ISOLASI MINYAK ATSIRI TEMU HITAM (Curcuma aeruginosa Roxb.) DENGAN METODE DESTILASI AIR DAN DESTILASI UAP SERTA ANALISIS KOMPONEN SECARA GC-MS

Transkripsi

1 ISOLASI MINYAK ATSIRI TEMU HITAM (Curcuma aeruginosa Roxb.) DENGAN METODE DESTILASI AIR DAN DESTILASI UAP SERTA ANALISIS KOMPONEN SECARA GC-MS SKRIPSI OLEH: Ratna Mandasari NIM PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 Isolasi Minyak Atsiri Temu Hitam (Curcuma Aeruginosa Roxb.) Dengan Metode Destilasi Air Dan Destilasi Uap Serta Analisis Komponen Secara Gc-Ms SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi OLEH: RATNA MANDASARI NIM PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 PENGESAHAN BAHAN SKRIPSI ISOLASI MINYAK ATSIRI TEMU HITAM (Curcuma aeruginosa Roxb.) DENGAN METODE DESTILASI AIR DAN DESTILASI UAP SERTA ANALISIS KOMPONEN SECARA GC-MS OLEH: RATNA MANDASARI NIM Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Fakultas Farmasi Pada tanggal : Januari 2014 Pembimbing I, Panitia Penguji, Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt. Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt. NIP NIP Pembimbing II, Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt. NIP Drs. Syahrial Yoenoes, S.U., Apt. NIP Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt. NIP Dra. Herawaty Ginting, M.Si., Apt. NIP Medan, Januari 2014 Fakultas Farmasi Dekan, Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. NIP

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul Isolasi Minyak Atsiri Temu Hitam (Curcuma aeruginosa Roxb.) SenganMetode Destilasi Air Dan Destilasi Uap serta Analisis Komponen secara GC-MS untuk memenuhi syarat dalam mencapai gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengkarakterisasi simplisia, mengisolasi dan menganalisis komponen minyak atsiri yang diperoleh dari rimpang temu hitam ( Curcuma aeruginosa Roxb.) secara GC-MS. Pada kesempatan ini rasa terima kasih yang tulus penulis sampaikan atas bimbingan, petunjuk, pemberian fasilitas serta saran dan bantuan lainnya, sebelum dan selama penelitian juga disampaikan kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi yang telah mensyahkan dan memberikan pengarahan dalam penyusunan skripsi ini. 2. Bapak Drs. Panal Sitorus M.Si., Apt., dan Drs. Syahrial Yoenoes, SU., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dengan penuh kesabaran selama penelitian hingga selesainya skripsi ini. 3. Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt., Bapak Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt., dan ibu Dra. Herawaty Ginting, M.Si., Apt., selaku penguji yang telah menguji dan memberikan masukan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini. iv

5 4. Ibu Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt., selaku dosen wali yang selama ini telah banyak membina dan membimbing penulis selama masa pendidikan. Pada kesempatan ini pula penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang tak terhingga kepada ayahanda Wagiman Suwarjo, SP dan ibunda Nuraida, serta suami dan anak tersayang yang telah dengan penuh kesabaran dan kasih sayang selalu memberi dorongan, bimbingan, nasehat serta do a. Semoga skripsi ini dapat menjadi sumbangan yang berarti bagi ilmu pengetahuan khususnya pada ilmu farmasi. Penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Medan, Januari 2014 Penulis Ratna Mandasari NIM v

