ISOLASI SENYAWA LUPEOL DARI TUMBUHAN OBAT SUKU ASLI PROVINSI RIAU

Prosiding Seminar Nasional Kimia 2014 Peran Kimia dan Pendidikan Kimia dalam Mengembangkan Industri Kreatif Ruang Seminar FMIPA UNY, 15 November 2014

ISOLASI SENYAWA LUPEOL DARI TUMBUHAN OBAT SUKU ASLI PROVINSI RIAU Jufrizal Syahri, Rahmiwati Hilma, Rifai Nurhidayah, Neti Triani dan Kun Maslaha Jurusan Kimia, Universitas Muhammadiyah Riau Email : [email protected] ABSTRAK Provinsi Riau dikenal dengan etnis dan budaya melayu yang sangat kuat, lahirnya budaya melayu Riau tidak lepas dari pengaruh suku/etnis asli Provinsi Riau, yaitu etnis Talang Mamak, Melayu Petalangan, Sakai, dan Akit. Masing-masing etnis memiliki obat tradisional yang berbeda-beda, sehingga menarik untuk dilakukan penelitian lanjutan tentang obat-obatan yang mereka gunakan. Etnis Melayu Petalangan merupakan etnis yang tinggal di daerah Kecamatan Pangkalan Kuras Kabupaten Pelalawan Riau. Etnis ini memiliki bermacam-macam jenis tumbuhan obat, salah satunya adalah tumbuhan Kalimayo (Derris elliptica). Tumbuhan ini digunakan oleh masyarakat Melayu Petalangan sebagai obat kanker, racun, luka dan hipertensi. Untuk membuktikan secara ilmiah, maka dilakukan penelitian terhadap tumbuhan kalimayo dengan cara melakukan isolasi dan uji aktivitas terhadap kandungan senyawa dari tumbuhan ini. Isolasi senyawa dilakukan dengan metoda maserasi, kromatografi, rekristalisasi, dan karakterisasi dengan menggunakan spektroskopi UV, IR, MS, dan NMR. Hasil isolasi ini diperoleh senyawa murni dengan nama Lupeol. Sedangkan untuk melihat bioaktivitas dari senyawa ini, dilakukan uji antikanker terhadap sel murin P-388, antitoksisitas, antioksidan, dan anti microbial. Hasil penelitian ini membuktikan bahwa tumbuhan kalimayo memiliki kandungan senyawa yang potensial untuk dijadikan obat alternatif, sehingga dapat dijadikan sebagai salah satu sumber hayati dalam pemenuhan bahan baku obat Indonesia. Kata kunci : Kalimayo, Lupeol, Petalangan, Riau, Suku asli/etnis.

PENDAHULUAN Provinsi Riau dikenal dengan etnis dan budaya melayu yang sangat kuat, lahirnya budaya melayu Riau tidak lepas dari pengaruh suku/etnis asli Provinsi Riau, yaitu etnis Talang Mamak, Melayu Petalangan, Sakai dan Akit. Masing-masing etnis memiliki obat tradisional yang berbeda-beda yang sudah digunakan secara turun temurun, sehingga menarik untuk dilakukan penelitian lanjutan tentang obat-obatan yang mereka gunakan. Etnis Melayu Petalangan merupakan etnis yang tinggal di daerah Kecamatan Pangkalan Kuras Kabupaten Pelalawan Riau. Etnis ini memiliki bermacam-macam jenis tumbuhan obat yang mereka gunakan, salah satunya adalah tumbuhan Kalimayo (Derris elliptica). Tumbuhan ini digunakan oleh masyarakat Melayu Petalangan sebagai obat kanker, racun, luka dan hipertensi. Cara penggunaan tumbuhan ini sebagai obat yaitu dengan merebus kulit batang tumbuhan ini, kemudian airnya diminum setiap pagi selama tujuh hari (Ristoja, 2012). Namun untuk membuktikan secara ilmiah, maka dilakukan penelitian terhadap tumbuhan kalimayo dengan cara melakukan isolasi dan uji aktivitas terhadap kandungan senyawa dari tumbuhan ini. Hasil penelusuran literatur menunjukkan bahwa genus Derris telah banyak dilakukan penelitian dan hasilnya memiliki berbagai kandungan senyawa kimia dengan bioaktivitas yang berbeda dan berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan dasar obat. Pada tahun 2005, Yanesew at al., berhasil mengisolasi senyawa 7a-O-metildeguelol dari akar tumbuhan Derris trifoliata yang memiliki aktivitas sebagai antitoksisitas. Sedangkan Mahabusarakam, et al., (2004) berhasil mengisolasi scandione dan dua isoflavon yaitu lupalbigenin dan isorobustone, yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan, antibakteri, dan hipertensi/ menurunkan darah tinggi dari akar tumbuhan Derris scandens Benth. Pada tahun 2011, Badami et al, telah melakukan uji aktivitas

