Rabu, 31 Oktober 2012

TERPENOID

ISOLASI DAN ELUSIDASI STRUKTUR SENYAWA TRITERPENOID DARI EKSTRAK ETIL ASETAT KULIT BATANG TUMBUHAN KECAPI

Ttriterpenoid adalah kelompok senyawa bahan alam turunan terpenoid dengan kerangka karbon yang dibangun oleh enam C-5 yang di sebut unit isopren (2-metilbuta-1,3- diene). Triterpenoid yang tersebar luas adalah triterpenoid pentasiklik. Lebih dari sepuluh senyawa triterpenoid telah di isolasi dari tumbuhan kecapi, hal ini menunjukkan bahwa tumbuhan kecapi kaya akan senyawa triterpenoid.  Kulit batang Tumbuhan kecapi diambil di Hutan Penelitian dan Pendidikan Biologi Universitas Andalas. Identifikasi tumbuhan dilakukan di Herbarium Universitas Andalas Padang (ANDA). Kulit batang tumbuhan kecapi (10 kg) terlebih dahulu dikering anginkan dan dijaga agar tidak terkena sinar matahari secara langsung sampai beratnya konstan, setelah kering dihaluskan hingga diperoleh serbuk kering kulit batang tumbuhan kecap-i (2,9 kg) dan siap untuk di ekstraksi. Serbuk kering kulit batang kecapi yang telah dikering anginkan sebanyak 2,5 kg dimaserasi dengan 10 L heksan selama tiga hari. Hasil maserasi disaring dan maserasi diulangi sampai 4 kali atau sampai warna coklat dari filtrat mulai memudar. Semua filtrate digabung dan dipekatkan dengan penguap vakum (rotary evaporator) pada suhu 40oC sehingga diperoleh ekstrak kering heksan sebanyak 38 g. Selanjutnya ampas dimaserasi kembali dengan etil asetat selama tiga hari. Maserasi dilakukan sampai 4 kali atau warna coklat kekuningannya mulai memudar. Semua filtrat digabung dan dipekatkan dengan penguap vakum (rotary evaporator) pada suhu 40oC rotary evaporator sehingga diperoleh ekstrak kering etil asetat sebanyak 102 g. Untuk memisahkan senyawa-senyawa yang ada dalam ekstrak kental etil asetat dilakukan dengan menggunakan kromatografi kolom gravitasi dengan menggunakan kolom berdiameter 3,5 cm dan tinggi 60 cm. Kolom di isi dengan fasa diam silika gel 60 GF254 ukuran 40-63 µm (230-400 mesh) sebanyak 125 g, sehingga ketinggian silika mencapai lebih kurang 35 cm. Ekstrak kering etil asetat yang akan dipisahkan sebanyak 15 g dilakukan preadsorpsi dan dimasukkan kedalam kolom. Selanjutnya dielusi (masing-masing 200 mL) dengan metode SGP (Step Gradient Polarity) yaitu metoda elusi dimana pelarut ditingkatkan kepolarannya secara bertahap dalam berbagai perbandingan, menggunakan pelarut heksan, perbandingan heksan-etil asetat, perbandingan etil asetat-metanol, sampai metanol 100 %. Hasil kolom yang keluar ditampung dalam vial yang telah diberi nomor hingga mencapai 485 Setelah diuapkan pelarutnya pada suhu kamar diketahui bahwa pada dinding vial 57 terbentuk kristal putih kekuningan yang kemudian di cuci dengan heksan dan diperoleh kristal putih mengkilat yang larut baik dalam etil asetat. Senyawa yang diperoleh dilakukan uji tingkat kemurniannya dengan cara dilakukan pengelusian dengan berbagai tingkat kepolaran eluen, dan dilakukan juga pengelusian berulang-ulang terhadap senyawa hasil isolasi, tetap menghasilkan noda tunggal. Selanjutnya juga dilakukan analisis titik leleh, dan diperoleh suhu titik leleh 224-226 oC, maka senyawa ini dapat dikatan murni dengan berat 32.


Masalah: Disini kan dijelaskan bahwa ampas dimaserasi kembali dengan etil asetat selama tiga hari. Yang menjadi masalahnya adalah mengapa ampas batang kecapi tersebut di maserasi dengan menggunakan etil asetat mengapa tidak menggunakan senyawa basa yang lainnya ?? kegunaan dari etil aseta tersebut dalam maserasi pada batang kecapi itu seperti apa ?

