BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Uraian Tumbuhan

Tumbuhan gambas berasal dari India kemudian menyebar ke berbagai

negara yang beriklim tropis. Tanaman ini banyak dibudidayakan di Cina, Jepang

serta negara-negara di kawasan Asia Tenggara seperti Indonesia, Malaysia dan

Filipina (Rukmana, 2000)

Tumbuhan gambas berbatang lunak dengan bentuk segi lima, tumbuh

merambat atau menjalar, serta mempunyai sulur yang digunakan sebagai alat

untuk merambat. Sulur muncul dari ketiak daun, berbentuk spiral dan mempunyai

bulu yang lebih panjang dari pada bulu-bulu batang. Daunnya tunggal berwarna

hijau tua, bentuk lonjong (silindris) dengan pangkal mirip bentuk jantung, puncak

daun meruncing dan permukaan daun kasar. Daun berukuran panjang 10 cm - 25

cm dan bertangkai sepanjang 5 cm – 10 cm, tulang daun menonjol pada

permukaan bawah. Bunganya berkelamin satu (monoecus) yaitu bunga jantan dan

betina terdapat dalam satu tanaman. Bunganya berwarna kuning, dapat menyerbuk

sendiri (self pollination) dan menyerbuk silang (cross pollination). Buah gambas

berbentuk bulat panjang dengan bagian pangkal kecil. Buah berukuran panjang

15–60 cm, lebar 5–12 cm dengan diameter 5–8 cm. Tiap buah berbiji banyak dan

tiap biji berukuran 11-13 mm x 7–9 mm dengan struktur kulit agak keras

(Rukmana, 2000).

Universitas Sumatera Utara

Buah yang sudah tua berwarna hijau kecoklatan hingga kuning coklat, dan

kulit biji berwarna hitam dan keras. Buah yang sudah tua mengandung serat-serat

kasar yang sering dipergunakan sebagai spons (Stephens, 2003).

Sistematika tumbuhan gambas adalah sebagai berikut (Rukmana, 2000):

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Anak kelas : Sympetalae

Bangsa : Cucurbitales

Famili : Cucurbitaceae

Genus : Luffa

Spesies : Luffa acutangula (L.) Roxb.

2.2. Uraian Kimia

Saponin merupakan senyawa glikosida triterpenoida ataupun glikosida

steroida yang merupakan senyawa aktif permukaan dan bersifat seperti sabun

serta dapat dideteksi berdasarkan kemampuannya membentuk busa dan

menghemolisa sel darah merah. Pola glikosida saponin kadang-kadang rumit,

banyak saponin yang mempunyai satuan gula sampai lima dan komponen yang

umum ialah asam glukuronat (Harborne, 1996).

Glikosida saponin adalah glikosida yang aglikonnya berupa sapogenin.

Saponin tersebar luas di antara tanaman tinggi, keberadan saponin sangat mudah

ditandai dengan pembentukan larutan koloidal dengan air yang apabila dikocok

Universitas Sumatera Utara

menimbulkan buih yang stabil. Saponin merupakan senyawa berasa pahit

menusuk dan dapat menyebabkan bersin dan bersifat racun bagi hewan berdarah

dingin, banyak di antaranya digunakan sebagai racun ikan (Gunawan dan

Mulyani, 2004).

Senyawa saponin dapat pula diidentifikasi dari warna yang dihasilkannya

dengan pereaksi Liebermann-Burchard. Warna biru-hijau menunjukkan saponin

steroida, dan warna merah, merah muda, atau ungu menunjukkan saponin

triterpenoida (Farnsworth, 1966)

Saponin memiliki berat molekul tinggi, dan berdasarkan struktur

aglikonnya, saponin dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu tipe steroida dan

tipe triterpenoida. Kedua senyawa ini memiliki hubungan glikosidik pada atom C-

3 dan memiliki asal usul biogenetika yang sama lewat asam mevalonat dan

satuan-satuan isoprenoid (Gunawan dan Mulyani, 2004).

Tipe aglikon senyawa saponin dapat dilihat pada gambar dibawah ini (Farnsworth,

1966):

COOH

Saponin steroida terdapat pada tumbuhan monokotil maupun dikotil,

contohnya diosgenin yang terdapat pada Dioscorea hispida, dan hecogenin yang

terdapat pada Agave americana (Gunawan dan Mulyani, 2004).

