makalah terpenoid

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia termasuk salah satu negara yang kaya akan flora dan fauna yang merupakan sumber daya alam hayati. Oleh karena setiap spesies tumbuhan, hewan dan mikroorganisme yang terdapat di darat maupun di laut mempunyai nilai-nilai kimiawi dalam arti menghasilkan bahan-bahan kimia yang banyak jumlahnya, maka keanekaragaman hayati yang tersedia di Indonesia dapat diartikan sebagai sumber bagi keanekaragam bahan kimia.

Tumbuhan pada umumnya mengandung senyawa aktif dalam bentuk metabolit sekunder seperti alkaloid, glikosida, flavanoid, steroid, terpenoid, dan antibiotik, yang berguna bagi kehidupan manusia. Kegunaan bahan alam mencakup sebagai bahan makanan, bahan obat-obatan, vitamin, zat warna dan lain-lain.

Terpenoid merupakan senyawa bahan alam organik yang tersebar secara luas pada makhluk hidup. Banyak senyawa terpenoid yang telah diisolasi dan diketahui mempunyai manfaat fisiologis dan farmakologis. Manfaat-manfaat tersebut antara lain, minyak atsiri dapat berfungsi sebagai antiseptik, penenang; Azulen sebagai pencegah peradangan, α-lakton tak jenuh sebagai antitumor; Geraniol sebagai hormon; Ferberol sebagai feromon seks.

Keanekaragaman kerangka dan hubungan dengan fungsi stereokimia dan fungsi fisiologis, disamping mudahnya diisolasi, relatif sederhana komposisinya, mudah diidentifikasi serta transformasi yang menarik menyebabkan senyawa terpenoid merupakan objek yang menantang dalam mempelajari kimia organik bahan alam.

YUNI A. N. KUMESAN | MAKALAH TERPENOID 1

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah yaitu :

1. Terpenoid apa sajakah yang telah berhasil diisolasi dari tumbuhan Curcuma mangga ?

2. Bagaimanakah cara isolasi yang dilakukan terhadap masing-masing terpenoid dari tumbuhan Curcuma mangga ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah :

1. Mengetahui terpenoid apakah yang telah berhasil diisolasi dari tumbuhan Curcuma mangga.

2. Mengetahui cara isolasi dari yang dilakukan terhadap masing-masing terpenoid dari tumbuhan Curcuma mangga.

1.4 Manfaat

Dari penyusunan makalah ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan mengenai terpenoid yang telah berhasil diisolasi dari tumbuhan Curcuma mangga, dan juga cara mengisolasinya.


BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Uraian Senyawa

Senyawa-senyawa yang berhasil diisolasi pada minyak atsiri dari Curcuma mangga adalah sebagai berikut.

2.1.1β-Felandren

Puncak dengan retensi 10,307 dengan berat molekul 136, kemungkinan adalah β-filandren berdasarkan kemiripan spektra yang ditunjukkan oleh Brauw (1980).

2.1.2β-mirsen


Puncak dengan waktu retensi 11,800 kemungkinan adalah puncak β-mirsen berdasarkan NIST Library dan Brauw (1980).

2.1.3Limonen

Puncak dengan waktu retensi 12,532 mempunyai berat molekul 136 kemungkinan adalah limonen (suatu siskuiterpen monosiklik) jika dilihat kemiripan pola fragmentasi yang ditunjukkan oleh Brauw (1980) dan NIST Library.

2.1.4 Isopinokaemfeol


Puncak dengan waktu retensi 12,740 mempunyai berat molekul 154, kemungkinan adalah isokamfeol jika dilihat kemiripan pola fragmentasinya (Brauw, 1980).

2.1.52,6-nonadienal

Puncak dengan waktu retensi 12,950 mempunyai ion berat molekul 138 kemungkinan adalah 2,6-nonadienal berdasarkan kemiripan pola fragmentasi yang ditunjukkan oleh Brauw (1980) dan NIST Library.

