ISOLASI SENYAWA NON POLAR DARI MINYAK NYAMPLUNG (CALOPHYLLUM INOPHYLLUM)
Desy Anggraini 2311106016 Della Istianingsih 2311106017 Dosen Pembimbing :Setiyo Gunawan, S.T., Ph.D
Latar belakang Calophyllum inophyllum (nyamplung) adalah tanaman potensial yang belum dimanfaatkan sebagai obat Nyamplung tersebar hampir di seluruh dunia Di Indonesia terdapat banyak di daerah pesisiran pantai Kandungan trigliserida pada minyak nyamplung sekitar 70-80% Disinyalir terdapat senyawa bioaktif yaitu Callophyllolide yang berfungsi sebagai anti-HIV dan anti blood coagulation Kemungkinan minyak ini akan dapat dikonsumsi
Rumusan masalah
Bagaimana pengaruh solvent terhadap proses pemisahan trigliserida? Berapa kandungan trigliserida yang dapat diambil oleh tiap solvent?
Batasan Masalah
Komponen yang akan diisolasi adalah trigliserida. Bagian tumbuhan nyamplung yang akan diteliti adalah minyak nyamplung. Metode pemisahan yang digunakan menggunakan ekstraksi pelarut-pelarut Identifikasi produk dengan TLC, GC, dan GC-MS.
Tujuan Penelitian Mengetahui pengaruh perbandingan jenis solvent terhadap proses pemisahan trigliserida. Mengetahui jumlah trigliserida yang dapat diambil oleh tiap solvent Mengetahui pengaruh perbandingan fraksi berat pelarut terhadap minyak
Komposisi Minyak Nyamplung Minyak Nyamplung berwarna hijau gelap dan pada saat saponifikasi menghasilkan warna kuning terang Menurut Crane et.al.(2005), minyak nyamplung didominasi oleh TG sebesar 76,7 % diikuti DG 7% dan FFA sebesar 5,1 %
Komposisi tiap komponen dalam minyak nyamplung, molucensis seed oil dan rice bran oil Komposisi Komponen
Minyak Nyamplung
Moluccensis seed oilb
Rice bran oilc
Trigliserida
76,7a
74,00
81,23
73,74
Digliserida
7
6,36
3,7
4,68
Monogliserida
-
3,00
2,26
0,14
5,1
8,85
10,5
12,32
-
7,79
1,67
5,09
FFA Others
a Crane et.al.(2005) b diadaptasi dari Gunawan et al.,2014 c diadaptasi dari Kasim et al.,2009
Asam Lemak 1. Asam lemak jenuh Asam lemak jenuh merupakan asam lemak dimana dua atom hidrogen terikat pada satu atom karbon. Dikatakan jenuh karena atom karbon telah mengikat hydrogen secara maksimal. 2. Asam lemak tak jenuh Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang memiliki ikatan rangkap. Dalam hal ini, atom karbon belum mengikat atom hidrogen secara maksimal karena adanya ikatan rangkap.
Tabel Komposisi Asam Lemak dari Minyak Nyamplung
Beberapa struktur asam lemak
Beberapa asamlemak lemak Beberapastruktur struktur asam
Trigliserida adalah sebuah gliserida , yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak. Trigliserida merupakan penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani. Trigliserida termasuk lipid sederhana dan juga merupakan bentuk cadangan lemak dalam tubuh manusia. Pembentukan Trigliserida
Monogliserida Monogliserida merupakan senyawa kimia penting dari turunan komersil yang digunakan dalam industri makanan, kosmetik, farmasi, pelumas. Monogliserida digunakan dalam banyak aplikasi sebagai surfaktan, terutama sebagai pengemulsi dalam makanan, kosmetik dan farmasi. Monoasilgliserol merupakan bahan emulsifier yang digunakan dalam proses produksi bahan berlemak seperti margarine, roti, biscuit dan es krim. Rumus Bangun Monogliserida
Digliserida Digliserida
Rumus Bangun Digliserida
Digliserida (diasilgliserol) adalah gliserida yang terdiri dari dua rantai asam lemak kovalen yang terikat pada molekul gliserol melalui hubungan ester. Diasilgliserol memiliki tingkat yang rendah dalam minyak nabati ( 1-6 % ), dan digunakan oleh industri makanan sebagai pengemulsi. Sering ditemukan dalam produk-produk bakery, minuman, es krim, selai kacang, permen karet, shortening, topping whipped, margarin, kue, dan permen.
