ISOLASI SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK DIKLOROMETANA BATANG TUMBUHAN ASHITABA (Angelica keiskei) ISOLATION OF FLAVONOID COMPOUND FROM DICHLOROMETHANE EXTRACT OF ASHITABA (Angelica keiskei) STEM Miya Nur Safita, Suyatno Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya Jl. Ketintang Surabaya (60231), Telp. 031-8298761 Email : miyanursafita@ymail.com Abstrak. Ashitaba (Angelica keiskei) adalah salah satu tumbuhan famili Apiaceae yang merupakan tanaman introduksi dari Jepang dan dibudidayakan di Kecamatan Trawas, Jawa Timur. Penelitian terhadap ekstrak diklorometana batang tumbuhan ashitaba belum pernah dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan struktur molekul senyawa flavonoid dari ekstrak diklorometana batang tumbuhan ashitaba. Dalam penelitian ini ekstraksi serbuk batang ashitaba dilakukan dengan metode maserasi menggunakan pelarut diklorometana, pemisahan dengan metode kromatografi cair vakum (KCV) dan kromatografi cepat (flash chromatography), penentuan struktur molekul menggunakan metode spektroskopi (UV, IR, dan LC-MS). Dari hasil penelitian diperoleh isolat berupa serbuk berwarna kuning dengan titik leleh 114-116. Berdasarkan data spektroskopi disimpulkan bahwa senyawa hasil isolasi adalah 2,4,4-trihidroksi-3 -[(E)-3,7-dimetil-2,6-oktadienil] chalkon (xanthoangelol). Kata kunci: Ashitaba (Angelica keiskei), flavonoid, xanthoangelol Abstract. Ashitaba (Angelica keiskei) is one of the family Apiaceae that are introduced from Japan and cultivated in Trawas, East Java. Due to phytochemical investigation of dichloromethane extract of ashitaba stem had not been done yet. This study aimed to determine the molecular structure of flavonoid compounds from dichloromethane extract of ashitaba stem. In this study, the extraction of ashitaba stem powder was carried out by maceration method using dichloromethane, separation by vacuum liquid chromatography (VLC) and flash chromatography, the determination of the molecular structure using spectroscopic methods (UV, IR, and LC-MS). The results were obtained isolate form of yellow powder with a melting point of 114-116. Based on spectroscopic data, it can be concluded that the isolated compound was 2',4',4-trihydroxy-3'-[(E)-3,7-dimethyl-2,6-octadienyl] chalcone (xanthoangelol). Keywords: Ashitaba (Angelica keiskei), flavonoid, xanthoangelol PENDAHULUAN Ashitaba (Angelica keiskei) adalah tanaman introduksi yaitu tanaman yang didatangkan dari Jepang sehingga belum banyak dikenal di Indonesia. Ashitaba berasal dari pulau Hachijo, Jepang. Ashitaba akan tumbuh dengan sempurna di daerah dataran tinggi yang cukup lembab. Di Indonesia, tumbuhan ashitaba banyak dibudidayakan di Desa Ketapanrame, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto. Selain itu, ashitaba juga tumbuh baik di Lombok Timur yang berlokasi di Desa Sembalum, Kecamatan Sumbawa dan dikembangkan di kebun percobaan Manoko, Balai Penelitian C-65
