JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol.1, No.2, Agustus 2016 Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/jkpk
halaman 33-40 ISSN 2503-4146 ISSN 2503-4154 (online)
ISOLASI, IDENTIFIKASI, DAN UJI SITOTOKSIK SENYAWA ALKALOID DARI DAUN MINDI (Melia azedarach L.)
Fitriyani*, Dewi Kusrini, dan Enny Fachriyah Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia *Keperluan korespondensi, telp: 085643559247, email:
[email protected] Received: July 22, 2016
Accepted: August 15, 2016
Online Published: August 31, 2016
ABSTRAK Mindi (Melia azedarach L.) dari suku Meliaceae merupakan salah satu jenis tanaman yang memiliki beberapa golongan senyawa salah satunya alkaloid. Daun Mindi (Melia azedarach L.) telah diekstrak dengan pelarut etanol 96% secara maserasi untuk penapisan fitokimianya. Alkaloid dapat diisolasi dari ektrak metanol-air daun Mindi dengan cara penggaraman yang kemudian diekstraksi dengan eluen etil asetat. Pemisahan alkaloid dengan KLT preparatif menggunakan eluen etil asetat:kloroform (6:4) dan uji kemurniannya dengan metode KLT berbagai eluen tunggal, campuran, dan dua dimensi. Analisis struktur terhadap isolat alkaloid menggunakan spektro meter UV-Vis, FT-IR, dan LC-MS serta uji sitotoksik ekstrak alkaloid dengan metode BSLT (Brine Shrimp Lethality Test). Identifikasi isolat alkaloid menggunakan spektrometri UV-Vis menunjukkan alkaloid golongan indol, dengan panjang gelombang 220 nm dan 270 nm. Analisis menggunakan spektrometri FTIR menunjukan isolat alkaloid memiliki gugus fungsi N-H, O-H, CH3, CH2, C=C aromatik, C-N, dan C=O, dan analisis dengan LC-MS isolat alkaloid memiliki berat molekul 290,45 g/mol. Hasil uji sitotoksik ekstrak alkaloid menunjukkan LC50 sebesar 21,273 ppm, sehingga dapat disimpulkan bahwa ekstrak alkaloid bersifat sangat sitotoksik. Kata kunci: Mindi (Melia azedarach L.), alkaloid indol, BSLT
ABSTRACT Mindi (Melia azedarach L.) from Meliaceae tribe is one kind of plant that has several classes of compounds, one is alkaloid. The Mindi leaf has been extracted using a solvent of 96% ethanol by maseration method for elucidation of its fitochemistry. Alkaloid can be isolated from methanol-water extract of mindi leaf by salting extracted with ethyl acetate eluent. Separation of alkaloids was performed by preparative TLC using the eluent ethyl acetate: chloroform (6:4) and test its purity by TLC method using eluent single variety, mix, and twodimensional. Structure analysis of the alkaloid isolates were carried out using UV-Vis spectrophotometer, FT-IR, and LC-MS as well as test cytotoxic alkaloid extrac usingt BSLT (Brine Shrimp Lethality Test) method. Identification of the alkaloid isolates using UV-Vis spectrometry showed that indole-group alkaloid has wavelengths of 220 nm and 270 nm. Analysis using FTIR spectrometry showed that alkaloids isolate has a functional group N-H, OH, CH3, CH2, C = C aromatic, C-N and C = O. The isolat has a molecular weight of 290.45 g / mol by analysis using LC-MS. The cytotoxic test showed that LC50 of alkaloid extract of 21.273 ppm, so that it can be concluded that the alkaloid extract is highly cytotoxic. Keywords: Mindi (Melia azedarach L.), indole alkaloids, BSLT . Keywords: Combustion, MSW, biomass, TGA
33
34
Fitriyani dkk., Isolasi, Identifikasi, Dan Uji Sitotoksik
ekstrak alkaloid pada daun Mindi. Hasil
PENDAHULUAN Tanaman mindi (Melia azedarach L.) adalah
salah
satu
tanaman
berfamili
Meliaceae, yang merupakan tanaman asli dari Mexico dan Argentina. Tanaman ini dapat tumbuh di Indonesia yang beriklim
penelitian ini nantinya diharapkan dapat memberikan
informasi
mengenai
jenis
senyawa alkaloid yang terkandung dalam daun Mindi
(Melia azedarach L.) dan uji
sitotoksiknya.
tropis [7]. Dalam kehidupan sehari-hari, tanaman
mindi
digunakan
secara
METODE PENELITIAN
tradisional untuk obat malaria, diabetes,
Alat dan bahan.
batuk, penyakit kulit, dan lain-lain [3].
