-
KARAKTERISASI DAN ANALISIS HASIL NMR DARI FLAVONOID GLIKOSIDA
YANG TELAH DIISOLASI DARI
LEMPUYANG WANGI (Zingiber aromaticum Val.)
AMAL REZKA PUTRA N11109258
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR
2013
-
KARAKTERISASI DAN ANALISIS HASIL NMR DARI FLAVONOID GLIKOSIDA
YANG TELAH DIISOLASI DARI
LEMPUYANG WANGI (Zingiber aromaticum Val.)
SKRIPSI
Untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat-syarat untuk
mencapai gelar sarjana
AMAL REZKA PUTRA N11109258
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR
2013
-
iii
PERSETUJUAN
KARAKTERISASI DAN ANALISIS HASIL NMR DARI FLAVONOID GLIKOSIDA
YANG TELAH DIISOLASI DARI
LEMPUYANG WANGI (Zingiber aromaticum Val.)
AMAL REZKA PUTRA
N11109258
Disetujui oleh :
Pembimbing Utama, Pembimbing Pertama,
Yusnita Rifai, S.Si.,M. Pharm.,Ph.D.,Apt. Prof. Dr. Hj. Asnah
Marzuki, M.Si., Apt NIP. 19751117 200012 2 001 NIP. 19491018 198003
2 001
Pada tanggal, 24 Juli 2013
-
iv
PENGESAHAN
KARAKTERISASI DAN ANALISIS HASIL NMR DARI FLAVONOID GLIKOSIDA
YANG TELAH DIISOLASI DARI
LEMPUYANG WANGI (Zingiber aromaticum Val.)
Oleh :
AMAL REZKA PUTRA N11109258
Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin
Pada Tanggal 24 Juli 2013
Panitia Penguji Skripsi
1. Ketua : Usmar, S.Si., M.Si., Apt (..................)
2. Sekretaris : Dr. Herlina Rante, S.Si., M.Si., Apt
(..................)
3. Ex Officio : Yusnita Rifai, S.Si., M.Pharm., Ph.D., Apt
(..................)
4. Ex Officio : Prof. Dr. Hj. Asnah Marzuki, M.Si., Apt
(..................)
5. Anggota : Prof. Dr. Gemini Alam, M.Si., Apt
(..................)
Mengetahui :
Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Hasanuddin
Prof. Dr. Elly Wahyudin, DEA., Apt.
NIP. 19560114 198601 2 001
-
v
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah karya
saya
sendiri, tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk
memperoleh
gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi dan sepanjang
pengetahuan
saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis
atau
diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari terbukti bahwa pernyataan saya ini
tidak
benar, maka skripsi dan gelar yang diperoleh, batal demi
hukum.
Makassar, 20 Juli 2013
Penyusun,
Amal Rezka Putra
-
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Bismillahirrahmanirrahim, Alhamdulillahirabbilalamin. Tiada
kata yang lebih berharga yang terucap dari lisan penulis yang
dhaif ini,
selain kata “syukur” kepada Allah Subhanahu Wa Ta‟ala yang
telah
melimpahkan nikmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga
skripsi ini
dapat terselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam akan
selalu
tercurahkan kepada junjungan kita, Nabiyullah Muhammad
Shallallahu
„alaihi Wasallam.
Terima kasih yang tak ternilai serta rasa sayang penulis
haturkan
kepada ayahanda Lamin D. dan ibunda Kumala atas segala
pengorbanan
dan do‟a yang selalu ditujukan kepada anaknya sehingga penulis
dapat
menggapai keberhasilan. Penulis sadar bahwa tidak ada yang
dapat
penulis lakukan untuk membalas pengorbanan tersebut, tetapi
penulis
hanya dapat membalas dalam bentuk do‟a kepada Allah SWT,
sesungguhnya Allah Maha Tahu dan Maha Bijaksana.
Kepada kakakku Nur Asma dan Nur Asia, dan keponakanku
Nurwafia, Muh. Ardha dan Fadhilah, serta seluruh keluarga yang
telah
memberiku semangat untuk terus berjuang di Farmasi, penulis
haturkan
terima kasih.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan
kepada ibu Yusnita Rifai, S.Si., M.Pharm., Ph.D., Apt. selaku
pembimbing
utama penulis, dan Ibu Prof. Dr. Hj. Asnah Marzuki, M.Si., Apt.
selaku
pembimbing pertama penulis, yang bisa membimbing penulis ke
jalan
-
vii
yang benar. Dengan kesabaran dan ilmu yang dimiliknya untuk
membimbing penulis dalam melakukan penelitiannya.
Terima kasih penulis haturkan:
1. Kepada ibu Dekan Fakultas Farmasi, Prof. Dr. Elly Wahyuddin,
DEA.,
Apt. dan ibu Dr. Hj. Latifah Rahman, DESS., Apt. selaku
penasehat
akademik penulis; dan bapak/ibu dosen Fakultas Farmasi
UNHAS,
terima kasih atas ilmu, nasehat, dan saran yang telah diberikan
selama
penulis menjalani perkuliahan.
2. Kepada seluruh Staf Pegawai Akademik dan seluruh Laboran
Fakultas
Farmasi UNHAS yang telah banyak membantu penulis dalam
kehidupan di kampus ini.
3. Kepada saudara-saudara seangkatan Farmasi 2009 (Ginkgo =
Give
Inspiration and Keep Going On) dan warga Kemafar Fakultas
Farmasi
UNHAS. Terima kasih banyak atas semua persaudaraan dan
persahabatan yang telah kalian ukir dalam setiap lembar
kehidupanku,
begitu juga canda dan tawa yang telah kalian goreskan dalam
setiap
bab perjalanan hidup penulis.
4. Kepada saudara-saudara seatap; Satria Putra Penarosa,
Hendra,
Nurhadri Azmi, Nurul Haq, Muh. Rizky Husein, Irwan R.
terimakasih
telah menjadi bagian dalam suka maupun duka cerita hidup
penulis.
5. Kepada teman-teman seperbimbingan penulis, Harold B. Tani
dan
Kuandi Tandiara Tan; terimakasih atas bantuan dan
kesabarannya
dalam proses pemeriksaan skripsi.
-
viii
6. Kepada kanda Andi Arjuna, S.Si., Apt. yang selama ini telah
banyak
berjuang bersama kami baik itu sebagai teman, kakak, asisten
laboratorium, dosen, ataupun orang tua selama di kampus atau di
luar
kampus.
7. Kepada kanda Ismail, S.Si., Apt. Terimakasih telah membantu
penulis
melakukan penelitian di PKP Biofarmaka Unhas.
8. Terimakasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebut satu
per
satu dan telah banyak membantu penulis, baik dalam menyusun
skripsi ini ataupun dalam kehidupan sehari-hari. Semoga
diberi
kemudahan oleh Allah SWT dalam menjalani hidup kalian.
Penulis menyadari, dalam penyusunan skripsi ini masih banyak
terdapat kekeliruan, sehingga saran dan kritik yang membangun
sangat
diharapkan oleh penulis kedepannya.
Makassar, 20 Juli 2013
Penulis, Amal Rezka Putra
-
ix
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian karakterisasi dan analisis hasil NMR
dari flavonoid glikosida yang telah diisolasi dari lempuyang wangi
(Zingiber aromaticum Val.). Tujuan dari penelitian ini adalah
menentukan karakterisasi dari senyawa flavonoid glikosida yang
telah diisolasi dari lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
berdasarkan analisis hasil spektrum UV-Vis, Fourier Transform Infra
Red (FTIR), dan NMR. Penentuan struktur digunakan Spektroskopi
1H-NMR dan 13C-NMR, dan karakteristik gugusnya digunakan
Spektrofotometri UV-Vis dan Spektro-fotometri FTIR. Hasil dari
spektrum 1H-NMR menunjukkan ada 19 jenis proton yang saling
berinteraksi dan pada spektrum 13C-NMR menunjukkan 22 atom C pada
senyawa tersebut. Pada spektrum FTIR menunjukkan gugus hidroksil,
benzen, metin, metilen, metil, dan karbonil. Pada spectrum UV-Vis
memperlihatkan absorbansi maksimum pada panjang gelombang 265 nm
yang menunjukkan adanya gugus benzen. Data spektrum yang telah
dianalisis dibandingkan terhadap pustaka dan didapat dukungan bahwa
struktur senyawa dalam penelitian ini adalah
3-[(5”-etil-2”,3”,4”-trihidroksioksan-1”-il)oksi]-5,7-dihidroksi-2-(3‟,4‟,5‟-
trihi-droksifenil)-kromen-4-on.