Bioaktif Bioaktif Senyawa bioaktif merupakan senyawa yang terkandung dalam tumbuhan yang memiliki efek menguntungkan bagi kesehatan manusia. Calophyllolide merupakan senyawa bioaktif utama yang terkandung dalam minyak nyamplung. Memiliki efek anti bacterial, anti inflammatory, anti arthritic dan memiliki sifat sebagai anti blood coagulation.
Polarity Polarity Senyawa polar adalah Senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur unsurnya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan tersebut mempunyai nilai keelektronegatifitas yang berbeda. Ciri – ciri : - Dapat larut dalam air dan pelarut lain - Memiliki kutub + dan kutub -, akibattidak meratanya distribusi elektron - Memiliki pasangan elektron bebas ( bila bentuk molekul diketahui ) atau memiliki perbedaan keelektronegatifan.
Polarity Polarity Senyawa non polar : Senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsur yang membentuknya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan mempunyai nilai elektronegatifitas yang sama/hampir sama. Ciri – ciri : -Tidak larut dalam air -Pelarut polar lain tidak memiliki kutub + dan kutub – , akibat meratanya distribusi elektron -Tidak memiliki pasangan elektron bebas ( bila bentuk molekul diketahui ) atau keelektronegatifannya sama
Apa bukti trigliserida adalah non polar ?
• Sifatnya yang tidak dapat larut dengan air • Posisinya pada line atas pada analisa TLC
(Gunawan et.al 2009)
Bahan Minyak nyamplung didapat dari Koperasi Jarak Tani Lestari(Central Java) n-hexane, petroleum eter, etil asetat, asam asetat dan methanol dibeli dari PT. Bratachem(Surabaya, Indonesia). Ethanol, silica gel, iodine didapat dari Laboratorium Teknologi Biokimia (Teknik Kimia ITS).
Alat • • • • • •
Stirer magnetik Hot plate Neraca analitik Erlenmeyer Beaker glass Kolom GC
• • • • • •
Kertas TLC (20 cm x 20 cm x 250 µm) Pipa kapiler Pipet volume Pipet tetes Termometer Gelas ukur
Metode Penelitian
Minyak nyamplung dicampurkan dengan 100 gram pelarut (Heksana – Metanol dan Petrolium eter – Metanol)
Minyak dan pelarut dicampur hingga homogen
Sampel yang telah murni dianalisa dengan mengunakan kromatografi (Lapisan atas dan bawah)
Minyak dan pelarut yang telah diaduk, dipisahkan hingga terjadi dua lapisan
Lapisan atas dan bawah diambil lalu diupakan hingga pelarut yang terkandung dalam sampel tersebut hilang
Metode Ekstraksi Pelarut minyak
Hexane/PE
Methanol
Hexane/PE
Methanol fatty acid callophyllolide
Metanol
Hexane/PE TG Squalene
Metode Analisa TLC
20 cm a
20 cm
hexane:etil asetat:asam asetat 90:10:1
b
Metode Ekstraksi Pelarut
Hasil dan Diskusi
Pemilihan pelarut Methanol Polar ( index 5,1) Hexanes/PE Nonpolar( index 0)
Trigliserida adalah senyawa non polar Trigliserida larut pada fraksi hexanes/PE Hidrokarbon dan asam lemak larut pada fraksi hexanes/PE
TLC plate
Senyawa pada tiap fraksi dianalisa secara kuantitatif menggunakan TLC o Hasil analisa TLC kiri (fraksi non polar) kanan (fraksi polar) o Hasil analisa TLC menunjukkan fraksi non polar banyak mengandung TG dan polar sedikit mengandung TG.