Alat yang digunakan dalam penelitian ini
Penelitian lain menyatakan bahwa ekstrak
terdiri
daun
neraca analitik, kertas saring,erlenmeyer,
mindi
memiliki
antibakteri,
aktivitas
antioksidan,
antidiabetes,
sebagai
analgesik
antihipertensi,
[2],
dari
rotary
pipet tetes,gelas
evaporator,
blender,
beker, corong gelas,
antireumatik
corong pisah, botol vial, pipa kapiler,
[7], insektisida, rodentisida, dan fungisida
tabung reaksi, pengaduk kaca, penangas
[6].
air, cawan penguap, wadah pengembang, Pada daun mindi terdapat kandungan
lampu UV, spektrofotometer UV–Vis, FT-IR
metabolit sekunder antara lain alkaloid,
(Perkin Elmer Spectrum Version 10.4.00,
tannin, saponin, fenolik, glikosida, steroid,
dan LC-MS.
terpenoid dan flavonoid [1]. Berdasarkan
Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini
kemotaksonomi
yaitu daun Mindi (Melia azedarach L.) dari
tanaman
Dysoxylum
binectanferum
(Meliceae)
teridentifikasi
mengandung
alkaloid
chromene
yaitu
yang
telah
senyawa
alkaloid
dan
rohitukine.
daerah Purworejo, Jawa Tengah, aquades, etanol
96%
teknis,
n-heksana
teknis,
kloroform teknis, etil asetat teknis, plat KLT silika gel GF254 (Merck), plat KLT Preparatif
Penelitian menyebutkan
yang
(Merck), etil asetat p.a. (Merck), asam
antikanker,
asetat p.a. (Merck), kloroform p.a. (Merck),
dengan IC50 range of 8.18- 60.10 ppm.
metanol p.a. (Merck), asam klorida (Merck),
Daun dari tanaman mindi belum banyak
natrium
diteliti, oleh karena itu pada penelitian ini
dragendorf, pereaksi Mayer.
akan dilakukan isolasi, identifikasi, dan uji
Ekstraksi senyawa alkaloid: Serbuk daun
sitotoksik senyawa alkaloid dari daun mindi.
Mindi sebanyak 1000 g dimaserasi dengan
aktivitas
Berdasarkan penelitian
tanaman
silika gel GF254 (Merck), n-heksana p.a.
mindi
memiliki
bahwa
dilakukan
sebagai
informasi
mengenai
isolasi
di
atas,
alkaloid,
hidroksida
(Merck),
pereaksi
pelarut etanol 96% selama 8 x 24 jam. Ekstrak
etanol
diuapkan pada kondisi
penentuan struktur, dan uji aktivitasnya
vakum sampai ekstrak kental, selanjutnya
belum banyak dilakukan. Penelitian ini akan
dilarutkan dalam metanol dan ditambahkan
dilakukan isolasi dan identifikasi senyawa
aquades dengan rasio 1:1, didiamkan
golongan alkaloid, serta aktivitas sitotoksik
selama semalam untuk memisahkan antara
35
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 2, Agustus 2016, hal. 33-40
klorofil dengan filtrat. Simplisa dan ekstrak
Uji
yang
analisis
dimasukkan di dalam air garam selama 2 x
penapisan fitokimia yang meliputi alkaloid,
24 jam. Suhu penetasan adalah ± 25-30 C
flavonoid,
dan pH ± 6-7. Telur akan menetas setelah
didapatkan
tanin,
dilakukan
kuinon,
saponin,
dan
steroid/ triterpenoid. Isolasi
Aktivitas:
Telur
Artemia
salina 0
18–24 jam dan larvanya siap untuk uji
Alkaloid:
Fraksi
berupa
BSLT. Sampel dari ekstrak alkaloid diambil
metanol–air dilakukan partisi menggunakan
62,5 mg, dilakukan pengenceran dengan
n-heksan dan kloroform. Fraksi metanol-air
konsentrasi 1000, 100, dan 10 ppm.
yang didapatkan dilakukan penggaraman
Pengujian dilakukan dengan memasukkan
menggunakan HCl 2 M hingga pH 3 lalu
10 ekor larva Artemiasalina berumur 48 jam
diekstraksi
asetat
ke dalam botol vial yang telah berisi larutan
sehingga didapatkan lapisan asam. Pada
ekstrak alkaloid. Setelah 24 jam, jumlah
lapisan
penambahan
larva yang mati dihitung dan dilakukan
NH4OH hingga pH 9 kemudian dilakukan
analisis probit untuk menentukan aktivitas
ekstraksi kembali dengan pelarut etil asetat.
