Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, Vol. 16, No.2, 2011, halaman 171-179
ISSN : 1410-0177
OPTIMASI METODA ISOLASI KATEKIN DARI GAMBIR UNTUK SEDIAAN FARMASI DAN SENYAWA MARKER Noveri Rahmawati1, Amri Bakhtiar2, Deddi Prima Putra2 1 Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi Riau, 2 Fakultas Farmasi Universitas Andalas
ABSTRACT Optimization studies out on isolation of catechin from gambier and pasta for the pharmaceutical and marker compounds have been carried. Gambier gambier and paste were obtained from the Medicinal Plant Garden Andalas University, Siguntur and Lima Puluh Kota. Isolation method used was non-purification method, pre-purification for gambier and fractination for pasta. The analysis performed included catechin solubility, melting point, maximum absorption, thin-layer chromatography, loss on drying, ash content, yield and determination of levels of catechin. Product which has the highest levels of catechins, the determination was continued by analysis of UV spectra and NMR. The best results for pharmaceuticals derived from Siguntur with pre-purification methods which resulted in yield 56.3% with 96.17% catechin content, whereas for a marker compound was obtained from gambier Siguntur pasta with fractionation method which yielded 12.13% with 97.96% of catechin level. Keywords: Method of isolation, Gambir, Catechins _________________________________________________________________________ PENDAHULUAN Gambir adalah ekstrak kering dari ranting dan daun tanaman Uncaria gambir (Hunter) Roxb. Termasuk Famili Rubiaceae dan komoditas perkebunan rakyat. Ekstrak gambir mengandung katekin sebagai komponen utama serta beberapa komponen lain seperti asam kateku tanat, kuersetin, kateku merah, gambir flouresin, lemak dan lilin. Berdasarkan penelitian beberapa produk gambir yang diolah masyarakat dari berbagai daerah sentra produksi gambir di Indonesia, diperoleh kandungan katekin bervariasi dari 35 % sampai dengan 95% (Amos, 2010). Penelitian yang berkaitan dengan aktivitas ekstrak gambir telah banyak dilakukan diantaranya aktivitas antioksidan dan antibakteri dari turunan
metil ekstrak etanol daun gambir (sebagai antiseptik mulut (Lucida dan Bakhtiar, 2007) dan gambir sebagai imunodilator. Selain itu juga telah diteliti kemampuan ekstrak gambir sebagai penghambat sintesa asam lemak, efek toksik ekstrak gambir terhadap organ ginjal, hati dan jantung (Armenia et al., 2004) dan antifeedan terhadap hama Spodoptera litura Fab. (Handayani et al., 2004). Beberapa aktivitas ekstrak gambir di atas sebagian besar karena disebabkan oleh katekin yang terkandung di dalam gambir. Selain uji aktivitas dari ekstrak gambir, telah dilakukan juga beberapa uji aktivitas dari katekin, diantaranya katekin sebagai antimikroba (Dogra, 1987), antispasmodik, bronkodilator dan vasodilator (Ghayur et al., 2007) serta digunakan pada penderita gingivitis.
171
Noveri R., et al.
