikasi ini didasarkan pada perbandingan karakteristik retensi, menyederhanakan waktu retensi, dan penentuan komponen dengan melihat referensi komponen senyawa pada kondisi sama. Keuntungan spektrometri massa terletak pada banyaknya senyawa yang cukup spesifik terhadap spektrum massa untuk memungkinkan identifikasi komponen dengan tingkat kepercayaan tinggi. Spektrum massa yang diperoleh akan mengandung ion dari semua senyawa yang ada. Kombinasi dari pemisahan kromatografi menguntungkan karena banyak senyawa dengan karakteristik retensi identik yang memiliki spektrum massa sangat berbeda (Ardrey, 2003). LC-MS dapat dipakai untuk sebagian besar senyawa tak atsiri dan senyawa berbobot molekul tinggi. Pemakaian spektrometer massa pada kromatografi kolom memungkinkan dalam pengukuran bobot molekul setiap komponen (dapat komponen murni maupun campuran) (Gritter, 1991). Beberapa metode ionisasi yang biasa digunakan dalam LC-MS adalah ionisasi elektron (EI), ionisasi kimia (CI), bombardir atom-cepat (FAB), Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI), Ionisasi Elektrospray (ESI) dan Ionisasi Termospray commit to user (TSP).
perpustakaan.uns.ac.id
17 digilib.uns.ac.id
1) Ionisasi Elektron (EI) Dalam elektron ionisasi (EI), analit dalam fase uap dibombardir elektron berenergi tinggi (biasanya 70 eV) (1 ev = 1,602 177 33 ×10-19 J). Molekul analit menyerap sebagian dari energi tersebut (biasanya sekitar 10 eV) untuk pembentukan ion. Hal tersebut menghasilkan kation radikal yang disebut ion molekuler (M+•) dan m/z yang sesuai dengan berat molekul analit. Sisa energi pembombardiran (60 eV) digunakan untuk fragmentasi. Interpretasi spektrum EI melibatkan signifikasi senyawa kimia dari ion yang diamati dalam spektrum massa dan kemudian menggunakan informasi ini untuk mendapatkan struktur. 2) Ionisasi Kimia (CI) Ionisasi kimia (CI) adalah teknik yang telah dikembangkan secara khusus untuk mengurangi fragmentasi yang terkait dengan ionisasi. Dalam hal ini, molekul analit dalam fase uap dimasukkan ke sumber spektrometer massa yang mengandung gas pereaksi. Campuran ini kemudian dibombardir elektron (seperti pada EI) dan ionisasi terjadi. Reaksi ion molekul terjadi antara ion pereaksi gas dan molekul-molekul analit netral dalam tekanan tinggi dari sumber spektrometer massa. Gas-gas pereaksi yang paling umum digunakan adalah metana dan amonia isobutana. Perlu diingat bahwa m/z dari ion yang teramati di ion molekuler tidak memberikan berat molekul secara langsung karena masih terdiri dari campuran analit. 3) Bombardir Atom-Cepat (FAB) Bombardir Atom-Cepat (FAB) adalah salah satu dari sejumlah teknik ionisasi yang memanfaatkan bahan matriks, dimana analit dipisahkan guna mentransfer cukup energi untuk analit dalam pengionisasian. Dalam FAB, bahan matriks berupa cairan, seperti gliserol, dan energi untuk ionisasi digunakan atom energi tinggi (biasanya xenon). Ketika FAB dimanfaatkan untuk LC-MS, sering dikenal sebagai FAB-aliran berkelanjutan, materi matriks ditambahkan ke eluen HPLC (baik pra-kolom atau pasca-kolom) dan campuran ini terus menerus mengalir masuk ke dalam sumber spektrometer massa dimana materi matriks tersebut dibombardir oleh atom. Batas bobot molekul dalam FAB biasanya sekitar commit to user 10000 Da.
