JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No 3, Desember 2016 Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/jkpk
halaman 157-163 ISSN 2503-4146 ISSN 2503-4154 (online)
ISOLASI, IDENTIFIKASI DAN UJI SITOTOKSIK SENYAWA ALKALOID DARI DAUN JOHAR (Senna siamea) Ismi Simpang Anggia 1,* ,Dewi Kusrini 1, Enny Fachriyah 1 1,2Jurusan
Kimia, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
**Keperluan korespondensi, telp: 089651957539, email:
[email protected] Received: 28 June 2016
Accepted: December 1, 2016
Online Published: December 30, 2016
ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang isolasi alkaloid dari daun Johar (Senna siamea) menggunakan metode ekstraksi dengan pelarut etanol 96%. Ekstrak etanol dan serbuk daun Johar diuji penapisan fitokimia. Ekstrak alkaloid dihasilkan dengan cara penggaraman melalui penambahan HCl 2M sampai pH 3 dan diekstraksi dengan etil asetat, lapisan asam yang didapatkan ditambah NH4OH hingga pH 9-10 dan diekstraksi dengan etil asetat. Pemisahan alkaloid dengan metode kromatografi lapis tipis preparatif menggunakan fasa diam silika gel GF254 dan fasa gerak etil asetat:kloroform (8:2) dan uji kemurniannya menggunakan metode KLT dengan berbagai eluen dan KLT dua dimensi. Isolat alkaloid diuji aktivitas sitotoksisitas dengan metode BSLT (Brine Shrimp Lethality Test), penentuan struktur molekul isolat alkaloid dengan metode spektrometri UV-Vis, FT-IR dan LC-MS. Hasil penapisan fitokimia sampel mengandung senyawa flavonoid, tanin, kuinon, saponin, dan alkaloid. Ekstrak alkaloid diperoleh seberat 1,06 gram (0,645%). Identifikasi isolat alkaloid menggunakan spektrometri UV-Vis menunjukan alkaloid termasuk golongan isokuinolin dengan panjang gelombang 230 nm, 255 nm, dan 335 nm, analisis menggunakan spektrometri FTIR menunjukan isolat alkaloid memiliki gugus fungsi OH, CH3, C=C, C-N, C=O, C-O eter. Hasil LC-MS diperoleh berat molekul sampel sebesar 214,25 g/mol. Berdasarkan hasil analisis diduga senyawa yang didapatkan adalah senyawa cassiarin A. Hasil uji sitotoksisitas ekstrak alkaloid menunjukkan LC 50 sebesar 18,383 ppm dapat disimpulkan ekstrak alkaloid bersifat sangat sitotoksik. Kata Kunci: Senna siamea, Alkaloid, Brine Shrimp Lethality Test
ABSTRACT Alcaloid from the leaf Johar (Senna siamea) was isolated by extraction method using solvent of 96% ethanol. The ethanol extract and powder of Johar leaf were tested by phytochemical screening. Alcaloid extract was produced by salting method. Methanol-water fraction were added by 2N HCl to pH 3 and extracted with ethyl acetate, acid layer obtained plus NH4OH to pH 9-10 and extracted with ethyl acetate. Alcaloid separation was carried out by preparative thin layer chromatography using silica gel GF254 as stationary phase and ethyl acetate: chloroform (8: 2) as a mobile phase. The purity test was performed by TLC using various of eluent and two-dimensional TLC. Cytotoxicity activity of alcaloid isolates were tested by the BSLT (Brine Shrimp Lethality Test) method and its molecular structure were determined using UV-Vis spectrometry, FT-IR and LC-MS methods. The results of phytochemical screening showed that samples contain flavonoids, tannins, quinones, saponins and alcaloids. Alcaloid extract obtained is 1.06 grams (0.645%). Molecular structure identification of alcaloid isolates showed that alcaloid belonged to isokuinolin with wavelengths of 230 nm, 255 nm, and 335 nm. The alcaloid has functional groups of OH, CH3, C=C, C-N, C=O, C-O eter with molecular weight
157
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 157-163
158
of 214.25 g / mol. Based on the results analysis described above, it reveals that the compound obtained is cassiarin A. Cytotoxicity assay results of alcaloid extract showed LC50 of 18.383 ppm, it can be concluded that the alcaloid extract has highly cytotoxic. Key word: Senna siamea, Alcaloid, Brine Shrimp Lethality Test
dilakukan, namun penelitian untuk meng-
PENDAHULUAN
identifikasi struktur alkaloid pada daun Tanaman Johar (Senna siamea) telah digunakan secara tradisional sebagai obat penyakit demam, penyakit kuning, sakit perut, nyeri haid, dan juga digunakan untuk mengurangi tingkat gula dalam darah [1]. Ekstrak daun Johar memiliki sifat sebagai antimalaria, antioksidan [2], antibakterial [3] antidiabetes [4]. Salah satu
Johar masih jarang dilakukan. Penelitian ini akan dilakukan isolasi dan identifikasi senyawa golongan alkaloid pada daun Johar. Hasil penelitian ini nantinya diharapkan dapat memberikan informasi mengenai jenis senyawa alkaloid yang terkandung dalam daun Johar (Senna siamea) dan uji sitotoksiknya.
