Optimasi Sistem GC-MS dalam Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hijau (Piper betle L.)

112 Jurnal Pharmascience, Vol .03, No.02, Oktober 2016, hal: 112 - 118 ISSN-Print. 2355 – 5386 ISSN-Online. 2460-9560 http://jps.unlam.ac.id/ Research Article

Optimasi Sistem GC-MS dalam Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hijau (Piper betle L.) * I M.A. G. Wirasuta, I.Y.J. Wage, C.I.T.R. Dewi, N.M.N.P. Dewi, N.K.A. Julianty, I G.L.B. Wirajaya, N.M.W. Astuti Program Studi Farmasi, FMIPA, Universitas Udayana *Email: [email protected] ABSTRAK Minyak atsiri daun sirih (Piper betle L.) memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan obat. Standarisasi mutu minyak atsiri daun sirih dapat dilakukan menggunakan metode kromatograi gas. Metode ini harus dapat menjamin pemisahan komponen yang ada pada sampel. Hasil studi literatur diperoleh 6 metode kromatograi gas dengan laju alir dan laju peningkatan suhu kolom yang berbeda. Hasil pemisahan minyak atsiri daun sirih dari ke-6 metode ini dibandingkan dengan melihat parameter kromatografinya. Faktor lain yang dibandingkan adalah identitas MS dari masingmasing puncak yang muncul pada setiap kromatogram. Hasil perbandingan menunjukkan bahwa metode 4 memberikan hasil pemisahan yang paling baik karena memberikan jumlah parameter kromatografi yang paling banyak memenuhi persyaratan pemisahan. Metode 4 juga mampu memberikan satu identitas senyawa untuk setiap puncaknya. Metode 4 ini dilakukan dengan laju alir 1 mL/menit dan suhu kolom 60C sistem 60C ditahan 5 menit lalu dinaikkan 4C/menit hingga 220C ditahan 20 menit. Kata kunci : Minyak atsiri, Sirih (Piper betle L.), GC-MS, Optimasi

ABSTRACT Essential oil of betel leaf (Piper betle L.) has the potential to be developed as a drug substance. Standardization of the quality of essential oil of betel leaf can be done using methods kromatograi gas. This method should be able to guarantee the separation of components in a sample. The results of the study of literature obtained 6 gas chromatography with a flow rate and the rate of temperature increase in a different column. The result of the separation of betel leaf essential oil from all 6 of this method compared to seeing kromatografinya parameter. Another factor is that compared MS identity of each peak that appears on each chromatogram. The comparison shows that the method 4 provides the results of the separation of the most good because it gives the number of chromatographic parameters that most meets the requirements of separation. Method 4 is also able to provide the identity of the compound for each peak. Method 4 is

Volume 03, Nomor 02 (2016)

Jurnal Pharmascience

113 carried out at a flow rate of 1 mL / min and column temperature of 60 ° C the system 60° C arrested 5 minutes then raised 4 ° C / min to 220 ° C on hold 20 minutes. Keywords: Essential oils, Betel (Piper betle L.), GC-MS, Optimization

2015, Mohottalage et al., 2007, Utpala et

I. PENDAHULUAN Minyak atsiri daun sirih (Piper betle

al., 2014 dan Said et al., 2013. 6 metode

L.) berpotensi tinggi untuk dikembangkan

ini

sebagai bahan obat anti kandisiasis karena

kromatografi yang berbeda dalam hal laju

memiliki aktivitas antijamur (Saxena et al.,

alir

2014). Hal ini mendukung penggunaan

Pemilihan metode kromatografi gas yang

ektrak daun sirih secara tradisional sebagai

tepat untuk digunakan dalam penentuan

obat

daerah

sidik jari sampel minyak atsiri daun sirih

kewanitaan (Ladion, 2009; Moeljanto dan

dapat ditentukan dengan menggunakan

Mulyono, 2003). Senyawa aktif yang

perbandingan

diduga

yang

kumur

dan

sebagai

pembersih

bahan

aktif

sediaan

memiliki

dan

pengaturan

peningkatan

suhu

parameter

dihasilkan

dari

metode

kolom.

