TOKSISITAS SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK ETANOL DAUN DEWANDARU (Eugenia uniflora Linn.) SEBAGAI SKRINING AWAL ANTIKANKER SKRIPSI
OLEH : I MADE ADI SUARDHYANA NIM. 1108105005
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015
TOKSISITAS SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK ETANOL DAUN DEWANDARU (Eugenia uniflora Linn.) SEBAGAI SKRINING AWAL ANTIKANKER SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S1) di Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana
OLEH : I MADE ADI SUARDHYANA 1108105005
Menyetujui :
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. Dr. Drs. I Made Dira Swantara, M.Si. Dr. Dra. Wiwik Susanah Rita, M.Si. NIP. 19540101 198603 1 001 NIP. 19690323 199203 2 001
Mengesahkan Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana
Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. NIP. 196806021996011001
ii
TEAM PENGUJI SIDANG SKRIPSI TOKSISITAS SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK ETANOL DAUN DEWANDARU (Eugenia uniflora Linn.) SEBAGAI SKRINING AWAL ANTIKANKER OLEH: I Made Adi Suardhyana 1108105005 Skrpsi ini disidangkan di Bukit Jimbaran pada tanggal 6 Juli 2015 Team Penguji Sidang Skripsi
Ketua
Sekretaris
Prof. Dr. Drs. I Made Dira Swantara, M.Si. Dr. Dra. Wiwik Susanah Rita, M.Si. NIP. 19540101 198603 1 001 NIP. 19690323 199203 2 001
Anggota
Dra. Ida Ayu Raka Astiti Asih, M.Si. NIP. 19640602 199203 2 001
Anggota
I Made Sutha Negara, S.Si., M.Si. NIP. 19701218 200003 1 001
iii
ABSTRAK Flavonoid merupakan senyawa yang dipercaya berpotensi sebagai antikanker. Salah satu tanaman yang mengandung flavonoid adalah tanaman dewandaru (Eugenia uniflora Linn.). Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan uji toksisitas senyawa flavonoid dari ekstrak etanol daun dewandaru (Eugenia uniflora Linn.) yang berpotensi sebagai antikanker. Ekstraksi dilakukan dengan metode maserasi dan partisi menggunakan n-heksana, kloroform, dan etil asetat. Pemisahan fraksi kloroform dilakukan dengan kromatografi kolom silika gel menggunakan campuran pelarut kloroform : etil asetat (5:1) sebagai fase gerak. Uji toksisitas dilakukan dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT), dan identifikasi dilakukan dengan spektrofotometer inframerah serta ultraviolet-visible. Ekstraksi 1000 g serbuk daun dewandaru dengan 10000 mL etanol 70% menghasilkan 273 g ekstrak pekat etanol dan proses partisi berturut – turut menghasilkan 30,14 g ekstrak pekat air, 5,58 g ekstrak pekat n-heksana, 20,57 g ekstrak pekat kloroform, dan 22,45 g ekstrak pekat etil asetat. Uji fitokimia menunjukkan bahwa keempat ekstrak positif mengandung flavonoid, namun ekstrak kloroform memiliki efek toksik yang paling tinggi. Pemisahan dengan kromatografi kolom menghasilkan 3 kelompok fraksi (Fa, Fb, dan Fc). Fraksi Fc positif flavonoid dan relatif murni serta paling toksik terhadap larva udang Artemia salina Leach dengan LC50 sebesar 63,10 ppm, isolat selanjutnya diidentifikasi dengan spektrofotometer inframerah serta ultraviolet-visible. Hasil identifikasi menunjukkan isolat (Fc) merupakan senyawa golongan flavonoid jenis dihidroflavonol yang mempunyai gugus fungsi OH terikat, CH alifatik, C = O, C = C aromatik, C – O dan CH aromatik, serta terdapat gugus hidroksi pada atom C-3, C-5, dan C-7, serta mempunyai gugus orto dihidroksi pada cincin B dan memberikan serapan pada panjang gelombang (λmax) 281,0 dan 315,0 nm. Kata kunci : Dewandaru (Eugenia uniflora Linn.), flavonoid, Brine Shrimp Lethality Test (BSLT), LC50.
