1
Optimasi Metoda Isolasi Katekin Dari Gambir Untuk Sed iaan Farmasi Dan Senyawa Marker Oleh : Noveri Rahmawati (0921213012) Dibawah bimbingan Prof. Dr. Amri Bakhtiar, MS, DESS, Apt dan Prof. Dr. Deddi Prima Putra, Apt ABSTRACT Optimization studies have been carried out isolation of catechin gambier and pasta for the pharmaceutical and marker compounds. Gambier gambier and paste obtained from the Drug Plant Garden Andalas University, Siguntur and Lima Puluh Kota. Isolation method used is non-purification method, prepurification for gambier and fractination for pasta. The analysis performed included catechin solubility, melting point, maximum absorption, thin-layer chromatography, drying shrinkage, ash content, yield and determination of levels of catechins. Which has the highest levels of catechins, namely the determination of continued analysis of UV spectra, FTIR and NMR. The best results for pharmaceuticals derived from Siguntur with pre-purification methods that result in yield 56.3% and 96.17% catechin content, whereas for use as a marker compound obtained the best results from gambier Siguntur pasta with fractionation method to yield 12.13% 97.96% and the levels of catechins. Key words: Method of isolation, Gambir, Catechins PENDAHULUAN Gambir adalah ekstrak kering dari ranting dan daun tanaman Uncaria gambir (Hunter) Roxb. yang termasuk dalam Famili Rubiaceae yang merupakan komoditas perkebunan rakyat. Komoditas ini ditujukan untuk ekspor. Indonesia merupakan negara pemasok utama gambir dunia (80%) yang sebagian besar berasal dari Kabupaten Lima Puluh Kota dan Pesisir Selatan. Ekstrak gambir mengandung katekin yang merupakan komponen utama serta beberapa komponen lain seperti asam kateku tanat, kuersetin, kateku merah, gambir flouresin, lemak dan lilin. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan terhadap beberapa produk gambir yang diolah masyarakat dari berbagai daerah sentra produksi gambir di
2
Indonesia diperoleh kandungan katekin yang bervariasi dari 35% sampai dengan95% (Amos, 2004).
Kegunaan gambir antara lain untuk pewarna dalam industri batik, penyamak kulit, ramuan makan sirih, sebagai obat untuk luka bakar, diare, disentri, sariawan dan digunakan pula sebagai bahan pembuatan permen (Hadad et al., 2007). Penelitian yang berkaitan dengan aktivitas ekstrak gambir telah banyak dilakukan diantaranya aktivitas antioksidan dan antibakteri dari turunan metil ekstrak etanol daun gambir (Kresnawaty dan Zainudin, 2009), sebagai antiseptik mulut (Lucida dan Bakhtiar, 2007) dan gambir sebagai imunodilator (Ismail et al., 2009). Selain itu juga telah diteliti kemampuan ekstrak gambir sebagai penghambat sintesa asam lemak (Shu-Yan et al., 2008), efek toksik ekstrak gambir terhadap organ ginjal, hati dan jantung (Armenia et al., 2004) dan antifeedan terhadap hama Spodoptera litura Fab. (Handayani et al., 2004). Beberapa aktivitas ekstrak gambir di atas sebagian besar disebabkan oleh katekin yang terkandung di dalam gambir. Selain uji aktivitas dari ekstrak gambir, telah dilakukan juga beberapa uji aktivitas dari katekin, diantaranya katekin sebagai antimikroba (Dogra, 1987), sebagai antispasmodik, bronkodilator dan vasodilator (Ghayur et al., 2007) serta digunakan pada penderita gingivitis (Isogai et al., 2008). Untuk penggunaan sebagai kosmetik, telah dilakukan uji diantaranya sebagai antiaging (Maurya dan Rizvi, 2009), sebagai anti jerawat ( Aoshima, et al., 2009) dan untuk menurunkan berat badan (Heller, 2009). Katekin juga dipergunakan untuk senyawa marker yang saat ini masih tergantung pada impor. Harga katekin dengan kadar lebih dari
3
99 % dengan menggunakan HPLC adalah Rp. 888.000,- setiap 10 mg. Sedangkan katekin dengan kadar lebih dari 90 % adalah Rp. 984.000,- setiap gram (Portier, 2010). Berdasarkan penelusuran literatur, katekin telah tersedia di pasaran
dengan mutu dan rendemen yang beragam. Perlu dilakukan suatu usaha agar diperoleh rendemen dan mutu gambir yang tinggi. Peneliti sebelumnya telah melakukan isolasi katekin dari gambir dan diperoleh rendemen yang rendah namun mutu yang baik. Pada penelitian ini akan dilakukan isolasi katekin dari gambir dan pasta gambir yang berasal dari Kabupaten Lima Puluh Kota, Siguntur dan gambir terstandarisasi dengan metoda yang berbeda dengan peneliti sebelumnya. Diharapkan akan diperoleh sumber terbaik untuk mendapatkan katekin dengan rendemen dan mutu yang tinggi. Katekin yang diperoleh akan digunakan untuk sediaan farmasi dengan persyaratan kandungan katekin tidak kurang dari 95 % sedangkan untuk senyawa marker kandungan katekin tidak kurang dari 98 %.
MATERI DAN METODA Bahan Sampel yang digunakan adalah pasta gambir dan gambir (Uncaria gambir (Hunter) Roxb.) diperoleh dari perkebunan rakyat di Kabupaten Lima Puluh Kota, gambir yang diproduksi Kebun Tumbuhan Obat, etil asetat, metanol, pelarut teknis untuk isolasi dan pelarut pure analitis untuk analisis spektroskopi, kertas saring whatman cat No. 1001 (125 mm) dan aquades, katekin pembanding dari SIGMA.