HO HO

sapogenin steroida sapogenin triterpenoida

a. Saponin Steroida

Universitas Sumatera Utara

Saponin triterpenoida banyak terdapat pada tumbuhan dikotil seperti:

gipsogenin terdapat pada Gypsophylla sp., dan asam glisiretat terdapat pada

Glycyrrhiza glabra (Gunawan dan Mulyani, 2004).

HO HO

Diosgenin Hekogenin

b. Saponin Triterpenoida

H

HO HO

Gipsogenin Asam glisiretat

2.3. Ekstraksi

Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang dapat larut

sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dengan menggunakan pelarut

tertentu (Depkes, 2000).

Proses ekstraksi akan menghasilkan ekstrak, merupakan sediaan kental

yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari simplisia menggunakan

pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan

(Depkes, 2000).

CHO

COOH

COOH

Universitas Sumatera Utara

Beberapa metode ekstraksi dengan menggunakan pelarut yaitu (Depkes,

2000):

A. Cara Dingin

1. Maserasi

Maserasi adalah proses penyarian simplisia menggunakan pelarut

dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur kamar.

Maserasi yang dilakukan pengadukan secara terus-menerus disebut maserasi

kinetik, sedangkan maserasi yang dilakukan dengan pengulangan penambahan

pelarut setelah dilakukan penyaringan terhadap maserat pertama dan seterusnya

disebut remaserasi.

2. Perkolasi

Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai terjadi

penyarian sempurna yang umumnya dilakukan pada temperatur kamar. Proses

perkolasi terdiri dari tahap pengembangan bahan, tahap perendaman antara,

tahap perkolasi sebenarnya (penetesan/penampungan ekstrak) terus-menerus

sampai diperoleh ekstrak (perkolat).

B. Cara Panas

1. Refluks

Refluks adalah ekstraksi pelarut pada temperatur titik didihnya, selama

waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya

pendingin balik.

Universitas Sumatera Utara

2. Digesti

Digesti adalah maserasi dengan pengadukan terus-menerus pada

temperatur lebih tinggi dari temperatur ruangan, secara umum dilakukan pada

temperatur 40-50oC.

3. Sokletasi

Sokletasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru,

dilakukan menggunakan alat Soxhlet sehingga terjadi ekstraksi kontinu dengan

jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik.

4. Infundasi

Infundasi adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur 90o

Kromatografi kolom adalah kromatografi serapan yang dilakukan di dalam

kolom, merupakan metode kromatografi terbaik untuk pemisahan campuran

dalam jumlah besar. Campuran yang akan dipisahkan diletakkan berupa pita

C

selama waktu 15 menit.

5. Dekoktasi

Dekoktasi adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur sampai

titik didih air selama 30 menit atau lebih.

2.4. Metode pemisahan dan pemurnian

Teknik yang paling umum dipakai untuk pemisahan dan pemurnian suatu

senyawa adalah cara kromatografi antara lain kromatografi kolom dan

kromatografi lapis tipis.

2.4.1. Kromatografi kolom

Universitas Sumatera Utara

dibagian atas fase diam yang berada pada tabung kaca. Fase gerak dibiarkan

mengalir melalui kolom yang disebabkan oleh gaya grafitasi. Pita senyawa yang

terlarut bergerak melalui kolom dengan laju yang berbeda, memisah dan

dikumpulkan berupa fraksi-fraksi pada saat keluar dari bawah kolom (Gritter,

1991).

Fase gerak yang digunakan pada kromatografi kolom haruslah sudah

ditentukan sebelumnya agar didapatkan pemisahan yang diinginkan. Hal ini

disebabkan karena kromatografi kolom memerlukan waktu lama dan bahan yang

cukup banyak. Ada tiga pendekatan yang digunakan untuk memecahkan masalah

ini yaitu dengan penelusuran pustaka, menerapkan data KLT dan pemakaian elusi

landaian umum mulai dari pelarut non polar sampai pelarut polar

(Sastrohamidjojo, 1990).

2.4.2. Kromatografi lapis tipis (KLT)

Kromatografi lapis tipis merupakan kromatografi serapan dimana fase

diam berupa zat padat yang disebut adsorben (penyerap) berupa lapisan tipis dan

fasa gerak berupa zat cair yang disebut larutan pengembang. KLT dapat dipakai

untuk 2 tujuan, yaitu (Gritter, dkk, 1991):

1) sebagai metode untuk mendapatkan hasil kualitatif, kuantitatif dan preparatif,

2) dipakai untuk mengetahui sistem pelarut yang akan dipakai dalam kromatografi

kolom.

Fasa diam (penyerap) dapat dibagi dua, jenis polar dan non polar.

