Tiga Turunan Santon Dari Kulit Batang Mundu Garcinia Dulcis (Roxb.) Kurz. Sebagai Antioksidan

Seminar Nasional Kimia VIII Surabaya, 8 Agustus 2006

Tiga Turunan Santon Dari Kulit Batang Mundu Garcinia Dulcis (Roxb.) Kurz. Sebagai Antioksidan Nurul Ainiyah dan Taslim Ersam*) Kelompok ”Penelitian Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS” (PAKTI) Program Studi Magister Kimia, Jurusan Kimia, FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Abstrak Tiga turunan santon telah dapat diisolasi dari fraksi etil asetat kulit batang G. dulcis yaitu santon sederhana, 1,3,4,5,8-pentahidroksisanton (1) dan dua santon terprenilasi 1,5,8-trihidroksi-6,6dimetilpirano(2,3:6,7)-6″,6″-dimetilpirano (2″,3″:2,3)santon (2) dan 1,8-dihidroksi-6,6-dimetilpirano (2,3:6,7)-6″,6″-dimetilpirano(2″,3″:3,4)santon (3). Ketiga senyawa tersebut tidak sama dengan penemuan sebelumnya, walaupun memiliki kerangka dasar yang sama. Senyawa (1) memiliki aktifitas yang lebih aktif dari pada senyawa (2) dan (3) terhadap uji antioksidan. Pemisahan senyawa dimulai dari maserasi dalam pelarut etil asetat, fraksinasi menggunakan berbagai cara kromatografi dan pemurnian senyawa dengan cara kristalisasi dalam dua sistem pelarut. Elusidasi struktur memanfaatkan data spektroskopi (UV, IR dan 1H-NMR), sedangkan aktivitas antioksidan ditentukan menggunakan cara 1,1-difenil-2-pikril hidrazil sebagai radikal bebas. Kata kunci : Garcinia dulcis, santon, antioksidan, DPPH PENDAHULUAN Hutan tropik di Indonesia memiliki tumbuhan tingkat tinggi yang berpotensi sebagai sumber bahan kimia hayati dan telah dimanfaatkan masyarakan sebagai obat tradisional sejak dulu, termasuk dari kelompok tumbuhan manggis. Hasil penelitian pada tumbuhan ini diketahui sebagai sumber utama senyawa santon, flavonoid dan benzofenon dengan bioaktifitas yang beragam dan menarik diantaranya antikanker, antiinflamasi, antitumor, obat hepatitis dan antileukimia (Dharmaratne dan Wanigasekera, 1996; Huang, 2001; Peres dan Nagem, 1997) juga sebagai antimikrobakteri (Suksamrarn, 2003), antijamur, antimalaria dan anti HIV (Kosela, 2000) juga sebagai antiradikal bebas atau antioksidan (Lannang, 2005; Minami, 1996).

Penelitian tumbuhan G. dulcis telah banyak dilaporkan diantaranya kulit batang asal Papua New Guinea (Ito, 1997), daun asal Bogor (Kosela, 2000) dan buah asal Thailand (Deachathai, 2005) yang menghasilkan beberapa senyawa santon, seperti santon teroksigenasi, terprenilasi, pirano dan termodi fikasi. Afinitas kimiawi suatu spesies pada dasarnya sama, perbedaan kuantitatif dapat terjadi akibat pengaruh ekologi, topologi dan geografis tempat tumbuh, di samping itu kandungan kimia pada bagian tumbuhan yang berbeda akan dapat pula menghasilkan senyawa yang berbeda. Dalam makalah ini akan dilaporkan hasil isolasi dan uji bioaktifitas senyawa santon dari kulit batang G. dulcis asal D. I. Yogyakarta.

METODOLOGI PENELITIAN Bahan: tumbuhan dari kulit batang kering sebanyak 3 Kg yang telah diidentifikasi oleh *)

Alamat korespondensi; [email protected] & [email protected]

Tim Laboratorium TaksonomiTumbuhan Fakultas Biologi UGM.

Seminar Nasional Kimia VIII Surabaya, 8 Agustus 2006

HCl, quersetin, aseton-d6, tetra metil silan dan DPPH. ), peralatan kromatografi cair vakum (KCV), peralatan maserasi, lampu ultraviolet (UV) dengan λ 254 dan 366 nm, BUCHI Rotavapor R-114, alat titik leleh Fisher Johns, Spektrofotometer UV Shimadzu UVPharmaSpec 1700 dan Spektrofotometer IR BUCK Scientific Model 500 Spektrometer 1HNMR Hitachi FT-NMR R-1900. Spektro fotometer UV Hitachi 557 Double Wavelength Double beam.