4
Peralatan Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : alat-alat gelas, alat destilasi. rotary evaporator, oven vakum, lampu ultraviolet 365 mm, fisher jhon melting point apparatus, spektrofotometer UV-Visible (Shimadzu UV-1601), spektrofotometer IR merk Shimadzu type IR Prestige-21, Spektrofotometer NMR merk JEOL type ECA 500 dengan medan magnet 0,2 Hz. Cara Kerja : I. Pemeriksaan Mutu Gambir a.Susut Pengeringan Sampel ditimbang secara seksama sebanyak 1 g dan dimasukkan ke dalam botol timbang dangkal bertutup yang sebelumnya telah dipanaskan pada suhu 1050C selama 30 menit dan telah ditara. Sebelum ditimbang, sampel diratakan dalam botol timbang, dengan menggoyangkan botol, hingga merupakan lapisan setebal lebih kurang 5 mm sampai 10 mm. Kemudian dimasukkan ke dalam oven, buka tutupnya, keringkan pada suhu 1050 C hingga bobot tetap. Sebelum setiap pengeringan, biarkan botol dalam keadaan tertutup mendingin dalam eksikator hingga suhu kamar. b.Kadar abu Lebih kurang 2 g sampai 3 g sampel yang telah digerus dan ditimbang seksama, dimasukkan, ke dalam krus silikat yang telah dipijarkan dan ditara, ratakan. Pijarkan perlahan-lahan hingga arang habis, dinginkan, timbang. Jika cara ini arang tidak dapat dihilangkan, tambahkan air panas, saring melalui kertas saring bebas abu. Pijarkan sisa kerta dan kertas saring dalam krus yang sama. Masukkan filtrat ke dalam krus, uapkan, pijarkan hingga bobot tetap, timbang.
5
Hitung kadar abu terhadap bahan yang telah dikeringkan di udara (Dirjen POM, 2000). c. Pemeriksaan Kadar katekin a. Persiapan Standar Katekin Katekin standar dikeringkan di dalam oven pada temperatur 105 0C selama 3 jam (SNI, 2000). b. Persiapan Contoh Gambir Contoh gambir dihaluskan dan lapisan gambir dibuat setipis mungkin di atas kaca arloji atau cawan petri. Lapisan gambir tersebut dikeringkan di atas oven pada temperatur 1050C selama 3 jam sampai kehilangan berat 15-17 % (SNI, 2000). Persiapan larutan standar. Katekin standar ditimbang seksama 50 mg (Ws mg), dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml, dilarutkan dan diencerkan dengan etil asetat hingga 50 ml (larutan A). Letakkan larutan A di dalam penangas air selama 5 menit agar larutan homogen. Pipet 2 ml larutan ke dalam erlenmeyer 100 ml dan tambahkan pelarut etil asetat sebanyak 50 ml (larutan B) dan letakkan larutan tersebut dalam penangas air selama 5 menit kemudian diukur serapannya dengan spektrofotometri UV pada panjang gelombang maksimum. Persiapan larutan contoh. Gambir kering ditimbang sebanyak 50 mg, dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml, dilarutkan dengan etil asetat hingga 50 ml (larutan C). Letakkan larutan C ke dalam penangas air selama 5 menit kemudian saring. Buang 15 ml filtrat hasil penyaringan pertama dan teruskan penyaringan. Pipet 2 ml filtrat larutan C ke dalam erlenmeyer 100 ml dan tambahkan 50 ml etil asetat (larutan D). Letakkan larutan D ke dalam penangas air selama 5 menit lalu
6
diukur serapannya dengan spektrofotometri UV pada panjang gelombang maksimum. (SNI, 2000) Perhitungan : % katekin = Et 279 x Ws x 100 Ec 279 W dengan : Et 279 adalah absorban larutan contoh pada panjang gelombang 279 nm Ec 279 adalah absorban larutan standar pada panjang gelombang 279 nm Ws adalah berat katekin standar dinyatakan dalam mg W adalah berat contoh gambir dinyatakan dalam mg
II. Isolasi Katekin untuk Bahan Baku Obat a.Gambir Pasaran Gambir pasaran diperoleh dari Kabupaten Lima Puluh Kota dan Pesisir Selatan. 100 g serbuk gambir dimasukkan ke dalam erlenmeyer 2 L tambahkan air sebanyak 500 ml, panaskan selama 1 jam lalu disaring. Filtrat didiamkan sampai terbentuk endapan. Endapan dikeringkan dalam oven kemudian diserbukkan dan ditambah etil asetat lalu direfluks selama 1 jam dan disaring. Filtratnya dikentalkan menggunakan rotary evaporator, dikeringkan dan dianalisa. Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali.
b.Gambir Terstandarisasi 100 gram serbuk gambir ditambah etil asetat sebanyak 500 ml lalu
direfluks selama 1 jam lalu disaring dengan menggunakan kertas saring. Filtratnya
7
dikentalkan menggunakan rotary evaporator, dikeringkan dan dianalisa. Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali. c. Pasta Gambir Pasta gambir difraksinasi menggunakan etil asetat dan air dengan perbandingan 1 : 5, ambil bagian etil asetat dan diuapkan in vacuo, dikeringkan dan dianalisa. Pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali. III.Analisa Katekin a. Analisa Katekin untuk Sediaan Farmasi a. Kelarutan Reaksi identifikasi dilakukan terhadap katekin. Pelarut yang digunakan adalah etanol. b. Pemeriksaan Titik Lebur Pengukuran titik leleh dilakukan di Laboratorium Biota Sumatera Universitas Andalas Padang dengan menggunakan alat melting point Fisher Johns. Sampel diletakkan diantara dua arah kaca objek dan diletakkan pada tungku pemanas, lalu alat dihidupkan dengan kenaikan suhu 1-5 permenit. Suhu diamati saat kristal mulai meleleh hingga meleleh seluruhnya. c. Serapan Maksimum Lebih kurang 5 mg sampel ditimbang, dilarutkan dalam etil asetat pada labu ukur 100 ml. Serapan diukur pada panjang gelombang 280 nm d. Reaksi Warna Sejumlah cuplikan katekin, dilarutkan dalam etil asetat atau methanol. Beberapa tetes larutan besi (III) klorida ditambahkan akan terbentuk warna hijau kehitaman.