kromatografi masing-masing

tersebut adalah senyawa turunan eugenol

metode. Tujuan penelitian ini adalah

seperti kavikol dan kavibetol (Saxena et

menentukan metode dengan laju alir dan

al., 2014). Standarisasi kualitas minyak

suhu sistem GC-MS yang paling baik

atsiri

dengan

untuk memisahkan komponen-komponen

menggunakan kromatografi sidik jari,

penyusun dalam minyak atsiri daun sirih

salah satunya dengan metode kromatografi

hijau (Piper betle L.) yang dievaluasi

gas.

yang

menggunakan parameter kromatografi dan

menjamin

perkiraan identitas senyawa berdasarkan

dapat

Metode

digunakan

dilakukan

kromatografi harus

dapat

gas

pemisahan berbagai komponen yang ada di

spektrum massanya

dalam minyak atsiri daun sirih sehingga dapat secara jelas menentukan komponen yang berperan sebagai sidik jari (Giri et

II. METODE PENELITIAN A. Alat dan Bahan

al., 2010).

Alat-alat yang digunakan dalam

Hasil studi literatur menunjukkan terdapat

penelitian

6

destilasi (Iwaki Pyrex), corong pisah

metode

GC-MS

untuk

analisis

ini

alat

lain

perangkat

kandungan kimia minyak atsiri antara lain

(Iwaki

yang dilakukan oleh Misra et al., 2009,

Centrifuge PLC Series) instrumen GC-MS

Prakash et al., 2010, Wongsariya et al.,

(Agilent Technologies).


Pyrex),

antara

sentrifugasi

(K


114 Bahan-bahan

yang

digunakan

dinaikkan 3C/menit hingga 200C

dalam penelitian ini antara lain daun sirih hijau, akuades (Brataco), NaCl (Brataco),

(Wongsariya et al., 2015). d.

Laju alir 1 mL/menit dan suhu kolom

Na2SO4 (Brataco) dan metanol (Merck-

60C sistem 60C ditahan 5 menit lalu

Germany).

dinaikkan 4C/menit hingga 220C ditahan 20 menit (Mohottalage et al.,

B. Metode 1.

2007).

Isolasi Minyak Atsiri

e.


Satu kg sampel daun sirih hijau

70C ditahan 5 menit lalu dinaikkan

didestilasi dengan air selama 5 jam dengan

5C/menit hingga 110C ditahan 5

suhu destilasi 100C. Destilat diekstaksi

menit,

cair-cair dengan penambahan NaCl. Fase

ditahan 5 menit (Utpala et al., 2014). f.

Laju alir 1,2 mL/menit dan suhu

Analisis GC-MS

kolom 75C ditahan 5 menit lalu

Minyak atsiri dari daun sirih diambil


10 L lalu dilarutkan ke dalam 240 L metanol.

Larutan

tersebut

3C/menit


disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm

2.

dinaikkan

hingga 200C ditahan 5 menit, lalu

minyak ditambahkan Na2SO4 anhidrat lalu selama 10 menit.

lalu

ditahan 10 menit (Said et al., 2013).

kemudian

diinjeksikan ke dalam sistem GC-MS III. HASIL DAN PEMBAHASAN

sebanyak 1 L. a.

