ISOLASI SERTA PENENTUAN BEBERAPA SIFAT KIMIA DAN BIOKIMIA SUATU KOMPONEN DAUN JOHAR (CASSIA SIAMEA, LAMK.) YANG BERKHASIAT HIPOGLIKEMIK
ABSTRAK Daun johar (Cassia siamea, Lamk.) belum dikenal secara luas oleh masyarakat sebagai obat diabetes, tetapi dari percobaan pendahuluan yang telah dilakukan terdapat tanda-tanda adanya khasiat hipoglikemik. Rebusan daun johar, akan terlihat khasiatnya pada kelinci pada kadar 40% ( b/v ) dengan takaran 5 ml/kg bobot badan, sedangkan di bawah kadar 40% rebusan tersebut tidak berkhasiat hipoglikemik. Ini menandakan bahwa kemungkinan komponen aktif daun johar kurang larut dalam air. Dengan pelarut kloroform, telah berhasil diisolasi senyawa berupa kristal kuning yang tidak stabil di udara, dengan titik leleh 150°C(terurai). Hasil analisis kromatografi lapis tipis (KLT ) dan kromatografi cair bertekanan tinggi ( HPLC ) menunjukkan bahwa kristal tersebut murni. Hasil analisis unsur isolat ini menunjukkan tidak adanya unsur nitrogen. Spektrum inframerah menunjukkan adanya gugus OH ( 3400 cm-1), karbonil ( 1665 cm-l) dan inti
aromatis
(
1625,
1580,
1505,
dan
1460
cm-1).
Spektrum ultraviolet menunjukkan karakteristik et-OH maks.
209,
spektrum
241,
249,
ultraviolet
dan ke
380
panjang
nm.
Pergeseran
gelombang
yang
=
puncak lebih
besar setelah penambahan NaOH menunjukkan adanya gugus OH
fenolik.
molekulnya
Dari
adalah
spektrogram 240.
masa
Kemungkinan
ialah C10H1306` vii
diketahui rumus
berat
molekulnya
Reaksi brominasi isolat daun johar menghasilkan kristal kuning yang stabil, dengan titik leleh 185°C (terurai). Pada reaksi ini terjadi monosubstitusi'brom tanpa terjadi perubahan letak gugus-gugus kromofor senyawa asalnya. Pada percobaan dengan hewan yang dipuasakan dan dengan cara uji toleransi glukosa, isolat daun johar yang diberikan secara oral menunjukkan khasiat hipoglikemik yang nyata. Pada kelinci yang dipuasakan,isolat daun johar bertakaran 20 mg/kg bobot badan mempunyai daya hipoglikemik 60% dari daya tolbutamid bertakaran 250 mg/kg bobot badan. Untuk uji toleransi glukosa secara oral ternyata isolat daun johar dengan takaran 20 mg/kg bobot badan mempunyai daya hipoglikemik 22% dari daya tolbutamid bertakaran 250 mg/kg bobot badan. Besar khasiat isolat meningkat dengan ditingkatkannya takaran. Terhadap hewan yang menderita diabetes aloksan yang berat, ternyata isolat daun johar dan tolbutamid tidak berkhasiat. Jadi,isolat ini hanya berkhasiat pada hewan yang masih mempunyai sel beta pankreas yang sehat seperti halnya pada tolbutamid. Percobaan penyerapan glukosa oleh diafragma tikus normal dan tikus yang menderita diabetes aloksan dilakukan menurut cara Krahl dan Cori. Isolat daun johar ternyata menghambat penyerapan glukosa tersebut, sedangkan insulin memacu penyerapan. Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme kerja isolat daun johar dalam menurunkan kadar glukosa darah
viii
tidak sama dengan mekanisme kerja insulin yang sifatnya memudahkan masuknya glukosa ke dalam sel sehingga glukosa dapat mengalami glikolisis atau disimpan sebagai glikogen. Percobaan selanjutnya menunjukkan bahwa isolat daun johar tidak mempunyai khasiat antibiotika terhadap Aspergillus niger dan Escherichia cola. Gejala keracunan atau kematian tidak tampak pada mencit yang telah disuntik isolat daun johar sampai takaran 240 mg/kg bobot badan. Akan tetapi, isolat daun bertakaran 1 mg/ml dapat menghambat penyerapan glukosa di usus halus tikus secara in situ. Adapun isolat bertakaran 0,4 mg/ml belum menimbulkan gangguan penyerapan. Fragmen rambut daun bersel tunggai dengan bentuk taji serta fragmen kristal Ca-oksalat poligonal dapat digunakan sebagai tanda spesifik untuk pengenalan daun johar di bawah mikroskop. Ditemukannya rambut daun pada permukaan daun bagian atas merupakan suatu hal yang belum pernah dikemukakan sebelumnya dalam kepustakaan.