8
e. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Sampel dilarutkan dalam metanol, lalu ditotolkan di atas plat KLT.
Sebelum plat dimasukkan, terlebih dahulu eluen Metanol : Etil asetat (1:1) dijenuhkan. Setelah jenuh plat KLT dimasukkan ke dalam camber yang berisi eluen, ditentukan Rf nya. f. Penentuan Susut Pengeringan Lebih kurang 0,1 g katekin ditimbang dalam wadah yang sudah ditara dan berat konstan. Dikeringkan pada suhu 1050C selama 5 jam dan ditimbang kembali. Pengeringan dilanjutkan dan ditimbang pada jarak 1 jam sampai perbedaan antara 2 penimbangan berturut-turut tidak lebih dari 0,25 %. g. Pemeriksaan Kadar Katekin Persiapan larutan standar. Katekin standar ditimbang seksama 50 mg (Ws mg), dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml, dilarutkan dan diencerkan dengan etil asetat hingga 50 ml (larutan A). Letakkan larutan A di dalam penangas air selama 5 menit agar larutan homogen. Pipet 2 ml larutan ke dalam erlenmeyer 100 ml dan tambahkan pelarut etil asetat sebanyak 50 ml (larutan B) dan letakkan larutan tersebut dalam penangas air selama 5 menit kemudian diukur serapannya dengan spektrofotometri UV pada panjang gelombang maksimum. Persiapan larutan contoh. Gambir kering ditimbang sebanyak 50 mg, dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml, dilarutkan dengan etil asetat hingga 50 ml (larutan C). Letakkan larutan C ke dalam penangas air selama 5 menit kemudian saring. Buang 15 ml filtrat hasil penyaringan pertama dan teruskan penyaringan. Pipet 2 ml filtrat larutan C ke dalam erlenmeyer 100 ml dan tambahkan 50 ml etil asetat (larutan D). Letakkan larutan D ke dalam penangas air selama 5 menit lalu
9
diukur serapannya dengan spektrofotometri UV pada panjang gelombang maksimum. (SNI, 2000). b.Analisa Katekin untuk Senyawa Marker a. Perekaman Spektrum Ultraviolet Perekaman spektrum ultraviolet menggunakan spektrofotometer
Ultraviolet, dilakukan dengan melarutkan 1,0 mg katekin dalam etil asetat. Kemudian larutan dimasukkan ke dalam kuvet dan diukur puncak serapan senyawa lalu dibandingkan dengan standar. b.Perekaman Spektrum Inframerah Perekaman spektrum inframerah dilakukan dengan menggerus 1 mg katekin dengan 100 mg kalium bromida kemudian dijadikan pellet dengan memberikan tekanan tinggi. Pelet diletakkan pada alat spektrofotometer inframerah dan diukur spektrumnya. Puncak-puncak dinyatakan dalam satuan cm-1. c. Perekaman Spektrum Resonansi Magnetik Inti Spektrum resonansi magnetik inti direkam dengan alat Bruker Cup 500. Spektrum ini direkam dalam pelarut CD3OD.
IV.Analisa Data Data yang diperoleh diuji secara statistik menggunakan T-Test Paired.
10
Hasil dan Pembahasan Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan katekin yang memenuhi spesifikasi untuk sediaan farmasi dan senyawa marker serta mengetahui sumber bahan baku yang terbaik untuk memperoleh katekin. Katekin diisolasi dari gambir dengan menggunakan beberapa metode dan sumber bahan baku yang berbeda. Gambir yang digunakan adalah serbuk gambir dan pasta gambir yang diperoleh dari tiga sumber yaitu dari Kebun Tumbuhan Obat Universitas Andalas Padang, Kabupaten Lima Puluh Kota dan Kabupaten Siguntur Pesisir Selatan. Isolasi katekin dari gambir sebenarnya telah pernah dilakukan para peneliti sebelumnya namun metoda yang digunakan berbeda sehingga kadar dan rendemen yang diperoleh juga berbeda. Telah dilakukan isolasi katekin dari gambir yang berasal dari siguntur dan didapatkan rendemen katekin 1,5 % (Meilifa, 2004). Isolasi katekin dari daun juga telah pernah dilakukan dan didapatkan rendemen 15,8 % (Elfina, 2005). Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan maka perlu dilakukan optimasi metoda isolasi katekin agar rendemen dan kadar yang diperoleh tinggi. Sebelum dilakukan proses isolasi terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan mutu dari masing masing gambir yang meliputi bentuk, warna, bau, rasa, susut pengeringan, kadar abu dan kadar katekin.Dari pemeriksaan mutu yang dilakukan, didapatkan hasil yang dapat dilihat pada Tabel 6, 7 dan 8. Gambir yang diperoleh dari Kebun Tumbuhan Obat (KTO) dan Siguntur (SGT) memiliki bentuk, warna dan bau yang sesuai dengan persyaratan yang telah ditetapkan namun gambir yang berasal dari Kabupaten Lima Puluh Kota (LPK) memiliki warna yang tidak sesuai yaitu kehitaman. Warna kehitaman ini dapat disebabkan karena penggunaan sisa
11