iv
ABSTRACT
Flavonoid is believed has a potency as anticancer. One of plant containing flavonoids is dewandaru (Eugenia uniflora Linn.). This study aims to identify and toxicity test of flavonoid from ethanol extract of leaf of dewandaru (Eugenia uniflora Linn.) which the potential as an anticancer. Extraction was done by maceration method and partition using n-hexane, chloroform, and ethyl acetate respectively. Separation of chloroform extract was carried out by silica gel column chromatography with chloroform : ethyl acetate (5:1) as the eluent. The toxicity test with Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) methods and was identified with an infrared and UV-vis spectrophotometer. Extraction of 1000 g dewandaru leaf powder with 10000 mL ethanol produced 273 g of ethanol concentrated extract and partition process produced 30,14 g of concentrated water extract, 5,58 g of concentrated n-hexane extract, 20,57 g of concentrated of chloroform extract, and 22,45 g of concentrated ethyl acetate extract respectively. Phytochemical test showed that all extracts contained flavonoid, but the chloroform extract had the highest toxic effect. Separation with column chromatography produced 3 fractions was the Fa, Fb, and Fc. The fraction Fc contained flavonoid and was relatively pure. The isolate Fc was the most toxic to the shrimp larvae of Artemia salina Leach with LC50 of 63.10 ppm. Identification of isolates (Fc) showed that the flavonoid was dihidroflavonol which has functional groups OH bonded, CH aliphatic, C = O, C = C aromatic, C - O and CH aromatic, and there are a hydroxy group at atom C-3, C -5, and C-7, which has the ortho dihydroxy group in B ring and gives absorption at a wavelength (λmax) of 281.0 and 315.0 nm. Keywords: Dewandaru (Eugenia uniflora Linn.), Flavonoids, Brine Shrimp Lethality Test (BSLT), LC50.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, Ida Shang Hyang Widhi Wasa karena berkat rahmat-Nya Skripsi yang berjudul ”Toksisitas Senyawa Flavonoid dari Ekstrak Etanol Daun Dewandaru (Eugenia Uniflora Linn.) sebagai Skrining Awal Antikanker” dapat diselesaikan sebagaimana diharapkan. Pembuatan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Drs. I Made Dira Swantara, M.Si., selaku pembimbing akademik sekaligus pembimbing I dan Ibu Dr. Dra. Wiwik Susanah Rita, M.Si, selaku pembimbing II yang telah memberikan semangat dan dorongan serta penuh kesabaran membimbing dan memberi nasihat hingga skripsi ini selesai. 2. Bapak Anak Agung Bawa Putra, S. Si., M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Udayana. 3. Seluruh staf Dosen dan staf Tata Usaha di lingkungan Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. 4. Orang tua saya yang selalu mendukung saya baik dari segi moral dan dana dari awal kuliah sampai pembuatan skripsi ini. 5. Teman angkatan 2011 yang selalu memberikan kritik dan saran dalam penulisan skripsi ini.
vi
6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang juga turut membantu dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari terbatasnya kemampuan yang penulis miliki sehingga skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang positif dari semua pihak sangat penulis harapkan demi kesempurnaannya.
Badung, 24 Juni 2015
Penulis
vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ......................................................................................... PENGESAHAN ................................................................................................ TEAM PUNGUJI SIDANG SKRIPSI ............................................................ ABSTRAK ........................................................................................................ ABSTRACT ..................................................................................................... KATA PENGANTAR ...................................................................................... DAFTAR ISI ..................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ DAFTAR TABEL ............................................................................................. DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
i ii iii iv v vi viii xi xii xiii
BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah............................................................................. 4 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4 1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................ 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 6 2.1. Tanaman Dewandaru (Eugenia uniflora Linn.)............................... 6 2.2. Kandungan Kimia Daun Dewandaru (Eugenia uniflora Linn.) ...... 8 2.2.1. Flavonoid ............................................................................... 8 2.3. Artemia salina Leach. ..................................................................... 10 2.3.1. Cara penetasan telur Artemia salina Leach. ......................... 10 2.3.2. Uji toksisitas metode BSLT .................................................. 11 2.4. Pemisahan Komponen Bioaktif pada Tumbuhan ............................ 13 2.4.1 Ekstraksi ................................................................................. 13 A Maserasi ............................................................................ 13 B Perkolasi ............................................................................ 14 C Soxhletasi .......................................................................... 14 2.4.2 Partisi ..................................................................................... 14 2.4.3. Kromatografi kolom ............................................................. 15 2.4.4. Kromatografi lapis tipis (KLT) ............................................. 16 2.4.5. Identifikasi ............................................................................ 17 A Uji Fitokimia ..................................................................... 17 viii