TG DG FFA MG
Hexane:Methanol 75:25
26
Analisa GC 4.00 3.75
TG
uV(x100,000) Chromatogram
FFA
3.50 3.25 3.00
MG
2.75 2.50
DG
2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 -0.25 1.0
•
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
Sampel PE:methanol (75:25) dengan rasio solvent terhadap minyak sebesar 5
16.0
• Lapisan atas merupakan fraksi non polar • Lapisan bawah merupakan fraksi polar
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
min
Efek rasio untuk solvent non polar dan polar • •
•
jumlah fraksi non polar pada berbagai keadaan rasio berat solvent terhadap minyak berbeda-beda. Titik tertinggi dan terendah terdapat pada berat solvent non polar 100 dan 0, tetapi solvent tidak dapat diproses lanjut karena solvent 100 gram tersebut memiliki perbandingan non polar : polar 100:0 (minyak terlarut sempurna dalam solvent non polar) dan titik terendah terdapat pada berat solvent polar 100 (minyak terlarut sempurna dalam solvent polar) Dari hasil yang ditunjukkan oleh grafik PE:Methanol (75:25) dengan rasio solvent terhadap minyak sebesar 5 yang memiliki fraksi non polar terendah dengan perbandingan berat solvent yang sama, hal ini dapat digunakan sebagai acuan untuk proses selanjutnya.
Hasil analisa single stage fraksi non polar (%)
2
91,97
73,63b (96,81)c
3 5
Data kondisi operasi pada single stage optimum
Komponen (%)
Ratio berat solvent / minyaka
TG
MG
FFA
6,33 (88,71)
2,97 (64,17)
9,16 (80,97)
7,91 (71,82)
95,83
72,56 (98,63)
6,02 (96,56)
2,67 (78,78)
8,83 (89,94)
9,92 (81,88)
59,40
72,46 (94,56)
7,43 (92,27)
2,55 (50,45)
9,16 (78,85)
8,41 (64,05)
Sampel PE:methanol (75:25) a kondisi operasi : T = 32 oC b kandungan kemurnian (%) c Recovery (%)
DG
others
No
Sampel
% TG
Fraksi Non Polar (%)
1
PE:Methanol (5)
94,56
59,40
2
PE:Methanol (3)
98,63
95,83
3
Hexane:Methanol (3)
98,19
96,58
Hasil terbaik terdapat pada sampel dengan rasio solvent terhadap minyak sebesar 5 karena dengan fraksi non polar 59,4% mengandung %recovery TG >90% dan %kemurnian sebesar 72,46%, sehingga sampel tersebut digunakan untuk proses selanjutnya (multi stage)
Hasil analisa multistage
TG
DG FFA MG
a (a) Hasil TLC menggunakan iodin (b) Hasil TLC menggunakan lampu UV
b
spot kiri (Minyak nyamplung) spot tengah (fraksi PE) spot kanan (fraksi methanol) Pada minyak nyamplung murni masih mengandung TG, DG, FFA dan MG yang banyak dengan ditunjukkan spot yang terang, pada fraksi PE spot yang terlihat jelas pada spot TG, untuk spot yg lainnya masih ada tetapi tidak begitu jelas, pada fraksi methanol tidak terlihat jelas smua spotnya karena pada pencucian ke-8 ini fraksi methanol sudah cukup banyak terpisah dengan komponen komponen lainnya.