cairan penirisan pasta gambir ( kalincuang) yang diambil dari saluran penampungan cairan ekstrak gambir di bawah alat pengempa sebagai cairan perebus daun ( Gumbira et al., 2009). Proses pengeringan yang dilakukan terhadap gambir juga dapat menimbulkan warna kehitaman karena terjadinya oksidasi. Pemeriksaan susut pengeringan gambir KTO, LPK dan siguntur memberikan hasil 18,51 %, 16,47 % dan 20, 66%. Bila dibandingkan dengan persyaratan SNI untuk gambir mutu II, susut pengeringan yang diperkenankan adalah maksimum 16 %. Jika dilihat hasil pemeriksaan susut pengeringan dari ketiga sumber gambir di atas maka tidak ada yang memenuhi persyaratan untuk mutu II. Susut Pengeringan yang tinggi ini dapat disebabkan proses pengeringan yang tidak sempurna. Produsen gambir biasanya mengeringkan gambir dengan menggunakan panas matahari. Bila musim hujan, penjemuran gambir dilakukan di atas tungku pembakaran. Proses pengeringan ini menyebabkan gambir tidak kering sempurna. Hasil pemeriksaan kadar abu gambir dari KTO, LPK dan SGT adalah 2,09 %, 3,25 % dan 2,22 %. Kadar abu ini sesuai dengan persyaratan yaitu maksimal 5 %. Selain pemeriksaan di atas, pemeriksaan yang paling penting adalah kadar katekin gambir. Hasil yang diperoleh dari KTO, LPK dan SGT adalah 80,71 %, 49,04 % dan 60,34 %. Persyaratan kadar katekin untuk gambir mutu II adalah minimal 50 %. Gambir yang berasal dari KTO memiliki kadar katekin yang paling tinggi. Hal ini disebabkan karena proses pengolahan gambir yang dilakukan di KTO lebih baik bila dibandingkan dengan proses yang dilakukan di LPK dan
12
SGT. Proses pengeringan yang dilakukan di KTO , LPK dan SGT berbeda dan ini dapat menyebabkan berbedanya kadar katekin. Pemilihan terhadap daun yang akan diolah juga dapat menyebabkan rendahnya kadar katekin yang diperoleh (Gumbira, 2009). Selain gambir , digunakan juga pasta gambir yang diperoleh dari KTO, LPK dan SGT. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap pasta gambir adalah kadar air dan didapatkan kadar yang tinggi pada setiap pasta yaitu 76,26 % untuk pasta KTO, 67,21 % pasta LPK dan 71,24 % pasta SGT. Setelah dilakukan pemeriksaan mutu terhadap gambir dan pasta gambir maka dilakukan isolasi katekin dari gambir dan pasta gambir. Metoda untuk isolasi katekin dari gambir dilakukan variasi. Metoda pertama melalui tahapan pre purifikasi, metoda kedua non purifikasi dan metoda ketiga fraksinasi. Metoda Pre purifikasi pada gambir bertujuan untuk menghilangkan pengotor yang ada pada gambir. Potensi masuknya pengotor pada pengolahan gambir sangat tinggi. Sumber masuknya pengotor diantaranya pada tahap pemetikan daun, perebusan, pengendapan dan pengeringan. Peneliti terdahulu belum melakukan proses pre purifikasi ini (Meilifa, 2004). Proses penghilangan pengotor pada gambir dilakukan dengan melarutkan serbuk gambir ke dalam air lalu dipanaskan selama 1 jam, disaring, didiamkan dan didapatkan endapan. Endapan dikeringkan dioven lalu direfluk. Proses refluk dilakukan selama 1 jam dan diharapkan katekin akan terekstraksi ke dalam etil asetat secara sempurna. Filtrat yang diperoleh lalu dikentalkan dengan menggunakan rotary evaporator dan dikeringkan
13
Selain refluks, metoda ekstraksi lain bisa digunakan yaitu maserasi. Maserasi dilakukan dengan membiarkan padatan terendam dalam suatu pelarut. Salah satu keuntungan metoda maserasi adalah cepat. Meskipun demikian, metoda ini tidak selalu efektif dan efisien. Jumlah pelarut yang digunakan cukup besar berkisar antara 10-20 kali jumlah sampel (Kristanti et al., 2008). Telah pernah dilakukan isolasi katekin dengan metoda ekstraksi maserasi dan rendemen yang diperoleh rendah (Pambayun et al., 2007). Metoda kedua yang digunakan untuk isolasi katekin adalah non purifikasi. Serbuk gambir langsung direfluk dengan menggunakan pelarut etil asetat. Proses refluk dilakukan selama 1 jam. Filtrat yang diperoleh lalu dikentalkan dengan menggunakan rotary evaporator dan dikeringkan Metoda ketiga yang digunakan untuk isolasi katekin dari pasta gambir dilakukan dengan cara fraksinasi pasta di dalam etil asetat dan air. Fraksinasi dilakukan karena pasta gambir masih mengandung kadar air yang tinggi. Pasta dilarutkan dalam air panas lalu dimasukkan ke dalam corong pisah dan kemudian ditambahkan etil asetat. Katekin akan terlarut di dalam etil asetat dan pengotor akan mengendap. Fraksi etil asetat dipisahkan dari fraksi air dan dikentalkan menggunakan alat rotary evaporator. Analisis katekin non purifikasi (Tabel 10) meliputi pemerian, kelarutan, reaksi warna, panjang gelombang serapan maksimum, titik lebur, susut pengeringan, kadar abu, rendemen dan kadar katekin. Hasil pemeriksaan semua parameter di atas memenuhi persyaratan. Hasil Analisis titik lebur katekin yang dihasilkan menunjukkan bahwa katekin belum murni. Rentang titik lebur senyawa merupakan petunjuk kemurnian dari suatu senyawa.