K-175

Jufrizal Syahri, dkk ISOLASI SENYAWA LUPEOL …

antitoksisitas, anti-implantation atau antifertility terhadap ektrak etanol akar tumbuhan Derris brevipes, aktivitas yang ditunjukkan sangat bagus dan berpotensi untuk dijadikan obat paten. Namun senyawa murniyang dikandung oleh tumbuhan ini belum dilaporkan. Sedangkan pada tahun 2004, Khan et al, juga telah melakukan uji aktivitas antibakteri dari berbagai ekstrak daun dan batang tumbuhan Derris indica dan Derris trifoliate, hasil penelitian ini juga menunjukkan potensi dari tumbuhan tersebut untuk dijadikan Antibiotik alami, yang dapat membunuh bakteri. Koysomboon et al., (2006) telah berhasil mengisolasi 4 senyawa flavonoid baru dari akar tumbuhan Derris indica yang memiliki aktivitas sebagai antimicrobial. Rao et al., (2009) menemukan 2 buah senyawa furanoflavonoid baru dari akar tumbuhan Derris indica (Lam), yaitu 3’,4’-dihidrosi-4H-furo[2,3-h]kromen-4-on, dan 3,3’,4’-trihidrosi-4H-furo[2,3-h]kromen4-on, yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan penghambat enzim intestinal αglukosidase. Namun, senyawa kimia dari tumbuhan Derris elliptica yang berasal dari suku Melayu Petalangan Provinsi Riau belum pernah dilaporkan. METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Alat digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: rotary evaporator Heidolph VV 2000, kromatografi kolom vakum cair berdiameter 5 cm dan tinggi 30 cm, kromatografi kolom grafitasi dengan berbagai jenis ukuran, Chamber, peralatan destilasi, Melting Point Apparatus merk Fisher Jones, spektrofotometer IR merk Shimadzu type IR Prestige-21, lampu UV λ254 nm model UVL56, spektrofotometer UV-Visible merk Hitachi U 2000 dan spektrofotometer NMR merk JEOL type ECA 500 dengan medan magnet 500 MHz serta peralatan gelas dan peralatan lainnya sesuai prosedur kerja. Sampel digunakan dalam penelitian ini kulit batang Derris elliptica. Bahan yang digunakan adalah pelarut n-heksan teknis, etil asetat teknis dan metanol teknis untuk isolasi, pelarut pure analysis untuk analisis spektroskopi, kloroform, etanol, amoniak, diklorometan, H2SO4 2 N, pereaksi Mayer, pereaksi Dragendorff, asam asetat anhidrat, H2SO4 pekat, logam Mg, HCl pekat, silika gel 60 GF254 (Merck, No. katalog 1.07734. 1000), reagen penampak noda anisaldehid (0,5 ml anisaldehid + 50 ml asam asetat glasial + 9 ml H2SO4 pekat), plat KLT GF254 (Merck, No. katalog 1.05554.0001, 60 F254), FeCl3 1 %, reagen penampak noda CeSO4 dan aquadest. Prosedur Penelitian Tumbuhan Derris elliptica diambil di Hutan Adat Desa Betung Kecamatan Pangkalan Kuras Kabupaten Pelalawan, Provinsi Riau. Tumbuhan ini diidentifikasi di Laboratorium Botani Jurusan Biologi Universitas Riau Kulit batang tumbuhan Derris elliptica yang sudah berupa serbuk kering sebanyak 2 kg dimasukkan ke alat maserator dan dimaserasi dengan pelarut n-heksan selama 1x24 jam, langkah ini dilakukan berulang-ulang sampai maserat dihasilkan tidak berwarna. Kemudian maserat diuapkan dengan rotary evaporator dan diperoleh ekstrak kental n-heksan 40 g berwarna kuning kehijauan. Residu dari maserasi n-heksan, dilanjutkan maserasi dengan pelarut etilasetat dan metanol, sehingga didapatkan ekstrak kental etilasetat dan metanol Sebanyak 20 g ekstrak n-heksan di siapkan untuk fraksinasi lebih lanjut dengan kromatografi vakum cair (KVC). Ekstrak yang akan dikromatografi dilakukan preadsorbsi dan dimasukkan ke kolom. Selanjutnya dielusi secara bergradien mengunakan pelarut n-heksan, perbandingan n-heksan dengan etil asetat, sampai pada perbandingan etil asetat dengan metanol (1:1). Masing-masing fraksi di kromatografi lapis tipis (KLT) untuk melihat pola pemisahan yang terjadi agar dapat dilakukan pemisahan selanjutnya. Fraksi yang memiliki pola pemisahan yang baik dilanjutkan isolasi dengan menggunakan kromatografi kolom grafitasi dengan metode step gradient polarity dan rekristalisasi, sehingga diperoleh senyawa muri dengan kode FA1. Untuk menentukan struktur senyawanya, maka dilakukan karakterisasi senyawa hasil isolasi menggunakan spektroskopi UV, IR, MS, 1H-NMR dan 13C-NMR