Analisa GC-MS Fraksi PE akhir Fraksi methanol akhir
Fraksi methanol awal
Mass Spectra Analysis Fraksi Methanol-1
Waktu(menit)% of total
Fraksi Petroleum eter-8
Senyawa
Fraksi Methanol-8 33,55 45,95
1,55 5,00
2-Propenoic acid Palmitic acid
49,42
19,24
Linoleic acid
59,22
1,09
unidentified
59,43
3,34
Squaleme
59,69
13,74
unidentified
61,10
3,87
unidentified
61,33
1,59
unidentified
61,45
0,87
unidentified
61,52
2,71
unidentified
61,90
1,42
Epicrinamidine
62,11
1,66
Epicrinamidine
62,19
1,68
Epicrinamidine
62,31
1,06
Epicrinamidine
Waktu(me nit) 48,95
% of total 5,85
Senyawa Gyceryl monoleat
Waktu(menit)
% of total
Senyawa
45,63
3,28
46,11
1,06
Palmitic acid 1-Eicosanol
48,09
1,06
Heneicosane
48,93
10,10
Gyceryl monoleat
49,31
2,30
Linoleic acid
49,75
1,76
1-nonadecene
54,32
4,80
unidentified
49,85
0,82
Hexatriacontane
51,54
2,74
Tricosane
54,40
18,62
unidentified
53,08
1,08
1-docosene
53,17
0,80
nonadecene
53,63
0,84
9-octadecenoic-acid
54,27
1,00
Isopropyl linoleate
54,34
3,16
olealdehyde
54,74
3,01
Heptane
56,16
0,71
17-Pentatriacontane
56,23
0,72 Heptadecene-8-Carbonic acid-1
59,02
0,78
1-Eicosanol
59,48
42,53
Squalene
60,43
1,84
Eicosane
54,54 54,81 59,53
5,17 9,05 20,42
unidentified unidentified Squalene
71,55
22,92
unidentified
72,04
13,18
unidentified
64,49
1,47
unidentified
65,27
23,11
Callophyllolide
65,79
1,31
unidentified
63,02
1,12
Silicic acid
66,87
5,87
Callophyllolide
64,93
1,49
Callophyllolide
2,05
unidentified
67,08
3,22
Callophyllolide
67,87
69,33
0,83
Callophyllolide
69,51
1,15
unidentified
71,42
5,12
unidentified
73,66
4,90
unidentified
74,17
4,63
unidentified
71,17 72,04
4,40 0,96
unidentified unidentified
Banyak asam lemak dan hidrokarbon yang terkandung dalam fraksi petroleum eter karena senyawa tersebut bersifat non polar Ada senyawa non polar lain selain TG yang terkandung dalam fraksi petroleum eter ini yang cukup besar yaitu squalene (sesuai dengan penelitian dari cintya fabian et.al., 2009 bahwa hidrokarbon dan squalene bersifat non polar) Di fraksi polar ada kandungan callophyllolide yang dapat digunakan sebagai anti HIV sehingga bisa dilakukan analisa lebih lanjut (sesuai dengan penelitian dari Janki Prasad et.al., 2012 bahwa senyawa bioaktif bersifat polar)
Kesimpulan Konsentrasi trigliserida dalam minyak nyamplung sebesar 74% Metode yang paling efektif untuk pemisahan senyawa trigliserida dari minyak nyamplung adalah proses ekstraksi pelarut multistage. Pelarut yang efektif untuk tahap awal pada proses ekstraksi pelarut adalah methanol sebagai pelarut polar dan petrolium eter sebagai pelarut non polar dengan perbandingan antara petroleum eter-methanol (75:25) dalam kondisi rasio solvent terhadap minyak sebesar 5. Hasil % recovery dan % kemurnian trigliserida yang terbaca alat GC pada petroleum eter-methanol (75:25) dalam kondisi rasio solvent terhadap minyak sebesar 5 adalah 94,56% dan 72,46% dengan fraksi non polar sebesar 59,40%.
• Senyawa polar yang terbaca dalam GC-MS mengandung fatty acid dan callophyllolide • Senyawa non polar yang terbaca dalam GC-MS mengandung squalene. • Trigliserida sudah teranalisis menggunakan TLC dan GC, namun tidak dapat terdeteksi dalam GC-MS karena titik didihnya yang tinggi, dan suhu operasi GC-MS yang berkisar hanya 250-290OC • Dalam penelitian ini tidak menggunakan chemical reaction sehingga tidak ada efek samping yang dapat membahayakan kesehatan
THANK YOU