14
Hasil analisis susut pengeringan katekin yang diisolasi dengan metoda non pre purifikasi, pre purifikasi dan fraksinasi (Lampiran 8, Tabel 13) . Susut pengeringan katekin yang diisolasi dari gambir KTO dengan metoda non
purifikasi adalah 9,55 % 0,07, dari pasta KTO adalah 8,63 0,02. Susut Pengeringan katekin LPK non purifikasi 7,20 % 0,05, dengan metoda pre purifikasi yaitu 11,4 % 0,1 dan dari pasta 16,45 0,08. Susut Pengeringan katekin SGT non purifikasi 9,56 0,08, pre purifikasi 19,61 0,14 dan dari pasta 15,82 0,03. Hasil analisis kadar abu katekin yang diisolasi dengan metoda non
purifikasi, pre purifikasi dan fraksinasi (Lampiran 10, Tabel 16). Kadar abu katekin yang diisolasi dari gambir KTO dengan metoda non purifikasi adalah 0,03 0,01, dari pasta KTO adalah 0,63 0,006 terjadi penurunan kadar abu bila dibandingkan dengan kadar abu gambir asalan KTO yaitu 2,07 0,05. Kadar abu katekin LPK non purifikasi 0,66 0,006, dengan metoda pre purifikasi menjadi yaitu 1,14 0,01 dan dari pasta 0,82 0,006. Kadar abu katekin SGT non purifikasi 0,30 0,006 , pre purifikasi 0,14 0,006 dan dari pasta 0,19 .0,006 Hasil analisis kualitatif katekin menggunakan KLT didapatkan Rf 0,72 dan 0,78 untuk katekin KTO np dan katekin dari pasta KTO. Rf katekin LPK non purifikasi 0,74, metoda pre purifikasi 0,74 dan dari pasta 0,68. RF katekin SGT non purifikasi adalah 0,76, metoda pre purifikasi 0,68 dan dari pasta 0,72. Sedangkan Rf katekin pembanding adalah 0,73 (Depkes, 2008). Hasil analisis rendemen katekin yang diisolasi dengan metoda non purifikasi, pre purifikasi dan fraksinasi (Lampiran 13, Tabel 19). Rendemen katekin gambir KTO non purifikasi 98,2 % 0,85, dari pasta 18,8 % 0,10
15
Rendemen katekin LPK non purifikasi 64,67 % 0,15, metoda pre purifikasi 57,40 % 0,20 dan dari pasta 11,36 % 0,11. Rendemen katekin SGT non purifikasi adalah 69,6 % 0,10, metoda pre purifikasi 56,3 % 0,10 dan dari pasta 12,13 % 0,05. Rendemen yang rendah dapat disebabkan karena kondisi daun yang rusak akibat penyakit atau penggunaan daun yang terlalu tua. Bila dibandingkan rendemen katekin yang diperoleh dengan metoda isolasi non purifikasi dan pre purifikasi terjadi penurunan rendemen yang dihasilkan. Hal ini dapat disebabkan adanya beberapa senyawa dalam gambir yang ikut tebawa ketika proses pre purifikasi. Rendemen tertinggi diperoleh dari gambir KTO non purifikasi. Hasil analisis kadar katekin yang diisolasi dengan metoda non purifikasi, pre purifikasi dan fraksinasi (lampiran 12, Tabel 18). Kadar katekin gambir KTO non purifikasi 89,66 % 0,19, dari pasta KTO 93,60 % 0,11. Kadar katekin LPK non purifikasi 76,56 % 0,10, metoda pre purifikasi 94,85 % 0,0 dan dari pasta 94,19 % 0,11. Kadar katekin SGT non purifikasi 91,22 % 0,62, pre purifikasi 96,17 % 0,18 dan dari pasta 97,96 % 0,22. Banyak faktor yang mempengaruhi kadar katekin dari gambir diantaranya proses pengolahan daun. Pengolahan daun gambir harus dilakukan segera setelah daun dipanen. Air yang digunakan untuk perebusan daun harus bersih dan tidak menggunakan kalincuang. Penjemuran gambir yang langsung di bawah sinar matahari juga dapat mengurangi kadar katekin gambir. Berdasarkan hasil uji T-Test Paired, terdapat perbedaan yang signifikan (0,00) kadar katekin yang diisolasi dari gambir LPK dengan metoda non purifikasi dan pre purifikasi. Perbedaan yang signifikan (0,01) juga terdapat pada kadar
16
katekin yang diisolasi dari gambir Siguntur dengan metoda non purifikasi dan pre purifikasi. Kadar katekin yang diperoleh dengan metoda pre purifikasi lebih tinggi. Untuk penggunaan sebagai bahan baku obat dan kosmetik, metoda isolasi katekin pre purifikasi dapat digunakan karena menghasilkan katekin dengan mutu dan rendemen yang sesuai spesifikasi. Sedangkan katekin untuk penggunaan sebagai senyawa marker dapat digunakan katekin dari pasta Siguntur yaitu dengan kadar 97,9 %. Kadar katekin yang diperoleh ini mendekati dengan kadar katekin yang dipersyaratkan oleh SIGMA yaitu 98 %. Katekin yang mempunyai kadar paling tinggi dilakukan analisa spektrum ultra violet, Infra red dan NMR. Hasil pengukuran spektrum ultraviolet (UV) sampel katekin dalam etil asetat menunjukkan serapan maksimum pada panjang gelombang () 280 nm (Lampiran 18). Data ini menunjukkan bahwa sampel katekin hasil isolasi memiliki serapan maksimum yang hampir sama dengan katekin standar yaitu pada panjang gelombang 279 nm . Analisis spektrofotometri inframerah (Fourier Transform Infrared, FT-IR) bertujuan untuk menentukan gugus fungsional suatu senyawa berdasarkan serapan spektrum elektromagnetik pada daerah IR. Hasil analisis spektrum IR menunjukkan bahwa katekin yang diisolasi mengandung gugus-gugus fungsional dengan perkiraan gugus fungsional C=C aromatic dengan daerah serapan 15001600 cm-1, gugus O-H pada daerah serapan 2000-3600 (lebar). Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi adalah vibrasi tekuk, khususnya vibrasi rocking (goyangan), yaitu yang berada di daerah bilangan gelombang 2000 400 cm-1, seperti terlihat pada lampiran 19.
