Top Banner
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
22

Chapter II

Sep 26, 2015

Download

Documents

Frans Azka

yes
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 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