Hasil yang diperoleh dari proses

Laju alir 1 mL/menit dan suhu kolom 70C ditahan 2 menit lalu dinaikkan 3C/menit hingga 250C yang ditahan 2 menit (Misra et al., 2009).

b.

c.

destilasi dan ekstraksi cair-cair adalah terbentuknya dua fase yaitu fase air dan fase

minyak

yang

berwarna

kuning

transparan. Hasil analisis minyak atsiri


masing-masing

metode

berbeda

satu

70C ditahan 2 menit lalu dinaikkan

dengan lainnya. Perhitungan parameter

37C/menit

kromatografi

hingga

250C

yang

dilakukan

untuk

ditahan 10 menit (Prakash et al.,

mengevaluasi metode yang memberikan

2010).

hasil

Laju alir 0,68 mL/menit dan suhu

Parameter yang dihitung antara lain tailing

kolom 60C ditahan 5 menit lalu

factor () yang menyatakan simetrisitas


pemisahan

yang

paling

baik.


115 puncak dengan syarat berada pada rentang

perbandingan antara ke enam metode

0,9-1,4,

resolusi (Rs) yang menyatakan

tersebut ditunjukkan pada Gambar 1.

keterpisahan antara dua puncak dengan

Persentase puncak yang memenuhi syarat

syarat lebih besar dari 1,5, faktor kapasitas

parameter  dan Rs paling tinggi ada pada

(k) yang menyatakan laju migrasi analit

metode

dalam kolom dengan syarat berada pada

memenuhi syarat parameter k paling tinggi

rentang 1-10, faktor selektivitas () yang

ada pada metode 1, akan tetapi jumlah ini

menyatakan

hampir mirip untuk seluruh metode. Dan

tingkat

pemisahan

analit

4.

Persentase

puncak

yang

dalam kolom dengan syarat  yaitu lebih

seluruh

besar dari 1 dan jumlah lempeng teoritis

memenuhi persyaratan untuk parameter 

(N) yang menyatakan efisiensi kolom

dan N.

dengan syarat nilai yang semakin besar

puncak

dari

seluruh

metode

Faktor pendukung lainnya yang dapat

menandakan peningkatan efisiensi (Ahuja

digunakan

dan Dong, 2005).

adalah identitas MS dari masing-masing puncak

untuk

yang

kromatogram.

evaluasi

muncul Identitas

pemisahan

pada MS

setiap ditandai

sebagai puncak tertinggi pertama, kedua dan ketiga atau yang dikenal sebagai parent peak. Metode 1, 3, 4 dan 5 mampu memberikan satu puncak dengan satu identitas senyawa. Puncak 7, 8 dan 9, puncak 11 dan 12, puncak 14 dan 15 serta Gambar

1.

Perbandingan persentase parameter kromatografi setiap metode

puncak 24, 25, 26 dan 27 dari metode 2 terdeteksi sebagai senyawa yang sama. Hal yang serupa juga diperoleh metode 6.

Hasil

perhitungan

parameter

Pembacaan

puncak-puncak

tersebut

kromatografi ditransformasikan ke dalam

sebagai senyawa yang sama disebabkan

bentuk persentase sesuai dengan jumlah

karena kemiripan spektrum MS dari

puncak yang terdeteksi yaitu 21 puncak

puncak-puncak tersebut.

untuk metode 1, 27 puncak untuk metode

Laju peningkatan suhu kolom pada

2, 21 puncak untuk metode 3, 23 untuk

oven berpengaruh pada waktu analisis

metode 4, 23 puncak untuk metode 5 dan

(running time). Metode 2 dengan laju

24

peningkatan suhu oven adalah 37C/menit

puncak

untuk

metode


6.

Hasil


116 memberikan running time selama 6,86

parameter kromatografi yang paling dan

menit, sedangkan metode 5 dengan laju

banyak memenuhi persyaratan pemisahan

peningkatan suhu 3C/menit memberikan

analisis. Berdasarkan data tersebut metode

running time selama 32, 75 menit.

4 adalah metode yang paling baik untuk

Running time berpengaruh pada daya

digunakan

pisah dari setiap senyawa (lihat Tabel 1).

kromatografi gas minyak atsirih daun sirih.

dalam

penetapan

sidikjari

Metode 4 memberikan daya pisah yang paling baik dari semua metode yang dicoba. Metode 4 juga memberikan jumlah

Tabel 1. Waktu Retensi dan Daftar Pendugaan Senyawa Berdasarkan Spektrum Massa Metode 1 No. 1. 2. 3.