K-176


Untuk melihat aktivitas antitoksisitas dan antikanker dari fraksi dan ekstrak etilasetat, maka dilakukan pengujian menggunakan metoda Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) untuk antitoksisitas dan metoda metiltiazol-tetrazolium (MTT) Assay terhadap sel murin P-388 untuk antikankernya. Sedangkan untuk melihat aktivitas antimikrobial pada ekstrak dan fraksi metanol, digunakan bakteri S. aureus dan E. coli, untuk jamur digunakan Candida albicans, metoda uji yang digunakan adalah metoda difusi. Sedangkan untuk aktivitas antioksidan dilakukan dengan metoda DPPH. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil isolasi dari ekstrak heksan kulit batang tumbuhan Derris elliptica menghasilkan senyawa murni (1) berupa kristal berwarna putih seberat 11 mg dengan titik leleh 90-92ºC. Analisis spektrum IR senyawa (FA1) memberikan informasi seperti tabel dibawah ini Tabel 1. Pita serapan IR senyawa FA1 Bilangan Gelombang FA1 (cm-1) Jenis Vibrasi 3462, 3404 OH 2956, 2854 CH alifatik 1689 C=C non konjugasi 1384, 1342 Tekukan CH2 , CH3 1192 C-O Data GC-MS memberikan informasi bahwa senyawa FA1 memiliki nilai M+ 426 g/mol (M+H) . Selain itu, jalur fragmentasi senyawa FA1 hampir sama dengan senyawa lupeol yang ditunjukkan pada pemutusan C16-C19 dan pelepasan CH3 seperti pada Gambar 1 berikut. +

