-
17
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tumbuhan Rambutan
2.1.1Morfologi Tumbuhan Rambutan.
Tumbuhan rambutan (Nephelium Lappaceum L.) tergolong tanaman
yang berbunga
banyak . Bunganya dapat berbentuk bunga jantan atau bunga
sempurna yang tersusun
dalam suatu malai bunga atau panicula . Malai terdiri dari satu
tangkai utama yang
panjangnya 15 20 cm dengan banyak cabang . Tanaman rambutan
merupakan jenis
pohon berukuran sedang dengan tinggi 12 25 meter . Batangnya
bulat atau bulat
tidak teratur , berwarna kelabu kecokelatan bercabang banyak dan
lurus berdiameter
40 60 cm.
Pohon rambutan menyukai suhu tropika hangat. Daun majemuk
menyirip
dengan anak daun 5 - 9 , berbentuk bulat telur , ujung dan
pangkal runcing, tepi rata,
pertulangan menyirip, tangkai silindris, warnanya hijau,
kerapkali mengering
tergantung pertumbuhan rambutan dipengaruhi oleh ketersediaan
air ( Kalie, 1994).
2.1.2 Sistematika Tumbuhan Rambutan
Sistematika tumbuhan Rambutan adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Sapindales
Famili : Sapindaceae
Genus : Nephelium
Spesies : Nephelium Lappaceum L.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
18
Rambutan merupakan tanaman buah hortikultural berupa pohon
dengan famili
Sapindacaeae. Tanaman buah tropis ini dalam bahasa Inggrisnya
disebut Hairy Fruit
berasal dari Indonesia. Hingga saat ini telah menyebar luar
didaerah yang beriklim
tropis seperti Filipina dan negara-negara Amerika Latin dan
ditemukan pula di daratan
yang mempunyai iklim sub-tropis (Dalimarta, 2008).
2.1.3 Manfaat Tumbuhan Rambutan
Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan
buahnya yang
mempunyai gizi, zat tepung, sejenis gula yang mudah terlarut
dalam air, zat protein
dan asam amino, zat lemak, zat enzim-enzim yang esensial dan
nonesensial, vitamin
dan zat mineral makro, mikro yang menyehatkan keluarga, tetapi
ada pula sementara
masyarakat yang memanfaatkan sebagai pohon pelindung
dipekarangan, atau sebagai
tanaman hias.
2.2 Senyawa Organik Bahan Alam
Kimia organik mengalami kemajuan yang sejajar dengan kemajuan
cara pemisahan
dan penelitian bahan alam. Karena sangat beranekaragam, molekul
yang berasal dari
makhluk hidup mempunyai arti yang sangat penting bagi para ahli
kimia organik,
yaitu untuk memperluas dan memperdalam pengetahuan tentang
reaksi-reaksi
organik, dan terutama dapat untuk menguji hipotesis-hipotesis
tertentu, misalnya
hipotesis tentang mekanisme reaksi. Pada mulanya, biogenesis
dari produk alami
berkaitan dengan kimia organik dan biokimia, tetapi mempunyai
tujuan yang
berlainan (Manitto, 1992).
Senyawa organik bahan alam dapat diklasifikasikan berdasarkan
sifat-sifat
kimia yang dimilikinya. Ada empat cara klasifikasi yang
diusulkan, yaitu :
1. Klasifikasi Berdasarkan Struktur Kimiawi
Klasifikasi ini berdasarkan pada kerangka molekuler dari senyawa
yang
bersangkutan. Menurut sistem ini, ada 4 kelas yaitu :
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
19
a. Senyawa alifatik rantai terbuka atau lemak dan minyak.
Contoh: asam-asam lemak, gula, dan asam-asam amino pada
umumnya.
b. Senyawa alisiklik atau sikloalifatik.
Contoh: terpenoida, steroida, dan beberapa alkaloida.
c. Senyawa aromatik atau benzenoid.
Contohnya: golongan fenolat dan golongan kuinon.
d. Senyawa heterosiklik.
Contoh: alkaloida, flavonoida, golongan basa asam inti.
2. Klasifikasi Berdasarkan Sifat Fisiologik.
Setelah penelitian yang lebih mendalam dilakukan terhadap morfin
(1806),
penisilin (1939) dan prostaglandin (1963), maka perhatian para
ahli sering ditujukan
kepada isolasi dan penentuan fungsi fisiologis dari senyawa
organik bahan alam
tertentu. Oleh karena itu, senyawa organik bahan alam dapat juga
diklasifikasikan
berdasarkan segi aktivitas fisiologik dari bahan yang
bersangkutan. Misalnya kelas
hormon, vitamin, antibiotik dan mikotoksin.