Penyerap polar meliputi berbagai oksida organik seperti silika, alumina, magnesia,

magnesia silikat. Penyerap non polar yang biasa digunakan adalah arang. Fasa

Universitas Sumatera Utara

diam ditempatkan pada penyangga berupa pelat gelas, logam, atau lapisan yang

cocok. Campuran yang akan dipisahkan berupa larutan yang ditotolkan berupa

bercak atau pita. Setelah plat diletakkan didalam bejana tertutup rapat yang berisi

larutan pengembang yang cocok (fasa gerak), pemisahan terjadi selama

pengembangan. Selanjutnya senyawa yang tidak berwarna harus

ditampakkan/dideteksi (Gritter, dkk, 1991)

Pada KLT yang penting diperhatikan dari penyerapnya adalah ukuran

partikel dan homogenitasnya. Ukuran partikel yang biasa digunakan adalah 1-25

mikron. Partikel yang butirannya sangat kasar tidak akan memberikan hasil yang

memuaskan dan salah satu alasan untuk menaikkan hasil pemisahan adalah

menggunakan penyerap yang butirannya halus.Beberapa contoh penyerap yang

biasa digunakan untuk pemisahan dalam KLT adalah silika gel, alumina, selulosa,

dan pati (Sastrohamidjojo, 1990).

Pada umumnya dipakai larutan 0,1-1%. Pelarut yang terbaik untuk

melarutkan campuran adalah pelarut yang bertitik didih antara 50-1000

Rf = jarak yang ditempuh oleh senyawa dari titik penotolan

jarak yang ditempuh oleh pelarut dari titik penotolan

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi harga Rf (Sastrohamidjojo, 1990):

C karena

pelarut yang demikian mudah menguap dari lapisan (Gritter, 1991).

Dalam mengidentifikasi noda-noda dalam kromatografi digunakan harga

Rf yang didefinisikan sebagai berikut (Sastrohamidjojo,1990):

1. Struktur kimia

2. Sifat dari penyerap

Universitas Sumatera Utara

3. Tebal dan kerataan dari lapisan penyerap

4. Pelarut dan derajat kemurniannya

5. Derajat kejenuhan bejana pengembangan

6. Teknik percobaan

7. Jumlah cuplikan yang digunakan

8. Suhu

9. Kesetimbangan

2.5. Spektrofotometri Ultraviolet (UV)

Spektrofotometri UV adalah pengukuran panjang gelombang dan

intensitas sinar ultraviolet yang diabsorbsi oleh sampel. Sebagai sumber cahaya

biasanya digunakan lampu hidrogen. Panjang gelombang dari sumber cahaya akan

dibagi oleh pemisah panjang gelombang seperti prisma atau monokromator.

Ketika suatu atom atau molekul menyerap cahaya maka energi tersebut akan

menyebabkan elektron terluarnya tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi

(Dachriyanus, 2004).

Energi keseluruhan dari suatu molekul adalah jumlah energi elektroniknya,

energi getar dan energi rotasi. Energi yang diserap dalam transisi elektronik suatu

molekul dihasilkan dari transisi elektron valensi dalam molekul-molekul tersebut.

Transisi ini terdiri dari eksitasi dari suatu elektron suatu orbital yang ditempati ke

orbital berikutnya yang berenergi lebih tinggi. Hubungan antara energi yang

diserap dalam transisi elektronik dinyatakan dengan:

ΔE = h v = λ

h c

Universitas Sumatera Utara

dimana ΔE = energi yang diserap

h = tatapan Planck (6,6 x 10-27 erg detik)

c = kecepatan cahaya (3 x 108 m/s)

v = frekuensi (Hz)

λ = panjang gelombang

Energi yang diserap bergantung pada perbedaan energi antara tingkat dasar

dan tingkat tereksitasi. Semakin kecil perbedaan energi semakin besar panjang

gelombang dari serapan. Kelebihan energi dalam tingkat tereksitasi dapat

dihasilkan dalam disosiasi atau ionisasi dari molekul-molekul atau mungkin

dipancarkan sebagai panas atau cahaya (Silverstein, 1986).

2.6. Spektrofotometri Inframerah (IR)

Sinar inframerah adalah spektrum elektromagnetik yang terletak diantara

daerah tampak dan spektrum radio, yaitu antara bilangan gelombang 4000-400

cm-1

Bagi kimiawan organik sebagian besar kegunaannya terbatas antara

bilangan gelombang 4000 cm

. Bila sinar inframerah dilewatkan melalui suatu cuplikan senyawa organik

maka sejumlah sinar dengan bilangan gelombang tertentu diserap, sedangkan

sinar dengan bilangan gelombang yang lain diteruskan atau ditransmisikan tanpa

diserap (Noerdin, 1986).

