ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA KURKUMIN DAN BISAKURON DARI EKSTRAK RIMPANG TEMU GLENYEH (Curcuma soloensis. Val) Disusun Oleh : RISTA AGUS VITASARI M0311059 SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli, 2015
ii
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA KURKUMIN DAN BISAKURON DARI EKSTRAK RIMPANG TEMU GLENYEH (Curcuma soloensis. Val) adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Surakarta, Juli 2015 Rista Agus Vitasari iii
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA KURKUMIN DAN BISAKURON DARI EKSTRAK RIMPANG TEMU GLENYEH (Curcuma soloensis. Val) RISTA AGUS VITASARI Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang isolasi dan identifikasi senyawa polar dari ekstrak rimpang temu glenyeh (Curcuma soloensis. Val). Isolasi dilakukan dengan metode ekstraksi soxhlet. Aseton digunakan sebagai pelarut. Fraksinasi dan pemurnian senyawa dari ekstrak aseton menggunakan kromatografi vakum cair dan kromatografi kolom flash. Setelah dilakukan pemisahan, dipilih 2 isolat yang akan diidentifikasi yaitu fraksi M dan fraksi R29. Elusidasi struktur senyawa dilakukan dengan metode spektroskopi FTIR, NMR ( 1 H NMR, 13 C NMR, COSY, HSQC, HMBC) dan GCMS. Fraksi M diidentifikasi sebagai senyawa kurkumin dan fraksi R29 diidentifikasi sebagai senyawa bisakuron. Kata Kunci : bisakuron, Curcumas soloensis, Val, kurkumin, rimpang, temu glenyeh. iv
ISOLATION AND IDENTIFICATION OF CURCUMIN AND BISACURONE FROM RHIZOME EXTRACT OF TEMU GLENYEH (Curcuma soloensis. Val) RISTA AGUS VITASARI Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Sebelas Maret University ABSTRACT Isolation and identification of rhizome extract temu glenyeh (Curcuma soloensis. Val) polar constituent had been conducted. The isolation was employed by a soxhlet extractor. Aceton was used as a solvent. The fractination and the purification of compound from the acetone extracts were undertaken by vacuum liquid chromatography and flash chromatography. After the separation is employed, it is choosen 2 isolates, namely M fraction and R29 fraction that will be identified. The elucidation of compound structure was done by spectroscopic method such as FTIR, NMR ( 1 H NMR, 13 C NMR, COSY, HSQC, HMBC) and GCMS. M fraction was identified as a curcumin and R29 fraction was identified as a bisacurone. Key words: bisacurone, Curcuma soloensis. Val, curcumin, rhizome, temu glenyeh v
MOTTO vi
PERSEMBAHAN Karya ini saya persembahkan untuk : vii
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, karunia dan ijin-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Sains dari Jurusan Kimia FMIPA, UNS. Dalam penyusunan laporan ini, penulis tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si selaku Kepala Program Studi Kimia FMIPA UNS. 2. Bapak M. Widyo Wartono, M.Si selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan dan kesabaran selama menyelesaikan skripsi. 3. Bapak Dr.rer.nat Fajar Rakhman Wibowo, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama menyelesaikan skripsi. 4. Bapak Dr.rer.nat Atmanto Heru Wibowo, S.Si, M.Si selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan motivasinya. 5. Ibu Dr. Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, S.Si., M.Si selaku ketua Laboratorium Kimia FMIPA UNS, serta laboran-laboran mas Anang dan mbak Nanik atas bantuannya selama penelitian. 6. Seluruh Dosen di Jurusan Kimia, FMIPA UNS atas ilmu yang berguna dalam menyusun skripsi. 7. Teman seperjuangan saya : Mbak Illu, Mbak Ridha, Mbak Fany, Nurul, 8. Amita, dan Aini terima kasih atas segala bantuan dan kebersamaannya. 9. Teman-teman Kimia Angkatan 2011 yang tidak mungkin disebutkan satu persatu, kakak dan adik tingkat atas semua dukungan dan persahabatannya selama ini. viii
10. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis mengucapkan terima kasih untuk semua pihak yang telah berjasa kepada penulis khususnya dalam penyelesaian skripsi ini. Skripsi ini masih jauh dari sempurna untuk itu penulis senantiasa mengharapkan saran dan kritik yang membangun bagi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Surakarta, Juli 2015 Rista Agus Vitasari ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERNYATAAN... HALAMAN ABSTRAK... HALAMAN ABSTRACT... HALAMAN MOTTO... PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 3 D. Manfaat Penelitian... 3 BAB II LANDASAN TEORI... 4 A. Tinjauan Pustaka... 4 1. Tanaman Curcuma soloensis... 4 a. Deskripsi Tanaman... 4 b. Manfaat Tanaman... 5 c. Kandungan Senyawa Kimia pada C. soloensis... 5 2. Metode Isolasi dan Pemurnian Senyawa Bahan Alam... 7 a. Ekstraksi... 7 b. Kromatografi... 8 1) Kromatografi Lapis Tipis... 8 2) Kromatografi Vakum Cair (KVC)... 9 3) Kromatografi Kolom Flash... 9 x i ii iii iv v vi vii viii x xiii xiv xvi