3. Klasifikasi Berdasarkan Taksonomi
Pengklasifikasian ini didasarkan pada penyelidikan morfologi
komparatif dari
tumbuh-tumbuhan yaitu taksonomi tumbuhan.
4. Klasifikasi Berdasarkan Biogenesis
Semua konstituen tumbuhan dan binatang dibiosintesis dalam
organisme
melalui reaksi-reaksi yang dibantu oleh enzim tertentu, istilah
biosintesis dan
biogenesis mempunyai arti yang sama: pembentukan bahan alam oleh
organisme
hidup.
2.3 Senyawa Flavonoida
Senyawa-senyawa flavonoida adalah senyawa-senyawa polifenol yang
mempunyai 15
atom karbon, terdiri dari dua cincin benzena yang dihubungkan
menjadi satu oleh
rantai linier yang terdiri dari tiga atom karbon.
Senyawa-senyawa flavonoida adalah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
20
senyawa 1,3 diaril propana, senyawa isoflavonoida adalah senyawa
1,2 diaril propana,
sedangkan senyawa-senyawa neoflavonoida adalah 1,1 diaril
propana.
Istilah flavonoida diberikan pada suatu golongan besar senyawa
yang berasal
dari kelompok senyawa yang paling umum, yaitu senyawa flavon,
suatu jembatan
oksigen terdapat diantara cincin A dalam kedudukan orto, dan
atom karbon benzil
yang terletak disebelah cincin B. Senyawa heterosoklik ini, pada
tingkat oksidasi
yangberbeda terdapat dalam kebanyakan tumbuhan. Flavon adalah
bentuk yang
mempunyai cincin C dengan tingkat oksidasi paling rendah dan
dianggap sebagai
struktur induk dalam nomenklatur kelompok senyawa-senyawa ini
(Manitto, 1981).
Senyawa flavonoida sebenarnya terdapat pada semua bagian
tumbuhan
termasuk daun, akar, kayu, kulit, tepung sari, bunga, buah, dan
biji. Kebanyakan
flavonoida ini berada di dalam tumbuh-tumbuhan, kecuali alga.
Namun ada juga
flavonoida yng terdapat pada hewan, misalnya dalam kelenjar bau
berang-berang dan
sekresi lebah. Dalam sayap kupu - kupu dengan anggapan bahwa
flavonoida berasal
dari tumbuh-tumbuhan yang menjadi makanan hewan tersebut dan
tidak dibiosintesis
di dalam tubuh mereka. Penyebaran jenis flavonoida pada golongan
tumbuhan yaitu
angiospermae, klorofita, fungi, briofita (Markham, 1988).
Flavonoida merupakan senyawa 15-karbon yang umumnya tersebar di
seluruh
dunia tumbuhan. Lebih dari 2000 flavonoid yang berasal dari
tumbuhan telah
diidentifikasi. Kerangka dasar flavonoida biasanya diubah
sedemikian rupa sehingga
terdapat lebih banyak ikatan rangkap, menyebabkan senyawa itu
menyerap cahaya
tampak, dan ini membuatnya berwarna.
Ada tiga kelompok flavonoida yang amat menarik perhatian dalam
fisiologi
tumbuhan, yaitu antosianin, flavonol, dan flavon. Antosianin
(dari bahasa Yunani
anthos, bunga dan kyanos, biru-tua) adalah pigmen berwarna yang
umumnya terdapat
di bunga berwarna merah, ungu, dan biru. Pigmen ini juga
terdapat di berbagai bagian
tumbuhan lain, misalnya buah tertentu, batang, daun, dan bahkan
akar. Sering
flavonoida terikat di sel epidermis. Warna sebagian besar buah
dan banyak bunga
adalah akibat dari antosianin, walaupun beberapa warna tumbuhan
lainnya, seperti
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
21
buah tomat dan beberapa bunga kuning, karena karotenoid. Warna
cerah daun musim
gugur disebabkan terutama oleh timbunan antosianin pada hari
cerah dan dingin,
walaupun karotenoid kuning atau jingga merupakan pigmen terbesar
di daun musim
gugur pada beberapa spesies.
Beberapa macam antosianin terdapat di tumbuhan tingkat tinggi,
dan sering
lebih dari satu macam terdapat di bunga tertentu atau organ
lain. Mereka dijumpai
dalam bentuk glikosida, biasanya mengandung satu atau dua unit
glukosa atau
galaktosa yang tertempel pada gugus hidroksil di cincin tengah.
Bila gula dihilangkan,
maka bagian sisa molekul, yang masih berwarna, dinamakan
antosianidin (Salisbury,
1995).