-
x
ABSTRACT
A study on characterisation and analysis of NMR result of
flavonoid glycoside isolated from Zingiber aromaticum Val. Has been
done the aim of this research was to determinate characterization
of flavonoid glycoside isolated from Zingiber aromaticum Val. by
analysis of spectrum UV-Vis, Fourier Transform Infra Red (FTIR),
and NMR. A Determinated structure used 1H-NMR dan 13C-NMR
Spectroscopy, and the characteristic of group function used UV-Vis
Spectrophotometry and Fourier Transform Infra Red (FTIR)
Spectrophotometry. The result of 1H-NMR spectrum showed 19 protons
which made interactions and 13C-NMR spectrum showed 22 atoms
carbon. In FTIR spectrum showed group function type of hydroxyl,
benzene, methyn, methylen, methyl, and carbonyl. The UV-Vis
spectrum showed maximum absorbance in wave length 265 nm that mean
was benzene. Analysis of some spectrums which compared with
literatures showed
3-[(5”-ethyl-2”,3”,4”-trihidroxyoxan-1”-yl)oxy]-5,7-dihidroxy-2-(3‟,4‟
,5‟-trihidroxyphenyl)-chromen-4-one as a result of this
research.
-
xi
DAFTAR ISI
halaman
UCAPAN TERIMA KASIH
...................................................................
vi
ABSTRAK
...........................................................................................
ix
ABSTRACT
.........................................................................................
x
DAFTAR ISI
........................................................................................
xi
DAFTAR TABEL
.................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR
.............................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
..........................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN
...................................................................
1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
........................................................... 4
II.1 Flavonoid
......................................................................................
4
II.1.1 Klasifikasi senyawa gula
............................................................. 6
II.1.2 Flavonoid glikosida
.....................................................................
8
II.2 Elusidasi struktur
............................................................................
10
II.3 Spektrofotometri Ultraviolet dan Visibel (UV-Vis)
........................... 11
II.4 Spektrofotometri Infrared (IR)
........................................................ 14
II.5 Spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
....................... 17
II.5.1 Spektroskopi Proton (1H) NMR
................................................... 17
II.5.1.1 Pemilihan pelarut pada 1H NMR
.............................................. 19
II.5.2 Spektroskopi 13C NMR
................................................................
20
BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN
.............................................. 22
-
xii
III.1 Alat dan Bahan
............................................................................
22
III.2 Metode Kerja
.................................................................................
22
III.2.1 Penyiapan Sampel Penelitian
................................................... 22
III.2.2 Pengukuran jumlah 1H proton dan 13C karbon senyawa
flavonoid glikosida menggunakan spektroskopi NMR
......................... 22
III.2.2.1 Pengukuran menggunakan spektroskopi NMR
....................... 22
III.2.2.2 Analisis data spektrum NMR
................................................... 23
III.2.3 Karakterisasi
..............................................................................
23
III.2.3.1 Spektrofotometri UV-Vis
........................................................ 23
III.2.3.2 Spektrofotometri FTIR
........................................................... 24
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
............................ 25
IV.1 Hasil Penelitian
............................................................................
25
IV.2 Pembahasan
...............................................................................
28
BAB V PENUTUP
.............................................................................
31
V.1 Kesimpulan
...................................................................................
31
V.2 Saran
............................................................................................
31
DAFTAR PUSTAKA
............................................................................
32
-
xiii
DAFTAR TABEL
TABEL halaman
1. Rentang serapan IR menurut Hukum Hoke (17)
............................ 16
2. Data hasil spektrum FTIR senyawa flavonoid glikosida hasil
isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
............ 26
3. Data hasil spektrum 1H NMR dan 13C NMR senyawa flavonoid
glikosida dalam pelarut CDCl3 hasil isolasi dari Lempuyang wangi
(Zingiber aromaticum Val.)
.............................................................
27
-
xiv
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR halaman
1. (a) inti flavan dan (b) inti 4-okso-flavonoid (9)
............................... 5
2. Golongan-golongan utama flavonoid (9)
....................................... 6
3. Bentuk D-glukosa dan L-glukosa (11)
........................................... 7
4. Bentuk tiga dimensi konformasi kursi β-D-glukosa (12)
................ 7
5. Bentuk konformasi α-D-glukopiranosa dan β-D- gukopiranosa
(13) 8
6. (a) flavonoid O-glikosida dan (b) flavonoid C-glikosida (10)
.......... 9
7. Spektrum UV-Vis senyawa flavonoid glikosida dalam pelarut
metanol hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum
Val.)
...........................................................................
25
8. Nama dukungan struktur senyawa flavonoid glikosida hasil
isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
............ 27
9. Spektrum FTIR senyawa flavonoid glikosida hasil isolasi dari
Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
.............................. 35
10. Spektrum 1H-NMR senyawa flavonoid glikosida dalam pelarut
CDCl3 hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
...............................................................................................
36
11. Hasil ekspansi 1 spektrum 1H-NMR senyawa flavonoid glikosida
dalam pelarut CDCl3 hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
............................................................ 37
12. Hasil ekspansi 2 spektrum 1H-NMR senyawa flavonoid glikosida
dalam pelarut CDCl3 hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
............................................................ 38
13. Spektrum 13C-NMR senyawa flavonoid glikosida dalam pelarut
CDCl3 hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
...............................................................................................
39
14. Sampel isolat Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
........ 40
15. Methanol proanalisis
.....................................................................
40
-
xv
16. Spektrofotometer FTIR
..................................................................
40
17. Spektrofotometer UV-Vis
...............................................................
40
-
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN halaman I. Skema Kerja Karakterisasi Dan Analisis
Senyawa Flavonoid
Glikosida Hasil Isolasi Dari Lempuyang Wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
...........................................................................
34
II. Gambar Spektrum FTIR, 1H-Nmr, 13C-Nmr Senyawa Flavonoid
Glikosida Hasil Isolasi Dari Lempuyang Wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
..........................................................................
35
III. Foto Pelaksanaan Penelitian
......................................................... 40
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.) merupakan salah
satu jenis tanaman obat tradisional yang biasanya dijadikan
sebagai obat
asma, merangsang nafsu makan, merangsang mukosa lambung,
mengurangi rasa nyeri, pembersih darah, pereda kejang,
penyakit
empedu, radang sendi, batuk, kolera, anemia, malaria, penyakit
saraf,
nyeri perut (1). Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
diduga
memiliki kandungan minyak atsiri dari golongan terpenoid
seperti
zerumbon, limonen, dan humulen dan dari golongan flavonoid
glikosida
seperti quarsetin-3-rutinosida.
Flavonoid merupakan salah satu metabolit sekunder. Senyawa
flavonoid adalah senyawa yang memiliki struktur C6-C3-C6. Tiap
bagian
C6 merupakan cincin benzen yang terdistribusi dan dihubungkan
oleh
atom C3 yang merupakan rantai alifatik. Dalam tumbuhan flavonoid
terikat
pada gula sebagai glikosida dan aglikon flavonoid yang mungkin
terdapat
dalam bentuk kombinasi glikosida (2).
Flavonoid merupakan senyawa polar karena mempunyai sejumlah
gugus hidroksil atau ikatan dengan gula, sehingga akan larut
dalam
pelarut polar seperti etanol, metanol, butanol, aseton,
dimetilsulfoksida,
dimetilformamida, dan air. Adanya gula yang terikat pada
flavonoid
cenderung menyebabkan flavonoid lebih mudah larut dalam air.
Flavonoid
merupakan senyawa pereduksi yang baik, menghambat banyak
reaksi
-
2
oksidasi secara enzimatik maupun non enzim (3). Flavonoid
bertindak
sebagai penampung yang baik terhadap radikal hidroksil dan
superoksida,
dengan demikian melindungi lipid membran terhadap reaksi
yang
merusak. Aktivitas antioksidannya dapat menjelaskan mengapa
flavonoid
tertentu merupakan komponen aktif tumbuhan yang digunakan
sebagai
antikanker (4).