Pelarut organik n-heksana teknis dan pa, diklorometana teknis dan pa, kloroform pa, etil asetat teknis dan pa, aseton teknis dan pa, metanol teknis dan pa, alumunium foil, kertas saring Whatman 40, silika gel 60 (35-70 mesh) untuk kromatografi kolom, silika gel 60 G254 untuk KLT, plat silika gel Merc 60 GF254 0,25 mm ukuran 20 x 20 cm dengan alumunium sebagai penyangga fasa diam, larutan penampak noda 1,5% serium sulfat dalam 1,5% H2SO4 2N, larutan NaOH, AlCl3, . Isolasi Senyawa dari G. dulcis Serbuk kering dari kulit batang dimaserasi dengan pelarut etil asetat pada suhu kamar (5 x 24 jam). Ekstrak hasil maserasi diuapkan pelarutnya dihasilkan ekstrak pekat (188 g). Sebagian dari ekstrak (21 g) difraksinasi tiga kali (masing-masing 7 g) dengan KCV di atas silika gel sebagai absorban dan dielusi dengan eluen diklorometana-etil asetat. Hasil fraksinasi dikelompokkan berdasarkan harga Rf yang sama dihasilkan delapan fraksi, yaitu fraksi A, B, C, D, E, F, G dan H. Fraksi E (6,4 g) difrasksinasi dengan KCV menggunakan eluen diklorometan-etil asetat (10%, 15%, 17%, 20%, 30% dan 40%) dihasilkan 39 fraksi dan dikelompokkan berdasarkan Rf menjadi tujuh fraksi, yaitu E1, E2, E3, E4, E5, E6 dan E7. Fraksi fraksi E4, E5 dan E6 digabung disebut

fraksi M (3,5 g) difrasinasi dengan KCV menggunakan heksana-aseton (25%, 30%, 32% dan 35%) dihasilkan 49 fraksi dan dikelompokkan berdasarkan Rf yang sama menjadi tiga kelompok yaitu M1, M2 dan M3. Fraksi M3 dikristalisasi sebanyak dua kali dengan etil asetat dan heksana diperoleh senyawa (1) berupa kristal kuning 1,2 g. Fraksi C dan D didekantasi dihasilkan padatan C dan D. Padatan C dan D digabung dan disebut fraksi CD (175 mg) difraksinasi dengan KLTp dihasilkan tiga fraksi CD1, CD2 dan CD3. Fraksi CD3 (51 mg) dan CD2 (47 mg) masing-masing dikristalisasi menggunakan etil asetat-heksana diperoleh kristal kuning masing-masing 35,1 mg sebagai senyawa (2) dan 17 mg sebagai senyawa (3).

HASIL PERCOBAAN UV UV λ maks (MeOH+AlCl3) nm 358 dan 394, spektrum UV λ maks (MeOH+AlCl3+HCl) nm 355 dan 392. Spektrum IR υmaks (KBr) dalam cm-1: 3386, 1648, 1616, 1363, 1255, 1162 dan 835 Spektrum 1H-NMR pelarut (CD3)2CO; 90 MHz; δH ppm 13,10 (1H, s, 1OH); 12,30 (1H, s, 8-OH); 7,16; 2H (masingmasing 1H, d, J = 9, H-1′ dan H-1″); 6,63 (1H, brs, H-4); 6,04; 2H (masing-masing 1H, d, J = 9, H-2′ dan H-2″); 5,81 (1H, s, 5-OH); dan 1,29; 12H (masing-masing 3H, s, 3H-4′, 3H-5′, 3H-4″, 3H-5″). Senyawa (3), kristal kuning (17 mg), titik leleh 249-2500C. Spektrum UV λ maks (MeOH) nm= 288 dan 333. Spektrum UV λmaks (MeOH+NaOH) nm 321dan 401.

Senyawa (1), kristal kuning (1,2 g), titik leleh 231-2330C. Spektrum UV λmaks (MeOH) nm 288 dan 347, spektrum UV λmaks (MeOH+ NaOH) nm 322 dan 404. Spektrum UV λmaks (MeOH+AlCl3) nm 280 dan 437, spektrum UV λmaks (MeOH+AlCL3+HCl) nm 288 dan 354. Spektrum IR νmaks (KBr) cm-1 = 3306, 1604, 1368, 1260 1175 dan 831. Spektrum 1H-NMR pelarut (CD3)2CO; 90 MHz; δH ppm 13,06 (1H, s, 1-OH); 12,29 (1H, s, 8-OH); 9,74 (1H, s, 3-OH); 8,75 (1H, s, 5-OH); 8,31 (1H, s, 4OH); 7,16 (1H, d, J = 9, H-6); 6,48 (1H, d, J = 9, H-7) dan 6,04 (1H, s, H-2). Senyawa (2), kristal kuning (35,1 mg), titik leleh 216-2170C. Spektrum UV λ maks (MeOH) nm 288 dan 339. Spektrum UV λmaks (MeOH+NaOH) nm 322 dan 413. Spektrum

