Ekstraksi Kapsaisin Sebagai Sediaan Farmasi Fredy Kurniawan*, Isnanik Juni Fitriyah Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember
ABSTRAK Telah dilakukan ekstraksi dan identifikasi senyawa kapsaisin dari cabe (Capsicum). Ekstraksi dilakukan dengan metode soxhlet yang menghasilkan ekstrak cabe. Identifikasi dan analisis kapsaisin dilakukan dengan metode spektroskopi inframerah dan spektroskopi massa yang digabungkan dengan kromatografi gas (GC-MS). Kata Kunci : Ekstraksi, Capsicum, Kapsaisin
1. PENDAHULUAN Capsicum (cabe) merupakan salah satu jenis buah komersial yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Selain untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga sehari-hari, cabe banyak digunakan sebagai bahan baku industri pangan dan farmasi. Pemasaran cabe dapat dilakukan dalam bentuk segar, kering, pasta, maupun bubuk (Sanatombik, 2008). Kapsaisin (8-methyl–N–vanillyl–6nonenamida) merupakan komponen aktif yang menghasilkan panas dalam cabe. Kapsaisin bersifat iritan terhadap mamalia termasuk manusia, dan menimbulkan rasa panas pada jaringan manapun yang tersentuh. Kapsaisin dan senyawa-senyawa lain yang terkait strukturnya disebut dengan kapsaisinoid, diproduksi sebagai metabolit sekunder dari cabe. Tingkatan rasa panas suatu cabe bergantung pada dua faktor yaitu genetika tumbuhan dan *
Corresponding author. Tel.: 031-5943353; Fax: 0315928314 ; e-mail:
[email protected]
lingkungan pertumbuhannya, yang meliputi kondisi lingkungan, jumlah air, dan tingkat suhu tempat pertumbuhan (Supalkova, 2007). Kapsaisin ini mempunyai nilai ekonomis yang tinggi pada bidang farmasi, yaitu sebagai obat oles untuk membantu menghilangkan rasa nyeri akibat penyakit saraf, nyeri pada otot persendian, akibat radang, dan keseleo. Kapsaisin juga diujicobakan sebagai penghambat kanker leukimia (Ito, 2004), obat kanker prostate (Mori, 2006), dan obat diabetes sebagaimana yang telah diteliti oleh peneliti asal Toronto, Canada (Razavi, 2006). Semakin tinggi kadar kapsaisin maka semakin baik kualitasnya sebagai sediaan farmasi (Sanatombik, 2008). Salah satu cara untuk mendapatkan kapsaisin adalah ekstraksi secara berulang. Metode soxhlet adalah ekstraksi berulang secara automatis (Kristanti, 2008).
2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Pengukuran Kadar Air dan Penentuan Waktu Pengeringan Efektif Cabe rawit dan cabe merah besar yang diperoleh dari Jombang, Jawa Timur dipisahkan bagian biji dan dagingnya. Masing – masing bagian dikeringkan dalam oven pada o temperatur 60 C, lalu diukur kadar airnya tiap 5 jam. Proses ini bertujuan untuk mengetahui waktu efektif pengeringan dan prosentase kadar air. 2.2 Ekstraksi Cabe rawit dan cabe merah besar dikeringkan menggunakan oven pada suhu 60oC kemudian dihaluskan menggunakan blender dan diayak untuk memisahkan bagian yang masih kasar. Setelah itu, ditimbang sebanyak 25 gram dan dibungkus menggunakan kertas saring. Cabe rawit dan cabe merah besar yang telah terbungkus kertas saring tersebut dimasukkan dalam alat soxhlet yang labu alas bulatnya telah diisi menggunakan etanol 99% sebanyak 350 ml (Boonkird, 2008). Heating mantle set suhu pemanas dinyalakan pada 60oC, alirkan air pada kondensor dan proses ekstraksi dilakukan selama 8 jam sampai hasil ekstraksi jernih. Setelah proses ekstraksi selesai, filtrat hasil ekstrak diambil dan dimasukkan dalam labu evaporator. Filtrat diuapkan menggunakan rotary evaporator, dipekatkan menjadi 100 ml (Gonzales, 1973). 2.3 Analisis Spektroskopi Hasil ekstrak dianalisis dengan metode spektroskopi inframerah dan
spektroskopi massa yang digabungkan dengan kromatografi gas (GC-MS). 3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Pengukuran Kadar Air dan Penentuan Waktu Pengeringan Efektif Cabe rawit dan cabe merah besar dipisahkan bagian biji dan daging. Masing – masing bagian dikeringkan dalam oven pada temperatur 60oC selama 5 jam sampai cabe rawit dan cabe merah besar memiliki massa kering yang konstan. Tabel 1. Pengukuran Kadar Air Cabe Rawit Variabel (gr/5 jam)
M awal Daging (gr)
M akhir Biji (gr)
M0
279, 10
69,69
M5
125,18
43,36
M10
59,60
42
M15
54,16
40,90
M20
53,39
40,09
M25
52,03
39,32
M30
51,27
38,49
M35
51,20
37,99
M40
51,17
37,52
M45
51,12
37,45
M50
51,12
37,45
% sisa
18,32%
53,74%
% air
81,68%
46,26%
Berdasarkan data pada tabel 1 maka diketahui bahwa cabe rawit yang berasal dari Jombang ini memiliki kadar air untuk bagian daging cabe sebesar 81,68% dan biji 46,26%. Hubungan massa kering dengan waktu dapat diamati pada gambar 1.