Kanker merupakan penyakit degeneratif yang ditandai dengan
keadaan sel yang membelah secara terus menerus (proliferasi) dan
tidak
terkontrol (5). Pertumbuhan ini akan mendesak dan merusak
pertumbuhan
sel-sel normal. Sel normal tumbuh dengan suatu tujuan yang jelas
yaitu
membentuk jaringan tubuh dan mengganti jaringan yang rusak.
Sedangkan pertumbuhan sel-sel kanker akan menyebabkan
jaringan
menjadi besar yang disebut tumor. Jika tidak diobati sel-sel
kanker yang
tumbuh dengan cepat ini akan menyusup dan menyebar ke
jaringan
sekitarnya melalui pembuluh darah dan pembuluh getah bening
(6).
Senyawa bahan alam yang telah diisolasi dapat dikatakan
sebagai
obat apabila telah diketahui struktur molekulnya. Sehingga pada
tahap
selanjutnya dilakukan penentuan strukur molekul menggunakan
spektrometri. Spektroskopi Resonansi Magnetic Inti (Nuclear
Magnetic
Resonance) berfungsi dalam penentuan struktur molekul,
dengan
ditunjang oleh data spektrofotometri UV-Vis dan IR. Spektrum
UV-Vis
dapat membedakan gugus kromofor yang ada pada senyawa,
sedangkan
-
3
spektrum IR digunakan untuk memberi petunjuk gugus fungsional
yang
menjadi ciri khas dari suatu senyawa (7).
Sebelumnya telah diisolasi senyawa flavonoid glikosida dari
lempuyang wangi menggunakan Sephacore®. Senyawa tersebut
diisolasi
menggunakan metode isolasi berbasis target menggunakan
GLI-GST-
dynabeads sehingga berpotensi sebagai inhibitor signal Hedgehog
atau
GLI. Namun senyawa ini belum dikarakterisasi dan belum
diketahui
struktur kimianya (8).
Oleh karena itu, maksud dari penelitian ini yaitu menentukan
struktur kimia dari senyawa flavonoid glikosida yang telah
diisolasi dari
lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.).
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan karakterisasi
senyawa
dari flavonoid glikosida yang telah diisolasi dari lempuyang
wangi
(Zingiber aromaticum Val.) berdasarkan analisis hasil
spektroskopi NMR,
spektrofotometri UV-Vis dan spektrofotometri Fourier Transform
Infra Red
(FTIR).
-
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Flavonoid
Flavonoid terdapat dalam semua tumbuhan berpembuluh tetapi
beberapa kelas lebih tersebar daripada yang lainnya. Flavon dan
flavonol
terdapat di alam sedangkan isoflavon dan biflavonol hanya
terdapat pada
beberapa suku tumbuhan. Flavonoid mengandung sistem aromatik
yang
terkonjugasi dan karena itu menunjukkan pita serapan kuat pada
daerah
spektrum UV-Vis (2).
Struktur flavonoid didasarkan pada inti flavonoid (Gambar 1a),
yang
terdiri dari tiga cincin fenolik disebut sebagai cincin A, B,
dan C. Cincin
benzen A terkondensasi dengan cincin C, pada C-2 berikatan
dengan
benzen cincin B sebagai substituen. Cincin C mungkin Piran
heterosiklik,
yang menghasilkan flavanol (katekin) dan antosianidin, atau
piran, yang
menghasilkan flavonol, flavon, dan flavanon. Istilah
4-okso-flavonoid yang
sering digunakan untuk menggambarkan flavonoid, seperti
flavanol
(katekin), flavanon, flavonol dan flavon, yang membawa gugus
karbonil
pada C-4 pada cincin C (Gambar 1b). Sifat kimia dari flavonoid
tergantung
pada struktur kelas, tingkat hidroksilasi, substitusi dan
konjugasi lainnya,
dan tingkat polimerisasi. Pada tumbuhan, flavonoid relatif tahan
terhadap
panas, kekeringan dan derajat keasaman yang sedang. Stabilitas
cahaya
dari molekul flavonoid tergantung pada sifat dari gugus
hidroksil yang
-
5
melekat pada C-3 cincin C. Tidak adanya glikosilasi pada gugus
hidroksil
ini menyebabkan stabilitas cahaya yang lebih tinggi pada molekul
(9).
Gambar 1. (a) inti flavan dan (b) inti 4-okso-flavonoid (9).
Flavonoid dapat diklasifikasikan menurut jalur
biosintesisnya.
Beberapa flavonoid merupakan senyawa lanjutan atau senyawa akhir
dari
biosintesis, contohnya khalkon, flavonon, flavonon-3-ols dan
flavan-3,4-
diols. Golongan lain hanya diketahui senyawa akhir dari
biosintesisnya
seperti antosianin, flavon, flavonol. Dua kelas dari flavonoid
memiliki 2-
fenil yang berdampingan dari isomerisasi flafonoid pada 3
posisi
(isoflavon) dan pada 4 posisi (neoflavon) (10).
Aktivitas biologis flavonoid dan metabolitnya tergantung
pada
struktur kimianya dan variasi gugus pada molekulnya. Struktur
dasar dari
inti flavonoid memungkinkan untuk banyak pola substitusi pada
cincin A,
B, dan C, sehingga membentuk berbagai subkelompok. Flavonoid
dibagi
menjadi beberapa kelas sesuai dengan tingkat oksidasi pada
cincin C,
yang meliputi antosianidin, flavanol (katekin), flavon,
flavonol, flavanon,
dan isoflavonoid (Gambar 2). Flavon dan flavonol telah
diidentifikasi pada
hampir semua tanaman, dengan hidroksilasi cincin B pada posisi
C-3
dan C-4 (9).
-
6
Gambar 2. Golongan-golongan utama flavonoid (9).
II.1.1 Klasifikasi senyawa gula
Karbohidrat memainkan peran penting dalam banyak proses
biologis sebagai senyawa penyimpanan energi dan juga berfungsi
dalam
banyak reaksi (11). Gula sederhana dapat dibagi menjadi beberapa
jenis
menurut jumlah atom karbonnya. gula dengan tiga karbon (triosa),
empat
karbon (tetrosa), lima karbon (pentosa) dan enam karbon
(heksosa), gula
ini disebut monosakarida (12). Bentuk dari monosakarida ini
biasanya
dalam bentuk D- dan dalam bentuk L- (gambar 3) dan molekul kiral
dalam
bentuk D- sangat banyak dalam karbohidrat mamalia (12).
Gambar 3. bentuk D-Glukosa dan L-Glukosa (11)
-
7
Aldosa adalah monosakarida yang memiliki gugus aldehid
sedangkan ketosa memiliki gugus keton. Contoh: aldoheksosa
(D-glu-
kosa), Ketoheksosa (D-fruktosa), aldopentosa (D-ribosa),
ketoheksosa (D-
xillulosa) (11).
Bentuk dari tiga dimensi dari D-glukosa sangat diperlukan
karena
formasi kursi enam atom karbon yang membentuk cincin
memberikan
penampakan yang lebih baik. Glukosa memiliki banyak sekali
substitusi
atom hidrogen pada posisi ruang yang sejajar sehingga
membuat
senyawa ini menjadi sangat stabil dan dapat mewakili dari
golongan
monosakarida. Bentuk anomer β merupakan bentuk isomer yang
paling
banyak dijumpai karena gugus hidroksil juga berada pada posisi
yang
sejajar (12).
Di bawah ini menggambarkan proses konversi proyeksi Haworth
dua dimensi menjadi bentuk konformasi kursi tiga dimensi (gambar
4).
Gambar 4. bentuk tiga dimensi konformasi kursi β-D-glukosa
(12)
Anomer dari gula merupakan pasangan molekul gula yang hanya
berbeda dalam satu pusat tertentu, misalnya α-D-glukopiranosa
dan
β-D-glukopiranosa (gambar 5) (13).
-
8
Gambar 5. bentuk konformasi α-D-Glukopiranosa dan
β-D-Glukopiranosa (13)
II.1.2 Flavonoid Glikosida
Struktur flavonoid sangat berbeda ketika berada pada
klasifikasi
utama dan pada substitusi yang meliputi glikosilasi,
hidrogenasi,
hidroksilasi, malonilasi, metilasi, dan sulfasi. Pola konjugasi,
glikosilasi,
metilasi dapat membentuk senyawa yang sangat kompleks,
dengan
memodifikasi hidrofilisitas molekul dan sifat biologis dapat
meningkatkan
berat molekul dari flavonoid. Molekul flavonoid tidak melekat
pada gugus
gula yang disebut sebagai bentuk aglikon, sedangkan molekul
flavonoid
dengan gugus gula disebut flavonoid glikosida. Flavonol dan
flavon
terdapat dalam makanan sebagai O-Glikosida. Dari kelas
flavonoid
utama, flavonol mendominasi dalam buah-buahan dengan
berbagai
glikosida telah teridentifikasi, sedangkan pada sayuran
didominasi oleh
quersetin glikosida (9).