LC50 ([5].
dengan
asam
yang
pelarut
dilakukan
etil
Setelah itu diuapkan hingga didapatkan ekstrak alkaloid, dan dilakukan pemisahan
PEMBAHASAN
menggunakan KLT sebagai fase diam berupa silika gel GF254 dan eluen berupa etil asetat : kloroform (6:4). Noda yang terbentuk dilakukan uji alkaloid dengan pereaksi Dragendorf. Noda positif alkaloid dilakukan pemisahan menggunakan KLT preparatif dengan fase diam silika gel GF254, ketebalan 2 mm dan eluen berupa etil asetat : kloroform (6:4). Uji
Kemurnian:
Uji
kemurnian
isolat
alkaloid dilakukan dengan KLT berbagai pelarut tunggal (etil asetat, etanol, nheksana),
campuran
(etil
asetat:etanol
(7:3), etil asetat:etanol (8:2), etil asetat:nheksana (7:3), etil asetat:n-heksana (8:2)), juga KLT dua dimensi (etil asetat: etanol (9:1) dan etil asetat: n-heksana (9:1))
Penapisan fitokimia berfungsi untuk mengetahui keberadaan golongan senyawa metabolit sekunder yang terkandung di dalam simplisia serbuk maupun di dalam ekstrak etanol. Penapisan fitokimia yang dilakukan
secara
mengidentifikasi senyawa
tanpa
kualitatif
dengan
keberadaan menentukan
suatu kadarnya.
Prinsip penapisan fitokimia ialah analisis golongan
kimia
tumbuhan
dengan
uji
spesifik dengan reagen yang memberikan uji
spesifik
terhadap
golongan
kimia
tertentu. Golongan yang diidentifikasi pada penelitian ini antara lain alkaloid, flavonoid, tanin,
saponin,
kuinon,
steroid
dan
triterpenoid. Hasil penapisan fitokimia dapat dilihat pada Tabel 1.
hingga diperoleh satu noda. Karakterisasi
Isolat
Alkaloid:
Untuk
Pada tabel 1 menunjukkan bahwa
mengetahui struktur isolat alkaloid yang
penapisan
didapatkan,
analisis
ekstrak etanol daun Mindi mengandung
UV-Vis,
senyawa
menggunakan
dilakukan spektrofotometer
FT-IR, dan LC-MS.
fitokimia
golongan
pada
serbuk
alkaloid,
dan
flavonoid,
saponin, tanin, kuinon dan steroid. Hasil
36
Fitriyani dkk., Isolasi, Identifikasi, Dan Uji Sitotoksik
Ekstrak
penapisan fitokimia yang diperoleh berbeda dengan penelitian yang dilakukan [1] yang melaporkan dalam ekstrak etanol daun mindi
mengandung
senyawa
metabolit
dianalisis
alkaloid
menggunakan
selanjutnya KLT
untuk
mengetahui jumlah senyawa yang ada di dalam ekstrak (Gambar 1).
sekunder alkaloid, tannin, saponin, fenolik, glikosida, steroid, terpenoid dan flavonoid. Tabel 1. Hasil uji fitokimia daun Mindi Uji Fitokimia Serbuk Ekstrak Alkaloid + + Saponin + + Flavonoid + + Tanin + + Kuinon + + Steroid + + Triterpenoid Proses isolasi alkaloid dari ekstrak metanol-air
dilakukan
dengan
reaksi
Gambar 1. Hasil KLTekstrak alkaloid dengan eluen etil asetat: kloroform (6:4) pada panjang gelombang 254 nm (kiri) dan setelah disemprot pereaksi Dragendorf (kanan)
penggaraman menggunakan HCl 2M untuk Pada
membentuk garam alkaloid, karena alkaloid
gambar
1
terlihat
jumlah
apabila
senyawa (noda) ada 4 dengan harga Rf
akan
masing-masing 0,22; 0,36; 0,64; dan 0;89.
membentuk garam. Garam alkaloid ini
Selanjutnya disemprot dengan pereaksi
kemudian diekstraksi dengan pelarut etil
Dragedorf untuk mengetahui noda mana
asetat,
senyawa
yang positif alkaloid, dan yang positif yaitu
alkaloid dengan senyawa yang bukan
pada noda ke-4, dengan Rf 0,89, yang
alkaloid,
ditandai dengan terbentuknya warna merah
bersifat
basa
ditambahkan
sehingga
dengan
untuk
asam
memisahkan
karena
alkaloid
terikat
pada
lapisan asam ini. Untuk membebaskan alkaloid
dari
ditambahkan
bentuk
garamnya,
NH4OH
sampai
bata.