6 Isolasi Minyak Atsiri Temu Hitam (Curcuma aeruginosa Roxb.) Dengan Metode Destilasi Air Dan destilasi Uap Serta Analisis Komponen Secara GC-MS Abstrak Minyak atsiri merupakan minyak menguap dengan komposisi yang berbeda-beda sesuai sumber penghasilnya. Salah satu tumbuhan penghasil minyak atsiri dan telah lama dipergunakan oleh masyarakat Indonesia sebagai tumbuhan berkhasiat obat adalah temu hitam (Curcuma aeruginosa Roxb.) Penetapan kadar minyak atsiri dilakukan dengan menggunakan alat Stahl dan isolasi dilakukan dengan cara destilasi air dan destilasi uap. Komponen minyak atsiri dianalisis dengan Kromatografi Gas-Spektrofotometri Massa (GC-MS) Hasil karakterisasi simplisia temu hitam diperoleh kadar air 8,63%; kadar sari larut air 20,42%; kadar sari larut etanol 3,72%; kadar abu total 5,67%; kadar abu tidak larut asam 0,44%; penetapan kadar dengan alat Stahl diperoleh kadar minyak atsiri temu hitam sebesar 1,09% v/b. Hasil penetapan indeks bias dengan destilasi air diperoleh sebesar 1,4880 dan bobot jenis diperoleh sebesar 0,9627. Hasil penetapan indeks bias dengan destilasi uap diperoleh sebesar 1,4880 dan bobot jenis diperoleh sebesar 0,9630. Hasil analisis GC-MS minyak atsiri dari simplisia temu hitam (Curcuma aeruginosa Roxb.) yang diperoleh dengan destilasi air menunjukkan 9 komponen dengan 5 komponen yang memiliki konsentrasi tinggi yaitu curzerenone (34,35%), iso-velleral (12,39%), eucalyptol (5,96%), germacrone (4,08%), camphor (2,42%). Hasil analisis GC-MS simplisia temu hitam yang diperoleh dengan destilasi uap menunjukkan 25 komponen dengan 5 komponen yang memiliki konsentrasi tinggi yaitu curzerenone (33,96%), eucalyptol (11,99%), β-elemen (8,76%), furanodiene (7,60%), curcumenol (7,23%). Kata kunci : Minyak atsiri, temu hitam, GC-MS. vi

7 Isolation of Volatile Oil From Curcuma aeruginosa Roxb. Rhizome By Water Distillation And SteamDistillation And Analyses of Components By GC-MS Abstract Volatile oil which is also called essential oil has different composition according to the producing source. One of the essential oil-producing plants and has been used for a long time in Indonesia as a medicine is temu hitam (Curcuma aeruginosa Roxb.). The quantitative determination of volatile oil was accomplished by Stahl apparatus and the isolation of volatile oil was accomplished by water distillation and steam distillation.the components of volatile oil were analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The result of simplex characterization of Curcuma aeruginosa Roxb. rhizome gave water content 8.63%, water soluble extract content 20.42%, ethanol soluble extract content 3.72%, total ash content 5.67%, acid insoluble ash content 0.44%, the volatile oil content of Curcuma aeruginosa Roxb. rhizome 1.09% v/b. The refractive index of volatile oil isolated by water distillation is and the specific gravity was The refractive index by steam distillation was and the specific gravity was The results of Gas Chromatography- Mass Spectrometry (GC-MS) analyses of the volatile oil from Curcuma aeruginosa Roxb. rhizome by water distillation gave 9 compounds wth 5 main components such as curzerenone (34.35%), iso-velleral (12.39%), eucalyptol (5.96%), germacrone (4.08%), camphor (2.42%). The results of Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) analyses of the volatile oil from Curcuma aeruginosa Roxb by steam distillation gave 25 compounds wth 5 main components such as curzerenone (33.96%), eucalyptol (11.99%), β-elemen (8.76%), furanodiene (7.60%), curcumenol (7.23%). Key words: volatile oil, Curcuma aeruginosa Roxb., GC-MS. vii

8 DAFTAR ISI Halaman JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i iii iv vi vii viii xii xiii xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Hipotesis Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Uraian Tumbuhan Sistematika tumbuhan Nama lain Tempat tumbuh dan morfologi tumbuhan Kandungan kimia tumbuhan Manfaat tumbuhan... 5 viii

9 2.2 Minyak Atsiri Keberadaan minyak atsiri pada tumbuhan Komposisi kimia minyak atsiri Sifat fisikokimia minyak atsiri Sifat fisika minyak atsiri Sifat kimia minyak atsiri Cara Isolasi Minyak Atsiri Metode penyulingan Metode pengepresan Ekstraksi dangan pelarut menguap Ekstraksi dangan lemak padat Ecuelle Analisa Komponen Minyak Atsiri Kromatografi Gas Gas pembawa Sistem injeksi Kolom Fase diam Suhu Detektor Spektrometri Massa (MS) BAB III METODE PENELITIAN Alat alat Bahan bahan ix

10 3.3 Penyiapan Sampel Pengambilan sampel Identifikasi tumbuhan Pembuatan simplisia Pemeriksaan Karakteristik Simplisia Pemeriksaan makroskopik simplisia Pemeriksaan mikroskopik serbuk simplisia Penetapan kadar air Penetapan kadar sari larut dalam air Penetapan kadar sari larut dalam etanol Penetapan kadar abu total Penetapan kadar abu yang tidak larut dalam asam Penetapan kadar minyak atsiri Isolasi Minyak Atsiri Identifikasi Minyak Atsiri Penetapan parameter fisika Penentuan indeks bias Penentuan bobot jenis Analisis komponen minyak atsiri BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi Tanaman Hasil Karakteristik Simplisia Temu Hitam Pemeriksaan Makroskopik dan Mikroskopik Hasil pemeriksaan makroskopik x