perpustakaan.uns.ac.id
18 digilib.uns.ac.id
4) Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) MALDI merupakan teknik yang belum digunakan secara luas untuk aplikasi LC-MS, namun MALDI memberikan informasi analisis pelengkap bagi LC-MS. MALDI bekerjasama dengan FAB dalam penggunaan matriks dimana transfer energi untuk molekul analit menggunakan ionisasi polar, suhu labil dan molekul dengan bobot molekul tinggi. Energi diperoleh dari getaran laser pada panjang gelombang yang dapat diserap oleh material matriks seperti asam nikotinat atau sinapinik. MALDI memiliki rentang massa senyawa yang dapat terionisasi lebih besar dari FAB, yaitu sekitar 500000 Da (Ardrey, 2003). 5) Ionisasi Termospray (TSP) Pada metode termospray, larutan dimasukkan dan dipanaskan dalam pipa kapiler spektrometer massa. Metode ini dapat mengatasi kecepatan alir yang tinggi dan menyeimbangkan larutan pada permukaan spektrometer massa. Metode ini sebagian besar telah digantikan oleh elektrospray. 6) Ionisasi Elektrospray (ESI) Sumber ion elektrospray (ES) dioperasikan pada atau mendekati tekanan atmosfer, sehingga dapat disebut sebagai ionisasi tekanan atmosfer atau API. Sampel berupa larutan (biasanya, pelarut polar yang mudah menguap) memasuki sumber ion melalui pipa kapiler stanless steel, yang dikelilingi oleh aliran coaksial nitrogen yang disebut gas nebulizing. Aliran gas nebulizing langsung mengalir ke spektrometer massa. Larutan yang keluar dari pipa kapiler berupa aerosol. Tetesan dalam aerosol disemprot untuk menguapkan pelarut, sehingga konsentrat hanya berisi ion-ion. Ketika tolakan elektrostatik antara ion-ion muatan sampel mencapai titik kritis, tetesan mengalami “ledakan kolom”, dimana terjadi pelepasan ion-ion sampel ke dalam fase uap. Ion-ion fasa uap terfokus pada sejumlah lubang sampel dalam spektrometer massa (Silverstein, 2005). Time-of-Flight (ToF) merupakan perangkat sederhana dalam sistem pemisahan. Sistem ini bergantung pada kenyataan bahwa jika semua ion yang dihasilkan dalam sumber spektrometer massa dengan teknik apapun diberi energi kinetik yang sama maka kecepatan masing-masing akan berbanding terbalik commit to user dengan akar kuadrat dari massa. Waktu yang dibutuhkan bagi semua ion untuk
19 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
melintasi daerah medan bebas (tabung flight spektrometer massa) akan berkaitan dengan m/z dari ion. Dengan memvariasikan kondisi spektrometer massa, misalnya medan magnet, medan quadrupole, dan lain-lain; ion dengan nilai m/z berbeda dibawa ke detektor dan spektrum massa yang sesuai akan diperoleh. Dalam instrumen time-of-flight (Gambar 10), ion dari semua rasio m/z dalam sumber ion ditransfer secara bersamaan dan seketika masuk ke spektrometer massa, dengan demikian rasio m/z dapat ditentukan secara akurat. Ion beam +
Ion source
‘Light’ ions
+
Detector ‘1’
+ Flight tube Reflector Detector ‘2’
Gambar 10. Skema time-of-flight spektrometer massa Ion keluar dari sumber ion ke detektor 1, dan hanya memperoleh spektra resolusi rendah, sehingga diperlukan cara untuk meningkatan resolusi yang diperlukan agar memperoleh spektrum yang diinginkan. Resolusi analisa ToF tergantung pada kemampuan untuk mengukur perbedaan yang sangat kecil waktu yang dibutuhkan untuk ion m/z mencapai detektor. Peningkatan resolusi dilakukan dengan meningkatkan jarak perjalanan ion dari sumber ion ke detektor, yaitu dengan memperpanjang tabung flight, sehingga membuat instrumen secara fisik akan lebih besar. Oleh karena itu, digunakan satu atau lebih cermin ion, yang dikenal sebagai reflektron. Pencerminan sinar ion dengan reflektron tunggal menuju detektor 2 membuat jarak perjalanan ion menjadi dua kali lipat tanpa memperpanjang
tabung
flight.
Keuntungan
dari
instrumen
ToF
selain
kesederhanaannya, adalah kemampuan scanning yang cepat dan keterlibatan resolusi kromatografi tinggi (Ardrey, 2003). Elektrospray digunakan untuk senyawa yang memiliki bobot molekul besar, misalnya protein, ion dengan bermacam bentuk senyawa penyusun. Protein dapat memiliki 40 atau lebih senyawa penyusun sehingga molekul mencapai 100 commit to user kDa dapat dideteksi pada kisaran quadrupole konvensional. Penampakan spektrum
20 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
berupa serangkaian puncak massa yang sesuai dengan ion molekul yang kurang satu proton (Silverstein, 2005).