17
Spektrum 13C-NMR dan data pergeseran kimia katekin hasil isolasi diukur menggunakan pelarut metanol-D3 dengan frekuensi 500 MHz. Dari data13
C-
NMR dapat diketahui bahwa katekin hasil isolasi memiliki 15 signal yang menunjukkan adanya atom karbon sebanyak 15 buah, yaitu c 157,8 (C- 9), 157,6 (C-7), 156,9 (C-5), 146,28 (C- 4), 146, 26 (C-3), 132,2 (C- 1), 120,1 (C- 6), 116,2 (C-5), 115,3 (C- 2), 100,9 (C-10), 96,3 (C-6), 95,5 (C- 8), 82,8 (C-2), 68,8 (C-3), 28,5 (C-4) ppm. Jumlah atom karbon ini sama dengan jumlah atom karbon senyawa katekin standar Hasil pemeriksaan spektrum1
H-NMR katekin hasil isolasi
diukur
menggunakan pelarut metanol-D3 dengan frekuensi 500 MHz. Pergeseran kimia yang terjadi pada 2,52 (1H,dd), 2,84 (1H, dd), 3,98 (1H,m), 4,57 (1H, d), 5,86 ( 1H, d), 5,93 ( 1H, d), 6,72 (1H, dd), 6,76 (1H, d), 6,84 ( 1H, d).
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut : 1. Metoda terbaik isolasi katekin untuk bahan baku obat dan kosmetik
adalah pre purifikasi dengan kadar katekin 96,17 %. 2. Metoda terbaik isolasi katekin untuk senyawa marker adalah fraksinasi dari pasta gambir dengan kadar katekin 97,96 % 3. Sumber bahan baku yang terbaik untuk memperoleh katekin dengan mutu dan rendemen yang sesuai spesifikasi adalah Siguntur
18
Saran Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk menggunakan metoda lain dalam mengisolasi katekin dan gambir yang digunakan sebaiknya yang berasal dari Siguntur.
19
DAFTAR PUSTAKA Amos, 2004. Teknologi Pasca Panen Gambir. BPPT Press, Jakarta. Amos, 2010. Kandungan Katekin Gambir Sentra Produksi Di Indonesia. Pusat Pengkajian Teknologi Agroindustri Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. Jurnal Standardisasi Vol. 12, No. 3 Tahun 2010: 149 155. Armenia, Siregar, A dan Arifin, H. 2004. Toksisitas Ekstrak Gambir (Uncaria gambir, Roxb) Terhadap Organ Ginjal, Hati dan Jantung Mencit, Prosiding Seminar Nasional XXVI Tumbuhan Obat Indonesia. Azad, KA.,Ogiyama, Koichi, Sassa dan Takeshi. 2001. Isolation of (+)-catechin and a new polyphenolic compound in Bengal catechu, J Wood Sci 47:406409. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Padang. 2000. Standar Nasional (SNI) Gambir, 01-3391-2000, Departemen Perindustrian dan Perdagangan. Bayuarti, YD., 2006. Kajian Proses Pembuatan Pasta Gigi Gambir (Uncaria Gambir Roxb) Sebagai Antibakteri, Institut Pertanian Bogor. Brown, P. 2009. The Complete Herbalist. http:// chestofbooks.com/health/herbs/ O-Phelps-Brown/ The Complete Herbalist/ Gambir-Plant-uncariaGambir.html. Budavari, S. (edit) 1996. The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals.12 th ed. Merck and CO, lnc. Whitehouse Station. N.J.p 312-313. Denian, A., Darwin., Anria., Nurmansyah, Z., Hasa., Jamalius, I., Kusuma., Jamaris dan Hadad, MA. 2005. Penampilan Tiga Calon Varietas Unggul Gambir di Sumatera Barat. Prosiding Simposium IV. Hasil Penelitian Tanaman Perkebunan, Bogor, 28-30 September 2005, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan Bogor. Dhalimi, A. 2006. Permasalahan Gambir (Uncaria gambir L) di Sumatera Barat dan Alternatif Pemecahannya, Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, Jakarta. Dogra, S, C. 1987. Antimikrobial Agents Used in Ancient India, Indian Journal of History of Science, 22 (2) : 164-169. Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 2008. Farmakope Herbal Indonesia Edisi I.