Gugus gula dalam bentuk gllikosida dapat berikatan dengan
aglikon
pada beberapa jenis atom, lebih banyak yang berikatan pada
atom
oksigen (O-glikosida). Dapat juga berikatan dengan atom karbon
(C-
glikosida), atom nitrogen (N-glikosida), atau atom sulfur
(S-glikosida).
Glikosida dapat berupa glukosa dan disebut sebagai glukosida,
begitu
-
9
pula dengan senyawa gula lain seperti fruktosa atau galaktosa
dan
glikosidanya disebut sebagai fruktosida atau galaktosida.
Glikosida dapat
diklasifikasikan berdasarkan tipe struktur dari aglikonnya (10).
Sebagai
contoh: (Gambar 6a) flavonoid O-glikosida (quersetin
7-O-β-D-
glukopiranosida) dan (gambar 6b) flavonoid C-glikosida
(isoviteksin dan
isoorientin).
Gambar 6. (a) flavonoid O-glikosida dan (b) flavonoid
C-glikosida(10).
Ketika glikosida terbentuk, biasanya glikosilasi terikat pada
molekul
flavonol di posisi C-3 dan lebih jarang terjadi pada posisi C-7.
D-glukosa
adalah residu gula yang paling biasa ditemukan. Namun, tidak
menutup
kemungkinan substitusi karbohidrat lainnya seperti arabinosa,
galaktosa,
glukoramnosa, lignin, L-ramnosa, dan xilosa juga biasanya
terjadi.
misalnya, quersetin bisa dihubungkan dengan ramnosa
3-O-glikosida
untuk menghasilkan quersitrin, atau glukoramnosa untuk
menghasilkan
rutin (12). Selain flavonoid glikosida dalam bentuk
monosakarida, telah
-
10
dilaporkan pula flavonoid yang berikatan dengan gugus gula dalam
bentuk
disakarida, trisakarida, dan tetrasakarida (14).
II.2 Elusidasi struktur
Pada banyak kasus ekstraksi dan isolasi dari senyawa alam
memiliki tujuan akhir yaitu identifikasi senyawa atau pada
kesimpulannya
elusidasi struktur dari senyawa isolat. Bagaimanapun elusidasi
struktur
dari senyawa isolat berasal dari tanaman, jamur, bakteri atau
organisme
lain yang pada umumnya dapat dikonsumsi dan terkadang berasal
dari
penelitian senyawa alam. Metode spektroskopi digunakan untuk
mendapatkan informasi tentang struktur kimia, namun
interpretasinya
membutuhkan orang yang ahli dan memiliki pengetahuan yang
memadai
tentang spektroskopi dan memiliki pengalaman di bidang kimia
bahan
alam. Jika komponen target diketahui biasanya lebih mudah karena
dapat
dibandingkan dengan literatur atau dibandingkan dengan sampel
standar.
Namun, jika komponen target tidak diketahui dan merupakan
senyawa
alam yang kompleks maka dibutuhkan pengetahuan yang lebih
luas
mengenai varietas secara fisik, kimia dan teknik spektroskopi.
Dibawah ini
merupakan teknik spektroskopi yang biasanya digunakan dalam
menentukan struktur dari bahan alam (15):
1. Spektrofotometri Ultraviolet-visible (UV-Vis), menyediakan
informasi
tentang gugus kromofor, beberapa senyawa alam seperti
flavonoid,
isoquinolon alkaloid, dan kumarin memiliki karakteristik
spesifik dari
karakteristik puncak absorbsinya.
-
11
2. Spektrofotometri Infrared (IR), digunakan untuk menentukan
gugus
fungsional yang berbeda seperti contoh: -C=O, -OH, -NH2,
aromatis
yang ada pada molekul.
3. Spektroskopi massa memberikan informasi tentang massa
molekul,
pola pemecahan dan bentuk molekul. Biasanya digunakan teknik
seperti impact mass spectrometry (EIMS), Chemical ionization
mass
spectrometry (CIMS), electrospray ionization mass
spectrometry
(ESIMS), dan fast atom bombardment mass spectrometry
(FABMS).
4. NMR (Nuclear Magnetic Resonance), menyatakan informasi
nomor
dan tipe dari proton dan karbon (termasuk elemen lain seperti
nitrogen
dan flor) yang berada molekul dan hubungan antar atom.
Penelitian
menggunakan NMR dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori:
a. Tipe satu dimensi yang terdiri dari 1HNMR, 13CNMR,
13CDEPT,
13CPENDANT.
b. Tipe dua dimensi yang terdiri dari 1H-1H COSY, 1H-1H
DQF-COSY,
1H-1H ROESY, 1H-1H TOCSY (HOHAHA), 1H-13C HMBC, 1H-13C
HMQC, 1H-13C HSQC, HSQC-TOCSY.
II.3 Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel (UV-Vis)
Molekul menyerap energi dalam ultraviolet dan spektrum sinar
tampak bergantung pada struktur elektronik dari molekul. Energi
serapan
menghasilkan elevasi elektron dari orbital dasar ke orbital yang
lebih tinggi
tereksitasi (16). Batas sensitivitas mata manusia adalah sinar
tampak atau
terlihat (Visible) yaitu dengan panjang gelombang (λ) antara 4 x
10-7 m
-
12
(400 nm) berupa cahaya violet/ungu/lembayung sampai 8 x 10-7 m
(800
nm) atau merah (7).
Panjang gelombang dinyatakan dalam unit nanometer (nm), 1 nm
=
10-9 m dan panjang gelombang maksimum (λ max) antara 200- 380
nm.
Oksigen di atmosfer menyerap pada 185-200 nm atau
spektrofotometer
UV-Vis vakum. Energi diserap dalam daerah UV menghasilkan
transisi
elektron valensi dalam molekul. Transisi ini terjadi terdiri
dari elektron yang
tereksitasi dari orbital molekul (biasanya orbital ρ dan π) ke
energi orbital
yang lebih tinggi (antibonding ρ* dan π*), antibonding diberi
tanda asterisk.
Perpindahan dari ikatan orbital π ke antibonding orbital π*
dinyatakan
sebagai π→π* (16).
Hubungan selisih antara energi pada kedudukan dasar dan
tereksitasi (∆E) dengan panjang gelombang maksimum (λ max)
dan
kecepatan cahaya (C), sebagai berikut:
Intensitas serapan diturunkan dari aturan Lambert-Beer yang
menyatakan hubungan antara absorbansi, ketebalan sampel, dan
konsentrasi larutan, hubungan ini dinyatakan sebagai
berikut:
Io adalah intensitas energi radiasi yang ditembakkan pada
sampel,
I adalah intensitas dari radiasi yang dipancarkan dari sampel, C
adalah
konsentrasi dalam mol/L, sedangkan l adalah panjang kuvet. Log
Io/I
C C
∆E = ― atau λmax = ―
λmax ∆E
Log10 Io/I = ε l C
-
13
disebut absorbansi, ε dikenal sebagai koefisien ekstinsi molar
dan
dinyatakan sebagai 1000 cm2/mol (16).
Ada beberapa istilah tertentu yang biasanya digunakan dalam
spektrofotometri UV-Vis (16):
a. Kromofor adalah gugus tak jenuh kovalen (ζ) yang
menyebabkan
serapan elektronik (contoh C=C, C=O, dan NO2).
b. Auksokrom adalah gugus jenuh yang bila terikat pada suatu
kromofor
akan mempengaruhi panjang gelombang (λ) dan intensitas
serapan
maksimum (contoh OH, NH2 dan Cl).
c. Pergeseran batokromik (pergeseran merah), pergeseran serapan
ke
arah panjang gelobang (λ) lebih panjang akibat pengaruh
substituen
atau pelarut.
d. Pergeseran hipsokromik (pergeseran biru), pergeseran serapan
ke
arah panjang gelombang lebih pendek akibat substituen atau
pelarut.
e. Efek hiperkromik adalah efek yang mengakibatkan kenaikan
intensitas
serapan.
f. Efek hipokromik adalah efek yang mengakibatkan penurunan
intensitas.
