ISOLASI, ELUSIDASI STRUKTUR DAN UJI BIOAKTIVITAS ALKALOID DARI AKAR KEMUNING, (Muraya exotica Linn.). RUTACEAE

Transkripsi

1 ISOLASI, ELUSIDASI STRUKTUR DAN UJI BIOAKTIVITAS ALKALOID DARI AKAR KEMUNING, (Muraya exotica Linn.). RUTACEAE Bustanussalam, Titi Parwati dan Partomuan Simanjuntak, Pusat Penelitian BioteknologiLIPI, Jalan Raya Bogor Km, Cibinong, Fakultas Farmasi, Universitas Pancasila, Jalan Srengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta Abstract Isolation and structure elucidation of an alkaloid, a bioactive compound from the roots of the Indonesian medicinal plant Kemuning, Murraya exotica (Rutaceae), including the Brine Shrimp Lethality Test havr been carried out. The bioactivity test using Artemia salina, isolation and purification of the ethylacetate extract performed by column chromatography gave yellow crystals. Based on ultraviolet, infrared, nuclear magnetic resonance ( & CNMR) and gas chromatographymass spectra the isolated bioactive compound is an indole alkaloid typical to yuehchukene. Key words : Kemuning, Murraya exotica, Rutaceae, Indonesian Medicinal Plant, Brine Shrimp Lethality Test I. Pendahuluan Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang kaya akan sumber daya alami tumbuhtumbuhan. spesies tumbuhan yang tersebar di seluruh Nusantara Indonesia diperkirakan sekitar. jenis dan lebih kurang spesies telah terpakai sebagai obat tradisional. Tetapi dari sejumlah tumbuhan tersebut, masih banyak yang belum diteliti khususnya dalam pencarian senyawa baru. al ini penting dilakukan karena masih adanya potensi yang sangat besar, namun belum didayagunakan secara optimal sebagai dasar pemanfaatan tumbuhan obat tradisional Indonesia yang efektif, murah dan dapat terjangkau oleh masyarakat luas. Isolasi dan elusidasi struktur kimia terhadap salah satu kandungan senyawa kimia dari tumbuhan Kemuning (Murraya paniculata) telah dilakukan karena memiliki aktivitas sebagai antiimplantasi (dapat menggugurkan janin) pada tikus sebesar mg/kg bobot badan pada hari kelima. Di Indonesia secara tradisional, bagian daun dari tumbuhan Kemuning ini banyak digunakan sebagai penghalus kulit, obat haid yang tidak teratur, sedangkan kulit batangnya dipakai sebagai anastetik lokal. Tumbuhan Kemuning tersebar luas di daerah subtropik Asia Timur, dimana sebagai pusat distribusinya adalah China bagian Utara. Tumbuhan ini biasanya dimanfaatkan sebagai tanaman hias di pekarangan dan dikenal dengan nama Jiu Li Xiang. Sedangkan di Indonesia umumnya tumbuhan ini dibudidayakan untuk diambil bunganya yang harum dan tersebar di pulau Jawa walaupun tidak secara besarbesaran. Tumbuhan Kemuning dapat dibedakan menjadi dua karena bentuk daunnya, yaitu kemuning yang berdaun kecil disebut dengan nama Murraya exotica Linn, sedangkan yang berdaun besar disebut sebagai Murraya paniculata (L.). Kandungan alkaloid dalam bidang farmasi merupakan salah satu komponen penting dari suatu tumbuhan, maka dilakukan penelitian terhadap adanya alkaloid di dalam akar Kemuning berdasarkan panduan uji biologi terhadap larva udang Artemia salina dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Kong dkk. melaporkan bahwa mereka telah berhasil mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa bioaktif alkaloid dari Murraya paniculata yang dinamakan sebagai Yuehchukene yaitu suatu senyawa alkaloid tipe indol dengan nama α( indolil),α,βtrimetilβ,,,βtetrahidroindano[,b]indol. ' N ' N ' Gambar. Struktur Kimia alkaloid hasil isolasi dari Murraya paniculata. II. Metode Penelitian Bahan Simplisia penelitian yang digunakan adalah akar tumbuhan Kemuning yang