-1 dan 666 cm-1. Letak pita di dalam spektrum

inframerah dinyatakan dengan ukuran bilangan gelombang (cm-1) yang secara

langsung berbanding lurus dengan energi getaran. Intensitas pita dinyatakan

dengan transmitan (T) atau absorbansi (A). Transmitan adalah perbandingan

Universitas Sumatera Utara

antara kuat sinar yang ditransmisikan oleh sebuah cuplikan dan kuat sinar yang

diterima oleh cuplikan tersebut sedangkan absorban adalah kebalikan transmitan

(Silverstein, 1986).

Dalam molekul sederhana beratom dua atau tiga tidak sukar untuk

menentukan jumlah dan jenis vibrasinya dan menghubungkan vibrasi-vibrasi

tersebut dengan energi serapan. Tapi untuk molekul-molekul beratom banyak,

analisa jumlah dan jenis vibrasi itu menjadi sukar sekali atau tidak mungkin sama

sekali, karena bukan saja disebabkan besarnya jumlah pusat-pusat vibrasi

melainkan juga karena harus diperhitungkan terjadinya saling mempengaruhi

(interaksi) beberapa pusat vibrasi. Vibrasi molekul dibagi atas:

1. Vibrasi regang: terjadi perubahan jarak anatar dua atom dalam suatu

molekul. Vibrasi regang ini ada 2 macam, yaitu: vibrasi regang simetris

dan tak simetris.

2. Vibrasi lentur: terjadi perubahan sudut antara dua ikatan kimia. Vibrasi

lentur ada 4 macam, yaitu: scissoring, rocking, waging dan twisting

(Noerdin, 1986).

Daerah penyerapan terpenting dalam spektrum inframerah:

1. Daerah vibrasi regang hidrogen: 3700-2700 cm-1

Daerah bilangan gelombang 3700-3100 cm-1 adalah serapan oleh vibrasi

regang OH dan N-H. Serapan oleh vibrasi lentur OH biasanya terdapat pada

bilangan gelombang lebih besar dan pita serapannya dalam spektrum sering lebih

lebar dari pita serapan N-H. Daerah bilangan gelombang 3200-2850 cm-1 adalah

daerah vibrasi regang C-H alifatis.

Universitas Sumatera Utara

2. Daerah vibrasi ikatan rangkap tiga: 2250-2100 cm-1

daerah yang termasuk pada daerah vibrasi ikatan rangkap tiga adalah C≡N

2250-2225 cm-1, C≡C : 2260-2190 cm-1.

3. Daerah ikatan rangkap dua: 1950-1550 cm-1

Keton, aldehid, asam-asam, amida, karbonat, semuanya mempunyai

puncak serapan disekitar 1700 cm-1. Sering tidak mungkin untuk menentukan

dengan pasti gugus karbonil jenis apa yang ada, bila hanya didasarkan pada

adanya puncak serapan disekitar 1700 cm-1 itu saja. Tapi dengan memperhatikan

serapan di bagian lain dari spektrumnya, biasanya dapat diperoleh data lebih

lanjut untuk melakukan identifikasi vibrasi regang ikatan rangkap dua.

4. Daerah sidik jari (finger print): 1500-700 cm-1

Didaerah ini perbedaan-perbedaan sedikit saja dari molekul, adanya

substitusi dengan gugus fungsional yang berbeda akan menyebabkan perubahan

yang menyolok pada distribusi puncak serapannya. Spektrum di daerah sidik jari

ini rumit bentuknya, sehingga sukar untuk melakukan interpretasi spektrum yang

tepat di daerah ini. Akan tetapi, kerumitan tersebut menjadikan spektrum di

daerah ini khas untuk suatu senyawa, hingga sangat berguna untuk keperluan

identifikasi. Beberapa frekuensi gugusan juga bisa ditemukan di daerah sidik jari

ini. Gugus (ikatan) C-O-C dalam eter, ester kira-kira 1200 cm-1, vibrasi regang C-

Cl pada 700-800 cm-1. Pada bilangan gelombang dibawah 1200 cm-1 terdapat

puncak-puncak serapan beberapa gugusan anorganik seperti sulfat, fosfat, nitrat

dan karbonat (Noerdin, 1986).

Universitas Sumatera Utara