2.3.1 Struktur Dasar Senyawa Flavonoida
Senyawa flavonoida adalah senyawa yang mengandung C15 terdiri
atas dua inti
fenolat yang dihubungkan dengan tiga satuan karbon. Struktur
dasar flavonoida dapat
digambarkan sebagai berikut :
Gambar 1. Kerangka dasar senyawa flavonoida
2.3.2 Klasifikasi Senyawa Flavonoida
Flavonoida mengandung sistem aromatik yang terkonjugasi sehingga
menunjukkan
pita serapan kuat pada daerah spektrum sinar ultraviolet dan
spektrum sinar tampak,
umumnya dalam tumbuhan terikat pada gula yang disebut dengan
glikosida
C C CA B
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
22
(Harborne, 1996). Dalam tumbuhan, flavonoida terdapat dalam
berbagai struktur.
Keragaman ini disebabkan oleh perbedaan tahap modifikasi
lanjutan dari struktur
dasar flavonoida tersebut, antara lain :
1. Flavonoida O-glikosida, satu gugus hidroksil flavonoida (atau
lebih) terikat
pada satu gula (lebih) dengan ikatan hemiasetal yang tak tahan
asam. Pengaruh
glikosilasi menyebabkan flavonoida menjadi kurang reaktif dan
lebih mudah
larut dalam air. Glukosa merupakan gula yang paling umum
terlibat dan gula
lain yang sering juga terdapat adalah galaktosa, ramnosa,
xilosa, dan
arabinosa. Gula lain yang kadang-kadang ditemukan adalah alosa,
manosa,
fruktosa, apiosa, dan asam glukoronat serta galakturonat.
2. Flavonoida C-glikosida, gula terikat pada atom karbon
flavonoida dan dalam
hal ini gula tersebut terikat langsung pada inti benzena dengan
suatu
ikatankarbon-karbon yang tahan asam. Glikosida yang demikian
disebut C-
glikosida. Jenis gula yang terlibat ternyata jauh lebih sedikit
ketimbang jenis
gula pada O-glukosa, biasanya dari jenis glukosa yang paling
umum, dan juga
galaktosa, ramnosa, xilosa, dan arabinosa.
3. Flavonoida sulfat, senyawa ini mengandung satu ion sulfat,
atau lebih, yang
terikata pada hidroksil fenol atau gula. Senyawa ini sebenarnya
bisulfat karena
terdapat sebagai garam, yaitu flavon-O-SO3
K. Banyak yang berupa glikosida
bisulfat, bagian bisulfat terikat pada hidroksil fenol yang mana
saja yang masih
bebas atau pada gula.
4. Biflavonoida, yaitu flavonoida dimer. Flavonoida yang
biasanya terlibat adalah
flavon dan flavanon yang secara biosintesis mempunyai pola
oksigenasi yang
sederhana 5,7,4 dan ikatan antar flavonoida berupa ikatan-ikatan
karbon atau
kadang-kadang eter. Monomer flavonoida yang digabungkan
menjadi
biflavonoida dapat berjenis sama atau berbeda, dan letak
ikatannya berbeda-
beda. Biflavonoida jarang ditemukan sebagai glikosida, dan
penyebarannya
terbatas, terdapat terutama pada gimnospermae.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
23
5. Aglikon flavonoida yang aktif-optik, sejumlah aglikon
flavonoida mempunyai
atom karbon asimetrik dan dengan demikian menunjukkan keaktifan
optik
(yaitu memutar cahaya terpolarisasi-datar). Yang termasuk dalam
golongan
flavonoida ini adalah flavanon, dihidroflavonol, katekin,
rotenoid, dan lain-lain
(Markham, 1988).
Menurut Robinson (1995), flavonoida dapat dikelompokkan
berdasarkan
keragaman pada rantai C3
yaitu :
1.Flavonol
Flavonol paling sering terdapat sebagai glikosida, biasanya
3-glikosida, dan aglikon
flavonol yang umum yaitu kamferol, kuersetin, dan mirisetin yang
berkhasiat
sebagaiantioksidan dan antiimflamasi. Flavonol lain yang
terdapat di alam bebas
kebanyakan merupakan variasi struktur sederhana dari flavonol.
Larutan flavonol
dalam suasana basa dioksidasi oleh udara tetapi tidak begitu
cepat sehingga
penggunaan basa pada pengerjaannya masih dapat dilakukan.
2. Flavon
Flavon berbeda dengan flavonol dimana pada flavon tidak terdapat
gugusan 3-
hidroksi. Hal ini mempunyai serapan UV-nya, gerakan
kromatografi, serta
reaksiwarnanya. Flavon yang paling umum dijumpai adalah apigenin
danluteolin.
Luteolin merupakan zat warna yang pertama kali dipakai di Eropa.