ABSTRACT The leaf of Cassia siamea, Lamk. is not widely known as antidiabetic drug, however, previous experiments carried out in our laboratory showed sufficient hypoglycaemic activity. Crude extracts from the leaves showed significant effect on rabbits at 40% concentration (w/v) in a dose of 5 ml/kg body weight, whereas no hypoglycaemic activity was observed below 40% concentration. It seemed that the active component of the leaves is sparingly soluble in water. In further experiments, pale yellow needle-like crystals have been isolated from the chloroform extract. This compound, m.p. 150°C (decomposed), appeared to be unstable in the atmosphere. Thin layer and high pressure liquid chromatographic analyses showed that the compound is homogeneous. Elemental analysis showed the absence of nitrogen. Its infrared spectrum showed the presence of OH group (3400 cm-1), carbonyl (1665 cm -1) and aromatic ring (1625,1580,1505 and 1460 cm-1). Further, the following absorption characteristics were shown in the UV region :> et-0H max. = 209, 241, 249 and, 380 nm. The shift of ultraviolet spectral peaks to a longer wavelength after adding NaOH showed the presence. of a phenolic hydroxyl group. The mass spectrogram showed a molecular weight of 240 and therefore the molecular formula of C10H1306 for the compound was proposed.
x
With bromine, the isolated compound gave yellow crystals, m.p. 185°C (decomposed), which were more stable than its parent compound. It appeared that a ionobromosubstitution occured without any change in the position of chromophoric groups of the parent compound. Further examination indicated that the compound showed a remarkable hypoglycaemic effect after oral administration to fasting as well as to glucose fed rabbits. Hypoglycaemic activity of the compound in a dose of 20 mg/ kg body weight on fasting rabbits was ca. 60% as compared with that of tolbutamide in a dose of 250 mg/kg body weight. In glucose tolerance tests the isolated compound in a dose of 20 mg/kg body weight showed a hypoglycaemic effect of ca. 22% of tolbutamide in a dose of 250 mg / kg body weight. The hypoglycaemic activity increases with the increase in dose. The isolated compound as well as tolbutamide showed no effect on severe alloxan diabetic animals. It was concluded so far that the compound only affected animals having intact pancreatic beta-cells like in the case of tolbutamide. The glucose uptake experiments using isolated normal as well as alloxan diabetic rats' diaphragm were done according to the method of Krahl and Cori. The glucose uptake were inhibited by the isolated compound, while insulin increased the absorption. It showed that the mode of action of the compound was not identical with that of insulin. Insulin
xi
stimulates glucose uptake into cells so that this sugar can undergo glycolysis or can be stored as glycogen. Further experiments showed that the isolated compound did not have an antibiotic effect on Aspergillus niger as well as on Escherichia cola. By injecting the isolated compound in mice in a dose of 240 mg/ kg body weight, it did not show any toxic effect. However, a concentration of 1 mg/ml was able to inhibit glucose absorption by the rats' intestine in situ. No disturbance in absorption was observed by the isolated compound at a concentration of 0,4 mg/ ml. Microscopic examination of the leaves revealed that the occurence of fragments of spur shaped leaf-hair single cell and polygonal calcium oxalate crystals can be used for the identification of the Cassia siamea leaves. Further, it must be noted that the presence of hairs on the upper surface of the leaf has never been described before in the literature.