Kromofor yang penting adalah ikatan rangkap dua atau ikatan
rangkap yang terkonjugasi, ikatan rangkap terisolasi (tak
terkonjugasi)
memberikan serapan maksimum pada kurang lebih λ max 165 nm (π
→
π*), jika orbital molekul dari dua ikatan rangkap akan
dihasilkan energi
lebih kecil (π2→π*3) yang menghasilkan λmax 217 nm (16).
-
14
II.4 Spektrofotometri Infrared (IR)
Sinar infra merah (Infrared = IR) mempunyai bilangan
gelombang
yang lebih panjang dibandingkan UV-Vis, sehingga energinya
lebih
rendah dengan bilangan gelombang antara 600-4000 cm-1 atau
sekitar
(1,7 x 10-3 cm sampai dengan 2,5 x 10-4 cm). sinar IR hanya
dapat
menyebabkan vibrasi (getaran) pada ikatan baik berupa
rentangan
(streaching = str) maupun berupa bengkokan (bending = bend).
Energi
vibrasi untuk molekul adalah spesifik, yang menunjukkan
bilangan
gelombangnya juga spesifik. Namun pada prakteknya
spektrofotometri IR
lebih diperuntukkan untuk menentukan adanya gugus-gugus
fungsional
utama dalam suatu sampel yang diperoleh berdasarkan bilangan
gelombang yang dibutuhkan untuk vibrasi tersebut (7).
Berikut ini adalah langkah-langkah yang biasanya digunakan
dalam
analisis spektrum IR (7):
1. Gugus karbonil C = O terdapat pada daerah 1820-1600 cm-1
dan
puncak ini biasanya terkuat dengan penampilan lebar tajam
dan
sangat karakteristik.
2. Bila gugus C = O ada maka uji langkah-langkah berikut, bila
tidak ada
lanjutkan pada langkah no. 3.
a. Asam karboksilat akan memunculkan serapan OH pada
bilangan
gelombang 3500-3300 cm-1.
b. Amida akan muncul serapan N-H yang medium dan tajam pada
gelombang 3500 cm-1.
-
15
c. Ester akan memunculkan serapan C-O tajam dan kuat pada
bilangan gelombang 1300-1000 cm-1.
d. Anhidrida akan memunculkan serapan C=O kembar 1810 cm-1
dan
1760 cm-1 dan akan lebih spesifik bila menggunakan FTIR.
e. Aldehid akan memunculkan C-H aldehid intensitas lemah tapi
tajam
pada 2850-2750 cm-1 baik yang simetri maupun antisimetri.
f. Keton bila semua yang di atas tidak muncul.
3. Bila serapan karbonil tidak ada maka.
a. Ujilah alkohol (-OH), Serapan melebar pada sekitar 3500-3300
cm-1
(dikonformasi dengan asam karboksilat) dan diperkuat dengan
serapan C-O pada sekitar 1300-1000 cm-1.
b. Ujilah amina (N-H), Serapan medium pada sekitar 3500 cm-1
(dikonformasi dengan amida).
c. Ujilah eter (C-O), Ujilah serapan pada sekitar 1300-1000
cm-1
(dikonformasi dengan alkohol dan ester).
4. Ikatan C=C alkena dan aromatis.
Untuk alkena serapan pada 1650 cm-1, sedangkan untuk
aromatis
sekitar 1650-1450 cm-1 (lebih lemah karena adanya
delokalisasi
elektron), atau yang dikenal dengan resonansi. Serapan
(C-H)alifatik
(sp2-s) alkena akan muncul dibawah 3000 cm-1, sedangkan
(C-H)vinilik
(sp2-s) benzen akan muncul diatas 3000 cm-1.
-
16
5. Ikatan C=C alkuna dan C=N nitril.
Gugus C=N akan muncul sekitar 2250 cm-1 medium dan tajam,
sedangkan serapan C=C lemah tapi tajam akan muncul pada
sekitar
2150 cm-1. Untuk alkuna diuji C-Hasetinilik (sp-s) atau terminal
sekitar
3300 cm-1.
6. Gugus nitro NO2
Serapan kuat pada sekitar 1600-1500 cm-1 dari (N=O)anti-simetri
dan juga
pada 1390-1300 cm-1 untuk (N=O)simetri.
7. Hidrokarbon jenuh.
Hidrokarbon jenuh baik alkana maupun sikloalkana sebenarnya
tidak
mempunyai gugus fungsional yang spesifik. Namun bila informasi
satu
sampai enam tidak ada maka patut diduga bahwa spektra IR
tersebut
adalah hidrokarbon jenuh.
Tabel 1. Rentang serapan IR menurut hukum Hooke (17)
Tipe ikatan Gaya konstan (ʃ)
dyne/cm
Rentang serapan (cm-1
)
Hasil perhitungan Hasil penelitian
C-O 5,0 x 105 1113 1300-800
C-C 4,5 x 105 1128 1300-800
C-N 4,9 x 105 1135 1250-1000
C=C 9,7 x 105 1657 1900-1500
C=O 12,1 x 105 1731 1850-1600
C≡C 15,6 x 105 2101 2150-2100
C-D 5,0 x 105 2225 2250-2080
C-H 5,0 x 105 3032 3000-2850
O-H 7,0 x 105 3553 3800-2700
-
17
II.5 Spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
Untuk melengkapi bagian lain dari suatu struktur molekul
organik
yang tidak diketahui (unknown), maka digunakan spektroskopi
Nuclear
Magnetic Resonance (NMR) (7).
II.5.1 Spektroskopi Proton (1H) NMR
Berdasarkan azas Pauli bahwa inti berpasangan sebagai anti
pararel (↑↓) dan bila inti ditempatkan pada suatu medan magnet,
maka
suatu inti yang berlawanan arah dengan medan magnet akan
menempati
kedudukan energi lebih tinggi atau tereksitasi (excitation
state),
sedangkan yang satu lagi tetap pada kedudukan energi lebih
rendah atau
dasar (ground state) (16).
Kedudukan proton tidak dinyatakan dalam frekuensi tetapi
dinyatakan dalam pergeseran kimia (δ). Tetra Metil Silan (TMS)
digunakan
sebagai standar dalam (0 ppm). Semakin besar kerapatan elektron
(ζ)
maka makin kecil frekuensinya, makin kecil pula peregeseran
kimia proton
tersebut (δ), sebaliknya makin kecil kerapatan elektron (ζ) maka
makin
besar frekuensinya dan makin besar pula pergeseran kimia
proton
tersebut (16).
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pergeseran kimia
anatara lain: (16).
1. Faktor induktif
2. Faktor anisotropik
3. Faktor sterik
-
18
4. Ikatan hidrogen
5. Pelarut yang digunakan
Suatu proton bila berinteraksi dengan proton lainnya akan
memberikan kopling konstan yang sama dan besarnya tidak
terpengaruh
dengan besar magnet yang digunakan tetapi bergatung pada:
(9).
1. Besar sudut dihidral (Ø)
2. Substituen, senyawa dengan substituen elektronegatif yang
terikat
pada atom karbon yang sama, perubahan kopling konstan relatif
kecil.
CH3-CH2Cl 3J= 7,3Hz
ClCH3-CH2Cl 3J= 6,0Hz
3. Tegangan sudut.
4. Panjang ikatan, pada ikatan C-C dari aromatik (misal: benzen)
sifat
ikatan rangkapnya kurang (efek resonansi) dibandingkan
dengan
ikatan rangkap (olefin) murni, akibatnya panjang ikatan pada
C-C
aromatik lebih panjang ini menyebabkan 3J pada benzen (8Hz)
lebih
kecil dibanding dengan 3J pada sikloheksan (8,8 – 10,5 Hz).
Ada 4 langkah yang dapat digunakan dalam menginterpretasikan
suatu spektrum 1HNMR yaitu sebagai berikut. (7)
1. Mengidentifikasi jumlah sinyal menjelaskan ada berapa macam
tipe
proton yang terdapat dalam suatu molekul.
2. Kedudukan sinyal menjelaskan tentang lingkungan elektronik
setiap
tipe proton atau secara kuantitatif mengetahui harga pergeseran
kimia
(δ ppm).
-
19
3. Intensitas sinyal merupakan perbandingan empiris dari setiap
proton.
4. Pemecahan spin (Splitting) menjelaskan suatu tipe proton
pecah
menjadi (n + 1) dengan ketinggian tiap pemecahan sesuai dengan
pola
segitiga pascal.
II.5.1.1 Pemilihan Pelarut Pada 1H NMR
Pelarut yang ideal untuk NMR tidak boleh mengandung proton
dan
bersifat inert, titik didih rendah dan tidak mahal. deuterasi
pelarut perlu
dilakukan pada instrumen modern karena hal ini tergantung pada
sinyal
deuterium untuk mengunci atau menstabilkan medan magnet.
Instrumen
memiliki sebuah “channel” deuterium yang terlihat konstan dan
terkunci
pada frekuensi pelarut deuterasi. Deuterasi kloroform (CDCl3)
merupakan
pelarut yang biasanya digunakan dan tidak mengubah keadaan
analisis.
Sinyal proton yang kecil dan tajam pada δ 7,26 dari CHCl3 yang
tidak
murni terkadang memperlihatkan hasil yang tidak bagus. untuk
setiap
pelarut sampel, CDCl3 dapat berisi 100% isotop murni (17).
Daftar pelarut yang umum dan bisa digunakan pada penentuan
posisi proton harus dimurnikan seperti CHCl3 menjadi CDCl3
memiliki
pergeseran kimia yang bergeser ± 0,1 ppm. Untuk pelarut yang
lebih polar
seperti d6-DMSO, d4-metanol, dan d6-aseton bergesernya lebih
besar ±
0,3 ppm, sedangkan bila diganti dengan d6-benzen akan
bertambah
menjadi ± 1,0 ppm (16).
Residu magnetik besi yang terdapat pada sampel menyebabkan
hasil puncak yang kuat dan lebar karena reduksi dari waktu
relaksasinya.
-
20
sumber dari pengotor ini berasal dari kerang air, bahan nikel,
dan partikel
dari logam perabotan. Hal ini dapat diatasi dengan cara filtrasi
untuk
membuang logam-logam tersebut (17).
Pada spektrum proton NMR sering dijumpai sinyal yang melebar
mewakili beberapa proton yang disebabkan oleh pergeseran kimia
yang
perbedaannya sangat kecil. Contoh senyawa heksanol dengan
empat
gugus metilen yang pergeseran kimianya hampir sama sehingga
tidak
bisa dibedakan. Untuk memisahkan sinyal keempat metilen tersebut
maka
digunakan reagen penggeser lantanida yang dapat menarik atau
mendorong elektron secara kuat. Contoh reagen ini yaitu
heptafloro-
dimetil oktadionat (suatu senyawa komplek) dengan logam europium
(Eu)
yang dapat menarik elektron atau dengan logam praseodimium (Pr)
yang
dapat mendorong elektron (16).
II.5.2 Spektroskopi 13C-NMR
Kelimpahan atom 13C dialam sangat kecil kira-kira 1,11%
dibanding
dengan 1H (99,98%), karena itu perkembangan 13C NMR lebih
lambat
disbanding dengan 1H NMR. Pergeseran kimia 13C NMR rentangnya
jauh
lebih lebar (0-230 ppm) dibandingkan dengan 1H NMR yang
rentangnya
(0-10 ppm) kadang-kadang sampai 13-14 ppm bila ada ikatan
hidrogen
(16).
konstanta kopling 13C-1H besarnya antara 125 dan 250 Hz
tergantung dari karakter ikatan C dengan C dari ikatan C dan H
dan
besarnya konstanta kopling. Untuk gugus metal (CH3-) bentuk
splitting
-
21
sesuai dengan rumus (2n1+1) dan karena n jumlahnya 3 (n= jumlah
H
yang mengikat C) maka dihasilkan kuartet, untuk metilen
(-CH2-)
dihasilkan triplet (n= 2), metin (-CH-) bentuknya doublet (n=
1), sedangkan
C kuartener (-C-) dihasilkan singlet (n= 0) (16).
-
22
BAB III
PELAKSANAAN PENELITIAN
III.1 Alat dan Bahan
Alat-alat yang akan digunakan pada penelitian ini adalah
spektrofotometer UV-Visible (Shimadzu model UV-1800),
spektrofoto-
meter FTIR (Bruker model alpha laser class 1).
Bahan yang digunakan adalah metanol proanalisis, isolat
flavonoid
glikosida dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.) dan
spektrum
1H NMR dan 13C NMR Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum
Val.).
III.2 Metode Kerja
III.2.1 Penyiapan Sampel Penelitian
Sampel senyawa diisolasi sebelumnya oleh Abay, S.F, dkk (8),
memiliki pemerian serbuk berwarna kuning, dengan tingkat
kelarutan
sangat mudah larut dalam metanol maupun air.
III.2.2 Pengukuran jumlah 1H proton dan 13C karbon senyawa
flavonoid glikosida menggunakan spektroskopi NMR
Pengukuran spektroskopi 1H NMR dan 13C NMR dilakukan oleh
Rifai, Y., di University of Toyama, Jepang.
III.2.2.1 Pengukuran menggunakan spektroskopi NMR
Pengukuran spektroskopi NMR pada penelitian ini digunakan
hasil
NMR dari 1H-NMR dan 13C-NMR dengan spesifikasi 1H-NMR
sebagai
berikut: frekuensi 400 MHz, pelarut CDCl3, pada suhu 23,6oC dan
13C-
NMR: frekuensi 400 MHz, Pelarut CDCl3, pada suhu 24,7oC.
-
23
III.2.2.2 Analisis data spektrum NMR
Dalam menginterpretasikan data spektrum 1H-NMR dilakukan
langkah-langkah yaitu mengidentifikasi jumlah sinyal yang
menjelaskan
ada beberapa macam tipe proton yang terdapat dalam suatu
molekul,
kedudukan sinyal yang menjelaskan tentang lingkungan elektronik
setiap
tipe proton, intensitas sinyal perbandingan empiris dari setiap
tipe proton,
dan pemecahan spin (splitting) yang menjelaskan suatu tipe
proton pecah
menjadi (n+1).
III.2.3 Karakterisasi
Pengukuran Spektrofotometri UV-Vis dan Spektrofotometri FTIR
dilakukan di laboratorium Biofarmaka Pusat Kegiatan Penelitian
Fakultas
Farmasi Unhas.
III.2.3.1 Spektrofotometri UV-Vis
Sampel ekstrak dalam bentuk serbuk ditimbang sebanyak 5 mg
dan
dilarutkan dengan metanol pa. dicukupkan volume hingga 10 ml
dan
didapatkan konsentrasi 500 ppm. selanjutnya sampel diukur pada
alat
spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang sekitar 200-400
nm
yang menunjukkan panjang gelombang maksimun. Setelah itu,
sampel
diencerkan pada konsentrasi yang tepat untuk mendapatkan
absorbansi
yang ideal sekitar 0,2-0,8.
-
24
II.2.3.2 Spektrofotometri FTIR
Sampel dalam bentuk serbuk diambil secukupnya dan diletakkan
diatas spot sampel. Sampel diukur pada bilangan gelombang 600
cm-1
hingga 4000 cm-1 pada alat spektrofotometer FTIR.
-
25
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Penelitian
Data hasil spektrum menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis
terhadap senyawa flavonoid glikosida dalam pelarut metanol
diperlihatkan
pada gambar 7.
Gambar 7. Spektrum UV-Vis senyawa flavonoid glikosida dalam
pelarut metanol hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
Dari spektrum UV-Vis menunjukkan panjang gelombang maksimum
pada 265 nm dengan absorbansi 0,692.
Data hasil spektrum menggunakan alat spektrofotometer FTIR
terhadap senyawa flavonoid glikosida ditunjukkan pada gambar 9
pada
lampiran. Sedangkan hasil dari interpretasi data spektrum FTIR
yang
menunjukkan gugus fungsi dari flavonoid glikosida dapat dilihat
pada
tabel 2.
-
26
Tabel 2. Data hasil spektrum FTIR senyawa flavonoid glikosida
hasil isolasi dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
Data hasil spektrum dengan alat spektrometer 1H-NMR dengan
pelarut CDCl3 diperlihatkan pada gambar 10 11, dan 12 pada
lampiran
dan data hasil spektrum dengan menggunakan alat spektrometer
13C-NMR dengan pelarut CDCl3 diperlihatkan pada gambar 13
pada
lampiran.