Untuk penggunaan sebagai kosmetik, telah dilakukan uji diantaranya sebagai antiaging, sebagai anti jerawat dan untuk menurunkan berat badan. Katekin juga digunakan untuk senyawa marker yang saat ini masih tergantung pada impor. Pada penelitian ini akan dilakukan isolasi katekin dari gambir dan pasta gambir yang berasal dari Kabupaten Lima Puluh Kota, Siguntur dan gambir terstandarisasi dengan metoda yang berbeda dengan peneliti sebelumnya. METODOLOGI PENELITIAN Sampel yang digunakan adalah pasta gambir dan gambir (Uncaria gambir (Hunter) Roxb.) yang diperoleh dari perkebunan rakyat di Kabupaten Lima Puluh Kota, Siguntur dan gambir yang diproduksi Kebun Tumbuhan Obat Universitas Andalas. Juga etil asetat, metanol, pelarut teknis untuk isolasi dan pelarut pure analitis untuk analisis spektroskopi, kertas saring whatman cat No. 1001 (125 mm), aquades dan katekin pembanding dari SIGMA. Peralatan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : alat-alat gelas, alat destilasi. rotary evaporator, oven vakum, lampu ultraviolet 365 mm, fisher jhon melting point apparatus, spektrofotometer UVVisible (Shimadzu UV-1601), spektrofotometer IR merk Shimadzu type IR Prestige-21, Spektrofotometer NMR merk JEOL type ECA 500 dengan medan magnet 0,2 Hz. Pemeriksaan Mutu Gambir a.Susut Pengeringan Sampel ditimbang secara seksama sebanyak 1 gram dan dimasukkan ke dalam botol timbang dangkal bertutup Persiapan larutan standar kemudian diukur serapannya dengan
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
yang sebelumnya telah dipanaskan pada suhu 1050C selama 30 menit dan telah ditara. Sebelum ditimbang, sampel diratakan dalam botol timbang, dengan menggoyangkan botol, hingga merupakan lapisan setebal lebih kurang 5 mm sampai 10 mm. Kemudian dimasukkan ke oven, buka tutupnya, keringkan pada suhu 1050 C hingga bobot tetap. Sebelum setiap pengeringan, biarkan botol dalam keadaan tertutup mendingin dalam eksikator hingga suhu kamar. b.Kadar abu Lebih kurang 2 g sampai 3 g sampel yang telah digerus dan ditimbang seksama, dimasukkan, ke dalam krus silikat yang telah dipijarkan dan ditara, ratakan. Pijarkan perlahan-lahan hingga arang habis, dinginkan, timbang. Jika cara ini arang tidak dapat dihilangkan, tambahkan air panas, saring melalui kertas saring bebas abu. Pijarkan sisa kerta dan kertas saring dalam krus yang sama. Masukkan filtrat ke dalam krus, uapkan, pijarkan hingga bobot tetap, timbang. Hitung kadar abu terhadap bahan yang telah dikeringkan di udara (Dirjen POM, 2000). c. Pemeriksaan Kadar katekin Persiapan Standar Katekin Katekin standar dikeringkan di dalam oven pada temperatur 1050C selama 3 jam (SNI, 2000). Persiapan Contoh Gambir Contoh gambir dihaluskan dan lapisan gambir dibuat setipis mungkin di atas kaca arloji atau cawan petri. Lapisan gambir tersebut dikeringkan di atas oven pada temperatur 1050C selama 3 jam sampai kehilangan berat 15-17 % (SNI, 2000). spektrofotometri UV gelombang maksimum.
pada
panjang
172
Noveri R., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Perhitungan : Isolasi Katekin untuk Sediaan Farmasi % katekin = Et 279 x Ws x 100 Ec 279 W a.Gambir Pasaran Gambir pasaran diperoleh dari Kabupaten Lima Puluh Kota dan Pesisir Selatan. 100 g serbuk gambir dimasukkan ke dalam erlenmeyer 2 L tambahkan air sebanyak 500 ml, panaskan selama 1 jam lalu disaring. Filtrat didiamkan sampai terbentuk endapan. Endapan dikeringkan dalam oven kemudian diserbukkan dan ditambah etil asetat lalu direfluks selama 1 jam dan disaring. Filtratnya dikentalkan menggunakan rotary evaporator, dikeringkan dan dianalisa. Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali. b.Gambir Terstandarisasi 100 gram serbuk gambir ditambah etil asetat sebanyak 500 ml lalu direfluks selama 1 jam lalu disaring dengan menggunakan kertas saring. Filtratnya dikentalkan menggunakan rotary evaporator, dikeringkan dan dianalisa. Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali. c. Pasta Gambir Pasta gambir difraksinasi menggunakan etil asetat dan air dengan perbandingan 1 : 5, ambil bagian etil asetat dan diuapkan in vacuo, dikeringkan dan dianalisa. Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali. Analisa Farmasi