Jenis yang paling
O
O
OH
flavonol
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
24
umum adalah 7-glukosida dan terdapat juga flavon yang terikat
pada gula melalui
ikatan karbon-karbon. Contohnya luteolin 8-C-glikosida. Flavon
dianggap sebagai
induk dalam nomenklatur kelompok senyawa flavonoida.
3. Isoflavon
Isoflavon merupakan isomer flavon, tetapi jumlahnya sangat
sedikit dan sebagai
fitoaleksin yaitu senyawa pelindung yang terbentuk dalam
tumbuhan sebagai
pertahanan terhadap serangan penyakit. Isoflavon sukar dicirikan
karena reaksinya
tidak khas dengan pereaksi warna manapun tetapi kebanyakan
tampak sebagai bercak
lembayung yang pudar dengan amonia berubah menjadi coklat.
4. Flavanon
Flavanon terdistribusi luas di alam. Flavanon terdapat di dalam
kayu, daun dan bunga.
Flavanon glikosida merupakan konstituen utama dari tanaman genus
prenus dan buah
jeruk ; dua glikosida yang paling lazim adalah neringenin dan
hesperitin, terdapat
dalam buah anggur dan jeruk.
O
O
flavon
O
O
isoflavon
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
25
5. Flavanonol
Senyawa ini berkhasiat sebagai antioksidan dan hanya terdapat
sedikit sekali jika
dibandingkan dengan flavonoida lain. Sebagian besar senyawa ini
diabaikan karena
konsentrasinya rendah dan tidak berwarna.
6. Katekin
Katekin terdapat pada seluruh dunia tumbuhan, terutama pada
tumbuhan berkayu.
Senyawa ini mudah diperoleh dalam jumlah besar dari ekstrak
kental Uncaria gambir
dan daun teh kering yang mengandung kira-kira 30% senyawa
ini.
O
O
flavanon
O
OOH
Flavanonol
OHO
OHOH
OHOH
katekin
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
26
7. Leukoantosianidin
Leukoantosianidin merupakan senyawa tan warna, terutama terdapat
pada tumbuhan
berkayu. Senyawa ini jarang terdapat sebagai glikosida,
contohnya melaksidin,
apiferol.
Leukoantosianidin
8. Antosianin
Antosianin merupakan pewarna yang paling penting dan paling
tersebar luas dalam
tumbuhan. Pigmen yng berwarna kuat dan larut dalam air ini
adalah penyebab hampir
semua warna merah jambu, merah marak , ungu, dan biru dalam
daun, bunga, dan
buah pada tumbuhan tinggi. Secara kimia semua antosianin
merupakan turunan suatu
struktur aromatik tunggal yaitu sianidin, dan semuanya terbentuk
dari pigmen sianidin
ini dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau
dengan metilasi atau
glikosilasi.
Antosianin
9. Khalkon
Khalkon adalah pigmen fenol kuning yang berwarna coklat kuat
dengan sinar UV bila
dikromatografi kertas. Aglikon khalkon dapat dibedakan dari
glikosidanya, karena
hanya pigmen dalam bentuk glikosida yang dapat bergerak pada
kromatografi kertas
dalam pengembang air (Harborne, 1996).
O
OHHO OH
O
OH
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
27
10. Auron
Auron berupa pigmen kuning emas yang terdapat dalam bunga
tertentu dan briofita.
Dalam larutan basa senyawa ini berwarna merah ros dan tampak
pada kromatografi
kertas berupa bercak kuning, dengan sinar ultraviolet warna
kuning kuat berubah
menjadi merah jingga bila diberi uap amonia (Robinson,
1995).
Auron
Menurut Harborne (1996), dikenal sekitar sepuluh kelas
flavonoida dimana semua
flavonoida, menurut strukturnya, merupakan turunan senyawa induk
flavon dan
semuanya mempunyai sejumlah sifat yang sama yakni:
Tabel 1. Golongan-golongan flavonoida menurut Harborne
Golongan
flavonoida
Penyebaran Ciri khas
Antosianin pigmen bunga merah
marak,dan biru juga
dalam daun dan jaringan
lain.
larut dalam air, maks 515-545
nm, bergerak dengan BAA pada
kertas.
Proantosianidin
terutama tan warna,
dalam daun tumbuhan
berkayu.
menghasilkan antosianidin bila
jaringan dipanaskan dalam HCl
2M selama setengah jam.
Flavonol terutama ko-pigmen setelah hidrolisis, berupa
bercak
Okalkon
HCO
O
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
28
tanwarna dalam bunga
sianik dan
asianik;tersebar luas
dalam daun.
kuning murup pada
kromatogram Forestal bila
disinari sinar UV;
Flavon
seperti flavonol maksimal spektrum pada 330
350
setelah hidrolisis, berupa bercak
coklat redup pada kromatogram
Forestal;
Glikoflavon seperti flavonol maksimal spektrum pada 330-
350 nm.
mengandung gula yang terikat
melalui ikatan C-C; bergerak
dengan pengembang air, tidak
seperti flavon biasa.
pada kromatogram BAA beupa
bercak redup dengan RFdengan amonia berwarna
merah, maksimal spektrum 370-
410 nm.
tinggi .