Gambar 1. Fragmentasi senyawa FA1 Hasil pemeriksaan spektrum 1H-NMR senyawa FA1 dalam chloroform-d pada frekuensi 500 MHz memperlihatkan pergeseran kimia yang tidak terpisah secara baik pada daerah dibawah empat yang merupakan proton alisiklik dari rangka dasar triterpenoid serta tidak terlihat adanya sinyal proton pada daerah tujuh yang menandakan adanya aromatik, hal ini memperkuat bahwa kerangka dasar dari senyawa FA1 adalah golongan terpenoid. Spektrum 1HNMR ini juga menunjukkan bahwa senyawa FA1 memili 7 buah metil yang terikat pada atom C quartener, hal ini dapat dilihat dengan munculnya puncak singlet pada daerah pergeseran kimia

K-177


(δH) 0.7-1.6 ppm. Selanjutnya juga terlihat adanya puncak untuk proton metin pada δH 3,19 yang memiliki 1 H yang diduga merupakan proton metin yang terikat pada C yang mengikat OH yang terkopling dengan dua proton tetangganya sehingga muncul sebagai puncak triplet. Spektrum 13C-NMR dan data pergeseran kimia senyawa FA1 diukur menggunakan pelarut chloroform-d dengan frekuensi 125 MHz. Dari data spektrum 13C-NMR dapat diketahui bahwa senyawa FA1 memiliki 30 puncak yang menunjukkan adanya atom karbon sebanyak 30. Dari spektrum 13C-NMR terlihat hanya ada dua sinyal yang muncul pada daerah yang lebih besar dari 100 ppm, ini mengindikasikan bahwa senyawa FA1 hanya memiliki satu ikatan rangkap. Selanjutnya juga terlihat puncak pada δC 79,1 ppm yang merupakan sinyal yang khas dari C yang mengikat OH. Dari data ini diduga senyawa FA1 merupakan golongan triterpenoid yang memiliki satu ikatan rangkap terisolasi dan satu gugus OH. Tabel 2. Perbandingan data 13C-NMR dan 1H-NMR dengan Literatur 13 1 C-NMR H-NMR C

FA1

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

38,8 29,8 79,1 39 55,4 37,3 15,5 50,6 41 34,4 16,1 21,1 25,3 14,7 16,3 43 38 27,6 18,5 28,1 35,7 43,1 48,4 18,1 40,1 30 48,1 151,1 19,4 109,5

(Lupeol) Literatur 38,9 27,4 79,2 39 55,4 37,3 15,5 50,6 40,2 34,4 16,1 21,1 25,3 14,7 16,3 43 38,2 27,6 18,5 28,1 35,7 43,1 48,5 18,1 40,1 30 48,2 151,2 19,5 109,5

H

FA1

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 30a 30b

1,20 (t) 1,60 (q) 3,19 (t) 1,38 (t) 0,83 (s) 1,33 (t) 1,32 (t) 1,29 (q) 0,76 (s) 0,78 (s) 0,94 (s) 0,97 (s) 1,38 (q) 1,62 (q) 1,91 (q) 1,53 (t) 1,50 (t) 1,40 (t) 1,03 (s) 1,56 (t) 1,46 (q) 2,38 (q) 1,67 (s) 4,68 (s) 4,56 (s)

(Lupeol) Literatur 1,19 1,59 3,18 1,39 0,83 1,33 1,33 1,27 0,76 0,78 0,95 0,97 1,38 1,63 1,90 1,52 1,49 1,41 1,03 1,57 1,47 2,37 1,68 4,68 4,57

Ket: (-) : tidak memiliki atom H Berdasarkan perbandingan data dengan literature (Muharni, 2010) tersebut diatas, maka dapat dipastikan bahwa senyawa FA1 merupakan senyawa Lupeol dengan rumus molekul C30H50O, senyawa ini merupakan pertama kali ditemukan dalam spesies Derris elliptica.