Katekin
untuk
Sediaan
a. Kelarutan Reaksi identifikasi dilakukan terhadap katekin. Pelarut yang digunakan adalah etanol. b. Pemeriksaan Titik Lebur Pengukuran titik leleh dilakukan di Laboratorium Biota Sumatera
Universitas Andalas Padang dengan menggunakan alat melting point Fisher Johns. c. Serapan Maksimum Lebih kurang 5 mg sampel ditimbang, dilarutkan dalam etil asetat pada labu ukur 100 ml. Serapan diukur pada panjang gelombang 280 nm d. Reaksi Warna Sejumlah cuplikan katekin, dilarutkan dalam etil asetat atau methanol. Beberapa tetes larutan besi (III) klorida ditambahkan akan terbentuk warna hijau kehitaman. e. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Sampel dilarutkan dalam metanol, lalu ditotolkan di atas plat KLT. Sebelum plat dimasukkan, terlebih dahulu eluen Metanol : Etil asetat (1:1) dijenuhkan. Setelah jenuh plat KLT dimasukkan ke dalam camber yang berisi eluen, ditentukan Rf nya. f. Penentuan Susut Pengeringan Lebih kurang 0,1 g katekin ditimbang dalam wadah yang sudah ditara dan berat konstan. Dikeringkan pada suhu 1050C selama 5 jam dan ditimbang kembali. Pengeringan dilanjutkan dan ditimbang pada jarak 1 jam sampai perbedaan antara 2 penimbangan berturut-turut tidak lebih dari 0,25 %. g. Pemeriksaan Kadar Katekin Kadar katekin ditentukan dengan metoda yang sama pada pemeriksaan mutu gambir. Analisa Marker
Katekin
untuk
Senyawa
a. Perekaman Spektrum UV
173
Noveri R., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Perekaman spektrum ultraviolet menggunakan spektrofotometer Ultraviolet, dilakukan dengan melarutkan 1,0 mg katekin dalam etil asetat. Kemudian larutan dimasuk kan ke dalam kuvet dan diukur puncak serapan senyawa lalu dibandingkan dengan standar. b. Perekaman Spektrum NMR Spektrum resonansi magnetik inti direkam dengan alat Bruker Cup 500. Spektrum ini direkam dalam pelarut CD3OD. Analisa Data Data yang diperoleh diuji secara statistik menggunakan uji t berpasangan. HASIL DAN PEMBAHASAN
warna, bau, rasa, susut pengeringan, kadar abu dan kadar katekin. Dari pemeriksaan mutu yang dilakukan, didapatkan hasil yang dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil analisa katekin yang diisolasi dengan metoda non purifikasi, metoda pre purifikasi dan metoda fraksinasi dapat dilihat pada Tabel 2,3 dan 4. Hasil analisis kualitatif katekin menggunakan KLT didapatkan Rf 0,72 dan 0,78 untuk katekin KTO np dan katekin dari pasta KTO. Rf katekin LPK non purifikasi 0,74, metoda pre purifikasi 0,74 dan dari pasta 0,68. RF katekin SGT non purifikasi adalah 0,76, metoda pre purifikasi 0,68 dan dari pasta 0,72. Sedangkan Rf katekin pembanding adalah 0,73(Depkes, 2008).
Hasil pemeriksaan mutu dari masing – masing gambir yang meliputi bentuk, Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Mutu Gambir KTO, LPK dan SGT
No Pemeriksaan 1. Pemerian a. Bentuk b. Warna
2.
c. Bau d.Rasa Susut Pengeringan (%)
3.
Kadar Abu (%)
4.
Kadar Katekin (%)
KTO
Pengamatan LPK
Utuh Kuning kecoklatan Khas Sepat 18,51 ± 0,08
Utuh Kehitaman
2,09 ± 0,015 80,71 ± 0,44
3,25 ± 0,025
Khas Sepat 16,47± 0,11
49,04 ± 0,17
SGT
Persyaratan
Utuh Kuning kecoklatan Khas Sepat 20,66 ± 0,03
Utuh Kuning Kecoklatan Khas 16
2,22 ± 0,015 60,34 ± 0,19
5 Min 50
174
Noveri R., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Tabel 2. Hasil Pemeriksaan Katekin Non Purifikasi No
Pemeriksaan
Pengamatan LPK
KTO 1.
2.
Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa Kelarutan
3.
Dalam etanol Reaksi Warna
4. 5. 6. 7. 8. 9.