Biflavonil tanwarna; hampir
seluruhnya terbatas pada
gimnospermae
pada kromatogram BAA beupa
bercak redup dengan RFdengan amonia berwarna
merah,
tinggi .
Khalkon dan auron pigmen bunga kuning,
kadang-kadang terdapat
juga dalam jaringan lain
maksimal spektrum 370-410 nm.
berwarna merah kuat dengan
Mg/HCl; kadang kadang
sangat pahit .
Flavanon tanwarna; dalam daun
dan buah( terutama
dalamCitrus )
bergerak pada kertas dengan
pengembang air;
Isoflavon tanwarna; dalam akar. tak ada uji warna yang khas.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
29
2.3.3 Sifat Kelarutan Flavonoida
Aglikon flavonoida adalah polifenol dan karena itu mempunyai
sifat kimia senyawa
fenol, yaitu bersifat agak asam sehingga dapat larut dalam basa.
Tetapi harus diingat,
bila dibiarkan dalam larutan basa, dan disamping itu terdapat
oksigen, banyak yang
akan terurai. Karena mempunyai sejumlah gugus hidroksil, atau
suatu gula,flavonoida
merupakan senyawa polar, maka umumnya flavonoida cukup larut
dalam pelarut polar
seperti etanol (EtOH), metanol (MeOH), butanol (BuOH), aseton,
dimetilsulfoksida
(DMSO), dimetilformamida (DMF), air dan lain-lain.
Adanya gula yang terikat pada flavonoida (bentuk yang umum
ditemukan)
cenderung menyebabkan flavonoida lebih mudah larut dalam air dan
dengan demikian
campuran pelarut yang disebut diatas dengan air merupakan
pelarut yang lebih baik
untuk glikosida. Sebaliknya, aglikon yang kurang polar seperti
isoflavon, flavanon
dan flavon serta flavonol yang termetoksilasi cenderung lebih
mudah larut dalam
pelarut seperti eter dan kloroform.
2.3.4. Biosintesa Flavonoida
Semua varian flavonoida saling berkaitan karena alur biosintesis
yang sama, yang
memasukkan pra zat dari alur sikimat dan alur asetat malonat,
flavonoida pertama
dihasilkan segera setelah alur itu bertemu. Flavonoida yang
dianggap pertama kali
terbentuk pada biosintesis adalah Khalkon dan semua bentuk lain
yang diturunkan
darinya melalui berbagai alur. Modifikasi flavonoida lebih
lanjut terjadi pada berbagai
tahap dan manghasilkan : penambahan atau pengurangan
hidroksilasi, metilasi gugus
hidroksil atau inti flavonoida, isoprenilasi gugus hidroksil
atau inti flavonoida,
metilenasi gugus orto-dihidroksil, dimerisasi gugus hidroksil
(pem bentukan
biflavonoida), pembentukan bisulfat dan glikolisasi gugus
hidroksil (pembentukan
flavonoida O-glikosida) atau inti flavonoida (pembentukan
flavonoida C-glikosida)
(Markham, 1998).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
30
Gambar 2 : Biosintesa hubungan antara jenis monomer flavonoida
dari jalur asetat-malonat dan alur sikimat (Markham, 1988).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
31
2.4 Teknik Pemisahan
Tujuan dari teknik pemisahan adalah untuk memisahkan komponen
yang akan
ditentukan berada dalam keadaan murni, tidak tercampur dengan
komponen-
komponen lainnya. Ada 2 jenis teknik pemisahan :
1. Pemisahan kimia adalah suatu teknik pemisahan yang
berdasarkan adanya
perbedaan yang besar dari sifat-sifat fisika komponen dalam
campuran yang
akan dipisahkan.
2. Pemisahan fisika adalah suatu teknik pemisahan yang
didasarkan pada
perbedaan-perbedaan kecil dari sifat-sifat fisik antara
senyawa-senyawa yang
termasuk dalam suatu golongan (Muldja, 1995).
2.4.1Ekstraksi
Ekstraksi dapat dilakukan dengan metoda maserasi, sokletasi, dan
perkolasi. Sebelum
ekstraksi dilakukan, biasanya serbuk tumbuhan dikeringkan lalu
dihaluskan dengan
derajat kehalusan tertentu, kemudian diekstraksi dengan salah
satu cara di atas.
Ekstraksi dengan metoda sokletasi dapat dilakukan secara
bertingkat dengan berbagai
pelarut berdasarkan kepolarannya, misalnya n-heksana, eter,
benzena, kloroform, etil
asetat, etanol, metanol, dan air.
