SENYAWA TURUNAN STEROL ANTIJAMUR DARI KAYU AKAR MELOCHIA UMBELLATA (HOUTT) STAPF VARITAS DEGRABRATA K.
AN ANTIFUNGAL STEROL DERIVATIVE FROM THE ROOT WOOD OF MELOCHIA UMBELLATA (HOUTT) STAPF VARIETAS DEGRABRATA K. Ahmad Ridhaya*, Alfian Noorb, Nunuk H. Soekamtob, dan Tjodi Harlimb a
b
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Tadulako, Kampus Bumi Tondo Palu. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin, Kampus Tamalanrea Makassar 90245. *Kontak:
[email protected] ABSTRAK
Senyawa turunan sterol, stigmasterol, telah diisolasi dari fraksi n-heksan kayu akar Melochia umbellata (Houtt) Stapf var. degrabrata K. Struktur Senyawa tersebut ditentukan berdasarkan data spektroskopi FTIR, 1H dan 13C NMR, HMBC, dan GC-MS, serta perbandingan data sejenis yang telah dilaporkan. Uji antijamur menunjukkan senyawa tersebut aktif terhadap Aspergillus niger. Keyword: Melochia umbellata., Sterculiaceae, kayu akar, Stigmasterol, Aspergillus niger ABSTRACT A sterol derivative, stigmasterol, has been isolated from the n-hexane fraction of root wood of Melochia umbellata (Houtt) Stapf var. degrabrata K. The compound structure was determined on spectroscopic evidences including FTIR, 1H dan 13C NMR, HMBC, GC-MS and compared to previous data.The isolate was active against Aspergillus niger. Keywords: Melochia umbellata , sterculiaceae, root wood, stigmasterol, Aspergillus niger PENDAHULUAN Melochia umbellata (Houtt) Stapf var. degrabrata K. (Sterculiaceae) adalah salah satu tumbuhan tingkat tinggi yang telah lama digunakan oleh masyarakat Sulawesi
Selatan sebagai obat tradisional yang berkhasiat untuk mengobati beberapa penyakit antara lain: Hepatitis, liver, tekanan darah tinggi dan kolesterol tinggi (Heyne, 1987; dan Raflizar, et al., 2005). Pada publikasi sebelumnya telah dilaporkan isolasi dan penentuan struktur senyawa baru isoflavan dari kayu batang dan adanya senyawa stigmasterol terglikosida yang bersifat antijamur dari kayu akar tumbuhan ini (Erwin et al., 2010 ; dan Ridhay et al., 2012). Pada artikel ini akan dilaporkan isolasi dan penentuan struktur senyawa turunan sterol (stigmasterol) dari kayu akar tumbuhan tersebut berdasarkan data spektroskopi meliputi spektrum FTIR, 1H dan 13C NMR, HMBC dan GC-MS serta hasil uji antifungal terhadap Malazesia furfureus, Candida albicans and Aspergillus niger. PERCOBAAN Bahan Tumbuhan Sampel kayu akar M. umbellata dikumpulkan pada bulan November 2009 dari kelurahan Panaikang Makassar Sulawesi Selatan. Determinasi tumbuhan dilaksanakan di Herbarium Bogoriense Bogor Umum Titik leleh ditentukan dengan menggunakan alat pengukuran titik leleh mikro (John Fisher) yang tidak terkoreksi. Spektrum FTIR diukur dengan Spektrometer Perkin Elmer. Spektrum NMR 1H,
13
C dan HMBC diukur menggunakan Spektrometer JEOL
JNM EX-400 FTNMR yang bekerja pada 500 MHz (1H) dan 125 MHz (13C) menggunakan TMS sebagai standar. Spektrum GC-MS diukur dengan QP2010S SHIMADZU Pengionan: EI. Kromatografi cair vakum (KCV) dilakukan menggunakan Si gel Merck 60 (230-400 mesh), dan analisis kromatografi lapis tipis (KLT) pada pelat