2.1.6Perilen


Puncak dengan waktu retensi 14,200 mempunyai berat molekul 150 kemungkinan adalah perilen jika dilihat kemiripan pola fragmentasi yang ditinjukkan oleh NIST Library dan Brauw (1980).

2.1.7β-seskuifelandren


Puncak dengan waktu retensi 23,183 mempunyai berat molekul 204 kemungkinan adalah β-seskuifelandren.

2.2 Tanaman Asal

2.2.1Klasifikasi Tanaman

Klasifikasi tanaman adalah :Kingdom : PlantaeDivisi : SpermatophytaSub divisi : AngiospermaeKelas : MonocotyledonaeBangsa : ZingiberalesSuku : ZingiberaceaeMarga : CurcumaJenis : Curcuma mangga Val. ( Gusmaini et al., 2004).

2.2.2Nama Lain

Di daerah Jawa temu mangga sering disebut juga dengan nama kunir putih, temu bayangan dan temu poh. Di daerah Madura dikenal dengan nama temu pao. Orang Melayu sering menyebutnya temu


mangga dan temu putih. Sedangkan di daerah Sunda menyebutnya dengan nama koneng joho, koneng lalap, dan koneng pare (Hariana, 2006).

2.2.3Morfologi Tanaman

Temu mangga termasuk tanaman tahunan bersosok semak dengan tinggi 50- 70 cm. Daunnya berbentuk lonjong dengan ujung yang runcing dan panjangnya 30-45 cm. Bunganya muncul dari ujung batang. Rimpangnya berasa manis, agak sedikit pahit, dan beraroma mangga segar atau kweni. Helaian daun temu mangga berwarna hijau. Kulit rimpang berwarna putih kekuningan pada kondisi segar dan menjadi kuning pada kondisi kering. Daging rimpang berwarna kuning muda dengan aroma yang harum seperti buah mangga kweni (Sadewo, 2006).

2.2.4Ekologi dan Penyebaran

Cara pembiakan tanaman ini adalah dengan rimpang atau anakan rimpang yang telah berumur 9 bulan. Pembiakan dengan rimpang muda akan mudah terserang penyakit. Tanaman ini tumbuh subur jika ditanam di media tanam atau tanah gembur yang mengandung bahan organik tinggi dan sinar matahari yang cukup atau di tempat yang terlindung (Sadewo, 2006). Temu mangga seperti halnya temu-temuan lain dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di dataran rendah sampai pada ketinggian 1000 m di atas permukaan air laut, dan ketinggian optimum 300-500 m. Kondisi iklim yang sesuai untuk budidaya temu mangga yaitu dengan curah hujan 1000-2000 mm (Gusmaini et al., 2004).

2.2.5Kandungan Kimia

Temu mangga kaya kandungan kimia seperti tanin, kurkumin, amilum, gula, minyak atsiri, damar, saponin, flavonoid, dan protein toksik yang dapat menghambat perkembangbiakan sel kanker (Hariana, 2006).


2.2.6Efek Farmakologis

Tanaman temu mangga memiliki khasiat sebagai penurun panas (antipiretik), penangkal racun (antitoksik), pencahar (laksatif), dan antioksidan. Khasiat lainnya untuk mengatasi kanker, sakit perut, mengecilkan rahim setelah melahirkan, mengurangi lemak perut, menambah nafsu makan, menguatkan syahwat, gatal-gatal pada vagina, gatal-gatal (pruiritis), luka, sesak napas (asma), radang saluran napas (bronkitis), demam, kembung, dan masuk angin (Hariana, 2006).

2.3 Metode Isolasi

Sifat terpenting minyak atsiri adalah sangat mudah menguap pada suhu kamar sehingga sangat berpengaruh dalam menentukan metode analisis yang akan digunakan untuk menentukan komponen kimia dan komposisinya. Harus digunakan metode analisis yang dapat meminimalkan hilangnya sebagian komponen selama proses analisis berlangsung (Agusta, 2000).