3. Metode Identifikasi Senyawa Bahan Alam... 10 a. Spektroskopi... 10 1) Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR)... 10 2) Spektroskopi NMR... 11 a) Spektroskopi 1 H NMR... 11 b) Spektroskopi 13 C NMR... 12 c) 1 H- 1 H COSY... 13 d) HSQC... 13 e) HMBC... 14 3) Spektroskopi GC-MS... 14 B. Kerangka Pemikiran... 15 C. Hipotesis... 16 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 17 A. Metodologi penelitian... 17 B. Tempat dan Waktu Penelitian... 17 C. Alat dan Bahan... 17 1. Alat... 17 2. Bahan... 18 D. Prosedur Penelitian... 19 1. Determinasi Sampel... 19 2. Persiapan Sampel... 19 3. Isolasi Senyawa dari Ekstrak Rimpang C. soloensis... 19 a. Ekstraksi... 19 4. Fraksinasi dan Purifikasi Senyawa dari Ekstrak Rimpang C. soloensis... 19 a. Kromatografi Vakum Cair (KVC)... 19 b. Kromatografi Kolom Flash... 20 5. Elusidasi Struktur Senyawa dari Ekstrak Rimpang C. Soloensis... 20 E. Teknik Analisis data... 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 22 xi
A. Determinasi Tanaman... 22 B. Isolasi, Fraksinasi dan Purifikasi Senyawa dari Ekstrak Rimpang C. Soloensis... 22 C. Identifikasi Senyawa Fraksi M... 28 D. Elusidasi Struktur Senyawa R 29... 29 1. Analisis Data FTIR... 29 2. Analisis Data NMR... 30 3. Analisis Data GC-MS... 43 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 45 A. Kesimpulan... 45 B. Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN... 49 xii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Serapan Khas Beberapa Gugus Fungsi pada Spektroskopi 10 Tabel 2. Pergeseran Kimia Proton 1 H yang Khas (Relatif terhadap 12 Tabel 3. Pergeseran Kimia pada Spektra 13 13 Tabel 4. Berat Masing-Masing Fraksi Hasil Kromatografi 25 Tabel 5. Perbandingan Pergeseran Proton NMR Senyawa Kurkumin dan... 28 Tabel 6. Sinyal Karbon 13 31 Tabel 7. Sinyal dan Jenis Proton pada Data 1 H NMR Senyawa R 33 Tabel 8.. 34 Tabel 9. Hubungan Korelasi H dengan H Tetangga ( 1 H- 1 36 Tabel 10. Hubungan Korelasi Proton dengan Karbon Tetangga yang Berjarak 2-37 Tabel 11. Perbandingan Pergeseran Kimia Karbon Senyawa Bisakuron Tabel 12. Perbandingan Pergeseran Kimia Proton Senyawa Bisakuron 42 43 xiii
DAFTAR GAMBAR xiv Halaman Gambar 1. Tanaman Curcuma soloensis. 4 Gambar 2. 6 Gambar 3. Senyawa Golongan Sesquiterpen.. 7 Gambar 4. 22 Gambar 5. Gambar 6. Hasil Uji KLT Fraksi KVC dengan Eluen n-heksana:etil Asetat (7:3) dengan Penampak Bercak Ce(SO4)2 23 Hasil KLT Uji Kemurnian Fraksi M dengan Sistem 2 Eluen yang Telah Disemprot dengan Reagen Ce(SO 4) 2 24 Gambar 7. KLT Hasil Kromatografi Flash Fraksi R29 dengan Eluen n- Gambar 8. Hasil KLT Fraksi M dan Fraksi 17-24 dengan eluen n- Gambar 9. Heksana:E Hasil KLT Uji Kemurnian Fraksi R29 dengan Sistem 4 Eluen yang Telah Disemprot dengan Reagen Ce(SO4)2 27 Gambar 10. 28 Gambar 11. Spektra FTIR dari Senyawa R29 30 Gambar 12. Spektra 13 C NMR Senyawa R29 31 Gambar 13. Spektra 1 H NMR Senyawa R29 32 Gambar 14. Spektra HSQC Senyawa R 29 33 Gambar 15. Kerangka (a) Germakren (b) Bisabolan.. 35 Gambar 16. Spektra 1 H- 1 H COSY Senyawa R29 36 Gambar 17. Spektra HMBC Senyawa R29 37 Gambar 18. Korelasi Proton Metil d H 38 Gambar 19. 38 Gambar 20. H 1 39 Gambar 21. H 39 Gambar 22. H 40 Gambar 23. H 41 26 26
Gambar 24. Struktur Senyawa Isolat Fraksi R29 41 Gambar 25. Spektra MS Isolate R29 44 xv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Hasil determinasi Curcuma soloensis 49 Lampiran 2. Spektra H NMR 50 Lampiran 3. Perbesaran Spektra H NMR Isolat Fraksi M pada 5,5-7,7 50 Lampiran 4. Perbesaran Spektra H NMR pada H 0,80-2,10 ppm... 51 Lampiran 5. Perbesaran Spektra H NMR pada H 3,26-2,70 ppm... 51 Lampiran 6. Perbesaran Spektra H NMR pada H 3,50-6,30 ppm... 52 Lampiran 7. Perbesaran Spektra HMBC pada H 1,33-1,24 ppm dan C 75-68 ppm... 52 Lampiran 8. Perbesaran Spektra HMBC pada H 1,34-1,22 ppm dan C 134,5-130,0 ppm... 53 Lampiran 9. Perbesaran Spektra HMBC pada H 6,09-6,03 ppm dan C 29-20 ppm... 53 Lampiran 10. Perbesaran Spektra HMBC pada H 6,00-6,11 ppm dan C 204,0-198,5 ppm... 54 Lampiran 11. Perbesaran Spektra HMBC pada H 1,97-1,81 ppm dan C 155-125 ppm... 54 Lampiran 12. Perbesaran Spektra HMBC pada H 2,175-2,085 ppm dan C 155-125 ppm... 55 Lampiran 13. Di 55 Lampiran 14. Perhitungan DBE (Double Bond Equivalent 57 xvi