2

Seminar Nasional Kimia VIII Surabaya, 8 Agustus 2006

Spektrum UV UV λ maks (MeOH+AlCl3) nm 345 dan 387, spektrum UV λ maks (MeOH+AlCl3+HCl) nm 342 dan 389. Spektrum IR υmaks (KBr) dalam cm-1: 3306, 1649, 1646, 1363, 1247, 1166 dan 835. Spektrum 1H-NMR pelarut (CD3)2CO; 90 MHz; δH ppm 13,08 (1H, s, 1-OH); 12,30 (1H,

s, 8-OH); 7,16 2H (masing-masing 1H, d, J = 9, H-1′ dan H-1″); 6,55 (1H, s, H-5); 6,04 (1H, s, H-2); 5,76 (1H, d, J = 9,H-2″); 5,12 (1H, d, J = 9, H-2′) dan 1,29 12H (masing-masing 3H, s, H-4′, H-5′, 3H-4″, H-5″).

PEMBAHASAN Maserasi serbuk kering kulit batang G. Dulcis menggunakan pelarut etil asetat setelah difraksinasi teknik KCV dan KLTp menghasil kan senyawa (1), (2) dan (3). Spektrum UV senyawa (1) menunjuk kan puncak serapan pada λmaks 288 nm yang mengisyaratkan adanya eksitasi elek tron π → π∗, merupakan kromofor yang khas untuk sistem ikatan rangkap terkonju gasi (-C=CC=C-) dari suatu senyawa aromatik. Serapan pada daerah 347 nm menunjukkan adanya eksitasi elektron n → π∗, hal ini menunjukkan adanya ikatan rangkap terkonjugasi dari heteroatom dengan sistem π aromatik (-C=CC=C-C=O), selanjutnya dengan penambahan pereaksi NaOH menyebabkan pergeseran batokromik pada pita I sebesar 57 nm dari λmaks 347 ke 404 nm yang mengindikasikan adanya gugus fenol yang mengalami kesetimbangan keto-enol dengan gugus karbonil (C=O) Dari analisis UV dapat disimpulkan bahwa senyawa (1) mempunyai ikatan rangkap terkonjugasi dari cincin aromatik yang tersubstitusi oleh gugus keton dan hidroksil. Sedangkan dengan penambahan pereaksi geser aluminium klorida memperlihatkan pergeseran batokromik pada pita I sebesar 90 nm dari λmaks 347 ke 437 nm dan mengalami pergeseran kembali pada penambahan asam klorida, yang menunjuk kan bahwa senyawa (l) mempunyai sistem ortodihidroksi yang tersubstitusi pada kerangka dasarnya. Spektrum IR menunjukkan adanya serapan melebar sebagai vibrasi ulur O-H pada daerah 3306 sampai 3233 cm-1 yang diperkuat dengan vibrasi ulur C-O pada daerah 1260 cm-1 dan daerah 1175 cm-1 yang mendukung adanya gugus hidroksil. Selanjutnya adanya gugus karbonil ditunjukkan dengan adanya vibrasi ulur C=O di daerah 1647 cm-1 (Ito, 1997). Serapan pada 1604 cm-1 merupakan ciri khas