Menurut Harbone (1984) komponen minyak atsiri umumnya adalah monoterpen dan seskuiterpen digunakan kromatografi lapis tipis (KLT) dan kromatografi gas (GC = Gas Chromathography) atau kromatografi gas spektrometri massa (GC-MS = Gas Chromathography-Mass Spectrometry). Dengan GC dimungkinkan dengan sekali kerja dapat digunakan untuk analisi kualitatif dan kuantitatif.

Kromatografi gas-spektrometri massa adalah aplikasi dari dua teknik yang memberikan hasil yang bagus dalam analisis campuran dan penentuan struktur senyawa yang tidak diketahui. Kromatografi gas membantu dalam pemisahan campuran dan kemudian senyawa yang telah dipisahkan dideteksi dengan spektrometri massa berdasarkan rasio massa dan muatannta (m/z) dari ion-ion molekul atau ion-ion pecahan. Dengan pengukuran massa yang akurat komposisi elemental dari ion-ion


dapat ditentukan, dan dengan menyusun pecahan-pecahan tersebut maka struktur molekul senyawa dapat ditentukan (Bhati, 1986; Roboz, 1987).

Karakterisasi senyawa yang belum diketahui yang dianalisis dengan spektrometri massa dapat dilakukan dengan dua cara; spektra dari senyawa yang tidak diketahui dibandingkan dengan spektra pada pustaka, metode ini digunakan jika senyawa tersebut adalah senyawa murni. Jika senyawa yang dianalisis tidak murni, maka diperlukan senyawa standar. Spektra senyawa tidak diketahui dicek dengan spektra senyawa standar. Jika tidak ada spektra yang cocok dengan kompilasi-kompilasi yang tersedia, maka dibutuhkan tambahan informasi dari spektrometri IR (infrared) dan NMR (Nuclear Magnetic Resonance) untuk elusidasi struktur (Roboz, 1987).

2.3.1Bahan

Bahan yang digunakan adalah rimpang Curcuma mangga yang diperoleh dari petanin di Kulon Progo.

2.3.2Alat

Alat yang digunakan adalah satu set alat destilasi minyak atsiri, satu set alat kromatografi gas-spektrometri massa (GC-MS) (Shimadzu), GC-17 QP 5000, menggunakan kolom CPB 5.

2.3.3Pengambilan Sampel


Rimpang segar Curcuma mangga diperoleh dari petani di daerah Kulon Progo, dilakukan sortasi, dicuci bersih kemudian diiris tipis-tipis.

2.3.4Destilasi Untuk Menghasilkan Minyak Atsiri

Destilasi dilakukan terhadap irisan rimpang selama 7 jam. Minyak yang diperoleh dipisahkan dari airnya, kemudian tapak-tapak air dihilangkan dengan natrium-sulfat anhidrat.

2.3.5Analisis GC-MS

Minyak atsiri yang diperoleh dipisahkan dan diidentifikasikan komponen penyusunnya dengan GC-MS Shimadsu (GC-17 QP 5000) menggunakan kolom CBP 5 dengan suhu kolom awal 120ºC diprogram dengan kenaikan 7,5ºC tiap menit suhu injektor dan detektor 280ºC.

2.3.6Analisis Hasil

Spektra GC-MS yang diperoleh dianalisis kemiripan pola fragmentasinya dengan standar dalam NIST Library dan pustaka lain serta dengan membuat rasionalisasi fragmentasinya, untuk menentukan senyawa yang terdapat di dalamnya.

2.4 Hasil Isolasi

Analisis kromatografi gas terhadap minyak atsiri C.mangga diperoleh 39 puncak dengan 10 komponen kadarnya lebih dari 1%.