Ekstraksi dianggap selesai bila tetesan terakhir memberikan
reaksi negatif terhadap
senyawa yang diekstraksi. Untuk mendapatkan larutan ekstrak yang
pekat biasanya
pelarut ekstrak diuapkan dengan menggunakan alat rotari
evaporator (Harborne,
1996).
2.4.2 Kromatografi
Kromatografi merupakan suatu cara pemisahan fisik dengan
unsur-unsur yang akan
dipisahkan terdistribusikan antara dua fasa, satu dari fasa-fasa
ini membentuk lapisan
stasioner denagn luas permukaan yang besar dan yang lainnya
merupakan cairan yang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
32
merembes lewat.Fasa stasioner mungkin suatu zat padat atau suatu
cairan dan fasa
yang bergerak mungkin suatu cairan atau suatu gas (Underwood,
1981).
Cara-cara kromatografi dapat digolongkan sesuai dengan sifat
sifat dari fasa
diam, yang dapat berupa zat padat atau zat cair. Jika fasa diam
berupa zat padat
disebut kromatografi serapan, jika berupa zat cair disebut
kromatografi partisi. Karena
fasa gerak dapat berupa zat cair atau gas maka ada empat macam
sistem kromatografi
yaitu:
1) Fasa gerak cairfasa diam padat (kromatografi serapan):
a.kromatografi lapis tipis
b.kromatografi penukar ion
2) Fasa gerak gasfasa diam padat, yakni kromatografi gas
padat
3) Fasa gerak cairfasa diam cair (kromatografi partisi), yakni
kromatografi
kertas.
4) Fasa gerak gasfasa diam zat cair, yakni :
a. kromatografi gascair
b. kromatografi kolom kapiler
Semua pemisahan dengan kromatografi tergantung pada kenyataan
bahwa senyawa
senyawa yang dipisahkan terdistribusi diantara fasa gerak dan
fasa diam dalam
perbandingan yang sangat berbeda beda dari satu senyawa terhadap
senyawa yang
lain (Sastrohamidjojo, 1991).
2.4.2.1 Kromatografi Lapis Tipis
Kromatografi Lapis Tipis pada plat berlapis yang berukuran lebih
besar, biasanya
5x20 cm, 10x20 cm, atau 20x20 cm. Biasanya memerlukan waktu
pengembangan 30
menit sampai satu jam. Pada hakikatnya KLT melibatkan dua fase
yaitu fase diam
atau sifat lapisan, dan fase gerak atau campuran pelarut
pengembang. Fase diam dapat
berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai permukaan penyerap
atau penyangga
untuk lapisan zat cair. Fase gerak dapat berupa hampir segala
macam pelarut atau
campuran pelarut (Sudjadi, 1986).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
33
Pemisahan senyawa dengan Kromatografi Lapis Tipis seperti
senyawa organik
alam dan senyawa organik sintetik dapat dilakukan dalam beberapa
menit dengan alat
yang harganya tidak terlalu mahal. Jumlah cuplikan beberapa
mikrogram atau
sebanyak 5 g dapat ditangani. Kelebihan KLT yang lain ialah
pemakaian jumlah
pelarut dan jumlah cuplikan yang sedikit. Kromatografi Lapis
Tipis (KLT) merupakan
salah satu metode pemisahan yang cukup sederhana yaitu dengan
menggunakan plat
kaca yang dilapisi silika gel dengan menggunakan pelarut
tertentu (Gritter,1991).
Nilai utama Kromatografi Lapis Tipis pada penelitian senyawa
flavonoida
ialah sebagai cara analisis cepat yang memerlukan bahan sangat
sedikit. Menurut
Markham, Kromatografi Lapis Tipis terutama berguna untuk tujuan
berikut:
1. Mencari pelarut untuk kromatografi kolom
2. Analisis fraksi yang diperoleh dari kromatografi kolom
3. Identifikasi flavonoida secara ko-kromatografi.
4. Isolasi flavonoida murni skala kecil
5. Penyerap dan pengembang yang digunakan umumnya sama dengan
penyerap
dan pengembang pada kromatografi kolom dan kromatografi kertas
(Markham,
1988).
2.4.2.2 Kromatografi Kolom
Kromatografi cair yang dilakukan dalam kolom besar merupakan
metode
kromatografi terbaik untuk pemisahan dalam jumlah besar (lebih
dari 1 g). Pada
kromatografi kolom, campuran yang akan dipisahkan diletakkan
berupa pita pada
bagian atas kolom penyerap yang berada dalam tabung kaca, tabung
logam, dan
tabung plastik. Pelarut atau fasa gerak dibiarkan mengalir
melalui kolom karena
aliran yang disebabkan oleh gaya berat atau didorong dengan
tekanan. Pita senyawa
linarut bergerak melalui kolom dengan laju yang berbeda,
memisah, dan dikumpulkan
berupa fraksi ketika keluar dari atas kolom (Gritter, 1991).
