ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK DAUN JAMBU BIJI PUTIH (Psidium guajava L.) SKRIPSI OLEH : EGI AZIKIN MAULANA NIM. 1108105001 JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015
ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK DAUN JAMBU BIJI PUTIH (Psidium guajava L.) SKRIPSI Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si) di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Oleh: Egi Azikin Maulana 1108105001 Menyetujui: Pembimbing I Pembimbing II (Dra. I.A. Raka Astiti Asih, M.Si.) (Drs. Made Arsa, M.Si.) NIP. 19640602 199203 2 001 NIP. 19511029 198103 1 003 Mengesahkan Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana (Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si.) NIP. 19680602 199601 1 001 ii
TIM PENGUJI SIDANG SKRIPSI ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK DAUN JAMBU BIJI PUTIH (Psidium guajava L.) Oleh: Egi Azikin Maulana 1108105001 Skripsi ini disidangkan di Bukit Jimbaran Pada hari Kamis tanggal 10 bulan September tahun 2015 Penguji Sidang Skripsi Ketua Sekretaris (Dra. I.A. Raka Astiti Asih, M.Si.) (Drs. Made Arsa, M.Si.) NIP. 19640602 199203 2 001 NIP. 19511029 198103 1 003 Anggota (Ni Luh Rustini, S.Si., M.Si.) NIP. 19720910199802 2 001 (Dr. Irdhawati, S.Si., M.Si.) NIP. 19720101199903 2 002 (Ni Komang Ariati, S.Si., M.P.) NIP. 19701203200012 2 001 iii
ABSTRAK Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat aktivitas radikal bebas. Salah satu tanaman yang berpotensi sebagai antioksidan adalah tanaman jambu biji putih (Psidium guajava Linn). Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi senyawa golongan flavonoid dan mengetahui nilai IC 50 dalam ekstrak daun jambu biji putih. Ekstraksi dilakukan dengan metode maserasi. Pemisahan dan pemurnian dilakukan dengan KLT dan kromatografi kolom. Identifikasi senyawa dengan spektrofotometri FTIR dan UV-Vis, serta uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH. Ekstraksi 1000 gram serbuk daun jambu biji putih dengan n-heksana diperoleh 103,40 gram ekstrak pekat n-heksana dan ekstraksi dengan etanol 70% diperoleh 128,49 gram ekstrak pekat etanol. Partisi 80 gram ekstrak etanol mengahasilkan ekstrak n-heksana 1,01 gram, kloroform 1,95 gram, dan n-butanol 3,77 gram. Hasil uji fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak n-butanol dominan positif flavonoid. Hasil uji aktivitas antioksidan ekstrak n-butanol menghasilkan nilai IC 50 sebesar 37,14 ppm. Pemisahan dan pemurnian ekstrak n-butanol dengan eluen n-heksana : etil asetat : n-butanol (8:2:1) menghasilkan 5 fraksi (A, B, C, D, E), dan fraksi C positif flavonoid. Analisis FTIR menunjukkan isolat C mengandung gugus fungsi OH, CH aromatik, CH alifatik, C-O, C=C aromatik, dan C=O. Analisis isolat dengan UV-Vis menghasilkan 2 puncak pada λ 347,30 nm (pita I) dan λ 278,50 nm (pita II) yang diduga merupakan senyawa golongan flavon dengan kemungkinan gugus OH pada atom C-3, C-2 dan adanya gugus orto dihidroksi pada atom C-4,C-5 dan C-5,C-6, serta adanya gugus O- glikosida pada atom C-7. Kata kunci : Psidium guajava Linn, flavonoid, antioksidan iv
ABSTRACT Antioxidant is molecul that can inhibit the activity of free radical. White guava (Psidium guajava Linn) is one of many plants that has potential as antioxidant. This research was aimed to identify the flavonoid compounds and to determine IC 50 values in the white guava leaf extract. Extraction was done by maceration method. The separation and purification was done by TLC and coloumn chromatography method. Flavonoid compound was identify using FTIR and UV-Vis spectrofotometry and antioxidant activity tested with DPPH method. A 1000 grams white of guava leaf powder was extracted by n-hexane produced 103,40 grams of concentrated n-hexane extract and extraction procces by ethanol 70 % produced 128,49 grams of concetrated etanol extract. A 80 grams of ethanol extract partition produced 1.01 grams of n-hexane