B. Kerangka Pemikiran Penelitian tentang isolasi senyawa kimia khususnya dari kulit akar Calophyllum inophyllum masih jarang dilakukan di Indonesia. Penelitian ini dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai metode. Perbedaan sampel, metode pemisahan, dan sistem pelarut yang digunakan akan mempengaruhi jenis senyawa kimia yang dihasilkan. Dari struktur yang disarankan, A1 santon memiliki rumus molekul C23H22O5. Dalam hal ini, jumlah atom oksigen belum diketahui secara pasti karena hanya dilakukkan identifikasi dengan 1H NMR dan 13C NMR. Oleh karena itu, perlu adanya pembuktian struktur senyawa A1 santon dengan mengetahui bobot molekul dari senyawa A1 santon. Analisis senyawa dari nyamplung (Calophyllum
inophyllum Linn.) dapat
dilakukan dengan menggunakan teknik kromatografi yaitu kromatografi vakum cair (KVC) dan kromatografi Sephadex yang dipandu dengan teknik kromatografi lapis tipis (KLT). Senyawa yang telah diperoleh dapat diidentifikasi dan dikonfirmasi kebenarannya dengan metode spektroskopi 1H NMR, IR, dan UV. Kemudian untuk mengetahui bobot molekul dari senyawa A1 santon digunakan metode spektroskopi LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectroscopy) dengan metode ionisasi ESIToF. Dalam hal ini, massa yang akan terukur berupa [M-H]- dengan pengukuran resolusi tinggi (HR-MS/High Resolution-Mass Spectroscopy).
C. Hipotesis Senyawa kimia dari kulit akar tumbuhan Calophyllum inophyllum yang diperoleh adalah senyawa A1 santon dengan rumus molekul C23H22O5 dan bobot molekul sebesar 378,14676 Da.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksperimen laboratorium. Pemisahan dan pemurnian senyawa A1 santon menggunakan teknik kromatografi yaitu kromatografi vakum cair (KVC) dan kromatografi kolom dengan sephadex LH-20 yang dipandu dengan teknik kromatografi lapis tipis (KLT). Elusidasi struktur senyawa yang diperoleh dilakukan dengan metode spektroskopi UV, inframerah (IR), spektroskopi 1
H NMR dan Liquid Chromatography-Spektroskopi Massa (LC-MS).
B. Tempat dan Waktu Penelitian Dalam penelitian ini, pemisahan dan pemurnian senyawa dilakukan di Laboratorium Kimia Dasar Fakultas MIPA UNS. Analisis spektoskopi UV dilakukan di Laboratorium Kimia Dasar Fakultas MIPA UNS, analisis spektroskopi Inframerah dilakukan di Laboratorium MIPA Terpadu Fakultas MIPA UNS, analisis NMR di LIPI Serpong, analisis LC-MS di Laboratorium Kimia Organik Bahan Alam Fakultas MIPA ITB, Bandung. Penelitian dilakukan pada bulan Oktober 2010 – Juli 2011.
C. Alat dan Bahan yang Digunakan 1. Alat Isolasi dan pemurnian senyawa santon dari kulit akar tumbuhan Calophylum Inophyllum Linn. digunakan KVC dengan diameter kolom 9 cm dan kromatografi Sephadex dengan diameter 1 cm. Fraksi yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan rotary evaporator vacum (IKA-WERKE HB4 basic). Analisis KLT digunakan lampu UV dengan λ254 serta penyemprot penampak noda. Struktur senyawa yang diperoleh ditentukan dengan metode spektroskopi UV (spektrofotometer UV-Vis Shimadzu UV mini 1240), spektroskopi infra merah (spektrofotometer Shimadzu PRESTIGE 21) dengan metode oles. Metode spektroskopi NMR diukur dengan spektrometer JEOL AS 500. Penentuan bobot molekul diukur dengan Liquid Chromatographycommit to user Spektroskopi Massa/LC-MS (ESI-ToF, Waters LCT Premier XE, high resolution). 21
22 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2. Bahan Pelarut yang digunakan untuk penelitian ini adalah pelarut teknis yang didestilasi antara lain n-heksana, EtOAc, aseton dan MeOH. Pelarut CHCl3 yang digunakan adalah grade pro analisis. Fasa diam pada KVC digunakan silika gel Merck Si-gel 60 G dan untuk kromatografi kolom digunakan sephadex LH-20 Liphophilic Sephadex 0,025-0,1 mm. Analisis Kromatografi Lapis Tipis (KLT) menggunakan plat alumunium berlapis silika (Merck Kieselgel 60 GF254 0,25 mm). Silika gel Merck Kiesel Gel 60 (0,2-0,5mm) digunakan sebagai silika adsorb untuk impregnasi sampel saat KVC. Untuk pereaksi penampak noda digunakan Ce(SO4)2 2% dalam H2SO4 1M. Larutan NaOH 10% digunakan sebagai reagen geser untuk analisis spektroskopi UV.
