PENGARUH PARTISI BERTINGKAT CAIR–CAIR EKSTRAK ETANOL RIMPANG JAHE (Zingiber officinale Rosc.) TERHADAP PROFIL KANDUNGAN SENYAWA KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIRADIKALNYA
NASKAH PUBLIKASI
Oleh: FIQHANISA DINUL HIKMAH K 100080096
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA SURAKARTA 2012 1
2
PENGARUH PARTISI BERTINGKAT CAIR–CAIR EKSTRAK ETANOL RIMPANG JAHE (Zingiber officinale Rosc.) TERHADAP PROFIL KANDUNGAN SENYAWA KIMIA DAN AKTIVITAS ANTIRADIKALNYA THE EFFECT OF LIQUID-LIQUID PARTITIONS OF ETHANOL GINGER EXTRACT (Zingiber officinale Rosc.) TO THE PROFILE OF CHEMICAL COMPOUNDS CONTENT AND THAT ACTIVITIES ANTIRADICAL Muhammad Da’i dan Fiqhanisa Dinul Hikmah Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta ABSTRAK Senyawa fenolik dalam rimpang jahe yang meliputi gingerol, shogaol, gingeron, flavonoid, terpenoid dan konstituen non polar seperti kurkuminoid, kava piron dan gingerol telah diketahui memiliki aktivitas antiradikal. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan profil kandungan senyawa kimia antar fraksi pada perbedaan pelarut partisi bertingkat dengan aktifitas antiradikal sehingga dapat diamati senyawa yang diduga menyumbangkan aktivitas antiradikal. Fraksinasi pada penelitian dilakukan dengan metode partisi cair-cair menggunakan pelarut n-heksana, etil asetat, dan metanol:air (1:1). Aktivitas penangkap radikal dilakukan dengan menggunakan metode DPPH (1,1-difenil-2pikrilhidrazil). Uji kualitatif kandungan senyawa dilakukan dengan metode KLT dan GC MS. Hasil partisi diperoleh tiga komponen fraksi berturut-turut yaitu fraksi n-heksana, etil asetat, dan metanol:air 2,845; 4,548 dan 42,784 %b/v. Hasil uji penangkapan radikal menunjukkan fraksi n-heksana, etil asetat dan metanol:air berturut-turut adalah 44,08; 34,28 dan 1390,36 µg/mL. Hasil uji kualitatif dengan KLT dan GC MS menunjukkan adanya kandungan senyawa fenolik dan terpen pada fraksi heksan dan etil asetat. Secara keseluruhan diduga senyawa-senyawa fenolik (6-shogaol dan zingiberon) dan terpen (β-ionol, hidroksicitronellal, isopulegol, dan nerolidol) berkontribusi terhadap aktivitas penangkap radikal. Kata kunci : DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil), KLT (Kromatografi Lapis Tipis), GC MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry), terpen dan senyawa fenolik. ABSTRACT Phenolic compounds in ginger rhizome that includes gingerol, shogaol, gingeron, bideskurkuminoid, kaempferol, flavonoids, terpenoids and non-polar constituents such as curcuminoid, kava piron and ginerol have been known that it has antiradical activity. This research aims to compare the profile of the chemical content between fractions on the difference of solvent partition with the antiradical activity so it can be observed the compounded that guessed 3
contributes the antiradical activity. Fractionation on a research conducted by the method of liquid-liquid partition using n-hexane solvent, ethyl acetate, and methanol: water (1:1). Fishing activities carried out by using the radical DPPH (1,1-diphenyl-2-pikrilhidrazil). The test of Qualitative content compounds was conducted by TLC and GC MS method. Partition results obtained from three consecutive fractions of components, namely the n-hexane, ethyl acetate, and methanol:water fraction 2.845; 4.548 and 42.784% w / v. The test results show the arrest of a radical faction of n-hexane, ethyl acetate and methanol: water in a row is 44.08; 34.28 and 1390.36 µg/mL. The results showed the content of phenolic compounds and terpenes in the fraction of hexane and ethyl acetate qualitatively using TLC and GC MS. Overall phenolic compounds (6-shogaol and zingiberon) and terpenes (β-ionol, hidroksicitronellal, isopulegol, and nerolidol) contribute to the radical catcher activity. Key words: DPPH (1,1-diphenyl-2-pikrilhidrazil), TLC (Thin Layer Chromatography), GC MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry), terpenes and phenolic compounds. Pendahuluan Paparan radikal bebas yang berlebihan dan secara terus menerus dapat menyebabkan kerusakan sel, mengurangi kemampuan sel untuk beradaptasi terhadap lingkungannya, dan pada akhirnya dapat menyebabkan kematian sel, sehingga timbul gangguan dan penyakit seperti kanker, atherosklerosis, stroke, Alzheimer, jantung, penuaan (Langseth, 1995; Zaeoung et al., 2004; Khalaf et al., 2008). Radikal bebas tersebut dapat dicegah atau diobati dengan antiradikal. Berdasarkan sumbernya, antiradikal ada dua macam, yaitu antiradikal alami dan antiradikal sintetik. Antiradikal sintetik seperti BHA (butylated hydroxy aniline) dan BHT (butylated hydroxy toluen) telah diketahui memiliki efek samping yang besar antara lain menyebabkan kerusakan hati. Di sisi lain, alam menyediakan sumber antiradikal yang efektif dan relatif aman seperti flavonoid, komponen fenolik, vitamin C, beta karoten dan lain-lain (Damayanti et al., 2007; Padalia et al., 2011). Familia zingiberaceae merupakan salah satu tanaman yang mempunyai kandungan fenolik (Sirat et al., 1996; Ravindran et al., 2005). Senyawa fenolik yang terkandung dalam famili Zingiberaceae seperti gingerol, shogaol, gingeron, flavonoid, terpenoid dan konstituen non polar seperti kurkuminoid, kava piron dan gingerol, telah diketahui memiliki aktivitas antiradikal (Sirat et al., 1996; Surh, 2003; Stoilova et al., 2006; Ravindran et al., 4
2005). Ekstrak etanol rimpang jahe mengandung kadar fenol total 870,1 mg/g ekstrak kering. Pada konsentrasi 20,0 µg/mL, ekstrak etanol rimpang jahe mampu menangkap 90,1 % radikal DPPH. Ekstrak etanol rimpang jahe memiliki potensi sebagai antiradikal yang melebihi dari butil hidroksitoluen (BHT) dengan IC50 0,64 µg/mL dibandingkan dengan lC50 dari BHT 7,02 µg/mL untuk penghambatan DPPH aktivitas antioksidan (Stoilova et al., 2006). Berdasarkan penelitian yang ada, sebagian besar hanya mengungkapkan potensi jahe sebagai antiradikal. Kandungan senyawa dalam jahe yang berperan sebagai aktivitas antiradikal belum diteliti. Metode partisi cair-cair merupakan pemisahan komponen kimia diantara dua fase pelarut yang tidak saling bercampur. Komponen kimia akan terpisah ke dalam kedua fase sesuai dengan tingkat kepolarannya dengan perbandingan konsentrasi yang tetap (Gu, 2000). Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan profil kandungan senyawa kimia pada partisi bertingkat. Partisi bertingkat (polar, semi polar, non polar) akan mempengaruhi profil kandungan kimia pada masing-masing fraksi. Perbedaan profil kandungan kimia tersebut dimungkinkan berpengaruh terhadap aktifitas antiradikal. Dengan penelitian ini, diharapkan dapat diketahui senyawa yang menyumbangkan aktivitas antiradikal.
Metode Penelitian a. Alat yang digunakan Alat yang digunakan yaitu glassware (pyrex), spektrofotometer UV–Vis (UV Mini SHIMADZU),
mikropipet (Socorex), pipet volum (pyrex), vortex
(maxi II), pipet ukur (pyrex), yellow tips, white tips dan blue tips, stopwatch, neraca analitik (A&D Co.Ltd.), kuvet, oven, rotary evaporator (heildoph), water bath (memmert), seperangkat kromatografi Shimadzu-GC 2010 dilengkapi dengan Shimadzu-GC 2010S mass selective detector dengan kolom RxiTM-1MS. b. Bahan yang digunakan Bahan yang digunakan yaitu ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Rosc.) yang diperoleh dari Fakultas Farmasi UMS, DPPH (sigma 5
aldrich), etanol, etil asetat, toluen, metanol (p.a.; Merck), etanol, etil asetat, toluen, etanol, aseton, metanol (teknis), aquadest, FeCl3, vanilin, asam sulfat, kertas saring, alumunium foil, plat KLT, gas Helium (He).
c. Jalannya Penelitian 1.
Proses ekstraksi rimpang jahe Ekstrak dibuat dengan cara maserasi dengan menggunakan etanol 96 %.
Satu bagian serbuk kering rimpang jahe dimasukkan ke dalam maserator, ditambah 10 bagian etanol 96 %, direndam selama 6 jam sambil sekali-kali diaduk, kemudian didiamkan sampai 24 jam. Maserat dipisahkan dan proses diulangi 2 kali dengan jenis dan jumlah pelarut yang sama. Semua maserat dikumpulkan dan diuapkan dengan penguap vakum hingga diperoleh ekstrak kental. Rendemen yang diperoleh ditimbang dan dicatat. Ekstrak ini diperoleh dari koleksi penelitian standarisasi BPOM fakultas farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2.
Fraksinasi ekstrak etanol rimpang jahe Fraksinasi ekstrak etanol rimpang dilakukan secara partisi dengan
menggunakan corong pisah. Ekstrak etanol rimpang jahe masing-masing sebanyak 30 g dilarutkan dalam 100 mL air:metanol (1:1) hingga larut sempurna. Kemudian ekstrak tersebut ditambahkan 100 mL larutan penyari yang memiliki kepolaran berbeda dalam corong pisah. Campuran digojog hingga terbentuk 2 lapisan dan dipisahkan fase-fase yang terbentuk. Sisa fase air:metanol ditambah 100 mL larutan penyari dan digojog hingga terjadi pemisahan kembali. Dilakukan cara yang sama hingga fase dari larutan penyari yang ditambahkan jernih (tidak ada zat yang tersari). Larutan penyari yang digunakan dalam penelitian ini adalah air:metanol, etil asetat dan heksan, sehingga diperoleh fraksi air:metanol, etil asetat dan heksan dari rimpang tersebut. Larutan penyari diuapkan dengan rotary evaporator. Rendemen ditimbang bobot keringnya dan dicatat sebagai bobot fraksi-fraksi rimpang jahe. Ekstrak dan fraksi aktif ditentukan aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH. 6
3.
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH Aktivitas antioksidan ditentukan dengan radikal bebas menggunakan
DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) berdasarkan penelitian dari Rohman dkk (2009) dan Rohman dkk (2006) dengan beberapa modifikasi. Penentuan IC50 Fraksi Rimpang Jahe dilakukan dengan cara sejumlah larutan stok sampel fraksi rimpang jahe dengan seri konsentrasi yang telah ditentukan (2,0; 6,0; 8,0; 20; 24; 40; 80; 100 dan 160 µg/mL), ditempatkan dalam labu takar 5,0 mL. Sampel selanjutnya ditambah 1,0 mL DPPH 0,4 mM dan ditambah etanol p.a hingga tanda. Campuran tersebut divortek selama 30 detik dan diinkubasi selama waktu inkubasi (30 menit). Absorbansi sampel diukur terhadap blangko yang terdiri dari sejumlah larutan stok sampel dalam etanol pada maks (517 nm) yang diperoleh dari penelitian. Selain itu, sampel dibandingkan dengan kontrol yang terdiri dari 1,0 mL DPPH 0,4 mM dalam etanol. Penentuan aktivitas antiradikal dilakukan melalui perhitungan inhibitory concentration (IC50). IC50 adalah konsentrasi fraksi-fraksi ekstrak rimpang jahe memberikan persen aktivitas antiradikal sebesar 50% dibanding kontrol melalui suatu persamaan garis regresi linier antara kadar terhadap persen penangkapan radikal (Rohman dkk, 2009). Persen antiradikal dapat dihitung menggunakan rumus persamaan (1). Percobaan uji aktivitas antiradikal direplikasi tiga kali. % Antiradikal =
(𝐚𝐛𝐬𝐨𝐫𝐛𝐚𝐧𝐬𝐢 𝐤𝐨𝐧𝐭𝐫𝐨𝐥−𝐚𝐛𝐬𝐨𝐫𝐛𝐚𝐧𝐬𝐢 𝐬𝐚𝐦𝐩𝐞𝐥) 𝒂𝒃𝒔𝒐𝒓𝒃𝒂𝒏𝒔𝒊 𝒌𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍
× 𝟏𝟎𝟎%
(1)
Keterangan : Absorbansi kontrol : total radikal (DPPH) Absorbansi sampel : sisa radikal (DPPH) atau radikal yang tidak bereaksi dengan senyawa penangkap radikal bebas. 4.
Analisis kualitatif (fraksi ekstrak rimpang jahe) dengan metode KLT
7
Dibuat larutan stok dari fraksi-fraksi ekstrak rimpang jahe 1 % b/v, dengan menimbang fraksi sebesar 50,0 mg ad 5 mL dalam pelarutnya. Pembanding yang digunakan adalah vitamin E dengan konsentrasi 0,1 %. Dilakukan optimasi fase gerak menggunakan toluen:etil asetat dan n-heksana:etil asetat dengan perbandingan 3:7; 5:5 dan 7:3. Hasil optimasi yang baik digunakan sebagai parameter analisis dengan KLT, parameternya sebagai berikut: F Gerak
: Toluen:etil asetat (7:3)
F Diam
: Silika gel GF254
L Pembanding
: Vitamin E 0,1%
Vol Penotolan
: 5 µL L Uji dan 3 L L pembanding.
Deteksi
: Vanilin-asam sulfat; DPPH 0,1 % ; FeCl3 10 %; UV 254 dan 366 nm.
Dihitung dan ditulis harga Rf pada deteksi: UV 254 dan 366 nm, vanilin:asam sulfat (1:10), DPPH 0,1 % dan FeCl3 10 %, dengan rumus persamaan (2). 𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒚𝒂𝒏𝒈 𝒅𝒊𝒕𝒆𝒎𝒑𝒖𝒉 𝒔𝒐𝒍𝒖𝒕
𝑹𝒇 = 𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒚𝒂𝒏𝒈 𝒅𝒊𝒕𝒆𝒎𝒑𝒖𝒉 𝒇𝒂𝒔𝒆 𝒈𝒆𝒓𝒂𝒌 5.
(2)
Analisis Fraksi Ekstrak Rimpang Jahe Menggunakan GC-MS Analisis fraksi dilakukan menggunakan Shimadzu–GC 2010 dilengkapi
dengan Shimadzu–GCMS 2010S mass selective detector dan kolom kapiler Rtx-1MS (30 m x 0,25 mm, ketebalan lapisan 0,25 μm). Sistem elektron ionisasi dengan energi ionisasi 70 eV digunakan untuk deteksi GC–MS. Helium pada flow rate 1,20 mL/menit digunakan sebagai gas pembawa. Injektor dan MS transfer line suhunya masing-masing diatur pada 250 ⁰C. Temperatur kolom dijaga pada 60 ⁰C lalu secara perlahan ditingkatkan sampai 220 ⁰C dengan peningkatan 7 ⁰C/menit dan ditingkatkan lagi sampai 300 0C dengan peningkatan 10 ⁰C/menit. Sampel 20,0 mg ad 5 mL metanol p.a (0,4 % b/v) diencerkan sebanyak 1000 x dengan cara mengambil 5 μL ad 5 mL sehingga didapat konsentrasi 0.0004% b/v, kemudian 1 μL diinjeksikan secara manual
dalam
splitless
mode.
Komponen
diidentifikasi
dengan
membandingkan spektra massa sampel dengan internal Willey Library. Hasil fraksinasi dianalisis dengan GC–MS replikasi pembacaan 2 kali. 8
Hasil dan Pembahasan a.
Ekstraksi dan Partisi Bertingkat Cair-Cair Diperoleh rendemen hasil ekstraksi sebesar 6,725 % (0,0678 g berat ekstrak
kental dari 1,00825 g simplisia). Berdasarkan hasil ekstraksi tersebut, diambil ekstrak untuk dilakukan partisi bertingkat cair-cair . Hasil yang diperoleh merupakan tiga komponen fraksi (Tabel 1). Tabel 1. Hasil rendemen fraksi n-heksana, etil asetat, dan metanol:air (1:1) No.
1 2 3
Nama Fraksi
% rendemen (% b/v)
n-heksana Etil asetat Metanol:Air ( 1:1)
2,845 4,548 42,784
Hasil fraksinasi terhadap ekstrak Zingiber officinale yang paling banyak adalah fraksi metanol:air (42,784 %b/v) diikuti fraksi etil asetat (4,548 % b/v) dan n-heksana (2,845 % b/v) (Tabel 1). Hal ini dimungkinkan, komponen senyawa yang terdapat dalam ekstrak rimpang jahe lebih tertarik kedalam pelarut polar. Analisis lanjutan dilakukan untuk penentuan aktifitas fraksi tersebut dan komponen yang terkandung. b. Penentuan Aktifitas Antiradikal Bebas Hasil Partisi Ekstrak Etanol Rimpang Jahe Dengan Metode DPPH Hasil penelitian menunjukkan nilai IC50 fraksi n-heksana, etil asetat dan fraksi metanol:air (1:1) berturut-turut 44,08; 34,28 dan 1390,36 µg/mL. Hasil ini menunjukkan fraksi semipolar memiliki potensi aktivitas tertinggi (Gambar 2). Potensi aktivitas ini diduga dipengaruhi oleh kandungan senyawa yang terdapat dalam masing-masing fraksi. Fraksi vs rata-rata IC 50 Konsentrasi (µg/mL)
1390.36 1500.00 1000.00 500.00 44.08 34.28 0.00 FH
FEA FMA Fraksi
F heksana (FH) F etil asetat (FEA) F metanol : air (1:1) (FMA)
Gambar 2. Grafik Hubungan fraksi versus rata-rata % anti radikal bebas.
7 9
c. Analisis kualitatif dengan metode KLT (Kromatografi Lapis Tipis) Analisis kualitatif dengan metode KLT dilakukan untuk mendeteksi keberadaan senyawa golongan fenolik dan golongan volatil oil yang diduga menimbulkan aktivitas antiradikal. Deteksi awal dilakukan tanpa reaksi penyemprotan dengan pengamatan pada uv 254 dan 366 nm. Hasil menunjukkan terdapat profil kandungan senyawa yang berbeda pada masing-masing fraksi (Gambar 3). Hal ini memerlukan analisis lanjutan dengan pereaksi semprot. Hasil penelitian menunjukkan, untuk pereaksi semprot vanilin – asam sulfat (1:10) dihasilkan bercak atau spot berwarna biru keunguan. Bercak yang berwarna biru keunguan tersebut merupakan golongan senyawa terpenoid (Wagner dan Bladt, 1996). Sedangkan untuk pereaksi semprot FeCl3 terjadi bercak berwarna kuning kecoklatan, dengan harga Rf yang berbeda untuk fraksi n-heksana dan etil asetat. Dengan pereaksi semprot DPPH 0,1 % dalam etanol terjadi perubahan warna bercak menjadi kuning muda, ditandai dengan adanya penurunan intensitas cahaya dari DPPH, yang menunjukkan adanya aktifitas penangkapan radikal (Gambar 3; Tabel 2). Harga Rf menunjukkan kekuatan polaritas dari masingmasing senyawa dalam tiap fraksi. Senyawa yang terelusi lebih cepat mempunyai harga Rf yang besar dan bersifat non polar (Tabel 2). Perbedaan kadar dari profil KLT fraksi n-heksana dan etil asetat menunjukkan adanya kemiripan senyawa namun tidak identik, fraksi etil asetat relatif lebih polar daripada fraksi n-heksana. Fraksi metanol:air pada semua deteksi tidak menunjukkan adanya senyawa yang terelusi, hal ini mungkin disebabkan karena fase gerak yang digunakan belum optimal untuk fraksi metanol:air. Tabel 2. Harga Rf fraksi dan kontrol pembanding Vitamin E Sampel
Vanilin:H2SO4
FeCl3
DPPH
1
Vitamin E
-
-
0,93
2
Fraksi n-heksana IC 50 = 44,08 µg/mL
0,22 ; 0,27; 0,35; 0,40; 0,50; 0,58; 0,71; 0,80
0,21; 0,43; 0,77
0,22; 0,49; 0,55; 0,71; 0,80
3
Fraksi etil asetat IC 50 = 34,28 µg/mL
0,13; 0,19; 0,25; 0,33; 0,43; 0,51; 0,60; 0,83
0,44
0,09; 0,22; 0,46; 0,78
4
Fraksi metanol:air (1:1) IC 50 = 1390,36 µg/mL
-
-
-
No.
10
1 2
3 4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 B C E D Gambar 3. Profil KLT Fraksi – fraksi rimpang jahe dan vitamin E dengan fase diam: Silikagel 60 F 254, Fase gerak: (Toluena : etil asetat ( 7:3)) dan deteksinya A. Deteksi UV 254 nm, B. 366 nm, C. Pereaksi semprot (Vanilin:H2SO4 ), B. FeCl3, C. DPPH. Totolan 1 adalah kontrol (vitamin E), 2. Fraksi n-heksana, 3. Fraksi etil asetat, 4. Fraksi metanol:air (1:1). A
Berdasarkan hasil uji aktifitas penangkapan radikal secara kuantitatif maupun secara kualitatif, dan didukung analisis KLT terhadap kandungan senyawa dalam masing-masing fraksi menunjukkan aktifitas antiradikal senyawa yang terkandung dalam ekstrak etanol Zingiberis officinalle disumbangkan oleh senyawa-senyawa terpenoid dan fenolik yang terdapat dalam fraksi n-heksana dan etil asetat (Gambar 2, 3; Tabel 2). Analisis lanjutan dilakukan terhadap senyawa yang volatil dalam masing-masing fraksi dengan menggunakan GC-MS. d. Analisis Profil Kandungan Senyawa dengan GC MS (Gas Chromatogrphy Mass Spectrometry). Hasil analisis GC-MS terhadap masing-masing fraksi menunjukkan adanya perbedaan kandungan senyawa dalam ketiga fraksi. Fraksi etil asetat mengandung senyawa-senyawa fenolik; ester atau asam lemak, karboksilat dan golongan terpenoid sedangkan fraksi n-heksana mengandung senyawa hidrokarbon, aldehid, ester, furanol, karboksilat, polisiklik aromatis, fenolik dan terpenoid. Fraksi metanol:air mengandung senyawa alkana, karboksilat (turunannya), asam lemak dan siloksan (Gambar 4,5,6; Tabel 3). Hasil tersebut konsisten dengan hasil KLT yang telah dilakukan. Hal ini menunjukkan senyawa-senyawa terpen
11
(hidroksicitronella, isoepugol, β-ionol dan nerolidol) dan senyawa fenolik (6shogaol dan zingiberone) merupakan senyawa yang bertanggung jawab terhadap aktifitas antiradikal dalam fraksi n-heksana dan etil asetat yang mempunyai aktifitas lebih tinggi dibanding fraksi metanol:air. (6-Shogaol)
(Zingiberone) (β-farnesen)
(16)
(nerolidol) (10)
(18) (6)
(7)
(14)
(12)
(11)
(8)
(4) (15) (9)
(13)
(17)
(6)
(2) (3) (1)
Gambar 4. Kromatogram Fraksi n-heksana ekstrak etanol jahe (Zingiber officinalle).
(6-Shogaol) (Zingiberon) 6-Shogaol
(3)
(9) (8) (10) (4)
(11)
(2) (7) (6)
(5) (1)
Gambar 5. Kromatogram Fraksi Etil Asetat ekstrak etanol Jahe (Zingiber Officinalle). (Metil palmitat) (As Oktadekanoat)
(10) (8) (5)
(1) (12) (As 14-eicosadienoat)
(4)
(11) (2) (6)
(3)
(9)
(7)
(4)
Gambar 6. Kromatogram Fraksi Metanol:Air (1:1) Ekstrak etanol Jahe (Zingiber Officinalle).
12
Tabel 3. Data Senyawa Fraksi n-heksana, etil asetat dan metanol:air (1:1) ekstrak jahe (Zingiber Officinalle)
No.
Golongan
1
Alkana
2
Aldehida
3
Ester atau asam lemak
4
Fenolik Compound
5 6
Furanol Karboksilat
Fraksi nheksana % RT Area (menit)
Fraksi Etil Asetat % RT Area (menit)
Tetrakontana (15) Octadekana (1) (7) 1-bromo-octadekana (2) Nonakosana (3) Tetrakosana (4) Nonadekana (5) n-nonana (1) Ockaldehida (6) Dekaldehida (7) Metil palmitat (8) (5) Metil oleat (6) Metil palmitoleat (1) Metil stearat (2) Metil elaidat (9) (11) Metil isoheptadekanoat (12) Zingiberone
5,95 1,79 1,08 3,47 0,72 0,97 1,70 1,52 1,02 1,00 16,46
23.05 23.00 26.98 27.22 27.96 28.87 5.14 9.15 22.11 24.49 17.20
10,51 8,87 1,94 1,78 19,95
19.58 23.37 23.45 23.91 17.15
2,78 1,59 31,16 7,87 7,87 -
29.74 5.46 22.10 24.57 24.85 -
6- shogaol Nortrachelogenin Asam Geranoat (14) Asam Oktadekanoat (7) Asam 14-eicosadienoat Asam oktadekanoat Asam pentadekanoat (2) Asam mercaptroasetat (3) Asam benzendikarboksilat
24,82 3,57 1,11 -
26.45 25.65 12.26 -
25,83 4,05 -
25.80 24.85 -
6,05 23,65 1,39 1,72
24.38 24.49 26.71 27.82
Asam bensoat (8) Kamperone (17) beta ionol (10) d-Limonene-1,2-diol (3) Hidroksicitronellal (4) Isopulegol (8) Napthalena (11)
3,78 1,71 0,92
17.87 17.79 -
1,97 1,85 2,06 -
10.90 14.14 14.61
1,55 4,14 -
28.97 30.44 -
α-curcumene (18) (9) ar-curcumene (10) b-Sesquisfellandren (12) B-Farnesene a-chamigrene (13) Nerolidol (11) Heptasiloksan (9) Siklodekasiloksan (10) Eicosane (5) Trimetilsiloksan (6)
3,28 1,09 5,66 0,68 4,89 -
Senyawa
(4)
7
Monoterpen
8 9
Poliksiklik Aromatis Sesquiterpen
10
Siloksan
21.29 14.79 19.03 18.43 19.25 20.14 -
4,18 2,79 1,93 -
14.78 15.09 18.41 -
Fraksi Metanol:air % RT Area (menit)
3,12 2,35 1,68 1,58
29.20 29.89 30.55 26.25
Menurut penelitian yang sudah dilakukan, campuran fenolik seperti gingerol, paradol, shogaol, terpenoid yang terdapat dalam rimpang jahe mempunyai aktivitas antiradikal (Sukla, 2007). Penelitian ini juga tidak berbeda jauh dari penelitian tersebut, dimana komponen fenolik (6-shogaol dan zingiberone), serta sebagian golongan terpen meliputi (β-ionol, hidroksicitronellal, isopulegol, nerolidol) mempunyai aktivitas sebagai antiradikal (Gambar 7). Hal tersebut 13
dikarenakan struktur dari masing-masing senyawa tersebut mengandung gugus hidroksi yang dimungkinkan gugus hidroksi inilah yang mendonorkan hidrogen untuk berikatan dengan DPPH, sehingga berpotensi sebagai antitadikal. Dengan partisi bertingkat cair-cair dapat diketahui bahwa fraksi etil asetat yang paling bagus penghambatan antiradikalnya yang dibuktikan dengan IC50 yang paling besar serta paling luas % areanya kemudian diikuti fraksi n-heksana. Senyawa-senyawa fenolik
6-Shogaol (1&2)
Zingeberone/zingerone (1 &2) Senyawa terpena
ar Curcumene 1
Chamigren 1
α-Curcumene (1&2)
d-limonen-1,2 diol 2
Hidroksi citronellal 2
β – ionol 1
β-Farnesen 2
Isopulegol 2
β – Sesquiphelladren 1
kamperone 1
Nerolidol (1&2)
Gambar 7. Struktur Senyawa fenolik dan terpen (1 : Fraksi n-heksana 2 : Fraksi etil asetat)
14
Senyawa-senyawa yang diduga memiliki konsentrasi besar terhadap aktifitas fraksi etil asetat adalah : zingiberon, 6-shogaol dan terpenoid antara fraksi etil asetat dan heksan. Fraksi etil asetat mempunyai aktivitas antiradikal yang besar dikarenakan terdapat komponen fenolik (6-shogaol) yang memiliki % area yang besar dimana struktur induk dari 6-shogaol mempunyai gugus hidroksi pada posisi orto dengan cincin aromatik yang mempunyai gugus metoksi (OCH3), sehingga dapat menyumbangkan gugus hidroksi untuk berikatan dengan senyawa radikal bebas (DPPH). Senyawa 6-shogaol merupakan hasil dehidrasi atau penghilangan gugus H2O (air) dari gingerol dan zingeberon merupakan hasil dekomposisi dari gingerol (Onyenekw e, 2000; Shukla and Singh, 2006; Park and Pizzuto, 2002, Nakatani et al, 2001). Gingerol, 6-shogaol, dan zingeberon merupakan senyawa analog alami dari kurkumin yang memiliki aktifitas antiradikal bebas (Shishodia et al, 2005). Fraksi metanol:air tidak berpotensi karena hanya terdiri dari golongan alkana, karboksilat, ester dan siloksan serta IC50 yang rendah sehingga perlu dilakukan penelitian lanjut dengan pelarut yang lain. Disamping itu juga perlu dilanjutkan penelitian ke tahap isolasi senyawa murni agar mendapatkan senyawa yang bertanggungjawab terhadap aktifitas antiradikal.
Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1.
Partisi bertingkat menyebabkan senyawa tertarik ke dalam pelarut masingmasing berdasarkan tingkat kepolarannya.
2.
Terdapat korelasi profil senyawa dalam fraksi-fraksi ekstrak etanol rimpang jahe yaitu perbedaan kandungan senyawa dalam tiap fraksi menyebabkan terjadi perbedaan aktifitas antiradikal.
3.
Senyawa yang bertanggung jawab terhadap aktifitas antiradikal adalah golongan
fenol
(zingeberon
dan
6-shogaol)
dan
terpen
(β-ionol,
hidroksicitronellal, isopulegol, nerolidol) yang terkandung dalam fraksi nheksana dan etil asetat. Fraksi metanol:air tidak menunjukkan adanya
15
senyawa yang terelusi, hal ini mungkin disebabkan karena fase gerak yang digunakan belum optimal untuk fraksi metanol:air Saran Berdasarkan penelitian ini, disarankan perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan pelarut yang lain serta dilanjutkan ke tahap isolasi senyawa murni agar mendapatkan senyawa yang bertanggung jawab terhadap aktifitas antiradikal.
Ucapan Terima Kasih Bapak Dr. Muhammad Da’i, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta serta Pembimbing Akademik dan Pembimbing Utama skripsi.
Daftar Pustaka Damayanti, T., Nurani, L.H. dan Aznam, N., 2007 , Uji Aktivitas Antioksidan pada Fraksi Eter Hasil Hidrolisis Dekokta Herba Meniran (Phyllantus niruri L.) Melalui Penangkapan Radikal Bebas DPPH (1,1-difenil-2pikrilhidrazil), Media Farmasi , Jurnal Ilmu Farmasi , 6 (1) , 15-24. Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1982, Kimia Organik, diterjemahkan oleh Pudjaatmakan, A. H., Edisi Ketiga, Jilid 1, 237-239, Penerbit Erlangga, Jakarta. Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1982, Kimia Organik, diterjemahkan oleh Pudjaatmakan, A. H., Edisi Ketiga, Jilid 2, 417-418, 454-455, Penerbit Erlangga, Jakarta. Gu, T., 2000, Liquid-Liquid Partitioning Methods for Bioseparations, Academic Press, 2,329-364. Hashimoto, K., Kase, Y., Murata, P., Kido,T., Nakai, Y., Sakakibara, I., Higuchi, M., Sasaki, H., Okada, M., 2002, Pharmacological Evaluation of Shokyo and Kankyo (1), Biol. Pharm. Bull. 25 (9), 1183—1187. Khalaf, N.A., Shakya, A.K., Al-Othman, A., El-Agbar, Z. and Farah, H., 2008 , Antioxidant Activity of Some Common Plants , Turk J Biol , 32 , 51-55. Langseth, L., 1995, Oxidants, Antioxidans, and Disease Prevention, International Life Sciences institutes (ILSI) Europe, Belgium.
16
Nakatani, N. and Kikuzaki, H. 2001. Antioxidant in Ginger fa mily; Eds. Ho, C. T. and Zheng, Q. Y. ACS Smposium Series 803: 230-239. Onyenekwe, P. C. 2000. Assessment of oleoresin and gingerol contents in gamma irradiated ginger rhizomes, Nahrung, 44 (2): 130-132. Padalia, R.C., Verma, R.S., Sah, A.N., Karki, N., Sundaresan, V., Sakia, D., 2011, Leaf and rhizome oil composition of Zingiber officinale Roscoe and their antibacterial and antioxidant activities, Journal of Traditional Medicines, 6 (2), 4-5. Park, E. J. and Pizzuto , J. M. 2002. Botanicals in cancer chem oprevention. Cancer and Metastasis Reviews, 21, 231-255. Ravindran, P.N. and Babu, K.N., 2005, Ginger The Genus Zingiber, CRC Press, New York. Royal Society of Chemistry, 2012, Chemspider: The Free Cemical Database, Chembridge, http://www.chemspider.com/ (diakses tanggal 5 April 2012) Shishodia, S., Sethi, G., Aggarwal, B.B., 2005, Curcumin: Getting Back to the Roots, New York Academy of Sciences, Houston, Texas, USA. Shukla, Y. and Singh, M., 2007, Cancer Preventive Properties of Ginger : a Brief Review, J Food Chem Toxico, 45 (5), 683-690. Sirat, H.M., Rahman, A.A., Itokawa, H. and Morita, H., 1996, Constituents of the rhizomes of two Alpinia species of Malaysia, Planta Med, 62, 188–189 in Chen, I.N., Chang, C.C., Ng, C.C., Wang, C.Y., Shyu, Y.T. and Chang, T.L., 2008, Antioxidant and Antimicrobial Activity of Zingiberaceae Plants in Taiwan, Plant Foods Hum Nutr, 63, 15–20. Stoilova, I., Krastanov, A., Stoyanova, A., Denev, P. and Gargova, S., 2006, Antioxidant activity of a ginger extract (Zingiber officinale), Plovdiv, Bulgaria. Vaya, J. and Aviram, M., 2001, Nutritional Antioxidant: Mechanisms of Action, Analyses of Activities and Medical Application, Curr. Med. Chem.-Imm, Endoc. & Metab. Agent, 1 (1). Wagner, H. dan Bladt, S., 1996, Plant Drug Analysis: A Thin Layer Chromatographi Atlas, Second edition, 300-301;359-366, Springer, Germany. Zaeoung, S., Plubrukarn,A. dan Keawpradub, N., 2004 , Cytotoxic and free radical scavenging activities of Zingiberaceous rhizomes , Songklanakarin J. Sci. Technol , 27 (4) , 799-812 17