K-178


Pada uji aktivitas toksisitas dengan metoda BSLT, konsentrasi hambat minimum (KHM) terbaik ditunjukkan oleh fraksi 6 ekstrak etilasetat dengan LC5o = 5.01 µg/mL, sedangkan uji aktivitas antikanker terhadap sel murin P-388 dilakukan berdasarkan aktivitas toksisitas terbaik, yaitu fraksi 6 ekstrak etilasetat dengan harga aktivitas antikanker IC5o =18.742 µg/mL, aktivitas antikanker ini tergolong kepada aktivitas antikanker sedang. Hal ini membuktikan bahwa tumbuhan Derris elliptica ini mengandung senyawa antikanker dan penggunaan dimasyarakat suku asli Melayu Petalangan sebagai obat antikanker alternatif dapat dibenarkan. Tabel 3. Nilai Aktivitas toksisitas LC50 ekstrak dan fraksi etilasetat No Fraksi LC50 (µg/mL) 1 1 1 x 1014 2 2 2.5 x 104 3 3 1.2 x 105 4 4 3.9 x 107 5 5 5.6 x 103 6 6 5.01 7 7 1.6 x 104 8 8 6.4 x 104 9 9 9.5 x 107 10 10 7.5 x 104 11 11 1.5 x 103 12 12 4.5 x 106 13 13 3.9 x 107 14 Ekstrak etilasetat 3.9 x 107 15 Kontrol Aktivitas antioksidan menggunakan metoda DPPH menunjukkan aktivitas terbaik pada fraksi 13 dari ekstrak metanol dengan harga IC50=46.45 µg/ml. Aktivitas antioksidan ini tergolong kedalam aktivitas sangat kuat, karena menurut Blois (2005) suatu senyawa memiliki antioksidan sangat kuat apabila nilai IC50 kurang dari 50 μg/ml, kuat apabila nilai IC50 antara 50-100 μg/ml, sedang apabila nilai IC50 berkisar antara 100-150 μg/ml, dan lemah IC50 berkisar antara 150-200 μg/ml. Aktivitas dari faksi 13 memiliki harga IC50 dibawah kontrol positif yang digunakan yaitu vitamin C dengan nilai IC50 65.26 μg/ml. Tabel 4. aktivitas antioksidan dari fraksi dan ekstrak metanol No Fraksi Nilai IC50 (µg/ml) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ekstrak Metanol Vitamin C (K+)

K-179

>1000 >1000 >1000 >1000 409.60 290.32 127.15 79.46 114.64 124.57 274.51 118.13 46.45 121.06 65.26


