Paper Koba

7/23/2019 Paper Koba

1/8

Nama : Prima Agusti Lukis

NRP : 1412.201.011

TUGAS KIMIA BAHAN ALAM

1

ISOLASI DAN ELUSIDASI STRUKTUR SANTON TERPRENILASI BARU DARI

KULIT BUAH (PERICARP) Garcinia mangostana(MANGGIS)

1. PENDAHULUAN

Garcinia mangostana merupakan salah satu spesies dari genus Garciniayang biasa

kita sebut manggis. Tumbuhan ini merupakan pohon tropis yang tersebar luas di Asia

Tenggara yang telah banyak digunakan sebagai obat tradisional yaitu pengobatan infeksi

kulit, diare dan luka, sehingga mendapat julukan sebagai Queen of Fruit. Derivatif santon

terprenilasi dilaporkan menjadi konstituen utama dalam kulit buah manggis yang ditemukan

memiliki aktivitas antioksidan, antiinflamasi, sitotoksik dan antijamur. Penelitian ini

membahas tentang isolasi dan elusidasi struktur dari senyawa derivatif santon baru.

2. EKSTRAKSI DAN ISOLASI

Pericarp (kulit buah) manggis mula-mula dirajang hingga menjadi potongan-

potongan kecil dan dikeringkan untuk menghilangkan kadar air dalam sampel tersebut.

Sampel yang kering itu dihaluskan hingga menjadi serbuk untuk memperluas permukaan

dari sampel, sehingga dihasilkan serbuk kering dan halus sebanyak 4 kg. Kemudian serbuk

kering kulit buah manggis ini diekstraksi menggunakan metode maserasi pada suhu kamar

dengan pelarut etanol 95% (3x8 L) selama 3 hari. Pemilihan metode ini dikarenakan

memiliki beberapa kelebihan yaitu praktis, tidak melibatkan pemanasan yang menyebabkan

terdekomposisinya senyawa-senyawa target dan cara penggunaannya mudah. Ekstraksi ini

dilakukan selama 3 hari karena dari hasil monitoring KLT menunjukkan senyawa fenolat itu

telah banyak yang terekstrak. Ekstrak cair yang diperoleh itu disaring dan dipekatkan di

bawah tekanan tereduksi (dievaporasi) sehingga diperoleh ekstrak pekat etanol (855,8 g),

ditambahkan H2O sebanyak 2 L untuk menghasilkan larutan aquous, kemudian dipartisi

dengan etil asetat (EtOAc) sebanyak 3x2 L sehingga menghasilkan ekstrak EtOAc (344,5 g).

Ekstrak EtOAc ini difraksinasi menggunakan kromatografi kolom silika gel dan dielusi

dengan petroleum eter-aseton (10:1-1:1) berdasarkan gradien kepolaran sehingga

menghasilkan 17 fraksi (A-Q) dan senyawa 4 (26,9 g), 5 (6,4 g), 6 (46 mg), dan 7 (290 mg).

Dari 17 fraksi tersebut, peneliti mengerjakan fraksi A (45 g) difraksinasi dengan

menggunakan kromatografi kolom sephadex LH-20 dengan eluen metanol menghasilkan 3

sub fraksi yaitu A1-A3.

Sephadex LH-20 adalah media kromatografi cair yang dirancang untuk ukuran

molekul senyawa bahan alam seperti steroid, terpenoid, lipid dan peptide yang memiliki

berat molekul rendah (hingga 35 residu asam amino). Tergantung pada pelarut yang dipilih,


2/8


NRP : 1412.201.011


2

media ini juga dapat memisahkan komponen-komponen sampel oleh partisi antara fasa

diam dan fasa gerak. Sephadex LH-20 ini sangat bermanfaat baik untuk skala analitis dan

industri untuk membuat spesies molekul yang memiliki hubungan yang erat. Karena sifat

fisika-kimia yang unik dari media ini, dapat digunakan baik selama pemurnian awal sebelum

polishing oleh pertukaran ion kinerja tinggi atau reversed phase chromatography atau

tahapan akhir polishing, sebagai contoh selama pembuatan diastereomers. Sephadex LH-

20 ini ditandai dengan: Selektivitas kromatografi ini unik karena sifat hidrofobik dan lipofilik

ganda dari matriks, mudah diprediksi proses elusi yang didasarkan pada struktur kimia dari

sampel, adanya ketahanan kimia dan fisika serta reproduktifitas luar batch-to-batch.