Tanaman Obat dan Aromatik di Lembang, Jawa Barat [1]. Ashitaba merupakan tumbuhan famili Apiaceae dan disebut juga seledri jepang, hal ini dikarenakan bentuk tumbuhan ashitaba yang mirip dengan seledri, perbedaannya adalah ukuran ashitaba lebih besar dan lebih tinggi dibandingkan dengan seledri. Batang, daun, dan umbi ashitaba jika dipotong akan mengeluarkan getah berwarna kuning yang disebut chalkon (golongan senyawa flavonoid) [2]. Dari ekstrak metanol kulit akar ashitaba telah diidentifikasi sebelas senyawa turunan kumarin dan lima senyawa turunan chalkon [3]. Dari ekstrak etil asetat batang tumbuhan ashitaba diidentifikasi lima senyawa chalkon, tujuh senyawa kumarin, tiga senyawa flavanon, satu senyawa diasetilen, dan satu senyawa 5-alkilresorsinol [4]. Penelitian tentang kandungan kimia dalam ekstrak diklorometana batang tumbuhan ashitaba belum pernah dilaporkan sehingga peneliti tertarik untuk melakukan penelitian tentang isolasi senyawa flavonoid dari ekstrak diklorometana batang tumbuhan ashitaba (Angelica keiskei). BAHAN DAN METODE Alat Seperangkat alat ekstraksi dengan metode maserasi, penyaring Buchner, pompa vakum (Dreh Schieber Vacuum Pumpe DSEZ), vacuum rotary evaporator, seperangkat alat kromatografi lapis tipis, kromatografi cair vakum, dan kromatografi cepat, Fisher John melting point apparatus, alat gelas, spektrofotometer UV (Shimadzu Pharma Spec. UV-1800), Spektrofotometer FTIR (Shimadzu), LC (Hitachi L 6200) - MS (Mariner Biospectrometry). Bahan Bahan-bahan yang di butuhkan adalah n- heksana teknis, diklorometana teknis, etil asetat teknis, kloroform p.a, metanol p.a, FeCl 3, HCl pekat, pita Mg, pereaksi semprot, silika gel Merck GF-60 (63-200 µm), kieselgel Merck 60 GF-254, pelat KLT silika gel Merck GF-254 (20 20; 0,25 mm). Prosedur Penelitian Tahap Pengumpulan dan Penyiapan Sampel Batang tumbuhan ashitaba diperoleh dari Desa Ketapanrame, Kecamatan Trawas, Kabupaten Mojokerto, Jawa Timur. Sebelum diteliti lebih lanjut, sampel tumbuhan tersebut diidentifikasi di LIPI Kebun Raya Purwodadi, Pasuruan, Jawa Timur. Ekstraksi dan Isolasi Ekstraksi 2 kg serbuk batang tumbuhan ashitaba dilakukan dengan cara maserasi berturut-turut selama 3x24 jam pada suhu kamar dengan pelarut n-heksana dan diklorometana. Hasil maserasi dengan pelarut diklorometana disaring secara vakum dengan penyaring Buchner sehingga diperoleh ekstrak diklorometana. Selanjutnya ekstrak tersebut diuapkan dengan rotary vacuum evaporator (penguap putar) menghasilkan ekstrak padat. Metode kromatografi cair vakum (KCV) digunakan untuk memisahkan komponenkomponen yang terdapat dalam ekstrak padat dengan fasa diam kieselgel Merck 60 GF-254 menggunakan eluen n-heksana, n-heksana-etil asetat, dan etil asetat yang dielusi secara gradien. Pemisahan dengan metode kromatografi cepat (Flash Chromatography) menggunakan eluen kloroform-etil asetat 19:1 secara isokratik. Kromatografi lapis tipis (KLT) selanjutnya digunakan untuk memonitor hasil pemisahan menggunakan eluen kloroform-etil asetat = 7 : 3. Fraksi yang menunjukkan satu noda dengan nilai Rf yang sama digabung kemudian dilakukan rekristalisasi menggunakan pelarut yang sesuai. Uji kemurnian isolat dilakukan dengan C-66
pengukuran titik leleh menggunakan alat Fisher John melting point apparatus dan KLT menggunakan tiga sistem eluen. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Ekstraksi dan Isolasi Senyawa Flavonoid dari Batang Tumbuhan Ashitaba (Angelica keiskei) Dalam penelitian ini, sebanyak 2 kg serbuk batang tumbuhan ashitaba dimaserasi berturutturut selama 3x24 jam dengan pelarut n-heksana dan diklorometana. Penyaringan dilakukan pada ekstrak yang diperoleh menggunakan penyaring Buchner. Filtrat yang dihasilkan dari ekstrak diklorometana kemudian diuapkan secara vakum menggunakan penguap putar (rotary evaporator) pada suhu ±65 sehingga diperoleh ekstrak padat berwarna hijau kehitaman sebanyak 18,225 gram. Kromatografi cair vakum (KCV) digunakan untuk memisahkan komponenkomponen senyawa pada15 gram ektrak padat menggunakan fasa diam kieselgel Merck 60 GF- 254 serta eluen berturut-turut n-heksana, n- heksana-etil asetat, dan etil asetat yang dielusi secara gradien menghasilkan 131 fraksi (volume setiap fraksi 12 ml). Hasil pemisahan dimonitor menggunakan kromatografi lapis tipis. Gabungan fraksi 70-90 dipisahkan lebih lanjut dengan KCV menggunakan eluen yang sama menghasilkan 128 fraksi. Fraksi yang menunjukkan noda utama yaitu pada fraksi 102-115 digabung. Gabungan fraksi 102-115 menghasilkan serbuk berwarna kuning seberat 0,169 gram. Serbuk tersebut dipisahkan dengan kromatografi cepat (flash chromatography) menggunakan fasa diam silika gel Merck G-60 60-200 µm dengan eluen kloroform-etil asetat = 19:1 yang dielusi secara isokratik, menghasilkan 44 fraksi (volume setiap fraksi 10 ml). Setelah dimonitor menggunakan kromatografi lapis tipis, fraksi gabungan 10-12 diuapkan dan menghasilkan serbuk berwarna kuning sebanyak 80 mg. Selanjutnya dilakukan rekristalisasi menggunakan pelarut n-heksana-etil asetat menghasilkan isolat berupa serbuk berwarna kuning sebanyak 31 mg dengan titik leleh 114-116. Senyawa hasil isolasi pada tiga sistem eluen menunjukkan satu noda pada kromatografi lapis tipis (KLT) yaitu Rf = 0,85 (kloroformaseton), Rf = 0,64 (kloroform-etil asetat), dan Rf = 0,27 (n-heksana-etil asetat). Uji kualitatif senyawa hasil isolasi dengan pereaksi FeCl 3 menunjukkan warna cokelat kehitaman. Hasil uji Shinoda test memberikan perubahan warna dari kuning menjadi orange. Penentuan Struktur Molekul Senyawa Hasil Isolasi Hasil pengukuran spektrum ultraviolet (UV) dalam metanol (MeOH) menunjukkan puncak maksimum pada: 237 dan 367 nm; (MeOH+NaOH) = 285 dan 435 nm; (MeOH + AlCl 3 ) = 249 dan 366 nm; (MeOH + AlCl 3 +HCl) = 255 dan 368 nm; (MeOH + NaOAc) = 284 dan 366 nm; dan (MeOH + NaOAc + H 3 BO 3 ) = 284 dan 366 nm. Spektrum IR (KBr) v maks: 3419,90 3371,68 cm -1 (O-H), 3070,78 cm -1 (C-H aromatis), 2956,97; 2924,18; dan 2852,81 cm -1 (C-H alkil), 1726,35 cm -1 (C=O), 1631,83; 1572,04; 1512,24; 1498,74; dan 1427,37 cm -1 (karakteristik cincin aromatis), 1371,43 cm -1 (C- H, CH 3 umbrella), 1288,49; 1242,20; dan 1124,54 cm -1 (C-O). Hasil analisis dengan Liquid Chromatography menunjukkan satu puncak pada kromatogram dengan waktu retensi 3,1 menit dan memberikan puncak ion semu (M+H) + pada m/z 393. Dengan demikian isolat memiliki massa molekul relatif 392. Berdasarkan hasil pengukuran spektrum UV dalam metanol menunjukkan puncak maksimum pada 237 nm (pita II) dan 367 nm C-67
(pita I). Spektrum isolat mirip dengan spektrum UV flavonoid jenis chalkon yang memiliki rentang serapan UV pada daerah 230-270 nm (pita II) dan 340-390 nm (pita I) [5]. Data spektrum IR isolat menunjukkan adanya kerangka senyawa chalkon yang didukung dengan adanya regang gugus C=O (1726,35 cm - 1 ), C-H aromatis dan C-H alkena (3070,78 cm -1 ), dan karakteristik cincin aromatis (1631,83; 1572,04; 1512,24; 1498,74; dan 1427,37 cm -1 ). Vibrasi regang O-H (3419,90 dan 3371,68 cm -1 ) dan regang C-O (1288,49; 1242,20; dan 1124,54 