Sedangkan untuk aktivitas antibakteri dan antijamur dari kulit batang Derris elliptica, KHM diperlihatkan oleh fraksi ke 10 ektrak metanol. Untuk bakteri Escherichia coli KHM yang diperoleh yaitu 0.5% dengan luas zona bening yang terbentuk yaitu 4.4 mm. Sementara itu untuk bakteri Staphylococcus aureus KHM yang diperoleh juga 0.5% dengan luas zona bening 9.7 mm. Hal ini menunjukkan bahwa kulit batang Derris elluptica memiliki senyawa aktif antibakteri yang sangat baik, karena pada konsentrasi 0.5% saja sudah dapat menunjukkan aktivitas antibakterinya. Untuk aktivitas anti jamur digunakan jamur Candida albicans, hasil uji menunjukkan KHM yang diperoleh yaitu 0.25% dengan luas zona bening 8.65 mm. Ini menunjukkan aktivitas terbaik, karena konsentrasi hambat minimumnya sangat kecil sekali. Ini membuktikan potensi aktivitas dari kandungan senyawa pada kulit batang Derris elliptica sangat besar. Hal ini dapat dijadikan dasar untuk pembenaran penggunaan tumbuhan ini di Masyarakat suku Melayu Petalangan sebagai obat luka atau antibiotic. Tabel 5. Hasil uji aktivitas bakteri dan antijamur dari fraksi 10 ekstrak metanol Zona Bening (mm) No Fraksi Escherichia coli S. aureus. Candida albicans 1% 0,5% 0,25% 1% 0,5% 0,25% 1% 0,5% 0,25% 1 10 10.4 4.4 11.3 9.7 16.65 11.17 8.65 KESIMPULAN 1. Penelitian ini telah berhasil mengisolasi dan karakterisasi senyawa golongan triterpenoid yaitu Lupeol dengan rumus molekul C30H50O dari fraksi n-heksan kulit batang Derris elliptica sebanyak 11 mg dengan jarak titik leleh 90-92ºC 2. Aktivitas toksisitas dan antikanker terbaik ditunjukkan oleh fraksi 6 ekstrak etilasetat dengan harga LC50 = 5.01 µg/mL dan IC50 = 18.742 µg/mL 3. Aktivitas antioksidan terbaik ditunjukkan oleh fraksi 13 dari ekstrak methanol dengan harga IC50 =46.45 µg/mL 4. Aktivitas antijamur dan antibakteri terbaik ditunjukkan oleh fraksi 10 dari ekstrak metanol dengan konsentrasi hambat minimum untuk bakteri 0.5% dan konsentrasi hambat minimum untuk jamur 0.25%. UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih diucapkan kepada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi (DIKTI) melalui Kopertis Wilayah X yang telah membiayai penelitian ini dalam Skim Hibah Dosen Pemula DAFTAR PUSTAKA Badami, S., Aneesh, R., Sankar, S., Sathiskumar, M.N., Suresh, B., Rajan, S. 2003. Antifertility Activity of Derris Brevipes Veriety coriacea. J. Ethnopharmacology. 84. 99-104. Blois MS. 2005. Antioxidant determination by the use of stable free radical. Nature. 181. 11911200. Khan, M. R., Omoloso, A.D., Barewai, Y. 2006. Antimicrobial Activity of the Derris elliptica, Derris indica and Derris trifoliata extractives. Fitoterapia. 77 (2006) 327–330. Koysomboon, S., Altena, IV., Kato, S., Chantrapromma, K. 2006. Antimycobacterial Flavonoids from Derris indica. J. Phytochemistry. 67.1034-1040. Mahabusarakam, W., Deachathai, S., Phongpaichit, S., Jansakul, C., dan Taylor, WC., 2004. A Benzyl and Isoflavone Derivatives from Derris scandens Benth. J. Phytochemistry. 65.1185-1191. Muharni. 2010. Triterpenoid Lupeol dari Manggis Hutan (Garcinia bancana, Miq). Jurnal Penelitian Sains. 13 : 13308.

K-180


Rao, S.A., Srinivas, P.V., Tiwari, A.K., Vanka, U.M.S., Rao, R.V.S., Dasari, K.R., Rao, M.T. 2007. Isolation, Characterization and Chemobiological Quantification of α-glucosidase Enzyme Inhibitory and Free Radical Scavenging Constituents from Derris scandens Benth. Journal of Chromatography B. 855 (2007) 166–172. Ristoja. 2012. Eksplorasi Pengetahuan Etnomedisin dan Tumbuhan Obat Indonesia Berbasis Komunitas (Riset Tumbuhan Obat dan Jamu/ RISTOJA). Tawangmangu: Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Kementerian RI. Yanesew, A., Mushibe, E.K., Induli, M., Derese, S., Midiwo, J.O., Kabaru, J.M., Heydenreich, M., Koch, A., Peter, M.G. 2005. 7a-O-methyldeguelol, A Modified Rotenoid With an Open Ring-C, from the Roots of Derris trifoliate. J. Phytochemistry. 66. 653-65.

K-181

ISOLASI SENYAWA LUPEOL DARI TUMBUHAN OBAT SUKU ASLI PROVINSI RIAU

Recommend Documents