2.4.1 β-Felandren

Puncak dengan retensi 10,307 dengan berat molekul 136, kemungkinan adalah β-filandren berdasarkan kemiripan spektra yang ditunjukkan oleh Brauw (1980).


Ion molekul β-filandrean M+ 136 dengan mekanisme fragmentasi α-cleavage menghasilkan ion fragmen m/z 121 yang kemudian mengadakan reaksi penataan ulang pergeseran 1,2-H menghasilkan ion mirip tropilium.

Pelepasan molekul netral etilen dari ion mirip tropilium tersebut menghasilkan ion fragmen karbonium 3-metilen-4-metilsiklopenten (m/z 93) yang merupakan puncak dasar (base peak). Ion fragmen m/z 93 ini mempunyai kelimpahan tinggi karena kemampuannya melakukan stabilisasi resonansi. Ion ini kemudian melepaskan molekul netral metan atau metilen siklopropren. Dengan melepaskan metan dihasilkan karbonium siklopentadien (m/z 77), sedangkan pelepasan metilen siklopropen akan menghasilkan ion fragmen karbonium siklopropan (m/z 41).

Ion mirip tropilium juga dapat melepaskan karben metilen dan menghasilkan ion fragmen m/z 107. Ion fragmen m/z 107 ini setelah mengalami pelepasan hidrogen bisa menghasilkan karben asetilen dan molekul netral asetilen berturut-turut sehingga dihasilkan karbonium metilen siklopentan m/z 81 dan karbonium siklobutan m/z 55.


2.4.2β-mirsen

Puncak dengan waktu retensi 11,800 kemungkinan adalah puncak β-mirsen berdasarkan NIST Library dan Brauw (1980).


Ion molekul β-mirsen (M+ 136) bisa mengadakan reaksi retro kondensasi isopren dan dihasilkan ion fragmen m/z 69. Ion molekul dengan mekanisme fragmentasi α-cleavage akan melepaskan radikal metil dan menghasilkan ion fragmen m/z 107. Ion fragmen dengan m/z 121 bisa mengadakan penataan ulang dan dihasilkan ion positif 4-metilen-1-metilsiklopenten dengan m/z 121. Pelepasan karben metilen dari ion positif ini yang diikuti pelepasan siklopropen akan menghasilkan berturut-turut ion fragmen m/z 107 dan m/z 67. Ion fragmen m/z 67 melepaskan molekul netral asetilen dan dihasilkan ion positif siklopropan m/z 41 yang mempunyai stabilitas tinggi dan merupakan puncak dasar. Kemampuan ion ini mengadakan stabilisasi resonansi membentuk sistem alilik juga menyebabkan ion ini memiliki kelimpahan yang besar.

Puncak dasar m/z 41 bisa terbentuk juga melalui pelepasan secara berturut-turut molekul netral asetilen dan metilsiklopropen dari ion fragmen m/z 121. Ion fragmen m/z 93 terbentuk dari ion fragmen m/z 121 yang melepaskan molekul netral etilen. Ion fragmen m/z 79 dihasilkan dengan pelepasan karbon metilen dari ion fragmen m/z 93.


2.4.3Limonen

Puncak dengan waktu retensi 12,532 mempunyai berat molekul 136 kemungkinan adalah limonen (suatu siskuiterpen monosiklik) jika dilihat kemiripan pola fragmentasi yang ditunjukkan oleh Brauw (1980) dan NIST Library.

Spektra massa dari molekul ini menunjukkan puncak-puncak dengan m/z 136, 121, 107, 93, 79, 69, 68 (100%), 67, 53, 41. Ion molekul limonen (M+ 136) dengan mekanisme fragmentasi α-cleavage, melepaskan radikal metil sehingga diperoleh ion fragmen m/z 121. Ion fragmen ini bisa mengadakan reaksi penataan ulang dan membentuk ion fragmen 4-metilen-1-metilsiklohepten m/z 121, yang selanjutnya melepaskan karben metilen dan dihasilkan ion fragmen m/z 107. Ion fragmen m/z 121 yang telah mengalami reaksi penataan ulang mengalami fragmentasi menjadi ion fragmen positif metil siklobutan m/z 67 dan molekul netral metilsiklopentan. Ion fragmen m/z 107 mengalami fragmentasi menghasilkan ion positif siklopenten m/z 67 setlah


melepaskan molekul netral asetilen dan dihasilkan ion fragmen karbonium siklopropan m/z 41. Puncak dasar m/z 68 terbentuk dari ion molekul yang mengalami mekanisme pemecahan retro Diells-Alder dengan melepaskan molekul netral metil-1,3-butadien.

2.4.4 Isopinokamfeol

Puncak dengan waktu retensi 12,740 mempunyai berat molekul 154, kemungkinan adalah isokamfeol jika dilihat kemiripan pola fragmentasinya (Brauw, 1980).


Spektra massa dari senyawa tersebut memberikan puncak-puncak dengan m/z 154, 136, 121, 105, 93, 91, 79, 55, 43 (100%), 41. Isopinokamfeol merupakan monoterpen bisiklis yang mengalami hidroksilali. Adanya substituen hidroksi terlihat dari lepasnya molekul netral H20 dari ion molekulnya sehingga memberikan ion fragmen 136. Ion fragmen 136 mengalami fragmentasi dengan melepaskan radikal metil sehingga terbentuk ion fragmen m/z 121. Pelepasan molekul netral asetilen dari ion fragmen dengan m/z 121 memberikan ion fragmen m/z 95. Ion fragmen m/z 95 kemudian melepaskan molekul netral siklobutadien dan diperoleh karbonium isopropil m/z 43 yang mempunyai stabilitas tinggi dan merupakan puncak dasar. Ion fragmen m/z 41 terbentuk setelah terjadinya dehidrogenasi ion fragmen m/z 43.

Ion fragmen m/z 95 mengalami dehidrogenasi dan dihasilkan ion fragmen m/z 93, kemudian melepaskan karbon metilen dan dihasilkan ion fragmen m/z 79, yang dengan melepaskan etilen dihasilkan ion fragmen positif siklobutadien m/z 51.


2.4.5 2,6-nonadienal

Puncak dengan waktu retensi 12,950 mempunyai ion berat molekul 138 kemungkinan adalah 2,6-nonadienal berdasarkan kemiripan pola fragmentasi yang ditunjukkan oleh Brauw (1980) dan NIST Library.

Spektra massa dari senyawa tersebut memberikan puncak-puncak 138, 123, 109, 95, 93, 69, 53, 41 (100%), 39. Ion molekul 2,6-nonadienal (M 138) melepaskan radikal metil sehingga diperoleh ion fragmen positif


m/z 123, disusul dengan lepasnya karbon metilen sehingga diperoleh ion fragmen positif m/z 109. Lepasnya molekul netral asetilen dari ion fragmen m/z 109 menghasilkan ion fragmen m/z 83 yang kemudian langsung melepaskan karbon metilen dan diperoleh ion fragmen m/z 69. Pada ion fragmen m/z 69 ini bisa terjadi stabilisasi resonansi dan kemudian melepaskan molekul netral asetilen melalui penataan ulang mc laffenty (Mc Laffenty, 1980) menghasilkan ion fragmen m/z 43, yang selanjutnya mengalami dehidrogenasi dan dihasilkan karbonium metilen karbonil m/z 41 yang merupakan puncak dasar.

2.4.6 Perilen

Puncak dengan waktu retensi 14,200 mempunyai berat molekul 150 kemungkinan adalah perilen jika dilihat kemiripan pola fragmentasi yang ditinjukkan oleh NIST Library dan Brauw (1980).