cm -1 ) juga mendukung bahwa isolat merupakan senyawa flavonoid yang memiliki gugus hidroksil. Berdasarkan hasil spektrum UV terjadi pergeseran batokromik pada pita I yang mengalami pergeseran sebesar 68 nm dan pita II 48 nm akibat penambahan NaOH. Pergeseran tersebut menunjukkan adanya gugus hidroksil pada atom C-4 dan C-4 [5]. Tidak adanya pergeseran batokromik pita I pada penambahan larutan AlCl 3 menunjukkan bahwa senyawa chalkon tersebut tidak memiliki gugus ortodihidroksi pada cincin B. Penambahan larutan AlCl 3 +HCl mengakibatkan pergeseran batokromik pada pita II sebesar 18 nm, hal tersebut menunjukkan adanya gugus OH pada atom C-2. Penambahan larutan NaOAc mengakibatkan pergeseran batokromik pada pita II sebesar 47 nm, hal tersebut memperkuat dugaan adanya gugus OH pada atom C-4 dan C- 4. Tidak adanya pergeseran batokromik pita I pada penambahan larutan NaOAC+H 3 BO 3 menunjukkan bahwa senyawa chalkon tersebut tidak memiliki gugus orto-dihidroksi pada cincin A. Berdasarkan hasil kajian literatur, kandungan senyawa flavonoid dari tumbuhan ashitaba terdapat gugus geranil. Spektrum IR mendukung keberadaan gugus geranil yaitu vibrasi ulur C-H alkil pada 2956,97; 2924,18; dan 2852,81 cm -1 serta vibrasi tekuk C-H alkil dan CH 3 umbrella pada 1371,43cm -1. Berdasarkan hasil analisis data uji kualitatif dan spektroskopi (UV, IR, dan LC-MS) dapat disimpulkan bahwa senyawa fenolik hasil isolasi merupakan senyawa chalkon yaitu 2,4,4- trihidroksi-3 - [(E)- 3,7-dimetil-2,6-okta-dienil] chalkon atau xanthoangelol dengan rumus molekul C 25 H 28 O 4. Struktur molekul senyawa tersebut ditunjukkan pada Gambar 1. HO Gambar 1. Struktur Senyawa Xanthoangelol Hasil Isolasi KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa senyawa fenolik hasil isolasi dari batang tumbuhan ashitaba (Angelica keiskei) merupakan senyawa chalkon yaitu 2,4,4-trihidroksi-3 - [(E)- 3,7- dimetil- 2,6 - oktadienil] chalkon (xanthoangelol) dengan rumus molekul C 25 H 28 O 4. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terimakasih disampaikan kepada LIPI Kebun Raya Purwodadi, Pasuruan, Jawa Timur yang telah mengidentifikasi sampel tumbuhan ashitaba. DAFTAR PUSTAKA 1. Sembiring, Bagem Br dan Manoi, F. 2011. Identifikasi Mutu Tanaman Ashitaba. Bul Littro. 22(2): 177-185. 2. Ogawa, H., Nakamura, R., & Baba, K. 2005. Beneficial Effect to Laserpitin, A Caumarin Compound from Angelica keiskei, on Lipid Metabolism in Strokeprone Spontaneously Hypertensive Rats. Journal of Clinical and Experimental OH O OH C-68
Pharmacology and Physiology. 32: 1104-1109. 3. Kim, D. W., C-Long, M. J., Yuk, H. J., Wang, Y., Song, Y. H., Jeong, S. H., dan Park, K. H. 2014. Quantitative Analysis of Phenolic Metabolites from Different Parts of Angelica Keiskei by HPLC ESI MS/MS and their Xanthine Oxidase Inhibition. Food Chemistry 153: 20-27. 4. Akihisa, T., Tokuda, H., Ukiya, M., Iizuka, M., Schneider, S., Ogasawara, K., Mukainaka, T., Iwatsuki, K., Suzuki, T., & Nishino. H. 2003. Chalcones, Coumarines, and Flavonones from the Exudate of Angelica Keiskei and their Chemopreventive Effects. Cancer Letters. 201 : 133-137. 5. Markham, K. R. 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Penerjemah: Kosasih Padmawinata. Bandung : ITB. Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pembelajarannya, ISBN : 978-602-0951-12-6 C-69