Metabolit Sekunder Dari Salah Satu Tumbuhan Obat Indonesia : Daun Desmodium triquetrum Linn. (Fabaceae)

Transkripsi

1 Metabolit Sekunder Dari Salah Satu Tumbuhan Obat Indonesia : Daun Desmodium triquetrum Linn. (Fabaceae) SKRIPSI Elvira Hermawati PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009

2 Metabolit Sekunder Dari Salah Satu Tumbuhan Obat Indonesia : Daun Desmodium triquetrum Linn. (Fabaceae) (Secondary Metabolites From One of The Indonesian Medicinal Plants : Leaves of Desmodium triquetrum Linn. (Fabaceae) ) Elvira Hermawati PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009

3 Abstract Desmodium (Fabaceae) is known as one of plant genus which is used as a component in traditional medicines to cure diuretic, hemorrhoids and cough. Moreover, it is also applied as tonicum, antiinflammation, and antimicrobial. This genus distributes over Indonesia islands. One of the species, namely Desmodium triquetrum Linn., is locally known as daun duduk and has not been examined for its secondary metabolites. The preliminary assay of the methanol extract of D. triquetrum on tyrosine kinase inhibitory assay showed high activity with % inhibition was 47,66 % (extract I) and 59,4 % (extract II) (100 µg/ml). While, the cytotoxicity of the same extract againts murine leukemia P-388 cells also gave high activity with IC 50 6,5 µg/ml (extract II). The isolation of secondary metabolites of both extracts was conducted by using various kinds of chromatography techniques, including vacuum liquid chromatography, radial chromatography, and gravity chormatography (sephadex LH-20). Three compounds, namely epicathecin (59), kaempferol (33) and p-hydroxy benzoic acid (58) have been obtained from the methanol extracts. The structures of those compounds were determined based on spectroscopic data including 1 H NMR and 13 C NMR. One of the compounds, p-hydroxy benzoic acid (58) has been examined on tyrosine kinase inhibitor assay but showed negative result. iii

4 Abstrak Genus Desmodium (Fabaceae) dikenal sebagai salah satu genus tumbuhan yang dimanfaatkan sebagai bahan obat tradisional untuk mengobati diuretika, wasir, batuk, serta sebagai tonikum, antiinflamasi, dan antimikroba. Genus ini tersebar di seluruh kepulauan Indonesia. Salah satu spesies dari Desmodium, yaitu Desmodium triquetrum Linn., dikenal dengan nama lokal daun duduk dan belum pernah diteliti kandungan metabolit sekundernya. Pengujian ekstrak metanol dari daun D. Triquetrum terhadap uji inhibitor tirosin kinase memberikan aktivitas yang tinggi dengan nilai persen inhibisi yaitu 47,66 % (ekstrak I) dan 59,4 % (ekstrak II) (100µg/mL). Sementara itu, ekstrak yang sama diuji pula terhadap sel murin leukemia P-388 dan memperlihatkan sitotoksisitas yang tinggi dengan nilai IC 50 6,5µg/mL (ekstrak II). Isolasi metabolit sekunder dari kedua ekstrak tersebut dilakukan dengan menggunakan berbagai teknik kromatografi yang meliputi kromatografi vakum cair, kromatografi radial, dan kromatografi gravitasi menggunakan sephadex LH-20. Tiga senyawa yaitu epikatekin (59), kaempferol (33) dan asam p-hidroksi benzoat (58) telah diperoleh dari ekstrak metanol tersebut. Struktur ketiga senyawa ditentukan berdasarkan data spektroskopi yaitu 1 H NMR dan 13 C NMR. Salah satu senyawa hasil isolasi yaitu p-hidroksi benzoat (58) telah diuji terhadap inhibitor tirosin kinasenamun memperlihatkan hasil yang negatif. iv

5 Ku persembahkan untuk Mama dan Papa yang selalu memberiku semangat v

6 Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung Menerangkan bahwa Skripsi yang disusun oleh: Nama : Elvira Hermawati NIM : telah disetujui sebagai persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Kimia Bandung, Juni 2009 Pembimbing Dr. Lia Dewi Juliawaty NIP vi