D. Prosedur Penelitian Sebanyak 40 gram ekstrak metanol difraksinasi menggunakan teknik kromatografi vakum cair (KVC) dengan diameter kolom 9 cm yang dilakukan 2 kali fraksinasi, KVC I dan KVC II. Fasa diam yang digunakan adalah silika gel Merck Sigel 60 G. Variasi eluen yang digunakan adalah n-heksana : EtOAc (10:0); (9,5:0,5) (2x); (9:1) (4x); (8,5:1,5) (4x); (8:2) (2x); (5:5); (0:10). Silika gel ditimbang sebanyak 100 gr, kemudian 20 gram sampel diimpregnasi dengan 20 gram silika adsorb Merck Kieselgel 60 (0,2-0,5 mm) dimana eluen yang diperlukan untuk sekali elusi sebanyak 150 ml. Hasil fraksinasi KVC I dan KVC II diperoleh 14 fraksi kemudian diuapkan dengan rotary evaporator. Setelah itu, ditimbang berat masing-masing fraksi dan dianalisis dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) menggunakan fasa diam silika gel Merck Kieselgel 60 GF254 0,25 mm dengan eluen n-heksana : EtOAc (9,5:0,5). Penyemprot noda yang digunakan adalah larutan Ce(SO4)2 kemudian dilihat dengan lampu lampu UV pada λ254. Hasil KVC I dan II yang memiliki pola pemisahan sama digabung, sehingga diperoleh 7 fraksi (A–G) dengan berat masing-masing adalah: fraksi A (3,179 g), fraksi B (1,877 g), fraksi C (3,753 g), fraksi D (6,113 g), fraksi E (5,256 g), fraksi F (6,015 g) dan fraksi G (3,287 g). Fraksi B kemudian difraksinasi dan dimurnikan lebih lanjut untuk memperoleh senyawa yang diinginkan. Sampel fraksi B dilakukan 2 kali fraksinasi dengan kolom kromatografi commit user yang digunakan adalah Liphophilic sephadex LH-20 berdiameter 1 cm. Fasetodiam
23 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Sephadex 0,025-0,1 mm dan eluen yang digunakan adalah metanol. Pada sephadex I, sampel sebanyak 0,223 g diimpregnasi dengan silika gel Merck Kiesel Gel 60 (0,2-0,5 mm) dengan perbandingan 1:1. Hasil fraksinasi dianalisa dengan KLT menggunakan eluen n-heksana : EtOAc (9:1) dan diperoleh 6 fraksi utama (B1-B6) dengan berat masing-masing adalah : fraksi B1 (0,050 g), fraksi B2 (0,017 g), fraksi B3 (0,009 g), fraksi B4 (0,005 g), fraksi B5 (0,007 g) dan fraksi B6 (0,010). Pada sephadex II, sampel sebanyak 0,182 g diimpregnasi dengan perbandingan 1:1. Hasil fraksinasi dianalisa dengan KLT menggunakan eluen n-heksana : EtOAc (9:1) dan diperoleh 4 fraksi utama (Ba-Bd) dengan berat masing-masing adalah : fraksi Ba (0,014 g), fraksi Bb (0,009 g), fraksi Bc (0,007 g), dan fraksi Bd (0,010 g). Fraksi B5, B6, Bc dan Bd dianalisa dengan KLT menggunakan 3 variasi eluen berbeda yaitu n-heksana : EtOAc (9:1), n-heksana : CHCl3 (9:1), dan n-heksana : aseton (9:1) menunjukkan satu spot senyawa. Hasil isolasi dari
fraksi B tersebut kemudian diidentifikasi struktur
molekulnya dengan spektroskopi UV, IR, 1H NMR, dan LC-MS.
