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