Hasil interpretasi data spektrum 1H-NMR dan 13C-NMR dapat
dilihat
pada tabel 3 berikut dengan gambar hasil strukur senyawa
flavonoid
glikosida dapat dilihat pada gambar 8.
No Panjang Gelombang
(cm-1
) Intensitas Prediksi Gugus
1 970 Sedang C-C
2 1050 Sedang C-O-C simetris
3 1084
4 1210 Kuat O-C=C
5 1509
Kuat C=C (aromatis) 6 1605
7 1654
8 1726 Kuat C=O
9 2703
Lemah C-H (Alkil) 10 2789
11 2852
12 2925 Lemah C-H (aromatis)
13 3745 Lemah O-H
-
27
Tabel 3. Data hasil spektrum 1H-NMR dan
13C-NMR
senyawa flavonoid glikosida dalam pelarut CDCL3 hasil isolasi
dari Lempuyang wangi (Zingiber aromaticum Val.)
Posisi δH (J dalam Hz)
δC
2 172,7
3 164,1
4 181,4
5 166,8
6 8,56 d (2,0) 100,4
7 173,1
8 8,73 d (2,0) 95,8
9 162,7
10 102,8
1' 132,8
2' 6.41 d (4,0) 123,3
3' 160,3
4' 159,4
5' 117,5
6' 7,53 d (4,0) 135,9
1'' 4,46 d (3,6) 100,9
2'' 4,41 dt (1,6., 3,4., 5,1) 75,7
3'' 4,48 dt (1,6., 3,6., 5,1) 74,0
4'' 4,35 dt (1,4., 3,6., 5,1) 69,2
5'' 5,69 m 72,3
6'' Overlapped 70,4
7" 3,20 d (6,0) 18,5
5-OH 7,89 s
7-OH 7,97 s
3'-OH 7,13 s
4'-OH 6,71 s
5'-OH 7,81 s
2''-OH 9,33 d (1,6)
3''-OH 9,32 d (2,8)
4''-OH 10,12 d (1,6)
Gambar 8. Nama dukungan struktur
senyawa flavonoid glikosida hasil isolasi
dari Lempuyang wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
Nama IUPAC:
Dukungan struktur 3-[(5”-etil-2”,3”,4”-
trihidroksi-oksan-1”-il)oksi]-5,7-
dihidroksi-2-(3’,4’,5’-tri-hidroksi-fenil)-
kromen-4-on.
Nama trivial:
Dukungan struktur 5,7,3’,4’,5’-
pentahidroksi-flavon-O-β-glukosida
Perhitungan konstanta kopling.
konstanta kopling = (a – b) x v
a – b = jarak antar puncak
v = frekuensi operasional
konstanta kopling H-6.
= (8,566 - 8,561) x 400
= 2,0
konstanta kopling H-8.
= (8,734 - 8,729) x 400
= 2,0
ket.
s = singlet
d = doublet
dt = doublet triplet
m = multiplet
-
28
IV.2 Pembahasan
Senyawa
3-[(5”-etil-2”,3”,4”-trihidroksioksan-1-il)oksi]-5,7-dihidroksi-
2-(3’,4’,5’-trihidroksifenil)-kromen-4-on merupakan salah satu
jenis
flavonoid glikosida yang memiliki 15 atom karbon yang membentuk
dua
cincin aromatik dan digabungkan dengan tiga atom karbon
alifatik. Pada
atom C-5, C-7, C-3’, C-4’, C-5’ terdapat gugus hidroksil, dan
pada atom
C-4 membentuk gugus keton. Pada cincin A (lihat gambar 11), atom
C-6
dan C-8 memiliki letak yang simetris sehingga memiliki konstanta
kopling
yang sama sedangkan pada cincin B atom C-2’ dan C-6’ juga
memiliki
letak yang simetris sehingga memiliki konstanta kopling yang
sama.
Gugus gula pada senyawa ini yaitu glukosa sehingga disebut
sebagai glukosida. Glukosida ini terikat dengan atom O pada
aglikonnya
yang berkonformasi β yang pada umumnya terdapat pada tanaman
sehingga disebut O-β-glukosida. Glukosida memiliki enam atom C
dan
biasanya mengikat gugus hidroksil pada atom C-1”, 2”, 3”, 4” dan
6’,
karena bentuk konformasi glukosida ini tertutup sehingga
memungkinkan
terjadi hidrolisis pada atom C-5” dan C1” yang berikatan dengan
atom O.
Pada senyawa ini glukosida atom C-2”, 3”, dan 4” berikatan
dengan gugus
hidroksil sehingga membentuk senyawa
2”,3”,4”-trihidroksioksan,
sedangkan atom C-5” berikatan dengan C-6” dan C-7” yang
membentuk
etil.
Pada spektrum 1H-NMR memperlihatkan doublet pada δ 8,56 (J =
2,0 Hz) dan 8,74 (J = 2,0 Hz) yang masing-masing menunjukkan
metin
-
29
pada posisi proton H-6 dan H-8, resonansi pada δ 6,41 doublet (J
= 4,0
Hz) dan 7,53 doublet (J = 4,0 Hz) menunjukkan proton pada posisi
H-2’
dan H-6’. Untuk gugus hidroksil terlihat resonansi pada δ 6,71,
7,13, 7,89,
7,97 dan 7,81 yang masing-masing terletak pada posisi 5-OH,
7-OH, 3’-
OH, 4’-OH, dan 5’-OH.
Sedangkan pada glikon, menunjukkan resonansi pada δ 4,46
doublet (J = 3,6 Hz) pada proton H-1”, selanjutnya H-2” dan
H-3”
beresonansi pada δ 4,41 doublet triplet (J = 1,6 Hz, 3,4 Hz, 5,1
Hz) dan
δ 4,48 doublet triplet (J = 1,6 Hz, 3,6 Hz, 5,1 Hz) yang
berdekatan dengan
atom H-4” pada δ 4,35 doublet triplet (J = 1,4 Hz, 3,6 Hz, 5,1
Hz). Gugus
hidroksil ditunjukkan pada δ 9,33 doublet (J = 1,6 Hz), 9,32
doublet (J =
2,8 Hz), dan 10,12 doublet (J = 1,6 Hz) masing-masing terletak
pada
posisi 2”-OH, 3”-OH, dan 4”-OH. Sedangkan pada atom H-5”
beresonansi
pada δ 5,69 multiplet dan atom H-6” mengalami overlapped
sehingga
puncak yang dihasilkan bertumpuk terhadap puncak yang lain.
Hasil yang diperlihatkan pada spektrum 13C-NMR yaitu 22 atom
C
yang terdiri dari 1 metil, 1 metilen, 9 metin dan 11 atom karbon
kuartener.
Resonansi pada δ 100,4 dan 95,8 masing-masing menunjukkan atom
C-6
dan C-8, sedangkan δ 166,8, 173,1, dan 162,7 masing-masing
menunjuk-
kan atom C-5, C-7 dan C-9 yang menandakan adanya substitusi
oksigen
pada cincin A (liat gambar 10). Pada δ 180,1 menunjukkan atom
C-4.
Sedangkan sisa karbon aromatik pada cincin B yaitu C-1’ C-2’
C-3’ C-4’
C-5’ dan C-6’ terletak pada δ 132,9, 123,3, 160,3, 159,5, 117,5
dan 136,0.
-
30
Pada sinyal δ 100,9 menunjukkan atom C-1” yang berasal dari
glikosida.
Atom C pada glikosida ditunjukkan masing-masing pada δ 75,7,
74,0,
69,2, 72,8 dan 70,4 yaitu C-2” C-3” C-4” C-5” dan C-6”. Dan
karbon metil
glikosida C-7” ditunjukkan oleh δ 18,5.
Pada spektrum FTIR memperlihatkan pita yang lemah sekitar
3700
cm-1 yang menunjukkan adanya gugus –OH dan diperkuat oleh
rentangan
O-C=C di sekitar 1210 cm-1 dengan intensitas yang kuat.
Selanjutnya
serapan yang kuat sekitar 1700-1500 cm-1 menunjukkan gugus
C=C
aromatis. Hal ini menandakan bahwa adanya gugus hidroksil yang
terikat
pada inti benzen. Serapan pada sekitar 3000-2700 cm-1 adalah
rentangan
untuk C-H alkil maupun aromatis dengan intensitas lemah. Serapan
kuat
sekitar 1726 cm-1 menunjukkan adanya ikatan C=O. Selain itu,
adanya
serapan pada sekitar 1100-1000 cm-1 menunjukkan adanya ikatan
C-O-C
yang simetris.