7 Ucapan Terimakasih Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas karunia dan kehendak-nya penulis bisa menyelesaikan skripsi ini. Shalawat serta salam semoga tetap tercurah kepada junjungan kita Nabi Besar Muhamad SAW. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan Terima kasih yang sebesar besarnya kepada Dr. Lia Dewi Juliawaty selaku dosen pembimbing yang selalu sabar membimbing penulis sampai akhirnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Selain itu ucapan terima kasih disampaikan kepada dosen-dosen di KOBA, Prof. Dr. Euis Holisotan Hakim, Prof. Dr. Sjamsul Arifin Achmad, Dr.rer.nat. Didin Mujahidin, Drs. Lukman Makmur, dan Dr. Yana Maolana Syah yang selalu memberikan masukan pada penulis, serta Kaoru Takatori, Ph.D dari Meiji Pharmaceutical University atas bantuan uji inhibitor tirosin kinase dan pengukuran NMR. Selain itu penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Mama dan Papa yang selama ini tidak pernah lupa mendoakan penulis. 2. Mbak Dian dan Sabila yang selalu memberi semangat. 3. Teman-teman kos: Della, Stella, Teh Tantin, Guvi, nene dan Erna. 4. Aditya yang selalu menyemangati penulis dan siap membantu ketika penulis menghadapi masalah. 5. Sahabat di kimia organik: Dwita, Mayang, dan Azis yang selalu menyemangati untuk berjuang bersama. 6. Sahabatku Rani, Rizky, Puto, Nia, Mia, Nisa, Dedi, Awi, Wiwit, Sari, suganda dan teman-teman 2005 yang merupakan kelompok belajar selama penulis menjalani kuliah. 7. Senior-seniorku di Lab KOBA Pak Iqbal, Pak Andri, Bu Fera, Bu Eliza, Pak Johnson, Pak Ucok, Bu Eti, Bu Lusi, Bu Farah, Bu Mul, Bu Endang, Kak Nizar, Kak Dikhi, Teh Intan, Teh Astri, Teh Iis, Teh Maria, Pak Haryoto, Bu Laurent, Bu Yuli, Kak Harits dan Bu Susan. Semoga Allah SWT. membalas setiap kebaikan dengan kebaikan yang berlipat ganda. Bandung, Juni 2009 Penulis vii

8 Daftar Isi Abstract... iii Abstrak... iv Ucapan Terimakasih... vii Daftar Isi... viii Daftar Tabel... xi Daftar Gambar... xii 1 Pendahuluan Latar Belakang Rumusan Masalah Lingkup Kajian Tujuan penelitian Metodologi Penelitian Tinjauan Pustaka Tinjauan Umum Famili Fabaceae Genus Desmodium Spesies Desmodium triquetrum Tinjauan Kimia Flavonoid a) Senyawa isoflavonoid sederhana b) Isoflavanon terglukosidasi c) Isoflavon terisoprenilasi (C-8) d) Isoflavanon terisoprenilasi (C-6) viii

9 e) Isoflavonoid tergeranilasi f) Pterokarpan g) Kumaronokromon h) Flavonoid sederhana i) Flavonoid terisoprenilasi j) Flavon tersubtitusi gula Alkaloid k) Alkaloid indol l) Alkaloid fenetilamin m) Alkaloid turunan tetrahidroisokuinolin Uji Inhibitor Tirosin Kinase dan Sel Murin Leukimia P Percobaan dan Hasil Pengumpulan dan Persiapan sampel Bahan dan Alat yang Digunakan Ekstraksi dan Isolasi Ekstraksi Isolasi Data Spektroskopi Senyawa Asam p-hidroksi Benzoat (58) Senyawa Epikatekin (59) Senyawa Kaempferol (33) Data Bioaktivitas Pembahasan Senyawa Asam p-hidroksi Benzoat (58) Senyawa Epikatekin (59) Senyawa Kaempferol (33) Hubungan Biogenesis Senyawa yang Telah Berhasil Diisolasi Bioaktivitas Senyawa-Senyawa Hasil Isolasi ix

10 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran Daftar pustaka x

11 Daftar Tabel Tabel 3.1 Hasil uji aktivitas aktivitas ekstrak metanol (I) dan (II) serta Tabel 4.1 Tabel 1 H dan 13 C NMR Senyawa Asam p-hidroksi Benzoat (58) hasil isolasi dan dari literatur Tabel 4.2 Tabel 1 H dan 13 C NMR senyawa epikatekin (59) hasil isolasi dan dari literatur Tabel 4.3 Tabel 1 H NMR senyawa kaempferol (33) hasil isolasi dan dari literatur xi