extract, 1.95 grams of chloroform extract, and 3.77 grams of n-butanol extract. The results of phytochemical test indicated that n-butanol extract positively containing flavonoids. The results of antioxidant activity towards DPPH from n-butanol extract yield IC 50 value which is 37.14 ppm. The separation and purification n- butanol extract with n-hexane : ethyl acetate : n-butanol (8:2:1) as the eluent resulted 5 fractions (A, B, C, D, E), and C fraction positively containing flavonoids. FTIR analysis showed C isolates containing functional groups of OH, CH aromatic, CH aliphatic, C-O, C=C aromatic, and C=O. C fraction was analyzed with UV-Vis produces 2 peaks at λ 347.30 nm (band I) and λ 278.50 nm (band II) might be flavones group with possibility of OH groups contained in C-3, C-2 atom and availability of the ortho-dihydroxy groups contained in C-4', C-5 'and C-5', C- 6, also the availability of O-glycoside group at C-7 atom. Keywords : Psidium guajava Linn, flavonoids, antioxidant v
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SENYAWA FLAVONOID DARI EKSTRAK DAUN JAMBU BIJI PUTIH (Psidium guajava L.). Skripsi ini merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Ibu Dra. Ida Ayu Raka Astiti Asih, M.Si, selaku dosen pembimbing I dan Bapak Drs. I Made Arsa, M.Si, selaku dosen pembimbing II sekaligus dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan motivasi serta membimbing penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. 2. Bapak Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Udayana. 3. Tim penguji sidang skripsi Ibu Ni Luh Rustini, S.Si., M.Si., Ibu Dr. Irdhawati, S.Si., M.Si., dan Ibu Ni Komang Ariati, S.Si., M.P., atas kritik dan sarannya. 4. Seluruh staf Dosen dan staf Tata Usaha di lingkungan Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. vi
5. Ibu Mustiarah, Bapak Mohammad Zainun, kakak Heri Syahrial Bastama, Adik Zara, Rizka, Paman Khaerul Fahmi, serta keluarga lainnya yang telah memberikan bantuan materi, dukungan, semangat, dan doa sehingga skripsi ini akhirnya dapat terselesaikan. 6. Teman angkatan 2011 Saipul Babon, Andika Komo, Dupi chan, Prem, Najib, Wayan, Indro, Yuli, Anes, Eva, Burju, Lia dan temen angkatan 2011 lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Serta operator Laboratorium FMIPA Universitas Udayana kak Ika dan kak Dewi atas bantuan dan semangatnya. 7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang juga turut membantu dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari terbatasnya kemampuan yang penulis miliki sehingga skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang positif dari semua pihak sangat penulis harapkan demi kesempurnaannya. Kuta, Agustus 2015 Penulis vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i PENGESAHAN... ii TIM PENGUJI SKRIPSI... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN...xiv BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 4 1.3 Tujuan Penelitian... 4 1.4 Manfaat Penelitian... 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1 Tumbuhan Jambu Biji (Psidium guajava L.)... 6 2.1.1 Sistematika tumbuhan jambu biji... 6 2.1.2 Nama daerah... 7 2.1.3 Manfaat tumbuhan jambu biji... 7 2.2 Antioksidan... 8 viii
2.3 Kandungan Kimia Daun Jambu Biji... 9 2.3.1 Tanin...9 2.3.2 Alkaloid...10 2.3.3 Saponin...10 2.3.4 Steroid...11 2.3.5 Triterpenoid...11 2.3.6 Flavonoid...11 2.3.6.1 Klasifikasi senyawa flavonoid...12 2.4 Metode Ekstraksi...14 2.5 Pemisahan dan Pemurnian...15 2.5.1 Kromatografi lapis tipis...16 2.5.2 Kromatografi kolom...16 2.6 Identifikasi...17 2.6.1 Spektrofotometri UV-vis...18 2.6.2 Spektroskopi inframerah (FT-IR)...22 2.7 Uji Aktivitas Antioksidan...23 BAB III. METODE PENELITIAN...25 3.1. Bahan dan Alat Penelitian...25 3.1.1 Bahan penelitian...25 3.1.2 Bahan kimia...25 3.1.3 Alat penelitian...25 3.2. Tempat Penelitian...26 3.3. Metode Penelitian...26 ix