untuk suatu sistem aromatik. Sesuai data spektrum UV dan IR diketahui bahwa senyawa (1) mempunyai gugus hidroksil, karbonil dan cincin aromatik dan senyawa ini dihipotesiskan mempunyai kerangka santon. Data spektrum 1H-NMR menunjuk kan adanya beberapa kelompok sinyal yang terdiri 8 1H. Munculnya sinyal singlet pada daerah δH 13,06 dan 12,29 ppm berturut-turut menunjukkan adanya gugus hidroksil pada posisi C-1 dan C-8 yang berikatan hidrogen dengan gugus karbonil. Selan jutnya sinyal singlet pada daerah δH 9,74; 8,75 dan 8,31 ppm mengisyaratkan adanya gugus hidroksil bebas berturut-turut pada posisi C-3, C-5 dan C-4. Adanya sinyal singlet pada daerah δH 6,04 ppm adalah khas untuk proton aromatis pada posisi C-2, sementara itu proton aromatis lainnya ditunjukkan pada sinyal doblet yang terkopling orto pada δH 7,16 ppm (1H, d, J = 9 Hz) dan 6,48 1H, d, J = 9 Hz). Dari analisa spektrum 1H-NMR di atas mengisya ratkan bahwa senyawa (1) merupakan santon sederhana dengan lima gugus hidrok sil tersubstitusi pada kerangka dasarnya. Berdasarkan hasil analisis data UV, IR dan 1H-NMR di atas disarankan bahwa senyawa (1) sesuai dengan 1,3,4,5,8-pentahid roksisanton. Kesimpulan ini diper kuat dengan membandingkan data per geseran kimia 1HNMR dengan senyawa 1,4,5-trihidroksisanton yang diisolasi dari G. xanthochymus (Iinuma, 1995), senyawa rubrasanton dari G. Dioca dan garbogiol dari G. cambogia (Iinuma, 1996). Spektrum UV senyawa (2) mirip dengan senyawa (1), pada penambahan aluminium klorida mengalami pergeseran akan tetapi penambahan asam klorida tetap tak bergeser sehingga tidak ada orto-dihidroksi. Spektrum IR mirip dengan senyawa (1), tetapi pada daerah 2933 cm-1 memberikan petunjuk kemungkinan adanya gugus prenil

3

Seminar Nasional Kimia VIII Surabaya, 8 Agustus 2006

(Ito, 1997) dan 1363 adanya gem dimetil (Waterman, 1980). Sesuai dengan analisis spektrum UV dan IR senyawa (2) mempunyai gugus hidroksil, karbonil, aromatik, prenil dan gem dimetil senyawa dihipotesiskan mempunyai kerangka santon terprenilasi yang mengalami siklisasi. Spektrum 1H-NMR menunjukkan adanya beberapa kelompok sinyal yang terdiri minimal 20 proton. Munculnya sinyal singlet pada daerah δH 13,10 dan 12,30 ppm berturut turut menunjukkan adanya gugus hidroksil pada posisi C-1 dan C-8 yang berikatan hidrogen dengan gugus karbonil. Daerah δH 5,81 menunjukkan gugus hidroksil bebas pada C-5 (Waterman, 1980; Ito, 1997). Selanjutnya sinyal singlet pada 6,63 khas untuk proton aromatik posisi C-4 (Waterman, 1980; Kosela, 2000). Pada δH 6,02 dan 7,16 sebanyak 4H mengisyaratkan adanya gugus metin pada C-1′, C-1″, C-2′ dan C-2″. Pada δH 1,29 sebanyak 12H menunjukkan adanya gugus metil berturut-turut pada C-4′, C-4″, C-5′, C-5″ (Waterman, 1980). Dari analisis spektrum ini mengisyaratkan bahwa senyawa (2) merupakan santon terprenilasi yang sudah mengalami siklisasi oksidatif dengan tiga gugus hidroksil yang tersubstitusi pada kerangka dasarnya. Berdasarkan hasil analisis data UV, IR, 1 H-NMR diatas dapat disarankan bahwa senyawa (2) sesuai dengan 1,5,8-trihidroksi6,6-dimetilpirano(2,3:6,7)-6″,6″dimetilpirano(2″,3″:2,3)- santon (2). Kesim pulan tersebut diperkuat dengan membanding kan data pergeseran kimia 1H-NMR dari pirano jakarubin (Waterman, 1980) dulsanton F dari G. dulcis (Kosela, 2000) dan bangangsanton B dari G. polyantha Oliv (Lannang, 2005). Spektrum UV dan IR senyawa (3) mirip dengan senyawa (2) mempunyai gugus hidroksil, karbonil, aromatik, prenil dan gem OH

O

OH

OH

O

OH

OH

O

OH

1'

1"

1

8

dimetil senyawa dihipotesiskan mempunyai kerangka santon terprenilasi yang mengalami siklisasi. Data spektrum 1H-NMR menunjukkan adanya beberapa kelompok sinyal yang terdiri minimal 20 proton. Munculnya sinyal singlet pada daerah δH 13,10 dan 12,30 ppm berturutturut menunjukkan adanya gugus hidroksil pada posisi C-1 dan C-8 yang berikatan hidrogen dengan gugus karbonil. Daerah δH 7,16 sebanyak 2H mengisyaratkan adanya gugus metin pada C-1′, C-1″. Pada δH 5,76 dan 5,12 mengisyaratkan adanya gugus metin pada C-2″ dan C-2′. Selanjutnya sinyal singlet pada δH 6,04 dan 6,55 khas untuk proton aromatik posisi C-2 dan C-5. Selanjutnya pada δH 1,29 sebanyak 12H menunjukkan adanya gugus metil berturut-turut pada C-4′, C-4″, C-5′ dan C-5″ (Waterman, 1980). Dari analisis spektrum ini mengisyaratkan bahwa senyawa (3) merupakan santon terprenilasi yang sudah mengalami siklisasi oksidatif dengan dua gugus hidroksil yang tersubstitusi pada kerangka dasarnya. Berdasarkan hasil analisis data UV, IR, 1H-NMR di atas dapat disarankan bahwa senyawa (3) sesuai dengan 1,8-dihidroksi-6,6dimetilpirano(2,3:6,7)-6″,6″dimetilpirano(2″,3″:3,4)santon (3). Kesimpul an tersebut diperkuat dengan mem bandingkan data pergeseran kimia 1H-NMR dari redia santon A yang dilaporkan oleh Waterman dan Roquf (1980), senyawa piranojakarubin dari G. densivenia (Waterman dan Crichton, 1980) dan dulkissanton A dari G. dulcis (Deachathai, 2005). Tiga senyawa santon yang dihasilkan sebagai berikut :

4'

O OH

(1)

4

OH

OH

4"

O 5"

O

O OH

5'

O

(3)

(2)

O

O

5'

1' 4'

4

Seminar Nasional Kimia VIII Surabaya, 8 Agustus 2006

Uji Antioksidan Hasil uji antioksidan dengan antiradikal bebas DPPH senyawa (1) lebih aktif dibandingkan senyawa (2) dan (3) yang ditandai dengan berubahnya warna ungu pada

santon (2) dan 1,8-dihidroksi-6,6-dimetilpira no(2,3:6,7)-6″,6″-dimetilpirano(2″,3″:3,4) san ton (3) dengan bioaktifitas senyawa (1) lebih aktif sebagai antioksidan dibandingkan senyawa (2) dan (3).

DPPH menjadi difenil pikril hidrazin yang berwarna kuning dengan EC50 senyawa (1) sebesar 3,75 ppm, sedangkan senyawa standar quersetin EC50-nya sebesar 1,75 ppm. KESIMPULAN Dari kulit batang G. dulcis asal Yogjakarta dihasilkan senyawa 1,3,4,5,8pentahidroksisanton (1) dan dua santon terprenilasi 1,5,8-trihidroksi-6,6-dimetilpira no (2,3:6,7) -6″,6″- dimetilpirano -(2″,3″:2,3)

UCAPAN TERIMA KASIH Disampaikan terima kasih kepada Direktorat Dikmenjur Depdiknas, Ketua Program Pasca Sarjana dan Ketua Jurusan FMIPA ITS, Dr. Tukiran, Dr. Marcellino, Sukarmin , M. Pd dan Fuad Hafid, M. Si yang telah membantu hingga terselesainya penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA 1.Deachathai, S. (2005) “Phenolic Compounds from the Fruit of Garcinia dulcis” Phytochemistry, in Press 2.Dharmaratne, H. R. W., Wanigasekera, W. M. A. P. (1996) ”Xanthone from Root Bark of Chalophyllum thwaitesii”, Phytochemistry 42(1) 249 – 250 3.Huang, Y. L., dkk. (2001) ”Three Xanthones and a Benzophenone from Garcinia mangostana”, J. Nat. Prod. 64 903 – 906 4.Iinuma, M., dkk. (1996) “Three New Xanthones from Bark of Garcinia dioica”, Chem. Pharm. Bull. 44(1) 232 – 234 5.Kosela, S., dkk. (2000) “Dulxanthones F – H, Three New Pyranoxanthones from Garcinia dulcis”, J. Nat. Prod. 63 406 – 407 6.Lannang, A.M., et al., (2005),”Bangangxanthone A and B, two xanthones from the Steam Bark of Garcinia poliantha Oliv.”, Phytochemistry. 7.Minami, H., et al., (1996),”Novel Prenilated Xanthones With Antioxidant Property from the wood of G. subelliptica “, Chem. Phar. Bull, 44 (11), 2103-2106. 8.Peres V., And Nagem, T. J., (1997), Tryoxigeneted naturally occurring xanthones, Phytochemistry, 44 (2), 191-214. *)

Alamat korespondensi; [email protected] & [email protected]

9.Suksamrarn, S., et al ., (2003) , “Antimycobacterial Activity of Prenylated Xanthones from The Fruit of Garcinia mangostana”, Chem. Pharm. Bull, 51(7), 857-859. 10.Waterman, P. G., Crichton, E.G., (1980),”Xanthones and Biflavonoids from Garcinia densivenia Steam Bark”, Phytochemistry, 19, 27232726.