B Spektrofotometri inframerah (IR) ...................................... 18 C Spektrofotometri UV-visible ............................................. 19 BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................ 22 3.1. Bahan dan Peralatan Penelitian ....................................................... 22 3.1.1. Bahan penelitian .................................................................... 22 3.1.2. Bahan kimia ........................................................................... 22 3.1.3. Alat penelitian........................................................................ 22 3.2. Tempat Penelitian ............................................................................ 23 3.3. Metode Penelitian ............................................................................ 23 3.3.1. Penyiapan bahan .................................................................... 23 3.3.2. Ekstraksi daun dewandaru .................................................... 23 3.3.3. Uji flavonoid ......................................................................... 24 A Uji Wilstatter ..................................................................... 24 B Uji Bate-Smith-Metchalf ................................................... 24 C Uji dengan NaOH 10 % ..................................................... 24 3.3.4. Pemisahan dan pemurnian fraksi pekat daun dewandaru ...... 24 A Kromatografi lapis tipis...................................................... 24 B Kromatografi kolom ........................................................... 25 3.3.5. Identifikasi isolat aktif .......................................................... 26 A Analisis dengan spektrofotometer UV-visible dan IR ....... 26 B Uji toksisitas dengan metode BSLT ................................... 28 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 30 4.1. Identifikasi dan Penyiapan Bahan .................................................. 30 4.2. Ekstraksi Daun Dewandaru ............................................................ 30 4.3. Pemisahan dan Pemurnian .............................................................. 31 4.3.1. Fraksionasi (Partisi) .............................................................. 31 4.3.2. Pemisahan dengan Kromatografi Lapis Tipis ...................... 33 4.3.3. Pemisahan dengan Kromatografi Kolom ............................. 37 4.4. Identifikasi Isolat ............................................................................ 41
ix
4.4.1. Identifikasi Isolat dengan Spektrofotometer UV-visible ...... 41 4.4.2. Identifikasi Isolat dengan Spektrofotometer Inframerah (IR) 46 BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 50 5.1. Simpulan ......................................................................................... 50 5.2. Saran ............................................................................................... 50 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 51 LAMPIRAN ...................................................................................................... 55
x
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Tanaman dewandaru ......................................................................... 7 Gambar 2.2 Kerangka dasar flavonoid ................................................................ 8 Gambar 2.3 Kerangka dasar beberapa golongan senyawa flavonoid ................... 9 Gambar 2.4 Spektrum serapan UV-vis jenis flavonoid yang berbeda .................. 21 Gambar 4.1 Profil kromatogram dari ekstrak kloroform dengan berbagai fase gerak ......................................................................................... 35 Gambar 4.2 Profil KLT dari fraksi-fraksi kromatografi kolom ........................... 38 Gambar 4.3 Profil kromatogram lapis tipis uji kemurnian fraksi Fc dari beberapa eluen ................................................................................. 41 Gambar 4.4 Spektrum UV-vis isolat Fc ............................................................... 42 Gambar 4.5 Spektrum UV-vis isolat Fc dalam metanol dengan penambahan pereaksi geser NaOH ....................................................................... 43 Gambar 4.6 Reaksi modifikasi flavonoid dengan NaOH .................................... 44 Gambar 4.7 Spektrum UV-vis isolat Fc dalam metanol dengan penambahan pereaksi geser NaOAc, dan NaOAc + H3BO3 ............................. 44 Gambar 4.8 Reaksi flavonoid dengan pereaksi NaOAc dan NaOAc + H3BO3... . 45 Gambar 4.9 Spektrum UV-vis isolat Fc dalam metanol dengan penambahan pereaksi geser AlCl3, dan AlCl3 + HCl ........................................... 45 Gambar 4.10 Reaksi flavonoid dengan AlCl3 dan HCl ......................................... 46 Gambar 4.11 Spektrum Inframerah isolat Fc ......................................................... 47 Gambar 4.12 Struktur flavanon hasil identifikasi .................................................. 49
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Rentang Serapan Spektrum UV-Vis Flavonoid ................................. 20 Tabel 4.1 Hasil uji fitokimia senyawa golongan flavonoid dari ekstrakpekat Etanol .................................................................................................. 31 Tabel 4.2 Hasil uji toksisitas ekstrak pekat etanol ............................................. 31 Tabel 4.3 Hasil uji flavonoid fraksi air, n-heksana, kloroform dan etil asetat ... 32 Tabel 4.4 Hasil uji toksisitas ekstrak pekat hasil partisi .................................... 32 Tabel 4.5 Hasil pemisahan komponen ekstrak kloroform (partisi) dengan KLT ....................................................................................... 36 Tabel 4.6 Hasil pemisahan komponen ekstrak kloroform hasil fraksionasi dengan KLT penggabungan ............................................................... 39 Tabel 4.7 Hasil uji flavonoid isolat kromatografi kolom .................................. 39 Tabel 4.8 Hasil uji toksisitas fraksi hasil kromatografi kolom .......................... 39 Tabel 4.9 Hasil uji kemurnian fraksi Fc dengan berbagai fase gerak ................ 41 Tabel 4.10 Data Spektrum UV-vis dari isolat Fc ................................................ 42 Tabel 4.11 Hasil identifikasi senyawa golongan flavonoid dalam isolat aktif dengan spektrofotometri UV-vis ........................................................ 43 Tabel 4.12 Data Spektrum inframerah isolat Fc .................................................. 47
xii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Hasil Determinasi Tumbuhan Dewandaru (Eugenia uniflora Linn.) 55 Lampiran 2. Skema Kerja Ekstraksi dan Partisi Senyawa Flavonoid Daun Dewandaru ........................................................................................ 56 Lampiran 3. Skema Kerja Pemisahan, Pemurnian, Uji Toksisitas, dan Identifikasi Senyawa Flavonoid Ekstrak Daun Dewandaru.............. 57 Lampiran 4. Hasil Uji Toksisitas Ekstrak Etanol Daun Dewandaru (Eugenia uniflora Linn.) .................................................................. 58 Lampiran 5. Hasil Uji Toksisitas Hasil Partisi Ekstrak Etanol ............................. 59 Lampiran 6. Hasil Uji Toksisitas Isolat Hasil Kromatografi Kolom .................... 63 Lampiran 7. Pembuatan Larutan untuk Uji Toksisitas terhadap Larva Udang Artemia salina Leach ....................................................................... 67 Lampiran 8. Proses Penelitian .............................................................................. 69
xiii