2 dikumpulkan dari daerah Sukabumi, Jawa Barat sebanyak g dan identifikasi dilakukan di erbarium Bogoriensis, Puslit BiologiLIPI Bogor dengan nama Murraya exotica Linn. dan spesimennya disimpan di erbarium tersebut. Pelarut seperti etanol, nheksan, etilasetat, n butanol adalah pelarut yang mempunyai kualitas teknis. Pereaksi yang digunakan seperti cerium sulfat, asam sulfat pekat, dan Dragendorff yang berderajat p.a (pro analisis). Artemia salina dengan merk Sanders Brine Shrimp eggs (USA) yang diperoleh dari pedagang ikan hias. Alat Perangkat alat ekstraksi, KLT (silica gel GF), kromatografi kolom, spektrofotometer ultra lembayung (Shimadzu UV), spektrometer infra merah (FTIR Perkin Elmer PC), Kromatografi gasselektif massa (GCMS ewlett Packard series II) dan spektrometer resonansi magnet inti (Variant Inova T Mz). III. Cara Kerja. Ekstraksi dan Isolasi Serbuk kering akar Kemuning direfluks dengan pelarut etanol sebanyak x, l pada suhu o C, masingmasing selama jam. Ekstrak yang keempat menunjukkan bahwa uji kromatografi lapis tipis (KLT) tidak memberikan bercak yang menunjukkan bahwa proses ekstraksi telah selesai. asil ekstraksi kemudian disaring dalam keadaan panas, diuapkan pada penguap berpusing sampai membentuk ekstrak kasar. Ekstrak etanol yang diperoleh dilakukan partisi dengan pelarut airetilasetat = : sebanyak kali. Selanjutnya lapisan air dipartisi kembali dengan nbutanol sebanyak kali, dan masingmasing hasil partisi (lapisan etilasetat, nbutanol dan air) diuapkan pada penguap berpusing hingga membentuk ekstrak kasar. Terhadap ketiga ekstrak dilakukan uji aktivitas biologi, Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) dengan menggunakan larva Artemia salina Leach pada konsentrasi ; ; dan ppm. asil yang menunjukkan toksisitas yang paling tinggi selanjutnya difraksionasi dengan kromatografi kolom.. Uji Aktivitas dengan Brine Shrimp Lethality Test Uji aktivitas dari ekstrak kasar hingga senyawa murni dilakukan berdasarkan uji aktivitas BSLT menurut daftar pustaka,.. Fraksinasi Ekstrak Etilasetat dengan Kromatografi Kolom Dari ekstrak yang paling aktif yaitu ekstrak etilasetat dilakukan kromatografi kolom dengan menggunakan sistem pelarut nheksan etilasetat secara gradien = : hingga :, dan terakhir etilasetat. asil fraksionasi (memberikan fraksi) diuji kembali secara biologi dengan uji BSLT untuk melihat fraksi yang lebih aktif. Dari hasil uji biologi diperoleh bahwa fraksi VII memberikan efek yang paling tinggi, dan pemurnian dilakukan dengan kromatografi kolom dengan sistem pelarut nheksanetilasetatdiklorometan = : : secara isokratik hingga diperoleh serbuk berwarna kuning yang disebut sebagai senyawa isolat murni.. Pengambilan Data Spektroskopi Pengambilan data spektra spektroskopi seperti ultralembayung dilakukan untuk mengetahui gugus kromofor yang terdapat pada senyawa isolat. Spektra inframerah untuk mengetahui gugusgugus fungsi, resonansi magnetik inti (proton, karbon dan ATP = Attached Test Proton) untuk mengetahui jumlah proton dan karbon, sedangkan Kromatografi gasselektif massa untuk menentukan bobot molekul senyawa isolat. Secara keseluruhan skema prosedur penelitian isolasi senyawa bioaktif dari tumbuhan Kemuning dapat dilihat pada Gambar. IV. asil dan Pembahasan. Uji Aktivitas Ekstrak dengan BSLT Berdasarkan uji aktivitas terhadap semua ekstrak (air, nbutanol dan etilasetat) diperoleh bahwa ekstrak etilasetat mempunyai aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak lainnya yaitu sebesar, ppm. asil kromatografi kolom untuk ekstrak etilasetat memberikan fraksi, dan fraksi VII menunjukkan aktivitas yang paling tinggi yaitu sebesar, ppm. Kemudian fraksi VII dianalisis secara kromatografi kolom kembali untuk pemurnian senyawa dan memberikan senyawa isolat murni (fraksi VII) yang mempunyai daya toksik sebesar, ppm. asil uji bioaktivitas BSLT untuk semua ekstrak (air, nbuo, etilasetat), hasil fraksinasi dan senyawa isolat (fraksi VII) dapat dilihat pada Tabel, dan. Isolat murni A yang berupa serbuk kuning dengan pereaksi Dragendorff memberikan reaksi positif berwarna merah jingga yang karakteristik untuk senyawa alkaloida.. Penentuan Struktur Kimia Isolat Murni Pengambilan data spektra ultralembayung menunjukkan panjang gelombang maksimum pada λ = nm yang karakteristik untuk cincin furan, sedangkan spektra inframerah memberikan puncakpuncak serapan pada bilangan gelombang cm yang

3 menunjukkan adanya gugus N;, cm (CC ) dan (C ); cm (=C) cm (aromatik); dan cm yang karakteristik untuk gugus karbonil dari suatu aldehid. Gambar. Spektra RMI proton untuk senyawa hasil isolasi dari Murraya exotica Dari data spektra spektrometri massa diketahui bahwa senyawa isolat mempunyai bobot molekul sebesar dan dengan asumsi bahwa struktur kimia mengandung unsurunsur C,, O dan N, maka jumlah atom yang terikat pada atom N dapat dihitung sebagai N = ( x ) ( x ) (x) / = buah (yang masingmasing atom N mengikat atom ). Spektra massa (GCMS) untuk senyawa isolat dapat dilihat pada Gambar. Gambar. Spektra RMI proton untuk senyawa hasil isolasi dari Murraya exotica Penyidikan terhadap spektra RMI proton ( NMR, CDCl, Mz) memberikan pergeseran kimia pada daerah medan magnet rendah (low field) hingga ke medan magnet tinggi (high field). asil ini menunjukkan bahwa struktur kimia isolat murni mempunyai gugusgugus metil pada δ, (s);, (s); dan, (s) ppm. Sedangkan adanya cincin benzen dapat diketahui dengan munculnya spektra pada daerah medan rendah pada δ, ~, ppm. Penyidikan sinyal pada δ, (s) menunjukkan adanya gugus aldehid (RMI karbon pada δc, ppm) yang tidak terdapat pada senyawa yuehchukene. Penyidikan spektra pada RMI karbon dan berdasarkan analisis ATP (attached proton test) menunjukkan bahwa terdapat sinyal karbon (yuehchukene mempunyai atom karbon) yang terdiri dari sinyal untuk karbon kwarterner (C), karbon metin (C), satu karbon metilen (C ), tiga sinyal untuk karbon metil (C ) dan satu sinyal karbonil dari suatu aldehid. Perbandingan data ini dengan RMI karbon karbon yuehchukene diperoleh bahwa terdapat beberapa perbedaan pergeseran kimia yang sangat besar yaitu pada atom C ; C ; C ; C; dan C. asil ini menunjukkan bahwa senyawa isolat mempunyai ikatan rangkap dua pada C dan C; hilangnya ikatan rangkap dua pada C dan C ; C dan C yang mempunyai gugus metil pada C. Spektrum RMI proton dan karbon dapat dilihat pada Gambar dan, dan pergeseran kimia RMI proton dan karbon untuk senyawa isolat dapat dilihat pada Tabel. C C C Gambar. Spektra massa molekul (GCMS) untuk senyawa hasil isolasi dari Murraya exotica Sehingga berdasarkan perhitungan analisis unsur tersebut, maka diperoleh struktur parsial senyawa isolat sebagai berikut Dengan membuat rangkaian berdasarkan data diatas dan interpretasi datadata spectra UV, IM, RMI (proton dan karbon) dan spectra massa, maka senyawa yang diperoleh dapat dipostulasikan sebagai suatu senyawa alkaloid indol yang tipikal dengan senyawa yuehchukene hasil isolasi dari Muraya paniculata,. X X X ' N C CO ' OC ' N X X ' C N C X X X Gambar. Postulasi struktur kimia alkaloid hasil isolasi dari akar kemuning (Murraya exotica)

4 Tabel. Data pergeseran kimia RMI (proton dan karbon) untuk senyawa isolat No atom RMI proton *) RMI karbon *) RMI karbon **) N, (s), (d),, (s),, (s),, (d, J =, z), (d),, (d, J =, z), (d),, (s),, (m);, (m), (t),, (t, br), (d),, (m), (d),, (dd, J=; z), (d),, (dd, J=; z), (d),, (d, J= z), (d),, (d, br), (d),, (m), (d),, (s),, (s), (d),, (s),, (s),, (s), (d),, (s),, (s),, (s),, (s), N C, (s), (q), C, (s), (q), C, (s), (q), CO, (s), (s) *) : Diukur pada RMI Mz,CDCl untuk proton ( Mz, CDCl untuk karbon) **): Lit. Kong et al, (diukur pada RMI Mz) Tabel. asil uji aktivitas (LC ) dengan BSLT untuk semua ekstrak Jenis ekstrak Konsen Ekst.EtO Ekst. EA Eks. nbuo Ekstrak air morta Litas,,,,,,,,,,,, LC,,,, Tabel. asil uji aktivitas (LC ) dengan BSLT untuk semua fraksi hasil kromatografi kolom ekstrak etilasetat Jenis fraksi Konsen Fraksi I Fraksi II Fraksi III morta Litas,,,,,,,,, Fraksi IV, LC,,, Fraksi V Fraksi VI Fraksi VII Fraksi VIII Fraksi IX Fraksi X,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Tabel. asil uji aktivitas (LC ) dengan BSLT untuk semua fraksi hasil kromatografi kolom pada fraksi VII. Jenis ekstrak Konsentrasi mortalit,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, LC,,,,,,,,, VII. Kesimpulan. Salah satu senyawa hasil isolasi dari tumbuhan Kemuning, Murraya exotica adalah senyawa alkaloid indol yang berbeda dengan senyawa hasil isolasi oleh Kong dkk. dari Murraya paniculata (Kong, ). VIII. Saran Perlu penelitian lanjutan untuk memastikan struktur kimia dengan pengambilan data spektra RMI dimensi seperti COSY, C COSY, COLOC, MBC untuk

5 mengetahui korelasi antara proton dengan proton, proton dengan karbon. IX. Ucapan Terima kasih Ucapan terima kasih disampaikan kepada Bapak Dr..Broto Kardono atas pengambilan data spektra Resonansi Magnet Inti (proton dan karbon). X. Daftar Pustaka. Kong, Y.C., K.F. Cheng, R.C. Combie and G. Waterman. Yuehchukene: A Novel Indole Alkaloid With Antiimplantation Activity, J. Chem. Soc. Commun., hal.. eyne, K., Tumbuhan Berguna Indonesia, jilid II, Badan Litbang Kehutanan, Jakarta,, hal.. Kong, Y.C., et al. Yuehchukene, A Novel Antiimplantation Indole Alkaloid from Murraya paniculata, Planta Medica,, hal.. Meyer, B.N., and J.E. Putnam. Brine Shrimp : A Convinient General Bioassay for Active Compound Constituents, Planta Medica,,, hal.. Simanjuntak, P., dan T. Parwati. Daya Toksis Beberapa Tumbuhan Obat Tradisional Indonesia Asal Nusa Tenggara Barat, Jurnal Biologi Indonesia,, vol., no, hal. Ekstrak etanol (, g;,) *) *) Dihitung berdasarkan bobot kering kg simplisia Partisi dengan campuran pelarut Etilasetatair = : Ekstrak nbuo (,g;,) Lapisan air Ekstrak etilasetat (,g;,) Partisi dengan nbuo Ekstrak air (,g;,) Kr.kolom (SiO, nheks.ea = : ~ :, EA Uji BSLT Fr. I (,g) Fr. II (,g) Fr. III (,g) Fr IV (,g) Fr V (,g) Fr VI (,g) Fr VII (,g) Fr VIII (,g) Fr IX (,g) Fr X (,g) Uji BSLT Kr.kolom (SiO, nheks.eac Cl = : : Isolat murni A ( mg,,) Elusidasi struktur kimia (UL. IM. RMI (proton,karbon, ATP dan KGSM) Gambar. Skema Alir Kerja Isolasi Senyawa Bioaktif Alkaloid dari Tumbuhan Murraya exotica Linn (Rutaceae)