Kemudian dari ketiga sub fraksi tersebut, peneliti mengerjakan sub fraksi A3 (33 g)

difraksinasi lebih lanjut menggunakan kromatografi kolom (CC) silika gel dengan eluen

CHCl3sehingga menghasilkan 9 sub fraksi lagi yaitu A3-1-A3-9. Selanjutnya, A3-5 difraksinasimenggunakan silika gel C-18 reversed-phase (RPC C-18) dengan eluen metanol:H2O

(90%) menghasilkan senyawa 1 (3,5 mg) dan 8 (4 mg).

Silika gel RPC C-18 adalah silika berpori mikropartikel (3 m) untuk rantai alkil C-18

yang telah terikat secara kovalen. Silika gel RPC C-18 cocok untuk peptide, analisis

pemetaan dan mikropurifikasi. Ukuran partikel sangat kecil menjamin efisiensi tinggi dan

resolusi yang sangat baik dari sampel yang kompleks. Silika gel RPC C-18 dapat

digunakan dengan pelarut berair dan larutan organik dalam air dengan kisaran pH 2-8.

3. ELUSIDASI STRUKTUR

Senyawa 1 diperoleh dari hasil isolasi ekstrak etil asetat (EtOAc) kulit buah

G.mangostana, berupa padatan amorf kuning. Hasil uji titik leleh menunjukkan bahwa

senyawa 1 telah murni dengan titik leleh 160-161C. Data HREIMS memberikan data m/z

sebesar 366,1097 [M+], sedangkan secara perhitungan sebesar 366,1106 dimana nilai

tersebut sebanding dengan nilai Mr molekul senyawa 1. Data HREIMS ini juga memberikan

data berupa rumus molekulnya yaitu C21H18O6sehingga nilai DBEnya sebesar 13.

Hasil dari metode spektroskopi UV menunjukkan 5 puncak maksimal yaitu pada

panjang gelombang 201, 256, 275, 310 dan 361 nm. Panjang gelombang 201 nm

merupakan puncak pelarut. Pita 1 dengan max 310 nm menunjukan adanya transisi

elektron dari orbital n* yang menyatakan adanya sistem konjugasi dari suatu heteroatom

dengan ikatan rangkap terkonjugasi (-C=C-C=O). Pita 2 dengan max 256 nm menunjukkan

adanya transisi elektron dari orbital * yang merupakan gugus kromofor yang khas

untuk sistem ikatan rangkap terkonjugasi (-C=C-C=C-) dari cincin aromatik. Sehingga dapat

disarankan bahwa senyawa 1 memiliki sistem aromatik dan karbonil terkonjugasi (Nilar,

et.al., 2005) yang khas untuk kerangka santon (Lannang, et.al., 2005; Kosela, et.al., 2006;


3/8


NRP : 1412.201.011


3

Ito, et.al., 1997). Data UV ini diperkuat dengan data IR dimana muncul puncak pada 3289

cm-1yang menunjukkan adanya gugus hidroksi bebas, pada 1654 cm -1 yang menunjukkan

adanya gugus karbonil yang terkhelat dengan gugus hidroksi dan pada 1608 cm-1

menunjukkan kekhasan (C=C-) aril sp2pada sistem aromatic. Dari data UV dan IR dapat

ditarik kesimpulan sementara ada struktur dasar santon, -OH kelat dan kemungkinan ada

subtituen R berupa hidroksi.