penelitian melaporkan dalam ekstrak metanol, etanol, dan etil asetat dari daun Johar
METODE PENELITIAN
terkandung senyawa metabolit sekunder Alat
alkaloid, flavonoid, saponin, tannin dan fenol, antrakuinon, antosianin, dan gliko-
sebelumnya
yang
dilakukan oleh [2] telah menguji aktivitas antikanker dari daun Johar. Daun Johar pada penelitian tersebut diekstrak dengan mengunakan berbagai pelarut dan berhasil mengidentifikasi aktivitas antikanker dan senyawa yang berperan adalah antra-
diidentifikasi pada daun Johar yang diambil dari Taman Botani Purwodadi, Indonesia [6].Daun Johar pada penelitian tersebut diekstrak dengan metanol dan dan disehingga
Alat
yang
digunakan dalam penelitian ini terdiri dari
kertas saring, aluminium foil, erlenmeyer, pipet tetes, gelas beker, corong gelas, corong pisah, botol vial, pipa kapiler, tabung reaksi, pengaduk kaca, penangas air, cawan penguap, wadah pengembang, lampu UV, spektrofotometer UV–Visibel, FTIR, dan LC-MS. Bahan:
kuinon dan biantrakuinon. Alkaloid berhasil
garamkan
bahan:
rotary evaporator, blender, neraca analitik,
sida jantung [5]. Penelitian
dan
diperoleh
alkaloid
hasil analisis adalah cassiarin A dan cassiarin B. Berdasarkan informasi di atas, penelitian mengenai penentuan alkaloid pada daun Johar dengan penapisan fitokimia dan uji aktivitasnya telah banyak
yang
diperlukan
dalam
penelitian ini yaitu daun Johar (Senna siamea) diperoleh dari daerah Purworejo, Jawa Tengah, aquades, etanol 96% teknis, n-heksana teknis, kloroform teknis, etil asetat teknis, plat KLT silika gel GF254 (Merck), plat KLT Preparatif silika gel GF254 20x20 cm, tebal 2,0 mm (Merck), n-heksana p.a. (Merck), etil asetat p.a. (Merck), asam asetat p.a. (Merck), kloroform p.a. (Merck), metanol p.a. (Merck), asam klorida (Merck), natrium
hidroksida
(Merck),
dragendorf, pereaksi Mayer.
pereaksi
159 Ismi Simpang Anggia et al., Isolasi, Identifikasi Cara Kerja: Ekstraksi senyawa alkaloid: Serbuk daun Johar sebanyak 1kg dimaserasi dengan pelarut etanol 96%
asetat:etanol (9:1) sehingga diperoleh isolat murni. Karakterisasi
Isolat
Alkaloid:
selama 10 x 24 jam. Ekstrak etanol diuap-
Untuk mengetahui struktur dari senyawa
kan pada kondisi vakum sampai ekstrak
alkaloid murni yang didapatkan, maka isolat
pekat. Ekstrak pekat etanol dilarutkan dalam
alkaloid dianalisis menggunakan spektro-
methanol dan ditambahkan aquades de-
fotometer UV-Vis, FT-IR dan LC-MS.
ngan rasio 1:1 dan didiamkan selama se-
Uji Aktivitas : Telur Artemia salina
malam untuk memisahkan antara klorofil
direndam di dalam air garam selama 2 x 24
dengan filtrat. Simpilisa dan ekstrak yang
jam. Suhu penetasan adalah ± 25-300C dan
didapatkan dilakukan analisis penapisan
pH ± 6-7. Telur akan menetas setelah 18–
fitokimia yang meliputi tanin, alkaloid, fla-
24 jam dan larvanya disebut nauplii yang
vonoid, kuinon, saponin, dan steroid/ tri-
siap untuk uji BSLT setelah berumur 2 hari.
terpenoid.