maka
suasana
menjadi basa, sehingga alkaloid akan terbentuk menjadi basa alkaloid kembali. Lapisan ini kemudian diekstraksi kembali dengan pelarut etil asetat, selanjutnya diuapkan hingga terbentuk ekstrak alkaloid. Untuk mengetahui ekstrak alkaloid yang didapatkan mengandung alkaloid atau tidak maka ditambahkan pereaksi Dragendorff, terbentuknya endapan merah bata berarti positif adanya alkaloid.
Gambar 2. Hasil KLT preparative ekstrak alkaloid dengan eluen etil asetat:kloroform (6:4) pada lampu UV λ 254 nm
37
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 2, Agustus 2016, hal. 33-40
silika
gel.
dilakukan
Selanjutnya uji
isolat
kemurnian
alkaloid
dengan
KLT
berbagai eluen tunggal, campuran, dan dua dimensi. Pada gambar 3, terlihat hasil KLT hanya satu noda yang berwarna biru, diduga isolat alkaloid yang didapatkan sudah murni. Hasil
analisis
menggunakan Gambar 3. KLT isolat alkaloid pita 4 menggunakan berbagai eluen, (A) etil asetat, (B) etanol, (C) n-heksana, (D) etil asetat:etanol (7:3), (E) etil asetat:etanol (8:2), (F) etil asetat:n-heksana (7:3), (G) etil asetat:n-heksana (8:2), pada lampu UV λ 365 nm
isolat
alkaloid
spektrofotometer
UV-Vis,
pada gambar 4, didapatkan serapan pada panjang gelombang 220 nm dan 270 nm, merupakan
serapan
terkonjugasi serapan
aromatik
alkaloid
dari dan
yang
ikatan
merupakan mempunyai
kerangka dasar indol, seperti yang terlihat pada gambar 5.
Pemisahan alkaloid dengan KLT preparatif menggunakan eluen etil asetat : kloroform (6:4) pada gambar 2,
terlihat
ada 4 pita dan yang positif alkaloid adalah pita ke-4 dengan Rf 0,9. Selanjutnya pita ke-4 dikerok dan dilarutkan dalam pelarut etil asetat untuk memisahkan isolat dengan
Gambar 5. Kerangka dasar senyawa alkaloid indol [8]
Gambar 4. Spektrum UV-Vis isolat alkaloid daun Mindi
38
Fitriyani dkk., Isolasi, Identifikasi, Dan Uji Sitotoksik
Gambar 6. Spektrum FTIR isolat alkaloid daun Mindi Serapan pada panjang gelombang
pada panjang gelombang 1095,97 cm
-1
220 nm dan 270 nm mengindikasikan
menunjukkan adanya vibrasi ulur C-N.
adanya senyawa aromatik dan ikatan
Serapan pada panjang gelombang 799,19
terkonjugasi [4].
cm
Hasil analisis FTIR, pada gambar 6,menunjukkan
serapan
gelombang 3452,94 cm
-1
pada
-1
menunjukkan adanya substitusi pada
cincin aromatik.
panjang
yang merupakan
serapan dari vibrasi ulur gugus N-H. Vibrasi ulur C-H alifatik muncul pada panjang -1
-1
gelombang 2927,26 cm dan 2860,37 cm . Serapan pada panjang gelombang 1735,83 -1
cm menunjukkan adanya vibrasi ulur C=O.
Isolat alkaloid dianalisis lebih lanjut menggunakan Liquid Chromatography – Mass
Spectroscophy
(LC–MS)
untuk
mengetahui kemurnian dan berat molekul senyawa alkaloid. Hasil kromatogram hasil LC-MS isolat alkaloid dapat dilihat pada gambar 7.
Vibrasi ulur C=C aromatik muncul pada Berdasarkan
-1
panjang gelombang 1643,49 cm . Adanya serapan adanya
1552,66 N-H
cm
-1
menunjukkan
tekuk.Vibrasi
tekuk
C-H
gambar
kromatogram
7, menunjukkan bahwa
pada isolat
alkaloid belum murni, karena terdapat 3
panjang
puncak. Puncak pertama (T 1) pada waktu
gelombang 1460,28 cm . Vibrasi tekuk C-H
retensi 1,8 menit, puncak kedua (T2) pada
alifatik
2,3 menit, dan puncak ketiga (T 3) pada 3,0
alifatikasimetri
muncul
pada
-1
simetri
muncul -1
pada
panjang
gelombang 1385,65 cm . Adanya serapan
menit.