Dengan menggunakan cara ini, skala isolasi flavonoida dapat
ditingkatkan
hampir ke skala industri. Pada dasarnya, cara ini meliputi
penempatan campuran
flavonoida (berupa larutan) diatas kolom yang berisi serbuk
penyerap (seperti
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
34
selulose, silika atau poliamida), dilanjutkan dengan elusi
beruntun setiap komponen
memakai pelarut yang cocok. Kolom hanya berupa tabung kaca yang
dilengkapi
dengan keran pada salah satu ujung (Markham, 1988).
2.4.2.3 Harga Rf (Retardation Factor)
Mengidentifikasi noda-noda dalam lapisan tipis lazim menggunakan
harga Rf yang
diidentifikasikan sebagai perbandingan antara jarak perambatan
suatu zat dengan
jarak perambatan pelarut yang dihitung dari titik penotolan
pelarut zat. Jarak yang
ditempuh oleh tiap bercak dari titik penotolan diukur dari pusat
bercak. Untuk
mengidentifikasi suatu senyawa, maka harga Rf senyawa tersebut
dapat dibandingkan
dengan harga Rf senyawa pembanding.
Jarak perambatan bercak dari titik penotolan
Rf =
Jarak perambatan pelarut dari titik penotolan
(Sastrohamidjojo, 1991).
2.5 Teknik Spektroskopi
Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis
kimiafisika yang mengamati
tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi
elektromagnetik.Ada dua macam
instrumen pada teknik spektroskopi yaitu spektrometer dan
spektrofotometer.
Instrumen yang memakai monokromator celah tetap pada bidang
fokus disebut
sebagai spektrometer. Apabila spektrometer tersebut dilengkapi
dengan detektor yang
bersifat fotoelektrik maka disebut spektrofotometer (Muldja,
1955).
Informasi Spektroskopi Inframerah menunjukkan tipe tipe dari
adanya gugus
fungsi dalam satu molekul dan Resonansi Magnetik Inti yang
memberikan informasi
tentang bilangan dari setiap tipe dari atom hidrogen dan juga
memberikan informasi
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
35
yang menyatakan tentang lingkungan dari setiap tipe dari
atom
hidrogen.Kombinasinya dan data yang ada kadang kadang menentukan
struktur
yang lengkap dari molekul yang tidak diketahui (Pavia,
1979).
2.5.1 Spektrofotometri Ultra Violet
Serapan molekul di dalam derah ultra violet dan terlihat dari
spektrum bergantung
pada struktur ultra elektronik dari molekul. Penyerapan sejumlah
energi,
menghasilkan percepatan dari elektron dalam orbital tingkat
dasar ke orbital yang
berenergi lebih tinggi di dalam keadaan tereskitasi
(Silverstein, 1986).
Spektrum Flavonoida biasanya ditentukan dalam larutan dengan
pelarut
Metanol (MeOH) atau Etanol (EtOH). Spektrum khas terdiri atas
dua maksima pada
rentang 240-285 nm (pita II) dan 300-550 nm (pita I). Kedudukan
yang tepat dan
kekuatan nisbi maksima tersebut memberikan informasi yang
berharga mengenai sifat
flavonoida dan pola oksigenasinya. Ciri khas spektrum tersebut
ialah kekuatan nisbi
yang rendah pada pita I dalam dihidroflavon, dihidroflavonol,
dan isoflavon serta
kedudukan pita I pada spektrum khalkon, auron dan antosianin
yang terdapat pada
panjang gelombang yang tinggi. Ciri spektrum golongan flavonoida
utama dapat
ditunjukkan sebagai berikut :
Tabel 2. Rentangan Serapan spektrum UV-Visible golongan
flavonoida
maksimum utama
(nm)
maksimum tambahan (nm)
(dengan intensitas nisbi) Jenis flavonoida
475-560 275 (55%) Antosianin
390-430 240-270 (32%) Auron
365-390 240-260 (30%) Kalkon
350-390 300 (40%) Flavonol
250-270 300 (40%) Flavonol
330-350 tidak ada Flavon dan biflavonil
300-350 tidak ada Flavon dan biflavonil
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
36
275-295 310-330 (30%) Flavanon dan flavononol
225 310-330 (30%) Flavonon dan flavononon
310-330 310-330 (25%) Isoflavon
2.5.2 Spektrofotometri Infra Merah (FT-IR)
Spektrum inframerah suatu molekul adalah hasil transisi antara
tingkat energi getaran
yang berlainan. Pancaran inframerah yang kerapatannya kurang
dari 100 cm-1
(panjang gelombang lebih daripada 100 m) diserap oleh sebuah
molekul organik dan
diubah menjadi putaran energi molekul.