11 Hasil pemeriksaan mikroskopik Karakterisasi Simplisia Temu Hitam Penentuan Indeks Bias dan Bobot Jenis Minyak Atsiri Hasil Isolasi Analisis Minyak Atsiri Rimpang Temu Hitam Analisis komponen minyak atsiri dengan metode destilasi air Analisis komponen minyak atsiri dengan metode destilasi uap Analisis dan fragmentasi hasil spektrometri massa destilasi air Analisis dan fragmentasi hasil spektrometri massa destilasi uap BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 4.1. Kromatogram hasil analisis GC minyak atsiri dari Destilasi Air simplisia Temu Hitam Gambar 4.2. Kromatogram hasil analisis GC minyak atsiri dari Destilasi Uap simplisia Temu Hitam Gambar 4.3. Rumus bangun eucalyptol Gambar 4.4. Rumus bangun camphor Gambar 4.5. Rumus bangun curzerenone Gambar 4.6. Rumus bangun germacrone Gambar 4.7. Rumus bangun iso-velleral Gambar 4.8. Rumus bangun eucalyptol Gambar 4.9. Rumus bangun β-elemene Gambar Rumus bangun furanodiene Gambar Rumus bangun curzerenone Gambar Rumus bangun curcumenol xii

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1. Hasil karakterisasi simplisia temu hitam Tabel 4.2. Hasil penentuan indeks bias dan bobot jenis minyak atsiri Tabel 4.3. Waktu Tambat dan Konsentrasi Komponen Minyak Atsiri Hasil Analisis GC dari Temu Hitam dengan Metode Destilasi Air Tabel 4.4. Waktu Tambat dan Konsentrasi Komponen Minyak Atsiri Hasil Analisis GC dari Temu Hitam dengan Metode Destilasi Uap Tabel 4.5. Komponen minyak atsiri simplisia temu hitam yang diperoleh dengan cara destilasi air dan destilasi uap 30 xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Hasil identifikasi tanaman Lampiran 2. Gambar tanaman temu hitam, rimpang temu hitam, dan simplisia Lampiran 3. Hasil pemeriksaan mikroskopik serbuk simplisia Lampiran 4. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian Lampiran 5. Penetapan kadar air Lampiran 6. Penetapan kadar sari yang larut dalam air Lampiran 7. Penetapan kadar sari yang larut dalam etanol Lampiran 8. Penetapan kadar abu total Lampiran 9. Penetapan kadar abu yang tidak larut dalam asam Lampiran 10. Penetapan kadar minyak atsiri Lampiran 11. Penetapan indeks bias minyak atsiri simplisia rimpang temu hitam dengan metode destilasi air Lampiran 12. Penetapan bobot jenis minyak atsiri simplisia rimpang temu hitam dengan metode destilasi air Lampiran 13. Penetapan indeks bias minyak atsiri simplisia rimpang temu hitam dengan metode destilasi uap Lampiran 14. Penetapan bobot jenis minyak atsiri simplisia rimpang temu hitam dengan metode destilasi uap Lampiran 15. Flowsheet isolasi minyak atsiri rimpang temu hitam. dengan metode destilasi air dan destilasi uap Lampiran 16. Kromatogram GC minyak atsiri rimpang temu hitam dengan metode destilasi air Lampiran 17. Spektrum massa dengan waktu tambat 5,392 menit Lampiran 18. Spektrum massa dengan waktu tambat 6,783 menit Lampiran 19. Spektrum massa dengan waktu tambat 20,725 menit xiv

15 Lampiran 20. Spektrum massa dengan waktu tambat 23,467 menit Lampiran 21. Spektrum massa dengan waktu tambat 26,450 menit Lampiran 22. Kromatogram GC minyak atsiri rimpang temu hitam dengan metode destilasi uap Lampiran 23. Spektrum massa dengan waktu tambat 5,383 menit Lampiran 24. Spektrum massa dengan waktu tambat 14,992 menit Lampiran 25. Spektrum massa dengan waktu tambat 17,775 menit Lampiran 26. Spektrum massa dengan waktu tambat 20,817 menit Lampiran 27. Spektrum massa dengan waktu tambat 21,475 menit Lampiran 28. Pola fragmentasi komponen minyak atsiri rimpang temu hitam dengan metode destilasi air dan destilasi uap xv