Gambar 7. Kromatogram isolat alkaloid
39
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 2, Agustus 2016, hal. 33-40
Gambar 8. Spektrogram dari puncak pertama waktu retensi 1,8 menit
Spektrogram
dari
intensitas
KESIMPULAN
tertinggi yaitu pada puncak pertama, dapat
1. Senyawa alkaloid T1(waktu retensi 1,8
dilihat pada gambar 8, menunjukkan bahwa
menit) yang terkandung dalam daun
muncul
ion
Mindi mempunyai kerangka dasar indol,
molekular [M+H+MeOH] m/z 324,91 dari
yang mempunyai gugus fungsi N-H, C-
(m/z) [M+33], sehingga dapat disimpulkan
N, C=O, C=C, CH2, CH3, dengan berat
bahwa berat molekul isolat yaitu 291,45
molekul 291,45 g/mol.
puncak
dengan
protonasi
+
g/mol.
2. Uji aktivitas sitotoksik menggunakan Berdasarkan
analisis
dengan
metode BSLT diketahui bahwa ekstrak
spektrofotometer UV-Vis, FT-IR, dan LC-
alkaloid
MS, diduga senyawa alkaloid T1adalah
dengan LC50 sebesar 21,273 ppm.
bersifat
sangat
sitotoksik
alkaloid jenis indol (gambar 5), dengan berat molekul 291,45 g/mol. Hasil uji aktivitas sitotoksik ekstrk alkaloid daun Mindi menggunakan metode BSLT diperoleh harga LC50 sebesar 21,273 ppm. Harga tersebut menunjukkan bahwa ekstrak alkaloid bersifat sangat sitotoksik. Hasil uji sitotoksik ekstrak alkaloid daun Mindi dapat dilihat pada tabel 2 sebagai berikut:
UCAPAN TERIMAKASIH 1. Dr. Dwi Hudiyanti, M.Sc selaku Ketua Jurusan
Kimia
Fakultas
Sains
dan
Matematika, Universitas Diponegoro 2. Seluruh
dosen
Laboratorium
Kimia
Organik yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyusunan naskah penelitian ini 3. Seluruh staff laboratorium jurusan kimia Fakultas Universitas
Sains
dan
Diponegoro
membantu penulis
Matematika yang
telah
40
Fitriyani dkk., Isolasi, Identifikasi, Dan Uji Sitotoksik
John Willey & Sons, Inc., Hoboken,
DAFTAR RUJUKAN
New Jersey,2010, 872-873 [1]
Article in Journal: Ahmed, M. F., et
[5]
al.,2012, Phytochemical Studies and Antioxidant
Activity
of
N. R., Putman, J. E., Jacbsen, L. B.,
Melia
Nicols, D. E., and Mc Laughlin, J. L.,
azedarach Linn Leaves By DPPH Scavenging
Assay.
Pharmaceutical
Journal
Applications,
Brine Shrimp : A Comvenient general
of
Bioassay
3(1),
Article in Journal:Asadujjaman, e. a.
[6]
Journal
[3]
(2013). Pharmacological Potentials of Melia
azedarach
L.
-A
review.
American Journal of BioScience, 1, 4449. [4]
Chapter
Article in Journal:Sharma, D. a. Y. P. (2013).
Preliminary
Pharmacological
Profile
and of
Melia
azedarach L.: An Overview. Journal of Applied
Pharmaceutical
Science,
3(12), 133-138. in
Hershenson,
Book:Jameel, S.,
F
dan
Formulation
and
Process Development Strategies for Manufacturing .
53-56. [7]
Article in Journal:Azam, M. M., et al.
Article in Journal:Mishra, G. e. a.
Medicinal Chemistry & Analysis, 3(2),
of
Coastal Life Medicine, 1, 118-122.
Plant
(2013). Melia azedarach: A Review.
Ethanolic Extract of Melia azedarach Leaves.
Active
medica,1982, 31-41
(2013). Assessment of Bioactivities of
(Meliaceae)
For
Constituents, West Lafayette : Plant
271-276. [2]
Chapter in Book:Meyer, B. N., Ferrigni,
Biopharmaceutical,
[8] Chapter in Book:Trease dan Evan, W.C.,
Pharmacognosy,
Edition,
Sauders
2009, 353-355
Elsevier,
Sixteenth Inggris,