Rt (min) 4.33 4.66 5.20

4.

6.31

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

6.68 7.58 11.87 15.32 18.76 20.02 20.56 21.60 22.94 23.90 24.05 24.25 24.61 25.45 25.73 26.19

21.

30.53

 Pinene Camphene  Phellandrene Bicyclo 4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl  Phellandrene Terpinene Terpineol Chavicol Isoeugenol Eugenol  Elemene Caryophyllene Humulene  Amorphene Germacrene  Selinene  Selinene  Panasinsen  Amorphene  Patchoulene Allylpyrocatechol 3,4-diacetate

Metode 2 Rt (min) 4.18 4.27 4.45

 Ocimene Terpinene Sabinene hydrate

Metode 3 Rt (min) 6.24 6.77 7.75

4.50

1,6-Octadien-3ol, 3,7-dimethyl-

9.55

4.95 5.05 5.31 5.38 5.47 5.68 5.75 5.83 5.89 6.03 6.06 6.16 6.21 6.25 6.28 6.30

Terpineol Anisole, p-allylChavicol Chavicol Chavicol Isoeugenol Eugenol Eugenol  Elemene Caryophyllene Caryophyllene Humulene  Amorphene Germacrene  Selinene  Selinene

10.08 11.46 17.02 21.13 24.78 26.10 26.63 27.69 29.09 30.10 30.24 30.44 30.81 31.67 31.97 32.45

6.34

 Patchoulene

36.89

22.

6.39

23.

6.63

24.

6.73

 Panasinsen 4-hydroxy-6methoxycoumarin Allylpyrocatechol 3,4-diacetate

25.

6.79

26.

6.83

27.

6.86


 Pinene Camphene  Phellandrene Bicyclo 4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl  Phellandrene Terpinene Terpineol Chavicol Isoeugenol Eugenol  Elemene Caryophyllene Humulene  Amorphene Germacrene  Selinene  Selinene  Panasinsen  Amorphene  Patchoulene Allylpyrocatechol 3,4-diacetate

Allylpyrocatechol 3,4-diacetate Allylpyrocatechol 3,4-diacetate Allylpyrocatechol 3,4-diacetate


117 Tabel 1 (Lanjutan). Waktu Retensi dan Daftar Pendugaan Senyawa Berdasarkan Spektrum Massa Metode 4

2. 3. 4.

Rt (min) 6.21 6.72 7.64

5.

Metode 5

Metode 6

 Pinene Camphene  Phellandrene

Rt (min) 4.58 5.00 5.70

 Pinene Camphene  Phellandrene

Rt (min) 4.32 4.90 5.32

8.32

 Pinene

6.20

 Pinene

6.12

6.

9.25

Bicyclo 4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl

7.03

7.

9.72

 Phellandrene

7.43

Bicyclo 4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl  Phellandrene

8.

9.80

Eucalyptol

8.40

Terpinene

8.75

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.

10.90 15.46 18.63 21.47 22.50 22.92 23.77 24.84 25.57 25.70 25.87 26.14 26.80 26.98 27.29

12.25 12.96 15.14 19.17 20.76 21.41 22.66 24.25 25.38 25.54 25.77 26.18 27.13 27.47 28.02

30.64

Terpineol Eucalyptol Chavicol Isoeugenol Eugenol  Elemene Caryophyllene Humulene  Amorphene Germacrene  Selinene  Selinene  Panasinsen  Amorphene  Patchoulene Allylpyrocatecho l 3,4-diacetate

11.21 11.89 13.78 16.17 17.03 17.40 18.11 18.98 19.56 19.68 19.82 20.04 20.58 20.71 20.93

24.