alumunium berlapis Si gel Merck Kieselgel 60 F254, 0,25 mm. Pelarut yang digunakan pada percobaan ini adalah berkualitas p.a dan teknis. Ekstraksi dan Isolasi Serbuk kering kayu akar M. umbellata (12 Kg) dimaserasi dengan metanol (3 X 24 Jam). Ekstrak metanol disaring, dikumpulkan kemudian dievaporasi menghasilkan padatan berwarna coklat gelap (1,2 Kg). Sebagian ekstrak (600 g) dipartisi cair-cair dengan n-heksan menghasilkan 41 g ekstrak n-heksan. Ekstrak tersebut difraksinasi dengan Kromatografi Cair Vakum menggunakan n- heksan, n- heksan-etilasetat, aseton, dan metanol dengan kepolaran yang ditingkatkan menghasilkan 31 fraksi. Pada fraksi 21 terbentuk endapan kristal jarum berwarna putih kekuningan kemudian direkristalisasi dengan metanol panas beberapa kali sehingga diperoleh kristal serbuk berwarna putih (39 mg). Uji kemurnian dilakukan dengan penentuan titik leleh dan analisis KLT menggunakan tiga sistem eluen dengan nilai Rf yang berbeda-beda. Senyawa 1 diperoleh berbentuk serbuk berwarna putih, titik leleh 148-150 oC. Positif steroid dengan pereaksi L-B. Spektrum IR (KBr) max cm-1: 3425 (OH), 2940 dan 2870 (CH alifatik), 1658, 1604 (C=C), 1458 (CH2), 1373 (CH3), 1242, 1057 (C-O), 964 (C-C-O) dan 833 (C-H keluar bidang). EIMS (GC-MS) M+ (412) (C29H48O). 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ (ppm); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ (ppm); dan HMBC: lihat Tabel 1. Uji Antifungal Tabel 2. Hasil Uji Antifugal Senyawa 1 Konsentrasi Senyawa Aspergillus niger 1 (µg/mL) 50 + 100 200 -
Candida albicans -
Malazesia furfureus -
Daya hambat isolat diuji terhadap pertumbuhan tiga jenis fungi yaitu: Candida albicans, Malazesia furfureus dan Aspergillus niger dengan metode difusi agar. Hasil uji tersebut menunjukkan bahwa senyawa isolat hanya aktif terhadap Aspergillus niger pada konsentrasi 50 µg/mL dengan luas zona penghambatan adalah 13,03 mm. Table 1. Data NMR Senyawa 1 (CDCl3) C No δH (jumlah H, multiplisitas, J =Hz) 1 1,86 (1H, m) & 1,09 (1H, m) 2 1,83 (1H, m) & 1,51 (1H, m) 3 3,52 (1H, m) 4 2,29 (1H, m) & 2,23 (1H,m)
δC (ppm)
HMBC (1H => 13C)
37,4 31,9 72,0 42,5
C-5, C-10, C-3, C-19 C-10, C-3. C-4 C-5, C-6, C-2, C-10, C3 C-4, C-7, C-10, C-8 C-6, C-5, C-9, C-14 C-9 C-19, C-10, C-11, C-1 C-9, C-14, C-17 C-7, C-8 C-14, C-13 C-16, C-13, C-18, C-22, C-21 C-17, C-14, C-12, C-13 C-10, C-9, C-1, C-5 C-17, C-20, C-22 C-20, C- 24, C-21, C-23 C-20, C-24, C-22 C-28 C-28, C-24 C-24, C-25, C-27 C-24, C-25 C-25, C-29 C-28
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
5,35 (1H, br d, 3,9) 1,97 (1H, m) & 1,50 (1H, m) 1,45 (1H, m) 0,92 (1H, m) 1,47 (2H, m) 2,02 (1H, m) & 1,19 (1H, m) 1,00 (1H, m) 1,55 (1H, m) & 1,07 (1H, m) 1,71 (1H, m) & 1,28 (1H, m) 1,16 (1H, m)
140,9 121,9 32,1 32,1 50,3 36,7 21,3 40,0 42,4 57,1 24,6 29,1 56,1
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
0,70 (3H, s) 1,01 (3H, s) 2,06 (1H, m) 1,03 (3H, d, 6,3) 5,15 (1H, dd, 8,5 & 9,1) 5,03 (1H, dd, 9,1 & 8,5) 1,52 (1H, m) 1,54 (1H, m) 0,85 (3H, d, 7,2 ) 0,80 (3H, d, 7,5) 1,42 (1H, m) & 1,18 (1H, m) 0,82 (3H, t, 6,5)
12,2 19,6 40,7 21,4 138,5 129,5 51,4 32,1 21,3 19,2 25,6 12,4
PEMBAHASAN Senyawa 1 diperoleh sebagai serbuk putih. Spektrum EIMS memperlihatkan M+ pada m/z 412 yang sesuai dengan rumus molekul C29H48O dengan derajat ketidakjenuhan enam. Spektrum FTIR senyawa 1 memperlihatkan adanya serapan untuk gugus –OH, C-H ulur simetri dan asimetri, CH3 dan CH2 tekuk, ikatan rangkap C=C, dan CH2 tekuk keluar bidang (Pateh et al., 2009). Spektrum 1H NMR senyawa 1 (Tabel 1) menunjukkan ada dua metil tersier yaitu pada δH 0,70 (Me-18) dan 1,01 ppm (Me19), tiga metil sekunder yaitu pada δ 1,03 (Me-21), 0,85 (Me-26) dan 0,80 (Me-27), satu metil primer yaitu pada δH 0,82 ppm (Me-29), satu proton trisubstitusi olefinik yaitu pada δH 5,35 ppm (H-6), dua proton disubstitusi olefinik yaitu pada δH 5,15 (H-22) dan 5,02 ppm (H-23) dan satu proton oksi karbon pada δH 3,52 ppm (H-3). Spektrum NMR