Gambar 1 menunjukkan bahwa tiap bagian cabe rawit mengalami penurunan massa setelah pengeringan. Massa kering pada bagian daging mulai menjadi konstan pada jam ke-40, sedangkan pada bagian biji pada jam ke-35. Sehingga pengeringan pada kedua bagian cabe dapat dilakukan secara bersama-sama di atas 40 jam. Maka untuk mendapatkan sampel yang benar - benar kering, pengeringan efektif dapat dilakukan selama 50 jam.
M25
114,8
49,8
M30
108
49,4
M35
107,6
49,3
M40
107,5
49,2
M45
107,2
49,1
M50
107,2
49,1
% sisa
13,64%
58,52%
% air
86,36%
41,48%
Berdasarkan data pada tabel 2 maka diketahui bahwa cabe merah besar yang berasal dari Jombang ini memiliki kadar air untuk bagian daging cabe sebesar 86,36% dan biji 41,48%. Hubungan massa kering dengan waktu dapat diamati pada gambar 2.
Tabel 2. Pengukuran Kadar Air Cabe Merah Besar Variabel (gr/5 jam)
M awal Daging (gr)
M akhir Biji (gr)
M0
786
83,9
M5
630,4
64,5
M10
498,6
52,5
M15
345,3
50,7
M20
242,9
50,1
Gambar 2 menunjukkan bahwa tiap bagian cabe merah besar mengalami penurunan massa setelah pengeringan. Massa kering pada bagian daging mulai menjadi konstan pada jam ke-40, sedangkan pada bagian biji pada jam ke-25. Sehingga pengeringan pada kedua bagian cabe dapat dilakukan secara bersama-sama di atas 40 jam. Maka untuk mendapatkan sampel yang benar - benar kering, pengeringan efektif dapat dilakukan selama 50 jam.
3.2 Ekstraksi Pemisahan senyawa kapsaisin dari cabe dilakukan dengan menggunakan metode soxhlet. Sampel sebelum diekstraksi terlebih dahulu dikeringkan dalam oven temperatur 60oC. Sampel dihaluskan dengan menggunakan blender sehingga diperoleh sampel bubuk halus. Ekstraksi dilakukan dengan pelarut etanol selama 8 jam hingga diperoleh ekstrak berwarna coklat kemerahan dan kuning muda. Ekstrak dipekatkan menggunakan rotary evaporator yang menghasilkan ekstrak pekat berbentuk gel berwarna coklat tua kemerahan dan kuning tua.
Hasil analisis dengan spektroskopi IR disajikan pada gambar berikut :
Gambar 5. Spektrum IR Senyawa Kapsaisin Biji Cabe Merah Besar Pita lebar dan kuat pada sekitar 3298,38 - 3352,39 cm-1 adalah gugus OH yang diperkuat oleh C – O pada daerah 1072,46 cm-1. Serapan IR pada 1639,55 cm-1 mengindikasikan adanya C = C aromatik. Adanya gugus karbonil ditunjukkan dengan adanya vibrasi ulur C = O pada daerah 1739,85 cm-1. Serapan pada sekitar 2931,9 cm-1 adalah C – H sedangkan serapan pada 1411,94 cm-1 kemungkinan rentangan dari C – N.
Gambar 4. Spektrum IR Kapsaisin Standart Pita lebar dan kuat pada sekitar 3367,82 cm-1 adalah gugus OH yang diperkuat oleh C – O pada daerah 1037,74 cm-1 dan daerah 1280 cm-1. Serapan IR pada 1427,37 cm-1 dan 1512,24 cm-1 mengindikasikan adanya C = C aromatik. Adanya gugus karbonil ditunjukkan dengan adanya vibrasi ulur C = O pada daerah 1631,83 cm-1. Serapan pada sekitar 2870,17 – 2958,9 cm-1 adalah C – H sedangkan serapan pada 1346,36 cm-1 kemungkinan rentangan dari C – N.
Gambar 6. Spektrum IR Senyawa Kapsaisin Biji Cabe Rawit Serapan IR pada 3502,85 cm-1 diduga gugus N – H. Pita lebar dan kuat pada sekitar 3201,94 – 3333,1 cm-1 adalah gugus OH yang diperkuat oleh C – O pada daerah 1072,46 – 1269,2 cm-1. Serapan IR pada 1512,24 cm-1 mengindikasikan adanya C = C aromatik. Adanya gugus karbonil ditunjukkan dengan adanya vibrasi ulur C = O pada daerah 1739,85 cm-1. Serapan pada sekitar 2931,9 cm-1 adalah C – H sedangkan serapan pada 1411,94 cm-1 kemungkinan rentangan dari C – N.
3.3 Analisis Spektroskopi
Dalam analisis ini, metode spektroskopi massa digabungkan dengan metoda kromatografi gas. Senyawa hasil ekstrak dianalisis terlebih dahulu menggunakan metoda kromatografi gas yang selanjutnya setiap komponen dianalisis menggunakan spektroskopi massa. Kromatogram GC dari senyawa hasil ekstrak ditunjukkan oleh gambar berikut :
Gambar 8. Spektrum massa senyawa dihydrokapsaisin 4. Kesimpulan
Gambar 6. Kromatogram GC senyawa kapsaisin Dari kromatogram GC, pada waktu retensi (t R ) 25,072 menit menunjukkan adanya senyawa kapsaisin sedangkan pada t R 25,248 menit menunjukkan adanya senyawa dihydrokapsaisin. Spektrum massa puncak pada m/z = 305 diduga sebagai puncak senyawa yang menunjukkan berat molekul dari senyawa kapsaisin sedangkan pada m/z = 307 diduga sebagai puncak senyawa yang menunjukkan berat molekul dari senyawa dihydrokapsaisin.
Gambar 7. Spektrum massa senyawa kapsaisin
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa cabe rawit dari Jombang cocok untuk dikembangkan sebagai sumber kapsaisin. Semakin tinggi kadar kapsaisin maka semakin baik kualitasnya sebagai sediaan farmasi. Ucapan Terima Kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr.rer.nat.Fredy Kurniawan,M.Si yang telah membimbing penelitian ini. Daftar Pustaka 1. Boonkird Sumate, Chada Phisalaphong, and Muenduen Phisalaphong, 2008, UltrasoundAssisted Extraction of Kapsaisinoids from Capsicum Frutescens on A Lab- and Pilotplant Scale, Research and Development Institute, The Government Pharmaceutical Organization, Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand Ultrasonics Sonochemistry, vol. 15, 1075–1079. 2. Gonzales, Augusto Trejo, and Carlos Wild-Al Tamirano, 1973, A
New Method for the Determination of Kapsaisin In Capsicum Fruits, Journal of Food Science, vol. 38, 342, Department de Ingenieria Bioquimica, Escuela Nacional de Ciencias Biologicas, Instituto Politecnico Nacional, Mexico. 3. Ito K., Nakazato T., and Yamato K., "Induction of Apoptosis in Leukemic Cells by Homovanillic Acid Derivative, Kapsaisin, through Oxidative Stress: Implication of Phosphorylation of p53 at Ser-15 Residue by Reactive Oxygen Species," Cancer Research, 64 (3): 1071–1078, 2004. 4. Kristanti, AN., Aminah, NS., Tanjung, M., Kurniadi, B., “Fitokimia”, 55-56, 2008. 5. Mori A., Lehmann S., and O'Kelly J, "Kapsaisin, a Component of Red Peppers, Inhibits the Growth of Androgen-Independent, p53 Mutant Prostate Cancer Cells," Cancer Research, 66(6):3222–3229, 2006. 6. Razavi R., Chan Y., Afifiyan F.N., Liu X.J., Wan X., and Yantha J., "TRPV1+ Sensory Neurons Control Beta Cell Stress and Islet Inflammation in Autoimmune Diabetes," Toronto, Canada, Cell. 15;127(6):1123-35, 2006. 7. Sanatombik K. and G.J. Sharma, "Kapsaisin Content and Pungency of Different Capsicum spp. Cultivars," Department of Life Sciences, Manipur University, India, 36 (2), 2008. 8. Supalkova V., Stavelikova H., Krizkova S., Adam V., Horna A., Havel L., Ryant P., Babula P., and Kizek R., “Study of Kapsaisin
Content in Various Parts of Pepper Fruit by Liquid Chromatography with Electrochemical Detection,” Acta Chim, Slovakia, 54–59, 2007.