20
Ghayur, M, N., Khan H., Gilani, A, H. 2007. Antispasmodic, Bronchodilator and Vasodilator Activities of (+)-Catechin, a Naturally Occurring Flavonoid, Arch Pharm Res Vol 30, No 8, 970-975. Gumbira, S, E., Syamsu, K., Mardliyati, E., Herryandie, A., Evalia, NA., Rahayu, DL., Puspitarini, R., Ahyarudin, A., Hadiwijoyo, A. 2009. Agroindustri dan Bisnis Gambir Indonesia. IPB Press, Bogor. Hadad, EA., NR, Ahmadi., Herman., Supriadi., A., Hasibuan., Teknologi Budidaya dan Pengolahan Gambir, Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Aneka Tanaman Industri. Handayani, D., Ranova, R., Hemriyanton, B, Farlian, A., Almahdy dan Arneti. 2004. Pengujian Efek Antifeedan dari Ekstrak dan Fraksi Daun Uncaria Gambir (Hunter) Roxb. Terhadap Hama Spodoptera Litura Fab. Prosiding Seminar Nasional XXVI Tumbuhan Obat Indonesia. Harborne, J.B. 1987. Metoda Fitokimia : Penentuan Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Terjemahan Kosasih Padmawinata & Iwang Sudiro. ITB, Bandung. Harmita. 2009. Kuliah Kromatografi. Departemen Farmasi Universitas Indonesia. Hayani, E. 2003. Analisis Kadar Catechin dari Gambir dengan Berbagai Metode, Buletin Tekhnik Pertanian Vol.8. Nomor 1. Heller, L. 2009. Green Tea catechins Linked to Weight Loss: Study , The Journal of Nutrition, Jerman. Heyne, K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia, Vol. III, Terjemahan Litbang Kehutanan, Departemen Kehutanan RI, Jakarta, hal. 1767. Hou, Z., Sang, S., You, H., Lee, JM., Hong, J., Chin. 2005. Mechanism of Action of (_)-Epigallocatechin-3-Gallate:Auto-oxidationDependent Inactivation of Epidermal Growth Factor Receptor and Direct Effects on Growth Inhibition in Human Esophageal Cancer KYSE 150 Cells, Cancer Res 2005; 65: (17). Ismail, S., Asad, M. 2009. Immunomodulatory Activity Of Acacia Catechu, Indian J Physiol Pharmacol ; 53 (1) : 2533 Isogai, H., Isogai, E., Takahashi, K., Kurebayashi, Y. 2008. Effect of Catechin Diet on Gingivitis in Cats. International Journal App Res Med Vol.6, Japan. Jenie, UA., Kardono, L., Hanafi, M., Rumampuk, RJ., Darmawan, A. 2006. Tekhnik Modern Spektroskopi NMR, Teori dan Aplikasi dalam Elusidasi
21
Struktur Molekul Organik dan Biomolekul. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta. Kresnawaty, I., Zainuddin, A. 2009. Aktivitas antioksidan dan antibakteri dari derivat metil ekstrak etanol daun gambir (Uncaria gambir), Jurnal Littri 15(4), Hlm. 145 151. Laus G. 2004. Advances in Chemistry and Bioactivity of the Genus Uncaria. Phytother. Res. 18, 259-274. Lawrence, G.H.M. 1964. Taxonomy of Vascular Plants.The Mackmilan Company, New York, p.114-139. Lemmens RHMJ, Wulijarni-Soetjipto N. 1992. Plant Resources of South-East Asia 3. Dye and tannin producing plants. PROSEA, Bogor, Indonesia. Lucida, H., Bakhtiar, A., Putri, A,W. 2007. Formulasi Sediaan Antiseptik Mulut dari Katekin Gambir, Universitas Andalas, Padang. Lucille, P., Jean, M R., Ve ronique, C., Loc, L and Isabelle, D. 2006. Flavonoid oxidation in plants: from biochemical properties to physiological functions, Science Direct. Markham, K, R.1995. Techniques of Flavonoid Identification (Cara Mengidentifikasi Flavonoid), diterjemahkan oleh Kosasih Padmawinata, Penerbit ITB Bandung. Maurya, PK., Rizvi, S. 2009. Protective Role of Tea catechins on Erythrocytes Subjected to Oxidative Stress During Human Aging, Departement of Biochemistry University of Allahabad, India. Nazir, N. 2000. Gambir, Budidaya, Pengolahan Diversifikasinya, Yayasan Hutanku, Padang. Hasil dan Prospek
Pambayun, R., Gardjito, M., Sudarmadji, S., Kuswanto, K. R. 2007. Kandungan Fenol dan Sifat Antibakteri dari Berbagai Jenis Ekstrak Produk Gambir (Uncaria gambir Roxb). Majalah Farmasi Indonesia 18 (3). Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat, cetakan pertama, 2000, Departemen Kesehatan Republik Indonesia Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan, Jakarta. Portier, G. 2010. Extrasynthese, Natural Product.BP 62-69726 Genay Cedex , France. Sandra, A., Novia, D., Kasim, A., Nuridinar, A. 2011. Pengaruh Penambahan Katekin Gambir Sebagai Antioksidan Terhadap Kualitas dan Nilai Organoleptik Rendang Telur. Repository Universitas Andalas Padang.
22
Sastrohamidjojo, H. 1991. Dasar-dasar Spektroskopi, Ed II, Liberty, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Santoni, A. 2009. Elusidasi Struktur Flavonoid Triterpenoid dari Kulit Batang Surian (Toona sinensis) dan Identifikasi Minyak Atsiri Daun Surian Serta Uji Aktivitas Insektisida. Disertasi Program Pascasarjana Universitas Andalas, Padang. Sharma R.J., Chaphalkar S.R. and Adsool A.D. 2010. Evaluating Antioxidant Potential, Cytotoxicity And Intestinal Absorption Of Flavonoids Extracted From Medicinal Plants , International Journal of Biotechnology Applications, ISSN: 09752943, Volume 2, Issue 1, pp-01-05. Shu-Yan, Z., Chao-Gu Z., Xi-Yun, Y., Wei-Xi, T. 2008. Low Concentration Of Condensed Tannins From Catechu Significantly Inhibits Fatty Acid Synthase And Growth Of MCF-7 Cells, Biochemical and Biophysical Research Communications 371 . Silvikasari. 2011. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Kasar Flavonoid Daun Gambir (Uncaria gambir Roxb). Departemen Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Susanti, E. 2011. Kejaiban Katekin Teh Hijau Pada Fungsi Cardiovaskuler. Susanti, Y, D. 2008. Efek Suhu Pengeringan Terhadap Kandungan Fenolik dan Kandungan Katekin Ekstrak Daun Kering Gambir, Prosiding Seminar Nasional Teknik Pertanian 2008 Yogyakarta. Tanaka, T., Matsuo, Y and Kouno,I. 2010. Chemistry of Secondary Polyphenols Produced during Processing of Tea and Selected Foods, Int. J. Mol. Sci., 11, 14-40. Taniguchi S, Kuroda K, Doi K, Tanabe M, Shibata T, Yoshida T, Hatano T. 2007 Revised structures of gambirines A1, A2, B1, and B2, chalcane-flavan dimers from Gambir (Uncaria gambir Extract), Chem. Pharm. Bull. 55(2) 268-272. Taniguchi S, Kuroda K, Naomi Y, Doi K, Tanabe M, Shibata T, Yoshida T, Hatano T. 2008. New dimeric flavans from gambir, an extract of Uncaria gambir. Heterocycles. Tejada, R., Duran, J.D.G., Ortega, O., Jimenez, E., Carpio, P., Chibowski. 2002. Investigation of Alumina/ (+)-Catechin System Properties. Part I : A Study of The System by FTIR-UV-Vis Spectroscopy, Colloids and Surface B: Biointerfaces 24.