Sampel dari ekstrak alkaloid diambil 125
Isolasi
yang
mg, dibuat pengenceran dengan konsen-
partisi
trasi 10, 100, 1000 µg/ml. Pengujian dila-
kloroform.
kukan dengan memasukkan 10 ekor larva
Fraksi metanol-air yang didapatkan dila-
Artemia salina ke dalam tabung reaksi yang
kukan penggaraman menggunakan HCl 2 M
telah berisi larutan ekstrak yang telah di-
hingga pH 3 lalu ekstraksi dengan pelarut
encerkan dengan air garam. Setelah 24
etil asetat sehingga didapatkan lapisan
jam, jumlah larva yang mati dihitung dan di-
asam, selanjutnya dilakukan penambahan
lakukan analisis probit untuk menentukan
NH4OH hingga pH 9 kemudian diekstraksi
aktifitas LC50 [7].
berupa
Alkaloid:
metanol–air
menggunakan
Fraksi
dilakukan
n-heksan
dan
menggunakan pelarut etil asetat dan diuapkan sehingga didapatkan ekstrak alkaloid.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstrak alkaloid dilakukan pemisahan me-
Penapisan fitokimia berfungsi untuk
nggunakan KLT dengan fase diam berupa
mengetahui keberadaan golongan senyawa
silika gel GF254 dan eluen berupa etil asetat
metabolit sekunder yang terkandung di
:kloroform dengan rasio 8:2. Noda yang ter-
dalam simplisia serbuk maupun di dalam
bentuk dilakukan uji alkaloid dengan pe-
ekstrak etanol. Penapisan fitokimia yang
reaksi Dragendorf. Noda positif alkaloid
dilakukan secara kualitatif dengan meng-
dilakukan pemisahan menggunakan KLT
identifikasi
Preparatif 20x20 cm dengan fase diam
tanpa menentukan kadarnya. Prinsip pena-
berupa silika gel GF254 dan eluen berupa etil
pisan fitokimia ialah analisis golongan kimia
asetat :kloroform dengan rasio 8:2.
tumbuhan
Uji
Kemurnian:
Isolat
keberadaan
dengan
uji
suatu
spesifik
senyawa
dengan
alkaloid
reagen yang memberikan uji spesifik ter-
dilakukan uji kemurnian dengan eluen etil
hadap golongan kimia tertentu. Golongan
asetat : kloroform (9:2), etil asetat: etanol
yang diidentifikasi pada penelitian ini antara
(8:2), dan KLT dua dimensi dengan eluen
lain alkaloid, flavonoid, tanin, saponin, kui-
(1) etil asetat : kloroform (9:1), (2) etil
non, steroid dan triterpenoid.
160
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 157-163
Hasil penapisan fitokimia dapat dili-
kaloid
atau
tidak
maka
ditambahkan
hat pada tabel 1 yang menunjukkan bahwa
pereaksi Dragendorff, terbentuknya enda-
penapisan fitokimia pada serbuk dan eks-
pan merah bata berarti positif adanya
trak etanol daun Johar mengandung se-
alkaloid.
nyawa golongan alkaloid, flavonoid, sapo-
Ekstrak alkaloid selanjutnya dianali-
nin, tanin, kuinon dan steroid. Hasil pene-
sis menggunakan kromatografi lapis tipis
litian ini sesuai dengan penelitian yang per-
dengan fasa diam silika gel 60 GF254 dan
nah dilaporkan dalam jurnal sebelumnya [5].
eluen campuran eluen etil asetat:kloroform (8:2) untuk mengetahui jumlah komponen-
Tabel 1. Hasil uji fitokimia daun Johar Uji Fitokimia Alkaloid Saponin Flavanoid Tanin Kuinon Steroid
Serbuk + + + + + +
nya. Hasil KLT ada 4 noda yang terbentuk
Ekstrak + + + + + +
berwarna biru dengan nilai Rf1 (0,08), Rf2 (0,26), Rf3 (0,43), Rf4 (0,65), dan Rf5 (0,75). Hasil KLT, warna noda dan nilai Rf, dapat dilihat pada gambar 1a. Hasil KLT setelah disemprot
pereaksi
Dragendorf
meng-
hasilkan satu noda pada Rf (0,42) yang berwarna jingga, berarti hanya satu noda
Isolasi senyawa alkaloid dilakukan dengan
menambahkan
HCl
2M
pada
ekstrak methanol-air sampai suasana men-
yang positif alkaloid. Hasil KLT setelah disemprot pereaksi Dragendorf dapat dilihat pada gambar 1b.
jadi asam, sehingga alkaloid akan membentuk garam alkaloid. Garam alkaloid ini kemudian
diekstraksi
menggunakan
etil
asetat, sehingga didapatkan dua lapisan. Lapisan atas adalah etil asetat yang mengikat senyawa selain alkaloid dan lapisan bawah adalah lapisan asam dan alkaloid terikat
pada
lapisan
ini.