Panjang Gelombang Serapan Maksimum Titik Lebur Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Rendemen (%)
SGT
Serbuk Kuning Khas Sepat
Serbuk Kuning Khas Sepat
Serbuk Kuning Khas Sepat
1 : 4,13 Biru Keunguan 280 nm
1:3,24 Biru keunguan 280 nm
1 : 6,8 Biru keunguan 280 nm
168 -170 9,55 ± 0,07
158-162 7,20 ± 0,05
166-170 9,56 ± 0,08
0,033 ± 0,01 89,66 ± 0,19 98,2 ± 0,85
0,66 ± 0,006 76,56 ± 0,10 64,67 ± 0,15
0,30 ± 0,006 91,22 ± 0,62 69,6 ± 0,10
Tabel 3. Hasil Pemeriksaan Katekin Pre Purifikasi No
Pemeriksaan
1.
Pemerian
LPK
SGT
a. Bentuk
Serbuk
Serbuk
2.
b. Warna c. Bau d. Rasa Kelarutan dalam etanol
Kuning Khas Sepat 1:2,48
Kuning Khas Sepat 1:4,69
3.
Reaksi Warna
Biru keunguan
Biru keunguan
4.
Serapan Maksimum
280
280 nm
5.
Titik Lebur
168-172
172-175
6.
Susut Pengeringan (%)
11,4 ± 0,1
19,61 ± 0,14
7.
Kadar Abu (%)
1,14 ± 0,01
0,14 ± 0,006
8.
Kadar Katekin (%)
94,85 ± 0,00
96, 17 ± 0,18
9.
Rendemen (%)
57,40 ± 0,20
56,3 ± 0,10
175
Noveri R., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Tabel 4. Pemeriksaan Katekin dari Pasta Gambir No Pemeriksaan 1. Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa 2. Kelarutan dalam etanol 3.
Reaksi Warna
4. 5. 6. 7. 8. 9.
Panjang Gelombang Titik Lebur Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Rendemen (%)
KTO
LPK
SGT
Serbuk Kuning Khas
Serbuk Kuning Khas
Serbuk Kuning Khas
1: 3,06
1 : 3,12
1 : 4,75
Biru keunguan 280 nm 174-178 8,63 ± 0,02 0,63 ± 0,006 93,60 ± 0,11 18,8 ± 0,10
Biru keunguan 280 nm 174-178 16,45 ± 0,08 0,82 ± 0,006 94,19 ± 0,11 11,85 ± 0,11
Biru keunguan 280 nm 176 -178 15,82 ± 0,03 0,19 ± 0,006 97,96 ± 0,22 12,13 ±0,05
A
B
Keterangan : A : Profil KLT Katekin dari Gambir SGT dengan Metoda Isolasi Pre Prurifikasi B : Profil KLT Katekin dari Pasta SGT dengan Metoda Isolasi Fraksinasi
176
Noveri R., et al.
Untuk penggunaan sebagai sediaan farmasi, metoda isolasi katekin pre purifikasi dapat digunakan karena menghasilkan katekin dengan mutu dan rendemen yang sesuai spesifikasi. Sedangkan katekin untuk penggunaan sebagai senyawa marker dapat digunakan katekin dari pasta Siguntur yaitu dengan kadar 97,9 %. Kadar katekin yang diperoleh ini mendekati dengan kadar katekin yang dipersyaratkan oleh SIGMA yaitu 98 %. Hasil pengukuran spektrum ultraviolet (UV) sampel katekin dalam etil asetat menunjukkan serapan maksimum pada panjang gelombang (λ) 280 nm Spektrum 13C-NMR dan data pergeseran kimia katekin hasil isolasi diukur menggunakan pelarut metanol-D3 dengan frekuensi 500
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
MHz. Dari data 13C-NMR dapat diketahui bahwa katekin hasil isolasi memiliki 15 signal yang menunjukkan adanya atom karbon Sebanyak 15 buah, yaitu δc 157,8 (C- 9), 157,6 (C-7), 156,9 (C-5), 146,28 (C- 4’), 146, 26 (C-3’), 132,2 (C- 1’), 120,1 (C- 6’), 116,2 (C-5’), 115,3 (C- 2’), 100,9 (C-10), 96,3 (C6), 95,5 (C- 8), 82,8 (C-2), 68,8 (C3), 28,5 (C-4) ppm. Hasil pemeriksaan spektrum 1 H-NMR katekin hasil isolasi diukur menggunakan pelarut metanol-D3 dengan frekuensi 500 MHz. Pergeseran kimia yang terjadi pada 2,52 (1H,dd), 2,84 (1H, dd), 3,98 (1H,m), 4,57 (1H, d), 5,86 (1H, d), 5,93 (1H, d), 6,72 (1H, dd), 6,76 (1H, d), 6,84 ( 1H, d).