O

O

RR

O

H

AB

Gambar 1.Hipotesis 1 berdasarkan data UV dan IR

Selanjutnya untuk mengetahui struktur yang pasti dari senyawa 1 maka dilakukan

karakterisasi dengan 1D dan 2D NMR. Hasil dari spektra 1H NMR (Tabel 1) diperoleh

minimal 11 jenis proton yaitu: pada H 14,16 ppm(1H, s) merupakan sinyal yang khas untuk

proton dari gugus hidroksil terkhelat dengan gugus karbonil. H 6,34 ppm (1H, s) merupakan

proton dari gugus hidroksi fenol, ada satu proton metoksi pada pergeseran kimia (H) 3,80

ppm (3H, s), ada proton yang menunjukkan adanya gugus prenil pada pergeseran kimia

(H) 1,69 ppm (3H, s), 1,83 ppm (3H, s), 4,10 ppm (2H, d, J=6,4 Hz), dan 5,28 ppm (1H, t,

J=6,4). Terdapat 2 jenis proton yang menunjukkan adanya disubstituen cincin furan pada

pergeseran kimia (H) 6,97 ppm (1H, dd, J=2,0 ; 0,8 Hz) dan 7,53 ppm (1H, d, J=2,0 Hz),

dan ada dua proton aromatik pada pergeseran kimia (H) 6,86 (1H, s) dan 6,94 (1H, d,

J=0,8 Hz). Pada H 6,94 ppm itu seharusnya multiplisitasnya singlet, tetapi dari data

menyebutkan bahwa multiplisitasnya doublet dengan J=0,8 Hz. Hal ini mungkin terjadi

akibat adanya imbas dari cincin furan.

Kemudian data tersebut diperkuat lagi dengan data 13C-NMR dimana, senyawa 1

memiliki minimal 21 atom karbon. Hal ini sesuai dengan data HREIMS dimana jumlah

karbon sebanyak 21. Pada C 183,7 ppm adalah pergeseran yang khas untuk karbon

karbonil terkonjugasi. Terdapat karbon gugus isoprenil pada C 18,2 ; 25,8 ; 26,7 ; 123,0 ;

dan 132,4 ppm dan karbon yang khas untuk gugus metoksi pada C 62,1 ppm. Selanjutnya

terdapat substituen cincin furan pada C(ppm) 104,4 dan 144. Selain itu terdapat 12 karbon

karbon aromatik pada C(ppm) 137,2 ; 142,4 ; 154,9 ; 101,6 ; 156,2 ; 89,7 ; 159,4 ; 112,1 ;

156,8 ; 104,4 ; 111,6 dan 153,3.


4/8


NRP : 1412.201.011


4

Tabel 1.Data 1H dan 13C NMR Senyawa 1

H (ppm) C (ppm)

14,16 (1H, s)

6,34 (1H, s)3,80 (3H, s)

1,69 (3H, s)

1,83 (3H, s)

4,10 (2H, d, J=6,4 Hz)

5,28 (1H, t, J=6,4)

6,97 (1H, dd, J=2,0 ; 0,8 Hz)

7,53 ppm (1H, d, J=2,0 Hz)

6,86 (1H, s)6,94 (1H, d, J=0,8 Hz)

137,2

142,4154,9

101,6

156,2

89,7

159,4

112,1

156,8

104,4183,7

111,6

153,3

26,7

123,0

132,4

18,2

25,8

104,4

144,1

62,1

Berdasarkan data UV, IR, 1H-NMR dan 13C NMR dapat dinyatakan bahwa hipotesis

2 dari senyawa 1 merupakan turunan dari santon terprenilasi, yang memiliki 1 gugus

metoksi, 1 gugus hidroksi dan 1 cincin furan, dimana kemungkinan strukturnya sebagai

berikut :


5/8


NRP : 1412.201.011


5

O

OH

R5

O R1

R3

1

3

510a 4a

8a 9a R2

6

7

2

4

8R7

R6

R4

C =

B = OH

A = OCH3

D =

O

Gambar 2. Hipotesis 2 Senyawa 1

Tahapan selanjutnya, untuk melengkapi penentuan struktur ini, maka diperlukan

perbandingan data 1H dan 13C NMR dengan data penelitian sebelumnya berupa senyawa

garciniafuran (penelitian yang dilakukan oleh Nilar, 2002) untuk mengetahui secara pastiposisi proton dan karbon pada senyawa 1 ini. Perbandingan datanya ditunjukkan pada Tabel

2.