Terpinene Terpineol Chavicol Isoeugenol Eugenol  Elemene Caryophyllene Humulene  Amorphene Germacrene  Selinene  Selinene  Panasinsen  Amorphene  Patchoulene Allylpyrocatechol 3,4-diacetate

1.

32.75

Camphene  Phellandrene  Pinene Bicyclo 4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl

6.51

 Phellandrene

7.42

Terpinene 1,6-Octadien-3ol, 3,7-dimethylTerpineol Eucalyptol Chavicol Isoeugenol Eugenol  Elemene Caryophyllene Humulene  Amorphene Germacrene  Selinene  Selinene  Panasinsen  Amorphene  Patchoulene Allylpyrocatech ol 3,4-diacetate Allylpyrocatech ol 3,4-diacetate

23.62 23.84

25. 26. 27.

IV.

KESIMPULAN

Metode GC-MS yang memberikan hasil yang paling optimal adalah metode 4 dengan laju alir 1 mL/menit dan suhu kolom 60C sistem 60C ditahan 5 menit lalu dinaikkan 4C/menit hingga 220C ditahan 20 menit. DAFTAR PUSTAKA Ahuja, S. dan M. W. Dong. 2005. Handbook of Pharmaceutical


Analysis by HPLC Vol. 7. New York: Elsevier Inc. Giri, L., H. C. Andola, V. K. Purohit, M. S. M. Rawat, R. S. Rawal dan I. D. Bhatt. 2010. Chromatographic and Spectral Fingerprinting Standarization of Traditional Medicines: An Overview as Modern Tools. Research Journal of Phytochemistry Vol. 4. Ladion, H. de Guzman. 2009. Tanaman Obat Penyembuh Ajaib. Bandung: Indonesia Publishing House. Misra, P., A. Kumar, P. Khare, S. Gupta, N. Kumar, dan A. Dube. 2009. Pro-


118 Apoptic Effect of The Landrace Bangla Mahoba of Piper betle on Leismania donovani May Due to The High Content Of Eugenol. Journal of Medicinal Microbiology. Vol. 58. Moeljanto, R. D. dan Mulyono. 2003. Khasiat & Manfaat Daun Sirih: Obat Mujarab dari Masa ke Masa. Jakarta: Penerbit AgroMedia Pustaka. Mohottalage, S., R. Tabacchi, dan P. M. Guerin. 2007. Components from Sri Lankan Piper betle L. Leaf Oil and Their Analogues Showing Toxicity Against The Housefly, Musca domestica. Flavour and Fragrance Journal. Vol. 22. Said, S. M., F. A. A. Majid, W. A. W. Mustapha, dan I. Jantan. 2013. Anti-Inflammatory Activity of Selected Edible Herbs and Spices on Cultured Human Gingival Fibroblasts. The Open Conference Proceedings Journal. Vol. 4. Saxena, M., N. K. Khare, P. Saxena, K. V. Syamsundar dan S. K. Srivastava. 2014. Antimicrobial Activity and Chemical Composition of Leaf Oil in Two Varieties of Piper betle from Northern Plains of India. Journal of Scientific and Industrial Research. Vol. 73. Prakash, B., R. Shukla, P. Singh, A. Kumar, P. K. Mishra dan N. K. Dubey. 2010. Efficacy of Chemically Characterized Piper betle L. Essential Oil Against Fungal and Aflatoxin Contamination of Some Edible Commodities and Its Antioxidant Activity. International Journal of Food Microbiology. Vol. 142. Utpala, P., G. R. Asish, K. V. Saji, J. K. George, N. K. Leela, dan P. A. Mathew. 2014. Diversity Study of Leaf Volatile Oil Constituent of Piper Species Based on GC/MS and Spatial Distribution. Journal of


Spices and Aromatic Crops. Vol. 23. No. 1. Wongsariya, K., P. Lomarat, N. Bunyapraphatsara, V. Srisukh, dan M. T. Chomnawang. 2014. Evaluation of Thai Spice Essential Oil and Their Active Compounds for Anti-Cariogenic Activity and Mechanism of Action. Journal of Essential Oil Bearing Plants. Vol. 17.