Penyerapan ini tercantum, namun spektrum getaran terlihat bukan
sebagai
garis garis melainkan berupa pita pita. Hal ini disebabkan
perubahan energi
getaran tunggal selalu disertai sejumlah perubahan energi putara
(Silverstein, 1986).
Dalam molekul sederhana beratom dua atau beratom tiga tidak
sukar untuk
menentukan jumlah dan jenis vibrasinya dan menghubungkan
vibrasi-vibrasi tersebut
dengan energi serapan. Tetapi untuk molekul-molekul beratom
banyak, analisis
jumlah dan jenis vibrasi itu menjadi sukar sekali atau tidak
mungkin sama sekali,
karena bukan saja disebabkan besarnya jumlah pusat pusat
vibrasi, melainkan
karena juga harus diperhitungkan terjadinya saling mempengaruhi
(inter-aksi)
beberapa pusat vibrasi.
Vibrasi molekul dapat dibagi dalam dua golongan , yaitu vibrasi
regang dan
vibrasi lentur.
1. Vibrasi regang
Di sini terjadi terus menerus perubahan jarak antara dua atom di
didalam suatu
molekul. Vibrasi regang ini ada dua macam yaitu vibrasi regang
simetris dan tak
simetri.
2.Vibrasi lentur
(Markham, 1988).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
37
Di sini terjadi perubahan sudut antara dua ikatan kimia. Ada
empat macam vibrasi
lentur yaitu vibrasi lentur dalam bidang yang dapat berupa
vibrasi scissoring atau
vibrasi rocking dan vibrasi keluar bidang yang dapat berupa
waging atau berupa
twisting (Noerdin, 1985).
2.5.3 Spektrometri Resonansi Magnetik Inti Proton (1
H-NMR)
Spektrometri Resonansi Magnetik Inti (Nuclear Magnetic
Resonance, NMR)
merupakan alat yang berguna pada penentuan struktur molekul
organik. Teknik ini
memberikan informasi mengenai berbagai jenis atom hidrogen dalam
molekul..
Struktur NMR memberikan informasi mengenai lingkungan kimia atom
hidrogen,
jumlah atom hidrogen dalam setiap lingkungan dan struktur
gugusan yang berdekatan
dengan setiap atom hidrogen (Cresswell, 1982).
Spektrometri Resonansi Magnetik Inti (Nuclear Magnetic
Resonance, NMR)
pada umumnya digunakan untuk :
1. Menentukan jumlah proton yang memiliki lingkungan kimia yang
sama pada
suatu senyawa organik.
2. Mengetahui informasi mengenai struktur suatu senyawa organik
(Dachriyanus,
2004).
Pergeseran kimia adalah pengukuran medan dalam keadaan bebas.
Semua
proton-proton dalam satu molekul yang ada dalam lingkungan kimia
yang serupa
kadang-kadang menunjukkan pergeseran kimia yang sama. Setiap
senyawa
memberikan penaikan menjadi puncak absorbsi tunggal dalam
spektrum NMR. Di
dalam medan magnet, perputaran elektron-elektron valensi dari
proton menghasilkan
medan magnet yang melawan medan magnet yang digunakan. Hingga
setiap proton
dalam molekul dilindungi dari medan magnet yang digunakan dan
bahwa besarnya
perlindungan ini tergantung pada kerapatan elektron yang
mengelilinginya. Makin
besar kerapatan elektron yang mengelilingi inti, maka makin
besar pula medan yang
dihasilkan yang melawan medan yang digunakan
(Bernasconi,1995).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
-
38
Senyawa yang paling lazim dan paling berguna dipakai sebagai
acuan adalah
tetrametilsilana (TMS). Beberapa keuntungan dari pemakaian
standar internal TMS
yaitu :
1. TMS mempunyai 12 proton yang setara sehingga akan
memberikan
spektrum puncak tunggal yang kuat.
CH
3
H3C Si CH
3
CH
3
2. TMS merupakan cairan yang mudah menguap, dapat
ditambahkan
kedalam larutan sampel dalam pelarut CDCl3 atau CCl4
(Silverstein, 1986).
Pada spektrometri RMI integrasi sangat penting. Harga integrasi
menunjukkan
daerah atau luas puncak dari tiap tiap proton . Sedangkan luas
daerah atau luas
puncak tersebut sesuai dengan jumlah proton. Dengan demikian
perbandingan tiap
integrasi proton sama dengan perbandingan jumlah proton dalam
molekul
(Muldja,1995).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA