FRAKSINASI SENYAWA KURKUMIN DARI KUNYIT

I. TUJUANMenyederhanakan komponen yang terdapat dalam ekstrak, untuk memperoleh fraksi-fraksi yang terpisah sehingga mempermudah proses pengambilan komponen dalam campuran hasil ekstraksi.

II. PRINSIPMemisahkan komponen hasil ekstraksi berdasarkan kesamaan kepolaran.

III. DASAR TEORI Kunyit (Curcuma Domestica)

Kunyit merupakan tanaman obat berupa semak dan bersifat tahunan (perenial) yang tersebar di seluruh daerah tropis. Tanaman ini banyak dibudidayakan di Asia Selatan khususnya India, Cina, Taiwan, Indonesia (Jawa) dan Filipina. Tanaman ini tumbuh bercabang dengan tinggi 40 - 100 cm. Batang merupakan batang semu, tegak, bulat membentuk rimpang dengan warna hijau kekuningan dan mempunyai pelepah daun . Kulit luar rimpang berwarna jingga kecoklatan dan daging buah merah jingga kekuning-kuningan. Tanaman kunyit siap dipanen pada umur 8-18 bulan, dimana saat panen terbaik adalah pada umur tanaman 11-12 bulan (Rismunandar, 1994).Klasifikasi Tanaman Kunyit :Divisio: SpermatophytaSub-diviso: AngiospermaeKelas: MonocotyledoneaeOrdo: ZingiberalesFamili: ZungiberaceaeGenus: CurcumaSpecies: Curcuma domestica Val.Rimpang kunyit mengandung 28% glukosa, 12% fruktosa, 8% protein, vitamin C dan mineral kandungan kalium dalam rimpang kunyit cukup tinggi (Rismunandar, 1998), 1,3-5,5% minyak atsiri yang terdiri 60% keton seskuiterpen, 25% zingiberina dan 25% kurkumin berserta turunannya. Keton Seskuiterpen yang terdapat dalam rimpang kunyit adalah tumeron dan antumeron, sedangkan kurkumin dalam rimpang kunyit meliputi kurkumin (diferuloilmetana), dimetoksikurkumin (hidroksisinamoil feruloilmetan), dan bisdemetoksi-kurkumin (hidroksisinamoil metana) (Stahl, 1985).

KurkuminKurkumin mempunyai rumus molekul C21H20O6 (BM = 368). Sifat kimia kurkumin yang menarik adalah sifat perubahan warna akibat perubahan pH lingkungan. Kurkumin berwarna kuning atau kuning jingga pada suasana asam, sedangkan dalam suasana basa berwarna merah. Kurkumin dalam suasana basa atau pada lingkungan pH 8,5-10,0 dalam waktu yang relatif lama dapat mengalami proses disosiasi, kurkumin mengalami degradasi membentuk asam ferulat dan feruloilmetan. Warna kuning coklat feruloilmetan akan mempengaruhi warna merah dari kurkumin yang seharusnya terjadi. Sifat kurkumin lain yang penting adalah kestabilannya terhadap cahaya (Tonnesen, 1985; Van der Good, 1997). Adanya cahaya dapat menyebabkan terjadinya degradasi fotokimia senyawa tersebut. Hal ini karena adanya gugus metilen aktif (-CH2-) diantara dua gugus keton pada senyawa tersebut. Kurkumin mempunyai aroma yang khas dan tidak bersifat toksik bila dikonsumsi oleh manusia. Jumlah kurkumin yang aman dikonsumsi oleh manusia adalah 100 mg/hari sedangkan untuk tikus 5 g/hari (Rosmawani dkk, 2007)(Rahayu, 2010).Sifat-sifat kurkumin adalah sebagai berikut(Wahyuni, 2004):Berat molekul: 368.37 (C = 68,47 %; H = 5,47 %; O = 26,06 %)Warna: Light yellowMelting point: 183CLarut dalam alkohol dan asam asetat glasialTidak larut dalam airKurkumin dapat ditemukan pada dua bentuk tautomer, yaitu bentuk keto dan bentuk enol. Struktur keto lebih stabil atau lebih banyak ditemukan pada fasa padat, sedangkan struktur enol lebih dominan pada fasa cair atau larutan (Yudha, 2009).Rumus struktur kurkumin adalah sebagai berikut:

Kandungan kunyit berupa zat kurkumin 10 %, Demetoksikurkumin 1-5 % Bisdemetoksikurkumin, sisanya minyak atsiri atau volatil oil (Keton sesquiterpen, turmeron, tumeon 60%, Zingiberen 25%, felandren, sabinen, borneol dan sineil), lemak 1-3%, karbohidrat 3%, protein 30%, pati 8%, vitamin C 45-55%, dan garam-garam Mineral (Zat besi, fosfor, dan kalsium) (Sharma R.A, A.J. Gescher, W.P. Steward, 2005).

FraksinasiFraksinasi merupakan proses pemisahan fraksi yang terkandung dalam suatu larutan atau suspensi yang mempunyai karateristik berbeda. Pemisahan fraksi tersebut dilakukan untuk memanfaatkan sifat sifat yang terkandung dalam fraksi sehingga penggunaannya dapat diperluas. Pada suatu proses fraksinasi biasanya dilakukan proses ekstraksi terlebih dahulu untuk menghasilkan ekstak yang selanjutnya dipisahkan melalui proses fraksinasi.Fraksinasi bertujuan untuk memisahkan komponen hasil ekstraksi berdasarkan kesamaan kepolaran dan dilakukan untuk memperoleh fraksi-fraksi yang terpisah untuk memudahkan proses pengambilan komponen dalam campuran hasil ekstraksi. Fraksinasi dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu :1. Ekstraksi Cair-CairEkstraksi pelarut digunakan untuk memisahkan 2 jenis campuran yang berbentuk cairan dan tidak saling melarutkan. Cairan ini dapat dipisahkan dengan corong pisah. 2. Kromatografi KolomPelarut (fase gerak) dibiarkan mengalir melalui kolom karena aliran yang disebabkan oleh gaya berat atau didorong dengan tekanan. Pita, senyawa linarut bergerak melalui kolom dengan laju yang berbeda. Memisah dan dikumpulkan berupa fraksi ketika keluar dari alas kolom. 3. Kromatografi Cair VakumKromatografi cair vakum mempunyai keuntungan yang utama dibandingkan dengan kolom konvensional yaitu :a. Konsumsi fase gerak KCV hanya 80% atau lebih kecil disbanding kolom konvensional karena pada kolom mikrobor kecepatan alir fase gerak lebih lambat (10-100 L/menit)b. Adanya aliran fase gerak lebih lambat membuat kolom mikrobor lebih ideal jika digabung dengan spectrometer massac. Sensitivitas kolom mikrobor ditingkatkan karena solute lebih pekat karenanya jenis kolom ini sangat bermanfaat jika jumlah sampel terbatas.Namun KCV ini juga memiliki kerugian yaitu :a. Pemisahan yang kurang baik dibandingkan kolom konvensional karena solut bergerak dengan adanya tekanan vakum sehingga dipaksa untuk turun.b. Sampel yang dapat digunakan terbatas

IV. ALAT DAN BAHAN Alat :Corong pisahStatif ringKolom kromatografiGelas ukurGelas kimiaLampu UV 366VialChamber

Bahan :Ekstrak CurcuminAluminaSilika gel GF254Eluen (Kloroform : etil asetat = 9:1)Plat KLTEtil asetatn-Heksan

V. PROSEDUR Fraksinasi dengan metode ekstraksi cair-cair1. Ekstrak etanol Curcumin di ekstraksi cair-cair menggunakan n-Heksan. Terbentuk 2 fraksi yaitu fraksi n-Heksan dan Fraksi etanol.2. Fraksi n-Heksan disisihkan.3. Fraksi etanol di ekstraksi cair-cair menggunakan etil asetat. Terbentuk 2 fraksi yaitu fraksi etil asetat dan fraksi air.4. Ketiga fraksi ( fraksi n-Heksan, fraksi etil asetat dan fraksi air ) dipantau dengan menggunakan KLT.5. Dilakukan pemeriksaan dibawah sinar UV 366 nm.6. Untuk memastikan bercak disemprot menggunakan penampak bercak H2SO4.

Skema Prosedur Ekstraksi Cair-cair

Ekstrak etanol kurkumin fraksi etanol Fraksi n-heksan Fraksi sisa Fraksi etil asetat ECC dgn n-heksan ECC dgn etil asetat(+methanol 20% untuk meningkatkan kepolaran)

Fraksinasi dengan menggunakan metode kromatografi kolom1. Fase diam dibuat dengan cara basah.2. Silika dilarutkan dengan eluen yang akan digunakan (Kloroform etil : asetat 9:1).3. Dimasukkan bubur silika kedalam kolom kromatografi yang sebelumnya ujung kolom telah disumbat dengan kapas bebas lemak hingga padat.4. Dimasukkan ekstrak kental, tepat diatas fase diam.5. Dimasukkan eluen diatas ekstrak dengan hati-hati melalui dinding kolom kromatografi. Sambil ditampung menggunakan vial berdasarkan volume.6. Fase diam terus dialiri eluen hingga ekstrak habis.

VI. HASIL PERCOBAAN Hasil fraksinasi

fraksi etil-asetat

fraksi n-heksanEkstrak etanol kurkuminfraksi sisa

Plat KLT hasil pemantauan

Rf 1

5,2 cmRf 2

Rf 3

5 4 3 2 1

Ket : ~ menggunakan pengembang campuran kloroform : etil asetat (9:1) ~ dengan penampak bercak larutan H2SO4 10%~ Bercak dari kiri ke kanan (1-5) = ekstrak etanol kurkumin, fraksi n-heksan, fraksi etil asetat, fraksi sisa dan standar kurkumin

Tabel data perhitungan nilai RfEkstrakFraksi etil asetatStandar

Rf 1

Rf 2

Rf 3

Pemantauan plat KLT di bawah lampu UV 366 nm

Fraksinat hasil kromatografi kolom

VII. PEMBAHASANFraksinasi merupakan tahap kedua dalam proses isolasi yaitu proses pemisahan komponen-komponen yang terkandung dalam ekstrak berdasarkan kesamaan sifat kepolaran. Bertujuan untuk memisahkan komponen hasil ekstraksi berdasarkan kesamaan kepolaran dan dilakukan untuk memperoleh fraksi-fraksi yang terpisah untuk memudahkan proses pengambilan komponen dalam campuran hasil ekstraksi atau dengan kata lain menyederhanakan komponen yang terdapat dalam ekstrak. Komponen dalam percobaan yang dimaksud adalah senyawa kurkumin dalam campuran hasil ekstraksi tumbuhan kunyit.Ekstrak yang diperoleh adalah berupa ekstrak etanol cair. Fraksinasi dilakukan terhadap ekstrak etanol tersebut. Fraksinasi terdiri dari 2 metode yaitu metode ekstraksi cair-cair dan metode kromatografi. Kedua metode fraksinasi tersebut dilakukan dalam praktikum. Dalam metode ekstraksi cair-cair, ekstrak etanol yang diperoleh dari proses ekstraksi dilakukan pemisahan senyawa kurkumin dari komponen lainnya berdasarkan tingkat kepolaran. Digunakan pelarut-pelarut yang tidak bercampur dan tidak saling melarutkan. Komponen selain kurkumin akan terpisah berdasarkan tingkat kepolarannya. Ekstraksi cair-cair pertama dengan menggunakan pelarut n-heksan dengan perbandingan volume 1:1. N-heksan merupakan pelarut nonpolar sehingga komponen yang bersifat nonpolar yang terkandung dalam ekstrak akan terpisahkan. Dalam proses ekstraksi cair-cair dengan menggunakan corong pisah terlihat bahwa etanol dan n-heksan tidak bercampur dengan posisi fase etanol berada di bagian bawah dan fase n-heksan berada di bagian atas. Hal itu terjadi karena perbedaan berat jenis dari kedua pelarut. Berat jenis etanol lebih besar dibandingkan n-heksan sehingga berada di bagian bawah. Jika kita tidak mengetahui data berat jenis tersebut, untuk mengetahui dimana bagian pelarut etanol atau n-heksan dapat dilakukan pengujian sederhana yaitu dengan meneteskan air ke dalam corong pisah akan terlihat air tersebut akan masuk ke dalam fase bagian bawah atau fase bagian atas. Maka fase bagian tersebut adalah etanol. Pada fraksi etanol dilakukan ekstraksi cair-cair kembali dengan menggunakan etil asetat. Pelarut etanol dan etil asetat memiliki sifat kepolaran yang mirip yaitu semipolar. Untuk mencegah kedua pelarut tersebut bercampur maka pada saat eksraksi cair-cair yang pertama dilakukan penambahan pelarut metanol untuk meningkatkan kepolaran. Dari proses fraksinasi dengan metode ekstraksi cair-cair didapatkan 3 fraksi yaitu fraksi n-heksan, fraksi etil asetat dan fraksi sisa. Dilakukan pemantauan terhadap ketiga fraksi tersebut dengan menggunakan KLT. Fase diam yang digunakan adalah plat silika gel dan fase gerak kloroform : etil asetat dengan perbandingan 9:1. Pada plat silika gel dibuat 5 titik penotolan secara berturut-turut yaitu ekstrak kurkumin awal (ekstrak etanol), fraksi n-heksan, fraksi etil asetat, fraksi sisa dan standar kurkumin. Dari kelima bercak tersebut hanya 3 bercak yang menghasilkan spot yang berwarna kemudian dilakukan pemeriksaan di bawah lampu UV dengan panjang gelombang 366 nm. Terlihat hanya spot ekstrak etanol, fraksi etil asetat dan standar kurkumin yang bercaknya tampak berwarna kuning. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa kurkumin terlarut dalam pelarut etil asetat. Dapat terlihat dari warna masing-masing fraksi, hanya fraksi etil asetat yang berwarna kuning keorangean atau kuning pekat. Nilai Rf yang diperoleh dari pengukuran rasio perbandingan jarak bercak fraksi etil aseta terhadap jarak pengembang adalah 0,58 ; 0,42 ; 0,30. Sedangkan nilai Rf standar kurkumin adalah 0,59 ; 0,44 ; 0,30.Metode fraksinasi kedua dilakukan yaitu metode kromatografi kolom. Kromatografi kolom yang dilakukan adalah metode klasik yaitu eluen bergerak menurun berdasarkan gaya gravitasi. Eluen yang digunakan adalah campuran kloroform : etil asetat dengan perbandingan 9:1. Pembuatan fase diam dilakukan dengan cara basah yaitu serbuk silika dibuat bubur silika terlebih dahulu dengan eluen yang digunakan. Kemudian dimasukkan kedalam tabung kromatografi kolom yang sebelumnya ujung tabung telah disumbat dengan menggunakan kapas bebas lemak. Setelah partikel silika memadat barulah dilakukan proses pemisahan. Ekstrak yang digunakan adalah berupa ekstrak kental hasil penguapan ekstrak menggunakan evaporator. Ekstrak kental tersebut akan terbawa oleh eluen hingga menetes dan tertampung pada vial. Pemisahan dapat dilakukan berdasarkan volume, waktu dan warna. Dalam percobaan digunakan pemisahan berdasarkan volume namun jika warna larutan telah berubah meski volume belum 5 mL, tetap dilakukan penggantian vial. Sehingga didapat 8 fraksi. Dari kedelapan fraksi tersebut pada fraksi nomor ke-4, 5 dan 6 yang diduga mengandung kurkumin. Hal tersebut terlihat pada pemantauan warna dari larutan fraksi yang terlihat berwarna kuning pekat. Ketiga fraksi tersebut digabung kemudian dilakukan tahap berikutnya yaitu isolasi dengan menggunakan kromatografi partisi.

VIII. KESIMPULANFraksinasi kurkumin dapat dilakukan dengan metode ekstraksi cair-cair dan metode kromatografi kolom. Pada ekstraksi cair-cair, kurkumin terlarut dalam fraksi etil asetat dengan hasil pemantauan menggunakan KLT didapat nilai Rf yang dekat dengan Rf standar yaitu 0,58 ; 0,42 ; 0,30 dan nilai Rf standar kurkumin adalah 0,59 ; 0,44 ; 0,30. Sedangkan fraksinasi menggunakan metode kromatografi kolom didapat 8 fraksi. Fraksi ke 4, 5 dan 6 yang mengandung kurkumin terlihat dari warna larutan yang kuning pekat menunjukkan kurkumin lebih banyak terlarut pada fraksi tersebut.

IX. DAFTAR PUSTAKAYudha, P.N. 2009. Kromatografi Kolom dan Kromatografi Lapis Tipis Isolasi Kurkumin dari Kunyit (Curcuma Longa L.)Anonim, 2011, Fraksinasi (http://eascience.wordpress.com/2011 /06/12/fraksinasi-bertingkat-2/, diakses tanggal 24 Oktober 2011)Widianti, Wulan, 2010, Fraksinasi, (http://wulanwidianti.wordpress.com/ 2010/06/19/, diakses tanggal 24 Oktober 2011)Anonim, kunir, (http://id.wikipedia.org/wiki/Kunir, diakses tanggal 28 Oktober 2011)

1