23
LAMPIRAN Hasil Pemeriksaan Mutu Gambir KTO No Pemeriksaan 1. Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d.Rasa Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Pengamatan Utuh Kuning kecoklatan Khas Sepat 18,51 0,08 2,09 0,015 80,71 0,44 Persyaratan Utuh Kuning kecoklatan Khas 16 5 Min 50
2. 3. 4.
Hasil pemeriksaan Mutu Gambir LPK No 1. Pemeriksaan Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Pengamatan Utuh Kehitaman Khas Sepat 16,47 0,11 3,25 0,025 49,04 0,17 Persyaratan Utuh Kuning Kecoklatan Khas 16 5 Min 50
2. 3. 4.
Hasil Pemeriksaan Mutu Gambir SGT No 1. Pemeriksaan Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Pengamatan Utuh Kuning kecoklatan Khas Sepat 20,66 0,03 2,22 0,015 60,34 0,19 Persyaratan Utuh Kuning Kecoklatan Khas 16 5 Min 50
2. 3. 4.
24
Hasil Pemeriksaan Katekin Non Purifikasi No Pemeriksaan 1. Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa Kelarutan Dalam etanol Reaksi Warna Panjang Gelombang Serapan Maksimum Titik Lebur Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Rendemen (%) Pengamatan LPK Serbuk Kuning Khas Sepat 1:3,24 Biru keunguan 280 nm 158-162 7,20 0,05 0,66 0,006 76,56 0,10 64,67 0,15
KTO Serbuk Kuning Khas Sepat 1 : 4,13 Biru Keunguan 280 nm 168 -170 9,55 0,07 0,033 0,01 89,66 0,19 98,2 0,85
SGT Serbuk Kuning Khas Sepat 1 : 6,8 Biru keunguan 280 nm 166-170 9,56 0,08 0,30 0,006 91,22 0,62 69,6 0,10
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Hasil Pemeriksaan Katekin Pre Purifikasi No 1. Pemeriksaan Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa Kelarutan dalam etanol Reaksi Warna Serapan Maksimum Titik Lebur Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Rendemen (%) LPK Serbuk Kuning Khas Sepat 1:2,48 Biru keunguan 280 168-172 11,4 0,1 1,14 0,01 94,85 0,00 57,40 0,20 SGT Serbuk Kuning Khas Sepat 1:4,69 Biru keunguan 280 nm 172-175 19,61 0,14 0,14 0,006 96, 17 0,18 56,3 0,10
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
25
Pemeriksaan Katekin dari Pasta Gambir No 1. Pemeriksaan Pemerian a. Bentuk b. Warna c. Bau d. Rasa Kelarutan dalam etanol Reaksi Warna Panjang Gelombang Titik Lebur Susut Pengeringan (%) Kadar Abu (%) Kadar Katekin (%) Rendemen (%) KTO Serbuk Kuning Khas 1: 3,06 Biru keunguan 280 nm 174-178 8,63 0,02 0,63 0,006 93,60 0,11 18,8 0,10 LPK Serbuk Kuning Khas 1 : 3,12 Biru keunguan 280 nm 174-178 16,45 0,08 0,82 0,006 94,19 0,11 11,85 0,11 SGT Serbuk Kuning Khas 1 : 4,75 Biru keunguan 280 nm 176 -178 15,82 0,03 0,19 0,006 97,96 0,22 12,13 0,05
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Profil KLT Katekin dengan Fase Gerak Metanol : Etil Asetat (1:1)
A Keterangan :
B
C
D
A. Profil KLT Katekin dari Gambir KTO dengan Metoda Isolasi Non Purifikasi B. Profil KLT Katekin dari Gambir LPK dengan Metoda Isolasi Non Purifikasi C. Profil KLT Katekin dari Gambir SGT dengan Metoda Isolasi Non Purifikasi D. Profil KLT Katekin dari Gambir LPK dengan Metoda Isolasi Pre Purifikasi
26
E Keterangan :
F
G
H
E. Profil KLT Katekin dari Gambir SGT dengan Metoda Isolasi Pre Prurifikasi F. Profil KLT Katekin dari Gambir KTO dengan Metoda isolasi Fraksinasi G. Profil KLT Katekin dari Pasta LPK dengan Metoda Isolasi Fraksinasi H. Profil KLT Katekin dari Pasta SGT dengan Metoda Isolasi Fraksinasi Hasil Spektrogram Katekin Secara Sprektrofotometri
27
Spektrum IR Katekin Hasil Isolasi92 90
85
% T80
75 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
Wavenumber [cm-1]
400
Spektrum 13C - NMR Katekin Hasil Isolasi dengan Pelarut Metanol-D3 Frekwensi 500 MHz
28
Spektrum 1H-NMR Katekin Hasil Isolasi dengan Pelarut Metanol D3 Frekwensi 500 MHz