Rabu, 17 Oktober 2012

ALKALOID KINA


Kina merupakan alkaloid ditemukan dalam kulit pohon cinchona. Kina telah digunakan untuk mengobati malaria (penyakit berulang yang ditandai dengan menggigil parah dan demam). 
Struktur Kina :
 







Senyawa Kina
Tumbuhan Kina (Chincona sp.) merupakan bahan baku farmasi yang sangat dinilai dan terkenal luas sebagai salah satu jenis tanaman obat-obatan berkhasiat dan sudah lama digunakan sebagai obat anti malaria. Pada struktur kinin terdapat 2 bagian yaitu cincin kinin dan kinolin (lihat stuktur kimia di atas). Pada cincin kinolin terdapat 2 atom C asimetrik sehingga produknya berupa campuran dengan struktur dalam ruang yang berebda. Khasiat tanaman ini, sabagai anti malaria berasal dari senyawa alkaloid kuinina (alkaloid chincona) terutama senyawa kuinina  (C20H24N2O2), kuinidina (isomer dari kuinina), sinkonina (C19H22N2O), dan sinkonidina (isomer dari sinkonina). Hampir keseluruhan bagian tanaman kina (akar, batang, daun, dan kulit) mengandung senyawa alkaloid kiunina tersebut dalam persentase yang berbeda.
Asal Tumbuhan
Meskipun penelitian mengenai endofitik telah telah dimulai sejak lama, tetapi penggunaan mikroba endofit untuk memproduksi senyawa bioaktif masih sedikit. Mikroba endofit diisolasi dari jaringan tanaman dan ditumbuhkan pada medium fermentasi dengan komposisi tertentu. Di dalam medium fermentasi tersebut mikroba endofit menghasilkan senyawa sejenis seperti yang terkandung pada tanaman inang dengan bantuan aktivitas enzim. Mikroba endofitik tumbuh dan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih lambat pada medium buatan daripada medium di dalam tanaman inangnya, oleh karena itu sangat penting untuk merancang  media lokasi maupun pertumbuhannya yang sesuai.
Kina disintesis dari triptofan melalui 16 tahap dengan menggunakan membutuhkan  16 enzim untuk  menghasilkan Kina. Dalam proses sintesis perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Zat induser adalah suatu zat yang memiliki komponen nutrisi yang serupa dengan dengan tanaman inangnya dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa bioaktif sebagai hasil metabolisme sekunder.

Efek Farmakologi
Kulit kina banyak mengandung alkaloid-alkaloid yang berguna untuk obat. Di antara alkaloid tersebut ada dua alkaloid yang sangat penting yaitu kinine untuk penyakit malaria dan kinidine untuk penyakit jantung. Manfaat lain dari kulit kina ini antara lain adalah untuk depuratif, influenza, disentri, diare, dan tonik.
Kina akan menghambat proteolisis hemoglobin dan polimerase heme. Kedua enzim tersebut diperlukan untuk memproduksi pigmen yang dapat membantu mempertahankan hidup plasmodium tersebut. Kina akan menghambatan aktivitas heme polimerase tersebut sehingga terjadi penumpukan substrat yang bersifat sitotoksik yaitu heme. Sehingga menghambat sintesis protein, RNA dan DNA, maka akan mencegah pencernaan hemoglobin oleh parasit dan dengan demikian mengurangi suplai asam amino yang diperlukan untuk kehidupan parasit.

Prose Sintesis Kina
 Upaya untuk mempertahankan kelestarian tanaman obat dan pemanfaatannya, yang seiring dengan perkembangan ilmu bioteknologi dicoba satu cara terbaru dalam memproduksi senyawa alkaloid sinkona dan turunannya dengan  memanfaatkan mikroba endofit yang hidup dalam tanaman tersebut. Mikroba endoifit adalah mikroba yang hidup di dalam tanaman sekurangnya selama periode tertentu dari siklus hidupnya dapat membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya. Meskipun penelitian mengenai endofitik telah telah dimulai sejak lama, tetapi penggunaan mikroba endofit untuk memproduksi senyawa bioaktif masih  sedikit. Mikroba endofit diisolasi dari jaringan tanaman dan ditumbuhkan pada medium fermentasi dengan komposisi tertentu. Di dalam medium fermentasi tersebut mikroba endofit menghasilkan senyawa sejenis seperti yang terkandung pada tanaman inang dengan bantuan aktivitas enzim. Mikroba endofitik tumbuhdan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih lambat pada medium buatan daripada medium di dalam tanaman inangnya, oleh karena itu sangat penting untuk merancang media lokasi maupun pertumbuhannya yang  sesuai.  Kina disintesis dari triptofan melalui 16 tahap dengan menggunakan 16 enzim untuk menghasilkan Kina. Dalam proses sintesis perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Zat induser adalah suatu zat yang memiliki komponen nutrisi yang serupa dengan dengan tanaman inangnya dan dapat menstimulasi pertumbuhan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa bioaktif sebagai hasil metabolisme sekunder.