Spektra senyawa tersebut memberikan puncak-puncak 150, 135, 121, 82, 69, 53, 41 (100%). Ion molekul perilen (M+ 150) melepaskan radikal metil dan diperoleh ion fragmen pada m/z 135. Ion fragmen m/z 135 selanjutnya melepaskan karben metilen sehingga dihasilkan ion fragmen m/z 121. Lepasnya molekul netral 16 asetilen dari fragmen m/z 121 akan menghasilkan ion fragmen m/z 95 yang kemudian disusul lepasnya molekul etilen sehingga dipeoleh ion fragmen m/z 67. Ion fragmen m/z 95 bisa juga melepaskan karben metilen dan diperoleh ion positif m/z 81. Penataan ulang ion ini akan membentuk ion fragmen piran m/z 81. Ion piran tersebut bisa melepaskan molekul netral siklopropen dan diperoleh ion fragmen m/z 41 yang mempunyai stabilitas tinggi. Dan merupakan puncak dasar. Ion fragmen m/z 41 bisa juga terbentuk dari ion fragmen m/z 81 yang mengalami dua kali pemecahan yaitu pelepasan asetilen dan disusul pelepasan karben metilen.


2.4.7β-seskuifelandren

Puncak dengan waktu retensi 23,183 mempunyai berat molekul 204 kemungkinan adalah β-seskuifelandren.


Spektra massa, β-seskuifelandren memberikan puncak-puncak 204, 189, 175, 161, 147, 133, 119, 105, 93, 79, 69, 55, 41 (100%). Ion molekul β-seskuifelandren (M+ 204) melepaskan radikal metil dan dihasilkan ion fragmen m/z 189. Ion fragmen ini kemudian melepaskan karben metilen dua kali berturut-turut dan dihasilkan ion fragmen m/z 175 dan m/z 161. Mekanisme pemecahan retro kondensasi isopren bisa terjasi pada ion molekulnya dan dihasilkan ion fragmen isopren m/z 69 dan fragmen radikal 135. Pada mekanisme ini bisa juga terjadi kemungkinan kedua yaitu dihasilkannya radikal isopren dan ion fragmen positif m/z 135. Ion fragmen m/z 135 kemudian mengalami dehidrogenasi dan dihasilkan ion fragmen m/z 133.

Lepasnya karben metilen dari ion fragmen m/z 13 akan memberiksn ion fragmen m/z 199. Ion fragmen ini selanjutnya bisa melepaskan molekul netral asetilen dan dihasilkan ion fragmen m/z 93 yang


selanjutnya melepaskan metilen siklopropan dan dihasilkan ion fragmen m/z 41 yang merupakan puncak dasar.

Fragmentasi lain dapat terjadi yaitu lepasnya karben metilen dari ion fragmen m/z 135 sehingga dihasilkan ion fragmen m/z 121. Ion ini bisa mengalami penataan ulang 1,2 H-shifl dan akan dihasilkan ion fragmen 3-metilen-6-metilsiklohepten m/z 121. Lepasnya molekul netral metan dan karben asetilen dari ion ini akan diperoleh ion fragmen m/z 81.

BAB III


PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Terpenoid yang telah berhasil diisolasi dari tumbuhan Curcuma mangga adalah β-Felandren, β-mirsen, Limonen, Isopinokaemfeol, 2,6-nonadienal, Perilen, β-seskuifelandren.

3.2 Saran

Oleh karena makalah ini hanya bersifat memberi informasi perihal senyawa Terpenoid yang diisolasi dari tumbuhan, maka sangat disarankan agar mahasiswa atau pembaca dapat memiliki informasi dan referensi lain yang dapat memperlengkap informasi yang dibutuhkan.

DAFTAR PUSTAKA


Nurkhasanah, dkk. Analisa GC-MS Minyak Atsiri Curcuma mangga Val. Yogyakarta : UGM.

Redaksi agromedia. 2008. Buku Pintar Tanaman Obat. Jakarta : PT. Agromedia Pustaka.


makalah terpenoid

Documents