3.3.1 Penyiapan bahan...26 3.3.2 Ekstraksi daun jambu biji...26 3.3.3 Partisi ekstrak daun jambu biji...27 3.3.4 Uji fitokimia senyawa golongan flavonoid...27 3.3.5 Uji aktivitas antioksidan...28 3.3.5.1 Teknik analisis data...29 3.3.6 Pemisahan dan pemurnian fraksi pekat daun jambu biji...29 3.3.6.1 Kromatografi lapis tipis...29 3.3.6.2 Kromatografi kolom dan KLT...30 3.3.6.3 Uji kemurnian...31 3.3.7 Identifikasi isolat aktif...31 3.3.7.1 Analisis dengan spektrofotometer UV-visible...31 3.3.7.2 Analisis dengan spektroskopi inframerah (IR)...33 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN...34 4.1. Penyiapan Sampel dan Determinasi...34 4.2. Ekstraksi Daun Jambu Biji Putih...34 4.3. Partisi Ekstrak Daun Jambu Biji Putih...35 4.4. Uji Fitokimia Senyawa Golongan Flavonoid pada Ekstrak Hasil Maserasi, Partisi dan Kromatografi Kolom...37 4.5. Uji Aktivitas Antioksidan...39 4.5.1 Aktivitas antioksidan ekstrak positif flavonoid (n-butanol)..39 4.6. Pemisahan dan Pemurnian Senyawa Golongan Flavonoid...42 4.6.1. Kromatografi lapis tipis (KLT)...42 4.6.2. Pemisahan dengan kromatografi kolom...44 x
4.6.3. Pemurnian...45 4.7. Identifikasi Isolat Aktif...47 4.7.1. Identifikasi isolat dengan spektrofotometer FTIR...47 4.7.2. Identifikasi isolat dengan spektrofotometer UV-Vis...49 BAB V. SIMPULAN DAN SARAN...53 5.1. Simpulan...53 5.2. Saran...53 DAFTAR PUSTAKA...54 LAMPIRAN...59 xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perubahan warna beberapa golongan flavonoid... 12 Tabel 2.2 Rentangan Serapan Spektrum UV-Visible golongan Flavonoida... 19 Tabel 2.3 Jenis ikatan dan bilangan gelombang spesifik senyawa flavonoid... 23 Tabel 4.1 Hasil partisi ekstrak air... 35 Tabel 4.2 Hasil uji fitokimia pada ekstrak hasil maserasi... 37 Tabel 4.3 Hasil uji fitokimia ekstrak n-heksana, kloroform, dan n-butanol... 38 Tabel 4.4 Hasil uji fitokimia dari hasil kromatografi kolom... 39 Tabel 4.5 Hasil uji aktivitas antioksidan ekstrak n-butanol... 41 Tabel 4.6 Hasil pemisahan komponen ekstrak n-butanol dengan n-butanol... 43 Tabel 4.7 Hasil KLT penggabungan eluat kromatografi kolom... 45 Tabel 4.8 Hasil uji kemurnian fraksi C... 46 Tabel 4.9 Data bilangan gelombang, bentuk pita dan kemungkinan gugus fungsi... 48 Tabel 4.10 Data panjang gelombang dan pergeseran panjang gelombang isolat fraksi C pada UV-Vis setelah penambahan pereaksi geser... 51 xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Buah, daun, dan bungan tanaman jambu biji (Psidium guajava L.).. 6 Gambar 2.2 Peredaman radikal bebas oleh flavonoid... 9 Gambar 2.3 Sistem penomoran senyawa flavonoid...12 Gambar 2.4 Struktur dasar beberapa senyawa golongan flavonoid... 13 Gambar 2.5 Reaksi senyawa golongan flavonoid dengan NaOMe... 20 Gambar 2.6 Reaksi senyawa golongan flavonoid dengan pereaksi geser NaOAc dan H 3 BO 3...20 Gambar 2.7 Reaksi senyawa golongan flavonoid dengan pereaksi AlCl 3 dan HCl...21 Gambar 2.8 Reaksi antara DPPH dengan atom H netral yang berasal dari antioksidan...24 Gambar 4.1 Kurva regresi linier ekstrak n-butanol...41 Gambar 4.2 Profil kromatogram lapis tipis ekstrak n-butanol...43 Gambar 4.3 Profil kromatogram KLT penggabungan...44 Gambar 4.4 Profil kromatogram hasil uji kemurnian fraksi C...46 Gambar 4.5 Spektrum isolat fraksi C...47 Gambar 4.6 Spektrum UV-Vis isolat fraksi C dalam pelarut etanol...50 Gambar 4.7 Struktur senyawa flavonoid fraksi C...52 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Bagan Alur Prosedur Penelitian...59 Lampiran 2. Perhitungan Pembuatan Larutan Sampel 1000 ppm dan Larutan DPPH... 61 Lampiran 3. Perhitungan Pembuatan Larutan NaOH 2M dalam air...62 Lampiran 4. Perhitungan Pembuatan Larutan HCl 5%...62 Lampiran 5. Perhitungan IC 50 Ekstrak n-butanol Daun Jambu Biji Putih...63 Lampiran 6. Perhitungan Rf Hasil KLT Ekstrak n-butanol, KLT Penggabung dan KLT Pemurnian...64 Lampiran 7. Spektra λmax DPPH dan Isolat Setelah Penambahan Pereaksi Geser...66 Lampiran 8. Hasil Determinasi Tanaman Jambu Biji Putih...70 xiv