12 Daftar Gambar Gambar 2.1 Bunga subfamili Papilionoideae... 5 Gambar 2.2 Bunga subfamili Caesalpiniodeae... 6 Gambar 2.3 Bunga subfamili Mimosoideae... 6 Gambar 2.4 Peta penyebaran Desmodium heterophyllum di Indonesia... 7 Gambar 2.5 Peta penyebaran Desmodium velutinum di India dan Afrika... 7 Gambar 2.6 Bagian daun (a), bunga (b), dan polong (c) dari Desmodium gangeticum... 7 Gambar 2.7 Bagian daun (a), bunga (b) dan polong (c) Desmodium motorium... 8 Gambar 2.8 Tumbuhan Desmodium triquetrum... 9 Gambar 2.9 Daun Desmodium triquetrum... 9 Gambar 2.10 Kerangka flavonoid Flavonoid (a); Isoflavonoid (b); Neoflavonoid (c) Gambar 2.11 Struktur 2-fenilkroman Gambar 2.12 Beberapa jenis flavonoid Gambar 2.13 Hubungan biosintesis senyawa flavonoid Gambar 2.14 Senyawa isoflavonoid sederhana Gambar 2.15 Senyawa turunan isoflavanon 7-O-glikosida Gambar 2.16 Senyawa turunan isoflavanon terisoprenilasi di C Gambar 2.17 Senyawa turunan isoflavanon terisoprenilasi di C Gambar 2.18 Senyawa turunan isoflavanon tergeranilasi Gambar 2.19 Senyawa turunan pterokarpan Gambar 2.20 Senyawa turunan kumaronokromon Gambar 2.21 Senyawa turunan flavonon Gambar 2.22 Senyawa turunan flavonon terisoprenilasi Gambar 2.23 Senyawa turunan flavonon tersubtitusi gula Gambar 2.24 Biosintesis alkaloid tetrahidroisokuinolin dari asam amino tirosin xii

13 Gambar 2.25 Biosintesis alkaloid turunan indol dari asam amino triptopan Gambar 2.26 Senyawa alkaloid turunan indol dari genus Desmodium Gambar 2.27 Senyawa alkaloid turunan β-fenetilamin dari genus Desmodium Gambar 2.28 Senyawa alkaloid turunan tetrahidroisokuinolin dari genus Desmodium Gambar 3.1Kromatogram hasil fraksinasi dengan kromatografi vakum cair Gambar 3.2 Kromatogram hasil pemisahan fraksi B Gambar 3.3 Uji kemurnian senyawa asam p-hidroksi benzoat (58) Gambar 3.4 Kromatogram fraksi B hasil kromatografi radial Gambar 3.5 Kromatogram fraksi B hasil kromatografi gravitasi sephadex LH Gambar 3.6 Uji kemurnian senyawa kaempferol (33) Gambar 3.7 Skema kerja isolasi senyawa asam p-hidroksi benzoat (58) dan senyawa kaempferol (33) Gambar 3.8 Kromatogram hasil kromatografi vakum cair Gambar 3.9 Kromatogram fraksi C C D.1-14 hasil kromatografi vakum cair Gambar 3.10 Kromatogram fraksi C C D hasil kromatografi radial Gambar 3.11 Kromatogram hasil pemisahan fraksi C C D hasil kromatografi gravitasi sephadex LH Gambar 3.12 Uji kemurnian senyawa epikatekin (59) Gambar 3.13 Kromatogram fraksi B B" hasil kromatografi vakum cair Gambar 3.14 Kromatogram fraksi BB hasil kromatografi gravitasi sephadex LH Gambar 3.15 Uji kemurnian senyawa kaempferol (33) Gambar 3.16 Diagram kerja isolasi senyawa epikatekin (59) dan senyawa kaempferol (33) 34 Gambar 4.1 Spektrum 13 C NMR dari asam p-hidroksi benzoat (58) (Aseton-d 6, 125 MHz) 37 Gambar 4.2 Spektrum 1 H NMR dari asam p-hidroksi benzoat (58) (Aseton-d 6, 300 MHz). 38 Gambar 4.3 Struktur senyawa asam p-hidroksi benzoat (58) Gambar 4.4 Spektrum DEPT 135, DEPT 90, 13 C NMR broad band decoupling senyawa epikatekin (59) (aseton-d 6, 100 MHz) Gambar 4.5 Spektrum DEPT 135, DEPT 90, 13 C NMR broad band decoupling senyawa epikatekin (59) (perbesaran 1) xiii

14 Gambar 4.6 Spektrum DEPT 135, DEPT 90, 13 C NMR broad band decoupling senyawa epikatekin (59) (perbesaran 2) Gambar 4.7 Unit penyusun senyawa epikatekin (59) Gambar 4.8 Spektrum 1 H NMR senyawa epikatekin (59) (aseton-d 6, 300 MHz) Gambar 4.9 Struktur senyawa epikatekin (59) Gambar 4.10 Spektrum 1 H NMR dari senyawa kaempferol (33) (aseton-d MHz) Gambar 4.11 Unit penyususn senyawa kaempferol (33) Gambar 4.12 Struktur senyawa kaempferol (33) Gambar 4.13 Hubungan biogenesis senyawa hasil isolasi xiv