Masalah: Dalam proses sintesis kina perlu dilakukan penambahan zat induser yang diinokulasikan secara bersama-sama dengan mediumnya. Bagaimana peranan dan pengaruh zat induser tersebut terhadap proses sintesis kina dan contoh salah satu zat induser itu?

Selasa, 09 Oktober 2012

BIOSINTESIS FLAVONOID



 BIOSINTESIS FLAVONOID

 Kalkon merupakan salah satu kelompok flavonoid yang penyebarannya di alam sangat terbatas dan hanya ditemukan pada beberapa golongan tumbuhan dalam jumlah yang sedikit. Di sisi lain, senyawa kalkon ini mempunyai aktivitas biologis yang sangat bermanfaat, antara lain sebagai antioksidan, antiinflamasi dan antibakteri, sehingga perlu upaya untuk mendapatkan senyawa kalkon dengan cara sintesis. Dari beberapa penelitian menyebutkan bahwa senyawa kalkon yang mengandung gugus metilendioksi (-O-CH2-O-) mempunyai aktivitas sebagai antibakteri, sehingga dalam penelitian ini akan dilakukan sintesis senyawa turunan kalkon dengan piperonal dan asetofenon.
Sintesis 3,4-metilendioksikalkon dilakukan melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt antara piperonal dan asetofenon menggunakan katalis NaOH dengan variasi konsentrasi katalis NaOH yang ditambahkan sebesar 40%, 50%, 60%, 70% dan 80%. Hasil diekstraksi menggunakan metilen klorida kemudian pelarut dievaporasi menggunakan rotary evaporator. Tahap selanjutnya dilakukan karakterisasi sifat fisik produk sintesis dan dianalisis strukturnya menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan FT-IR. Setalah itu dilakukan uji aktivitas antibakterinya terhadap bakteri E. coli dan S. aureus.
Senyawa hasil sintesis berbentuk padatan, berwarna kuning dan mempunyai titik leleh 80 – 85 °C. Data UV-Vis menunjukkkan adanya dua puncak yaitu pada λ 264 nm yang merupakan serapan benzoil dan λ 358 nm yang merupakan serapan sinamoil. Data spektrum IR menunjukkan serapan gugus karbonil (C=O) pada bilangan gelombang 1658,7 cm-1, serapan C=C gugus aromatik pada bilangan gelombang 1589,2 cm-1 dan serapan pada bilangan gelombang 2923,9 cm-1 menunjukkan vibrasi Csp3-H dari gugus metilen (CH2). Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa senyawa 3,4-metilendioksikalkon telah terbentuk. Rendemen tertinggi sebesar 72,58% diperoleh pada konsentrasi NaOH 70%. Dari hasil uji antibakteri, zona hambat terbesar terjadi pada konsentrasi 3% yaitu 3 mm terhadap bakteri E.coli dan 2,5 mm terhadap S.aureus.
Bagi tubuh, flavonoid berfungsi sebagai antioksidan sehingga ampuh mencegah sekaligus mengatasi serangan kanker. Mekanisme kerja flavonoid dalam mengatasi kanker dengan menginaktifasi karsinogen, penghambatan siklus sel, dan induksi apoptosis. Sumali Wiryowidagdo, mengingatkan untuk tak terlalu lama ketika merebus sarang semut. Tujuannya agar flavonoid yang dikandung tidak rusak. Kalau dilakukan perebusan pada suhu 90oC hanya boleh 15 menit, ujarnya.

Masalah: saya masih bingung dengan sintesis kalkon dalam kondensasi. Bagaimana proses kondensasi untuk mendapatkan senyawa kalkon pada tumbuhan? Tolong kasih contoh salah satu tumbuhannya dan proses sintesisnya.