1. R1=C, R2=A, R3=B, R4=R5=H, R6, R7=D

2. R1=C, R2, R3=D, R4=R5=H, R6=B, R7=A

3. R1=C, R2,R3=D, R4=R7=H, R5=B, R6=A

4. R1=R5=H, R2,R3=D, R4=C, R6=B, R7=A

5. R1=B, R2,R3=D, R4=R7=H, R5=C, R6=A

6. R1=R6=H, R2,R3=D, R4=B, R5=C, R7=A

7. R1=A, R2=C, R3=B, R4,R5=H, R6,R7=D

8. R1=B, R2=C, R3=A, R4=R5=H, R6,R7=D

9. R1=B, R2=A, R3=C, R4=R5=H, R6,R7=D


6/8


NRP : 1412.201.011


6

Tabel 2.Perbandingan data 1H dan 13C NMR Senyawa 1 dengan Garciniafuran (Nilar, 2002)

Nomorkarbon

Senyawa Garciniafuran Senyawa 1

H(ppm) C(ppm) H(ppm) C(ppm)

1 - 137,5 - 137,22 - 144,1 - 142,4

3 - 158,6 - 154,9

4 6,80 (s) 98,4 6,86 (s) 101,6

4a - 156,0 - 156,2

5 6,95 (d, J= 0,9 Hz) 89,6 6,95 (d, J= 0,8 Hz) 89,7

6 - 159,3 - 159,4

7 - 112,1 - 112,1

8 - 156,9 - 156,8

8a - 104,7 - 104,4

9 - 183,8 - 183,7

9a - 111,4 - 111,6

10a - 153,4 - 153,3

11 4,15 (d, J= 6,6 Hz) 26,3 4,10 (d, J = 6,4 Hz) 26,712 5,28 (t, J= 6,6 ; 1,4 Hz) 123,1 5,28 (t,J = 6,4 Hz) 123,0

13 - 132,1 - 132,4

14 1,69 (s) 18,2 1,69 (s) 18,2

15 1,87 (s) 25,9 1,83 (s) 25,8

16 6,99 (dd, J = 2,2 ; 0,9 Hz) 104,5 6,97 (dd, J= 2,0 ; 0,8 Hz) 104,4

17 7,54 (d, J = 2,2 Hz) 144,1 7,53 (d, J= 2,0 Hz) 144,1

18 - - - -

19 - - - -

20 - - - -

3-OH - - 6,34 -

8-OH 14,24 - 14,16 -

2-OMe 3,81 (s) 61,0 3,80 (s) 62,13-OMe 3,98 (s) 56,1 - -

Berdasarkan data perbandingan pada Tabel 2 tersebut menunjukkan bahwa

pergesaran kimia proton senyawa 1 memiliki kemiripan dengan pergeseran kimia senyawa

garciniafuran yaitu terdapat 1 gugus metoksi pada posisi C-2, gugus prenil pada posisi C-

11,C-12,C-14 dan C-15 terletak pada posisi C-1. Selain itu terdapat cincin furan pada posisi

C-16 dan C-17 terletak pada posisi C-7, terdapat 1 gugus hidroksi terkhelat pada posisi C-8

dan terakhir terdapat 1 proton aromatik singlet pada posisi C-4 dan 1 proton aromatik

doublet pada posisi C-5 karena ada imbas dari cincin furan. Sedangkan dari data 13C NMR,

pergeseran kimia senyawa 1 memiliki kemiripan dengan pergeseran kimia 13C senyawa

garciniafuran, tetapi pada senyawa garciniafuran ini memiliki perbedaan dengan senyawa 1

yaitu pada garciniafuran terdapat 2 gugus metoksi pada posisi C-2 dan C-3, sedangkan

pada senyawa 1 terdapat 1 gugus metoksi yang memiliki pergeseran kimia yang sama

dengan salah satu gugus metoksi dari garciniafuran yaitu pada posisi C-2. Sedangkan pada

garciniafuran, posisi C-3 ditempati gugus metoksi yang lain, dan untuk senyawa 1 tidak

mempunyai metoksi lagi, tetapi kemungkinan posisi itu ditempati oleh gugus hidroksi fenol,

sehingga dapat ditentukan hipotesis 3 dimana struktur molekul senyawa 1 sebagai berikut:


7/8


NRP : 1412.201.011


7

O

OH

H

O

OCH 3

1

3

510a 4a

8a 9a OCH 3

6

7

2

4

8

O

H

11

12

1415

16

17

Gambar 3. Senyawa garciniafuran (Nilar, 2002)

O

OH

H

O

OH

1

3

510a 4a

8a 9a OCH 3

6

7

2

4

8

O

H

11

12

1415

16

17

Gambar 4. Hipotesis 3 Senyawa 1

Selanjutnya, untuk memastikan posisi subtituen-subtituen pada senyawa 1 memang

benar pada posisi seperti pada hipotesis 3 maka dilakukan karakterisasi dengan 2D NMR

yaitu HMBC. Data HMBC senyawa 1 adalah sebagai berikut: terdapat korelasi antara H-16,

H-17 dan 8-OH dengan C-7, berarti posisi cincin furan tepat berada pada posisi C7. Korelasi

antara H-11 dengan C-9a,C-1, C-2, dan C-13, H-12 dengan C-1 menunjukkan bahwa gugus

prenil ini tepat berada pada posisi C-1. Selanjutnya, terdapat korelasi antara 2-OMe dengan

C-2, sehingga posisi gugus metoksi itu tepat berada pada C-2 dan terdapat korelasi antara

3-OH dengan C-2 dan C-4 menunjukkan bahwa posisi gugus hidroksi fenol tepat berada

pada posisi C-3.

O

OH

H

O

OH

OCH 3

O

H

Gambar 4. HMBC Senyawa 1


8/8


NRP : 1412.201.011


8

Berdasarkan analisis data di atas menunjukkan struktur senyawa 1 memiliki

kemiripan struktur dengan senyawa garciniafuran, hanya berbeda pada posisi C-3 yaitu

posisi metoksi pada garciniafuran digantikan dengan gugus hidroksi fenol untuk senyawa 1.

Dengan demikian struktur senyawa 1 adalah 3,8-dihidroksi-2-metoksi-1-(3-metilbut-2-enil)-

6,7-furanosanton dan dibuat nama lainnya yaitu Garcimangosanton A.

O

OH

H

O

OH

OCH 3

O

H

Gambar 5. Struktur Senyawa 1

4. Kesimpulan

Pada penelitian ini telah dilakukan proses ekstraksi dan isolasi kulit buah kering

G.mangostana dari Guangzhou, Cina. Hasilnya diperoleh 3 senyawa baru (senyawa 1, 2

dan 3) yaitu 2 senyawa santon terprenilasi dan 1 senyawa tetrahidrosanton terprenilasi. Tiga

senyawa baru tersebut kemudian dikarakterisasi dan ditentukan struktur molekulnya dengandata spektroskopi. Salah satu senyawa baru tersebut yaitu senyawa 1 berdasarkan data-

data spektroskopinya adalah 3,8-dihidroksi-2-metoksi-1-(3-metilbut-2-enil)-6,7-furanosanton

dan dibuat nama lainnya yaitu Garcimangosanton A.

5. Daftar Pustaka

Amersham, B., (1978), Sephadex LH-20 Chromatography in Organic Solvents, Pharmacia

Fine Chemicals, Data File 18-1107-22 AB

Amersham, B., (1978), Reversed Phase Chromatography Principles and Methods, Edition

AA, Data File 18-1134-16

Nilar, Harrison, L.J., (2002), Xanthones from The Heartwood of Garcinia mangostana,

Phytochemistry, Vol. 60, page 541-548

Zhang, Y., Song, Z., Hao, J., Qiu, S., Xu, Z., (2010), Two New Prenylated Xanthones and A

New Prenylated Tetrahydroxanthone from The Pericarp of Garcinia mangostana,

Fitoterapia, Vol. 81, page 595-599

Paper Koba

Documents

Transcript of Paper Koba