Pada spektrum UV-Vis menunjukkan absorbansi maksimum 0,692
pada panjang gelombang 265 nm. Hal ini menegaskan bahwa
adanya
gugus kromofor benzen yang biasanya terdapat pada senyawa
flavonoid.
-
31
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Hasil analisis yang diperlihatkan oleh data dari spektrum
1H-NMR,
13C-NMR dan spektrum FTIR menunjukkan dukungan struktur
3-[(5”-etil-
2”,3”,4”-trihidroksioksan-1-il)oksi]-5,7-dihidroksi-2-(3’,4’,5’-trihidroksifenil)-
kromen-4-on yang memiliki karakter pada spektrum UV-Vis
dengan
absorbansi maksimum pada λ 265 nm.
V.2 Saran
Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan
letak
atau posisi dari atom C dan H dengan menggunakan 13CDEPT dan
untuk
menentukan posisi konformasinya dengan mengggunakan 1H-13C
HMBC.
Sebaiknya dilakukan pemutusan ikatan antara aglikon dan
glikon
dari senyawa
3-[(5”-etil-2”,3”,4”-trihidroksioksan-1-il)oksi]-5,7-dihidroksi-2-
(3’,4’,5’-trihidroksifenil)-kromen-4-on dan dilakukan
perbandingan uji LD50
antara senyawa isolat dengan glikosida dan tanpa glikosida.
-
32
DAFTAR PUSTAKA
1. Utami, Prapti, “Buku Pintar Tanaman Obat”, PT Agro Media
Pustaka, Jakarta, 2008. Hal. 162-164
2. Harbone, J. B. “Metode Fitokimia Penuntun Cara Moderen
Menganalisis Tumbuhan”. Terbitan Kedua. Penerbit ITB. Bandung.
1996. Hal. 69-72.
3. Robinson, T. “Kandungan Organik Tumbuhan Tingkat Tinggi”
(diterjemahkan oleh K. Padmawinata). Penerbit ITB. Bandung. 1995.
Hal. 173, 202
4. Brownson, DM., Azios, NG., Fuqua, BK., Dharmawardhane, SF.,
Mabry, TJ, “Flavonoid Effect Relevant to Cancer”, The Journal of
Nutrition 132, 3482S-3489S, 2002. Available as PDF file.
5. Lewis. H. W., Lewis. E. M. “Medical Botany: Plants Affecting
Man's Health”. John Wiley & Sons, Inc. United States of
America.1997. Hal. 341. Available as PDF file.
6. Bustan, M.N. “Epidemologi Penyakit Tidak Menular”. Rikena
Cipta. Jakarta. 1999. Hal. 234
7. Sitorus, M, “Spektroskopi Elusidasi Struktur Molekul
Organik”, Graha Ilmu, Yogyakarta. 2009. Hal. 7, 29, 51, 64
8. Abay, S. F., “Profil Kromatogram ekstrak metanol lempuyang
wangi (Zingiber aromaticum Val) yang Terjerap Pada GLI-Dynabeads
Secara Kromatografi Cair Kinerja Tinggi”. Skripsi. Fakultas
Farmasi, Universitas Hasanuddin, Makassar, 2012. Hal. 33-37.
9. Aherne, S.A., O’Briem, N.M., “dietary flavonols: chemistry,
food content, and metabolism”, journal Nutrition 18, Elseiver inc.,
United States, 2002, Hal. 75-81. Available as PDF file.
10. Sarker, S.D., Nahar, L., “Chemistry for pharmacy students,
general organic and natural product chemistry”, John Wiley and
Sons. Ltd, London, copyright 2007. Hal. 320-321. Available as PDF
file
11. Parella, Teodor. carbohidrate NMR chemistry. eNMR. [serial
on the internet]. 2003. [dikutip 09 Juni 2013]. [3 screen].
Available from:
Triton.iqfr.csis.es/guide/eNMR/sugar/chemistry.html.
12. Smith, J. G., “organic chemistry: third edition”,
McGraw-Hill ConnectTM Chemistry, Monoa, New York, 2003. Hal
1029-1030, 1035-1036, 1041. Available as PDF file.
-
33
13. Solomons, T. W. G. and Fryhle, C. B., “organic chemistry:
tenth edition”, Jhon Wiley and Sons, Inc, United States of America,
2011, Hal 1004-1005. Available as PDF file.
14. Anderson, O. M., Markham, K. R., “flavonoid, chemistry,
biochemistry and apllication”, Taylor and Francis group, London,
New York, 2006, Hal. 751. Available as PDF file.
15. Sarker, S.D., Latif, Z., Gray, A.I., “Natural products
isolation, second edition”, Humana press, Totowa, New Jersey, 2005.
Hal. 18. Available as PDF file.
16. Kosela, S., “Cara Mudah dan Sederhana Penentuan Struktur
Molekul Berdasarkan Spektra Data (NMR, MASS, IR, UV)”, Lembaga
Penerbit
FE UI, Jakarta, 2010. Hal. 3-4, 16, 29-31, 63, 79.
17. Silverstein, R.M., Webster, F.X., Kremk, D.J, “Spectrometric
identification of organic compounds, seventh edition”, John Wiley
and Sons. Inc, New York, copyright 2005. Hal. 72-126. Available as
PDF file.
-
34
Lampiran I. Skema Kerja Karakterisasi Dan Analisis Senyawa
Flavonoid Glikosida Hasil Isolasi Dari Lempuyang Wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
Spektroskopi UV-Vis
Analisis Struktur
Molekul
Gugus
Kromofor
Analisis Data
Spektrum
Pembahasan
Kesimpulan
Spektrum 13
C-NMR dan 1H-NMR
Sampel Diencerkan dalam
pelarut metanol pa. Pada
Konsentrasi 31,25 Ppm
Dimasukkan Pada Alat
Spektrometer UV-Vis
Penyiapan sampel isolat dari ABAY, S.F (2012)
Karakterisasi
Spektroskopi FTIR
Gugus
Fungsional
Sampel Dideteksi Dengan
Spektrometer FTIR
Sampel Dalam Bentuk Serbuk
Diletakkan Di Spot Sampel
-
35
Lampiran II. Gambar Spektrum FTIR, 1H-Nmr, 13C-Nmr Senyawa
Flavonoid Glikosida Hasil Isolasi Dari Lempuyang Wangi (Zingiber
aromaticum Val.)
Gam
bar
9. S
pektr
um
FT
IR
senyaw
a f
lavo
noid
glik
osid
a h
asil
isola
si dari
Lem
puyang w
ang
i (Z
ingib
er
aro
maticum
Va
l.)
-
36
Gam
bar
10
. S
pektr
um
1H
-NM
R s
enyaw
a f
lavon
oid
glik
osid
a
da
lam
pe
laru
t C
DC
l 3
hasil
iso
lasi dari L
em
puya
ng w
an
gi (Z
ing
iber
aro
maticum
Val.)
-
37
Gam
bar
11.
hasil
ekspa
nsi 1 s
pektr
um
1H
-NM
R s
enya
wa fla
vono
id g
likosid
a d
ala
m p
ela
rut
CD
Cl 3
hasil
iso
lasi dari L
em
puya
ng w
an
gi (Z
ing
iber
aro
maticum
Val.)
-
38
Gam
bar
12.
hasil
ekspa
nsi 2 s
pektr
um
1H
-NM
R s
enya
wa fla
vono
id g
likosid
a d
ala
m p
ela
rut
CD
Cl 3
hasil
iso
lasi dari L
em
puya
ng w
an
gi (Z
ing
iber
aro
maticum
Val.)
-
39
Lampiran III. Foto Pelaksanaan Penelitian
Gam
bar
13.
Spektr
um
13C
-NM
R s
enya
wa f
lavon
oid
glik
osid
a d
eng
an p
ela
rut C
DC
l 3
hasil
iso
lasi dari L
em
puya
ng w
an
gi (Z
ing
iber
aro
maticum
Val.)
-
40
Lampiran III. Foto Pelaksanaan Penelitian
Gambar 14. Sampel isolat Lempuyang wangi (Zingiber
aromaticum Val.) Gambar 15. Metanol proanalisis
Gambar 16. Spektrofotometer FTIR Gambar 17. Spektrofotometer
UV-Vis