commit to user
24 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
E. Bagan Alir Cara Kerja Ekstrak MeOH pekat
20 gr ekstrak pekat (KVC I)
20 gr ekstrak pekat (KVC II) n-heksana : EtOAc (*) 14 fraksi
14 fraksi Analisa KLT (gabung spot sama)
A (3,179 g)
B (1,877 g)
D (6,113 g)
C (3,753 g)
E (5,256 g)
F (6,015 g)
G (3,287 g)
0,223 gr fraksi B (Sephadex I)
0,182 gr fraksi B (Sephadex II)
Metanol
Metanol
B1 (0,050 g)
B3 (0,009 g)
B2 (0,017 g)
B5 (0,007 g)
B4 (0,005 g)
B6 (0,010 g)
Bc (0,007 g) Bd (0,010 g)
Analisa KLT (3 variasi eluen)
Menunjukkan 1 spot senyawa
Struktur senyawa A1 santon
Analisis dengan UV, IR, 1H commit to LC-MS user NMR dan
Ba (0,014 g)
Bb (0,009 g)
25 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Keterangan : (*) Perbandingan eluen KVC (10:0) = 1x elusi
(8:2) = 2x elusi
(9,5:0,5) = 2x elusi
(5:5) = 1x elusi
(9:1) = 4x elusi
(0:10) = 1x elusi
(8,5:1,5) = 4x elusi
F. Teknik Analisis Data Pada penelitian ini diperoleh beberapa macam data. Isolat murni yang diperoleh dari fraksinasi dan pemurnian dengan kromatografi vakum cair (KVC) dan kromatografi sephadex yang dipandu dengan teknik kromatografi lapis tipis (KLT) kemudian dielusidasi strukturnya menggunakan spektroskopi 1H NMR, IR, UV dan LC-MS. Untuk analisis KLT akan diperoleh pola pemisahan yang dapat digunakan untuk mengetahui hasil pemisahan, mengetahui kondisi yang sesuai guna pemisahan pada kromatografi kolom, dan kemurnian dari senyawa. Untuk identifikasi struktur dengan data 1H NMR dapat diketahui geseran kimia proton, pola pemisahan spin-spin, luas puncak dan konstanta kopling (J). Pola pemisahan spin-spin akan diketahui jumlah proton tetangga terdekat dari proton tertentu. Banyaknya proton dari setiap jenis proton dapat diketahui dari luas puncak masing-masing sinyal proton, sedangkan posisi proton-proton yang berdekatan dapat diketahui dari kopling (J), sehingga proton yang menyusun suatu senyawa dapat ditentukan. Selain itu diidentifikasi pula menggunakan spektroskopi UV untuk mengetahui adanya gugus kromofor dalam senyawa dan spektroskopi IR menunjukkan adanya serapan-serapan dari beberapa gugus fungsi pada panjang gelombang tertentu dari suatu senyawa. Interprestasi datadata yang diperoleh dibandingkan denagn data penelitian sebelumnya. Kemudian senyawa dikonfirmasi dengan LC-MS untuk mengetahui massa molekul relatif, dimana massa yang akan terukur berupa [M-H]- dengan High Resolution-Mass Spectroscopy (HR-MS). Data LC-MS akan menunjukkan kesesuaian antara struktur senyawa yang disarankan dengan rumus molekul dan massa molekul relatif yang diperoleh dari spektrum LC-MS. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Isolasi dan Pemurnian Senyawa dari Kulit Akar Nyamplung (Calophyllum inophyllum Linn.) Sebanyak 40 gram ekstrak metanol difraksinasi menggunakan kromatografi vakum cair (KVC) yang dilakukan 2 kali fraksinasi, KVC I dan KVC II. Variasi eluen yang digunakan adalah n-heksana : EtOAc (10:0); (9,5:0,5) (2x); (9:1) (4x); (8,5:1,5) (4x); (8:2) (2x); (5:5); (0:10). Hasil KVC I dan II yang memiliki pola pemisahan sama digabung, sehingga diperoleh 7 fraksi (A–G) dengan berat masing-masing adalah: fraksi A (3,179 g), fraksi B (1,877 g), fraksi C (3,753 g), fraksi D (6,113 g), fraksi E (5,256 g), fraksi F (6,015 g) dan fraksi G (3,287 g). Kromatogram KLT dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9,5 : 0,5) ditunjukkan gambar berikut :
S ABCDE F G Gambar 11. Kromatogram hasil kromatografi vakum cair fraksi A–G dengan eluen nHeksana : EtOAc (9,5 : 0,5) Untuk mengisolasi senyawa A1 Santon, Rf kromatogram dibandingkan dengan Rf dari senyawa A1 santon (Handayani, 2010), sebagai berikut :
commit to user 26
27 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