Gambar 1. Hasil Spektrogram Katekin Secara Sprektrofotometri
177
Noveri R., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
Gambar 2. Spektrum 13C - NMR Katekin Hasil Isolasi dengan Pelarut Metanol-D3 Frekwensi 500 MHz Tabel 5. Spektrum 13C - NMR Katekin Hasil Isolasi dengan Pelarut Metanol-D3 Frekwensi 500 MHz
Gambar 3. Spektrum 1H-NMR Katekin Hasil Isolasi dengan Pelarut Metanol - D3 Frekwensi 500 MHz Tabel 6. Spektrum 1H-NMR Katekin Hasil Isolasi dengan Pelarut Metanol - D3 Frekwensi 500 MHz
178
Noveri R., et al.
KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut : 1. Metoda terbaik isolasi katekin untuk sediaan farmasi adalah pre purifikasi dengan kadar katekin 96,17 %. 2. Metoda terbaik isolasi katekin untuk senyawa marker adalah fraksinasi dari pasta gambir dengan kadar katekin 97,96 % 3. Sumber bahan baku yang terbaik untuk memperoleh katekin dengan mutu dan rendemen yang sesuai spesifikasi adalah Siguntur
DAFTAR PUSTAKA Amos, 2010. Kandungan Katekin Gambir Sentra Produksi Di Indonesia. Pusat Pengkajian Teknologi Agroindustri Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. Jurnal Standardisasi Vol. 12, No. 3 Tahun 2010: 149 – 155. Armenia, Siregar, A dan Arifin, H. 2004. Toksisitas Ekstrak Gambir (Uncaria gambir, Roxb) Terhadap Organ Ginjal, Hati dan Jantung Mencit, Prosiding Seminar Nasional XXVI Tumbuhan Obat Indonesia. Azad, KA.,Ogiyama, Koichi, Sassa dan Takeshi. 2001. Isolation of (+)catechin and a new polyphenolic compound in Bengal catechu, J Wood Sci 47:406-409. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Padang. 2000. Standar Nasional (SNI) Gambir, 01-
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
3391-2000, Departemen Perindustrian dan Perdagangan. Budavari, S. (edit) 1996. The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and th Biologicals.12 ed. Merck and CO, lnc. Whitehouse Station. N.J.p 312-313. Dogra, S, C. 1987. Antimikrobial Agents Used in Ancient India, Indian Journal of History of Science, 22 (2) : 164-169. Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 2008. Farmakope Herbal Indonesia Edisi I. Ghayur, M, N., Khan H., Gilani, A, H. 2007. Antispasmodic, Bronchodilator and Vasodilator Activities of (+)Catechin, a Naturally Occurring Flavonoid, Arch Pharm Res Vol 30, No 8, 970-975. Gumbira, S, E., Syamsu, K., Mardliyati, E., Herryandie, A., Evalia, NA., Rahayu, DL., Puspitarini, R., Ahyarudin, A., Hadiwijoyo, A. 2009. Agroindustri dan Bisnis Gambir Indonesia. IPB Press, Bogor. .Handayani, D., Ranova, R., Hemriyanton, B, Farlian, A., Almahdy dan Arneti. 2004. Pengujian Efek Antifeedan dari Ekstrak dan Fraksi Daun Uncaria Gambir (Hunter) Roxb. Terhadap Hama Spodoptera Litura Fab. Prosiding Seminar Nasional XXVI Tumbuhan Obat Indonesia. Lucida, H., Bakhtiar, A., Putri, A,W. 2007. Formulasi Sediaan Antiseptik Mulut dari Katekin Gambir, Universitas Andalas, Padang. Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat, cetakan pertama, 2000, Departemen Kesehatan Republik Indonesia Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan, Jakarta.
179
Noveri R., et al.
J. Sains Tek. Far., 16(2), 2011
180