13
C senyawa 1 (Tabel 1) menunjukkan ada 29 atom karbon yang
meliputi enam metil, sembilan metilen, sebelas metin dan tiga kuarterner. Resonansi olefinik pada δC 121,9; 138,5; 129,5 dan 140,9 ppm adalah masing-masing menunjukkan sinyal untuk C-6, C-22, C-23 dan C-5. Hubungan ikatan dalam struktur dibuktikan melalui korelasi jarak jauh 1H =>
13
C
dari spektrum HMBC (Tabel 1). Korelasi jarak jauh proton pada δH 5,35 ppm (H-6) dengan karbon metilen pada δC 42,5 ppm (C-4), karbon metilen pada 32,1 ppm (C-7), karbon kuarterner pada 36,7 ppm (C-10), dan karbon metin pada 32,1 ppm (C-8) memperkuat bahwa C-5 dan C-6 sebagai ikatan olefinik pada cincin kedua struktur 1. Lebih lanjut, korelasi jarak jauh proton pada δ 5,15 (H-22) dengan karbon metin pada 40,7 (C-20), karbon metin pada 51,4 (C-24), karbon metil pada 21,4 (C-21), dan karbon metin olefinik pada 129,5 (C-23) serta adanya korelasi jarak jauh proton pada δ 5,02 (H23) dengan karbon metin pada δ 40,7 (C-20), karbon metin pada 51,4 (C-24), dan
karbon metin olefinik pada 138,5 (C-22) memperkuat bahwa C-22 dan C-23 merupakan olefinik yang berposisi antara C-20 dan C-24 pada struktur 1. Berdasarkan data spektroskopi tersebut struktur 1 dapat dirumuskan. Perbandingan dengan data 1H dan
13
C NMR senyawa stigmasterol standar yang telah dilaporkan
adalah mirip sehingga juga mendukung struktur senyawa 1 (Forgo et al., 2004; dan Pateh et al., 2009).
Uji Bioassay senyawa 1 terhadap 3 jenis fungi yaitu: Candida albicans, Malazesia furfureus dan Aspergillus niger menunjukkan bahwa senyawa 1 hanya aktif terhadap Aspergillus niger dengan diameter zona hambatan 13,03 mm pada konsentrasi 50 µg/mL.
KESIMPULAN Senyawa 1, Stigmasterol (5,22-stigmastadien-3β-ol) telah diisolasi untuk pertamakalinya dari kayu akar M. umbellata (Houtt.) Stapf var. degrabrata K. Senyawa tersebut mampu menghambat pertumbuhan µg/mL.
Aspergillus niger pada konsentrasi 50
UCAPAN TERIMAKASIH Penelitian ini sebagian didukung oleh BPPS Dirjen Dikti Mendiknas RI. Terimakasih disampaikan kepada Pusat Penelitian Kimia – LIPI Serpong yang telah menganalisis 1 H,
13
C NMR dan HMBC dari senyawa tersebut juga kepada Staf
Herbarium Bogoriense Bogor LIPI yang telah mendeterminasi tumbuhan ini serta Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin untuk uji antifungal. DAFTAR PUSTAKA 1. Erwin, Noor, A., Soekamto, N. H., et al., 2010, ‘6,6’-Dimethoxy-4,4’-Dihydroxy3’,2’-Furano-Isoflavane, A New Compound From Melochia umbellata (Houtt) Stapf Var. Degrabrata K. (Paliasa)’, Indonesian Journal of Chemistry, 10, 2, 215-218. 2. Forgo, P., and Kover, K. E., 2004, ’Gradient Enhanced Selective Experiments in The 1
H NMR Chemical Shift Assignment of the Skeleton and Side-cain Resonances of
Stigmasterol, A Phytosterol Derivative’, Steroid, 69, 43-50. 3. Heyne, K., 1987, Tumbuhan Berguna Indonesia, Badan Litbang Kehutanan, Departemen Kehutanan, Jakarta, 1345. 4. Pateh, U.U., Haruna, A.K., Garba, M., et al., 2009, ‘Isolation of Stigmasterol, βsitosterol, and 2-Hydroxyhexadecanoic Acid Methyl Ester From The Rhizomes of Stylochiton Lancifolius Pyer and Kotchy (Araceae)’, Nigerian Journal of Pharmaceutical Sciences, 7, 1, 19-25. 5. Raflizar, Adimunca, C., dan Tuminah, S., 2006, Cermin Dunia Kedokteran, 50, 1014. 6. Ridhay, A., Noor, A., Soekamto, N. H., et al., 2012, A Stigmasterol Glycoside from the Root Wood of Melochia umbellata (Houtt) stapf var. degrabrata K., Indonesian Journal of Chemistry ,12, 1, 100-103.