S A B C D E F G
X
Gambar 12. Perbandingan Rf fraksi A–G dan Rf A1 Santon (X) dengan eluen nHeksana : EtOAc (9,5 : 0,5) Hasil dari kromatogram terlihat bahwa fraksi B mengandung senyawa A1 Santon. Selain itu, fraksi B memiliki pemisahan spot yang cukup baik dan berat yang memadai, sehingga dilakukkan pemurnian terhadap fraksi B. Pemurnian dilakukan dua kali dengan kolom kromatografi sephadex LH-20 berdiameter 1 cm dengan eluen metanol. Pada sephadex I, sampel sebanyak 0,223 g dimurnikan dan hasil pemurnian yang memiliki pola pemisahan sama digabung sehingga diperoleh 6 fraksi utama (B1B6). Berat masing-masing hasil sephadex I adalah fraksi B1 (0,050 g), fraksi B2 (0,017 g), fraksi B3 (0,009 g), fraksi B4 (0,005 g), fraksi B5 (0,007 g) dan fraksi B6 (0,010). Kromatogram KLT dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1) ditunjukkan gambar berikut :
B1 B2 B3 B4 B5 B6 Gambar 13. Kromatogram hasil kromatografi sephadex I fraksi B1-B6 dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1) Pada sephadex II, sampel sebanyak 0,182 g dimurnikan dan hasil pemurnian yang memiliki pola pemisahan sama digabung sehingga diperoleh 4 fraksi utama (Bacommit to user
28 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Bd) dengan berat masing-masing yaitu, fraksi Ba (0,014 g), fraksi Bb (0,009 g), fraksi Bc (0,007 g), dan fraksi Bd (0,010 g). Kromatogram KLT dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1) ditunjukkan gambar berikut :
Ba Bb Bc Bd Gambar 14. Kromatogram hasil kromatografi sephadex II fraksi Ba-Bd dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1) Dari gambar 12 dan gambar 13 terlihat bahwa fraksi B5, B6, Bc dan Bd menunjukkan pola pemisahan yang sama, maka dilakukkan KLT untuk keempat fraksi tersebut dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1). Kromatogram KLT dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1) ditunjukkan gambar berikut :
B5 B6 Bc Bd Gambar 15. Kromatogram fraksi B5, B6, Bc dan Bd dengan eluen n-Heksana : EtOAc (9 : 1) Untuk mengetahui kemurnian senyawa dilakukkan KLT dengan variasi eluen berbeda yaitu n-heksana : EtOAc (9 : 1), n-heksana : CHCl3 (9 : 1), dan n-heksana : aseton (9 : 1). Hasil kromatogram KLT dengan variasi eluen berbeda ditunjukkan oleh gambar berikut :
commit to user
29 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
B5 B6
B5 B6 Bc Bd B5 B6 Bc Bc Bd (a) (b) (c) Gambar 16. Kromatogram KLT dengan variasi eluen berbeda (a) n-Heksana : EtOAc (9 : 1) (b) n-Heksana : CHCl3 (9 : 1) (c) n-Heksana : aseton (9 : 1)
Bd
Noda yang dihasilkan dari KLT dengan variasi eluen berbeda menunjukkan satu spot, sehingga senyawa hasil isolasi diduga sudah murni. Hasil isolasi dari fraksi B tersebut kemudian diidentifikasi struktur molekulnya dengan spektroskopi UV, IR, 1H NMR, dan LC-MS.
B. Elusidasi Senyawa Hasil Isolasi 1. Analisis data UV Data yang diperoleh dengan metode spektroskopi UV dalam pelarut metanol menunjukkan adanya 2 serapan pada daerah λmax 209,5 nm dan 290,5 nm yang menunjukkan adanya sistem aromatik. Penambahan pereaksi geser NaOH 1M menunjukkan adanya 3 serapan pada daerah λmax 213 nm, 280,5 nm dan 300,5 nm. Panjang gelombang bergeser ke panjang gelombang yang lebih besar. Pergeseran tersebut menunjukkan adanya pergeseran bathokromik yang menunjukkan adanya hidroksi fenol pada cincin aromatik.
commit to user
30 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
209,5 nm
290,5 nm
213 nm 280,5 nm
300,5 nm
(a) (b) Gambar 17. Hasil analisis UV A1 santon (a) Spektrum UV dengan pelarut metanol (b) Spektrum UV dengan pelarut metanol setelah penambahan pereaksi geser (NaOH) Dari data analisis UV dapat diketahui bahwa terdapat hidroksi fenol pada cincin aromatik.