Optimasi Sistem GC-MS by Gelgel Wirasuta

FILE

16-29-1-SM.PDF (219.04K)

T IME SUBMIT T ED

23-JAN-2017 05:21AM

WORD COUNT

SUBMISSION ID

761375193

CHARACT ER COUNT 13295

2550

Optimasi Sistem GC-MS ORIGINALITY REPORT

10

8

7

4

%

%

%

%

SIMILARIT Y INDEX

INT ERNET SOURCES

PUBLICAT IONS

ST UDENT PAPERS

PRIMARY SOURCES

1 2

www.chemindustry.com Int ernet Source

"Research from P. Misra and co-researchers in the area of life sciences described.", Biotech Week, Oct 14 2009 Issue

1

%

1

%

Publicat ion

3 4 5 6

www.knowitall.com Int ernet Source

elib.pdii.lipi.go.id Int ernet Source

www.freepatentsonline.com Int ernet Source

Roy, Arnab, and Proshanta Guha. "Development of a novel cup cake with unique properties of essential oil of betel leaf (Piper betle L.) for sustainable entrepreneurship", Journal of Food Science and Technology, 2015.

1

%

1

%

1

%

1

%

Publicat ion

7

jmolekul.com Int ernet Source

1

%

8

Microbial Diversity and Biotechnology in Food Security, 2014.

1

%

Publicat ion

9

Tchatchueng Jean Bosco, Bitjoka Laurent, Catherine Porte. "Emulsion Stability and Vegetable Oil Identification and Adulteration", American Journal of Food Technology, 2012

1

%

Publicat ion

10 11

spices.res.in Int ernet Source

Sujarwo, Wawan, Ary Prihardhyanto Keim, Valentina Savo, Paolo Maria Guarrera, and Giulia Caneva. "Ethnobotanical study of Loloh: Traditional herbal drinks from Bali (Indonesia)", Journal of Ethnopharmacology, 2015.

<%1 <%1

Publicat ion

12

BAHUGUNA, Raman; PRAKASH, Vinay and BISHT, Hemlata. "QUANTITATIVE ENHANCEMENT OF ACTIVE CONTENT AND BIOMASS OF TWO ACONITUM SPECIES THROUGH SUITABLE CULTIVATION TECHNOLOGY", International Journal of Conservation Science, 2013.

<%1

Publicat ion

13 14

perpus.fkik.uinjkt.ac.id Int ernet Source

www.researchonline.mq.edu.au Int ernet Source

<%1 <%1

15 16

www.scialert.net Int ernet Source

"Researchers' work from University of Malaya, Medical Department focuses on antibiotics.", Biotech Week, Dec 22 2010 Issue

<%1 <%1

Publicat ion

17 18 19 20 21 22

iasir.net Int ernet Source

academicjournals.org Int ernet Source

www.scribd.com Int ernet Source

ojs.unud.ac.id Int ernet Source

docslide.us Int ernet Source

Pandey, Renu, Rohit Mahar, Mohammad Hasanain, Sanjeev K. Shukla, Jayanta Sarkar, K.B. Rameshkumar, and Brijesh Kumar. "Rapid screening and quantitative determination of bioactive compounds from fruit extracts of Myristica species and their in vitro antiproliferative activity", Food Chemistry, 2016. Publicat ion

<%1 <%1 <%1 <%1 <%1 <%1

EXCLUDE QUOT ES

ON

EXCLUDE BIBLIOGRAPHY

ON

EXCLUDE MAT CHES

OFF

Optimasi Sistem GC-MS dalam Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hijau (Piper betle L.)

Recommend Documents