2. Analisis data IR Hasil analisis IR menunjukkan adanya serapan-serapan dari beberapa gugus fungsi pada panjang gelombang tertentu. Keberadaan gugus hidroksil pada sistem aromatik dari analisis UV diperkuat dengan hasil analisis IR. Serapan gugus fungsi dari hasil isolasi yang muncul pada spektra IR dapat dilihat pada gambar 18. Tabel 4. Data IR Hasil Isolasi dan Senyawa A1 Santon λ (cm-1) Gugus fungsi A1 santon Hasil isolasi Handayani (2010) O–H 3433,29 3442,94 dan 3417,86 C – H alifatik 2854,65 dan 2924,09 2931,80 dan 2852,72 C=C 1589,34 dan 1651,07 1633,71
commit to user
31 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gugus OH C-H alifatik
C=C aromatik
Gambar 18. Spektrum analisis IR A1 santon Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa terdapat gugus aromatik yang protonprotonnya terdistribusi oleh gugus hidroksil dan gugus alifatik. Seperti yang terlihat pada tabel 4, serapan gugus-gugus fungsi yang muncul pada spektra hasil isolasi memiliki kemiripan dengan spektra A1 santon (Handayani, 2010). 3. Analisis data 1H NMR Berdasarkan spektrum 1H NMR dapat ditentukan jumlah dan jenis proton yang muncul dari setiap geseran kimia proton. Tabel 5. Jenis Proton pada Data 1H NMR Senyawa Hasil Isolasi δH (ppm) Multiplisitas (J) ∑H Jenis proton 13,44 s 1H OH terkelasi 7,71 dd (J=3,2; 5,2) 1H 7,26 d (J= 1,8) 1H Aromatik 7,24 d (J= 7,8) 1H 6,79 d (J= 9,75) 1H 6,73 dd (J=10,35; 17,5) 1H = CH 5,64 d (J= 9,75) 1H 5,24 d (J= 17,5) 1H = CH2 5,08 d (J= 10,35) 1H 1,65 s 6H Metil (CH3) 1,52 s 6H ∑ H = 21 1 Data analisis H NMR (gambar 18) menunjukkan adanya 21 sinyal proton yang dapat dianalisis. (table 5)
commit to user
32 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
H Alkana
OH terkelasi H Aromatik
H Alkena
Gambar 19. Spektrum 1H NMR A1 santon Daerah aromatik biasanya berada pada geseran kimia proton 6-8 ppm. Dari spektrum 1H NMR memperlihatkan adanya 4 sinyal proton aromatik. Pada daerah δH 7,71 ppm menunjukkan doubleduplet (dd) dengan tetapan kopling 3,2 dan 5,2 (J=3,2; 5,2). Pergeseran pada daerah δH 7,26 ppm dan 7,24 ppm berada saling berdekatan, dimana keduanya memiliki multiplisitas sama yaitu duplet (d) namun memiliki tetapan kopling yang berbeda yaitu J=1,8 dan J=7,8. Pergeseran kimia proton pada daerah δH 6,79 ppm menunjukkan duplet dengan tetapan kopling J=9,75. Perbesaran spektrum 1
H NMR dapat dilihat pada gambar 20.
dd (J=3,2; 5,2) d (J=1,8) d (J=7,8)
(a) commit to user
33 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
d (J= 9,75)
d (J= 17,5)
d (J= 9,75) d (J= 17,5)
dd (J=10,35; 17,5)
(b)
s s
(c) Gambar 20. Perbesaran spektrum 1H NMR (a). Perbesaran 1H NMR pada δ 7.70-7.20 (b). Perbesaran 1H NMR pada δ 6.90-5.00 (c). Perbesaran 1H NMR pada δ 1.70-0.90 Pergeseran pada daerah δH 6,73 menunjukkan doubleduplet dengan tetapan kopling 10,35 dan 17,5 (J=10,35; 17,5). Selanjutnya multiplisitas duplet ditunjukkan pada daerah δH 5,64 ppm dengan tetapan kopling J=9,75. Sinyal pada daerah δH 13,44 ppm menunjukkan adanya sinyal proton singlet dari gugus hidroksil yang membentuk ikatan hidrogen dengan atom O dari gugus karbonil. Pada geseran kimia 1,65 ppm dan 1,52 ppm muncul sinyal proton metil identik (3H, s). Proton metilen menunjukkan sinyal pada daerah δH 5,24 ppm dan 5,08 ppm dengan tetapan kopling J=17,5 dan J=10,35. Sinyal-sinyal yang muncul pada spektrum 1H NMR hasil isolasi menunjukkan spektrum yang hampir sama dengan spektrum 1H NMR A1 santon (Handayani, 2010). commit to useryang diperoleh merupakan senyawa Data tersebut memperlihatkan bahwa senyawa
34 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
A1 santon. Perbandingan data 1H NMR hasil isolasi dengan senyawa A1 santon (Handayani, 2010) terlihat pada tabel 6. Tabel 6. Data 1H NMR Hasil Isolasi dan Senyawa A1 Santon δH ∑H Jenis proton A1 santon Hasil Isolasi (Handayani, 2010) 1H OH terkelasi 13,44 (s) 13,44 (s) 1H 7,70 (dd, J=1,8; 7,95) 7,71 (dd, J=3,2; 5,2) Aromatik 1H 7,26 (d, J= 1,8) 7,26 (d, J= 1,8) 1H 7,24 (d, J= 7,95) 7,24 (d, J= 7,8) 1H 6,78 (d, J= 10) 6,79 (d, J= 9,75) 1H 6,70 (dd, J=10,4; 17,7) 6,73 (dd, J=10,35; 17,5) = CH 1H 5,63 (d, J= 9,75) 5,64 (d, J= 9,75) 1H 5,23 (d, J= 17,4) 5,24 (d, J= 17,5) = CH2 1H 5,11 (d, J= 10,4) 5,08 (d, J= 10,35) 1,65 (s) 1,65 (s) 6H Metil (CH3) 6H 1,52 (s) 1,52 (s) ∑ H = 21 Proton aromatik pada A1 santon menunjukkan adanya sistem ABX, dimana tiga sinyal proton tersebut berada pada δH 7,70 (dd, J=1,8; 7,95); 7,26 (d, J= 1,8) dan 7,24 (d, J= 7,95). Multiplisitas dari sinyal ini merupakan ciri adanya sistem ABX dari cincin aromatik yaitu proton pada δH 7,70 (dd, J=1,8; 7,95) berkopling dengan proton δH 7,24 (d, J= 7,95). Sedangkan hasil isolasi, tiga sinyal proton yang muncul pada sistem ABX adalah δH 7,71 (dd, J=3,2; 5,2); 7,26 (d, J= 1,8); dan 7,24 (d, J= 7,8). Terlihat bahwa hasil isolasi masih terdapat pengotor yang dapat mengganggu geseran kimia.
4. Analisis data LC-MS Berdasarkan spektrum LC-MS dapat ditentukan massa molekul relatif dari suatu senyawa. LC-MS dapat dipakai untuk sebagian besar senyawa tak atsiri dan senyawa berbobot molekul tinggi.
commit to user
35 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 21. Spektrum LC-MS A1 santon Dari struktur yang telah diketahui, A1 santon memiliki rumus molekul C23H22O5 dengan bobot molekul berdasar perhitungan sebesar 378,14676 Da. Penentuan bobot molekul didasarkan pada jumlah massa-massa isotop atom (C=12,0000; H=1,00783; O=15,9949). Penampakan spektrum pada LC-MS berupa serangkaian puncak massa yang sesuai dengan ion molekul yang kurang satu proton [M-H]- dengan menggunakan pengukuran High Resolution-Mass Spektroscopy (HRMS). Spektrum LC-MS menunjukkan bahwa bobot molekul senyawa A1 santon sebesar 377,1345 Da, dimana pada m/z tersebut menunjukkan intensitas relatif massa yang tinggi. Sedangkan, bobot molekul senyawa A1 santon [M-H]- berdasar perhitungan jumlah masa-masa isotop atom yaitu sebesar 377,13893 Da. Simpangan dari massa perhitungan sebesar 4,43 mDa yang menunjukkan bahwa hasil spektrum sesuai dengan struktur yang disarankan. Hasil spektrum dapat dikatakan sesuai dengan struktur yang disarankan jika simpangan massa perhitungan kurang dari 5 mDa. H
O
OH
H
H
H
HO
O
OH
H H H
commit to user A1 santon
36 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Sehingga menurut data LC-MS yang ada, senyawa A1 santon diatas memiliki berat molekul sebesar 378,1345 Da.
Simpangan perhitungan (dalam [M-H]-) : Massa molekul relatif yang disarankan
= 377,13893 Da
Massa molekul relatif berdasar spektrum LC-MS
= 377,1345 Da
Selisih simpangan perhitungan
=
commit to user
0,00443 Da (4,43 mDa)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Hasil isolasi dan pemurnian kulit akar Calophyllum inophyllum Linn. menunjukkan bahwa senyawa A1 santon memiliki rumus molekul C23H22O5 dan bobot molekul sebesar 378,1345 Da, dengan struktur sebagai berikut : H
O
OH
H
H
H
HO
O
OH
H H H
A1 santon B. Saran Hasil isolasi perlu dilakukan penelitian uji bioaktifitas untuk mengetahui potensi yang terkandung dalam senyawa A1 santon dan senyawa A1 santon perlu dikristalkan untuk mengetahui struktur yang absolut dengan metode kristalografi sinar X.
commit to user 37