Untuk
mem-
bebaskan alkaloid dari bentuk garamnya, maka ditambahkan ammonium hidroksida sampai suasana menjadi basa, sehingga alkaloid akan terbentuk menjadi basa alkaloid kembali. Larutan ini kemudian diekstraksi menggunakan etil asetat sehingga akan terbentuk dua lapisan, lapisan etil asetat yang mengandung alkaloid dan lapisan basa yang mengandung air, pelarut etil asetat kemudian diuapkan sehingga diperoleh ekstrak alkaloid. Untuk mengetahui ekstrak alkaloid yang didapatkan positif al-
A
B
Gambar 1. (A) Hasil KLT ekstrak alkaloid dengan eluen etil asetat : kloroform (8:2) pada panjang gelombang 365 nm dan (B) KLT setelah disemprot perekasi Dragendorf Pemisahan senyawa-senyawa alkaloid dengan KLT preparatif menggunakan eluen etil asetat:kloroform (8:2), sehinga menghasilkan pita-pita dan yang positif alkaloid dikerok lalu dilarutkan dalam pelarut etil asetat, kemudian dipisahkan dan diperoleh isolat alkaloid.
161 Ismi Simpang Anggia et al., Isolasi, Identifikasi konjugasi dan diduga serapan alkaloid yang mempunyai kerangka dasar
isokuinolin,
menurut jurnal alkaloid yang mengandung kerangka dasar isokuinolin mempunyai panjang gelombang pada daerah 230 nm, 266 nm, 351 nm [8]. Hasil analisis dengan spektrofotometer UV-Vis dapat dilihat pada gambar
4.
Gambar 2. Hasil KLT preparative ekstrak alkaloid dengan eluen etil asetat:kloroform (8:2) pada lampu UV λ 365 nm
Selanjutnya isolat alkaloid dilakukan uji kemurnian dengan metode KLT menggunakan berbagai campuran eluen dan KLT dua dimensi. Hasil KLT menunjukkan satu noda, diduga isolat alkaloid telah mur-
Gambar 4. Spektra UV Vis isolat alkaloid daun Johar
ni. Hasil KLT uji kemurnian dapat dilihat pada gambar 3.
Kerangka dasar alkaloid isokuinolin adalah sebagai berikut:
N
A
B
C
Gambar 3. Hasil uji kemurnian dengan eluen (A) etil asetat : kloroform (9:2), (B) etil asetat: etanol (8:2), dan (C) KLT dua dimensi dengan eluen (1) etil asetat : kloroform (9:1), (2) etil asetat:etanol (9:1) pada lampu UV λ365 nm Isolat alkaloid murni kemudian di-
Gambar 5. Spektra FTIR isolat alkaloid daun Johar Hasil analisis FTIR pada gambar 5 menunjukkan serapan pada panjang gelombang
3658 cm -1 (vibrasi ulur gugus OH),
analisis dengan spektrofotometer UV-Vis di-
2926,6 dan 2857,5 cm -1 (Vibrasi ulur CH
dapatkan serapan pada panjang gelombang
alifatik), 1739,82 cm-1 (vibrasi ulur C=O),
230 nm, 255 nm, 335 nm merupakan se-
1655,36 cm-1 (Vibrasi ulur C=C aromatic),
rapan dari ikatan rangkap aromatik yang ter-
1460,55 cm-1 dan 1387,26 cm -1 (Vibrasi
162
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 157-163
tekuk CH alifatik), 1266,28 cm -1 (vibrasi ulur C-N), 1166,92
cm-1
HO
CH3
(gugus C-O eter). N
O
CH3
Gambar 8. Struktur senyawa cassiarin Gambar 6. Kromatogram isolat alkaloid Hasil uji aktifitas sitotoksik ekstrak
daun Johar
alkaloid daun Johar menggunakan metode Hasil
kromatogram
dari
LC-MS
senyawa alkaloid pada gambar 6 menunjukkan bahwa isolat alkaloid murni memiliki satu puncak dengan waktu retensi 0,96 menit, sehingga dapat disimpulkan bahwa
BSLT diperoleh harga LC50 18,383 ppm. Ini berarti
bahwa
ekstrak
alkaloid
bersifat
sangat sitotoksik. Hasil uji sitotoksik ekstrak alkaloid daun Johar dapat dilihat pada table 2.
isolat alkaloid murni. Tabel 2. Uji Sitotoksik Ekstrak Alkaloid Daun Johar
Gambar 7. Spektrogram massa isolat alkaloid daun Johar
Spektrogram pada gambar 7 muncul puncak dengan protonasi ion molekular [M+Na]+
KESIMPULAN 1. Berdasarkan
[M+H]+
didapatkan
215,25 dari (m/z) [M+1] sehingga dapat
casiarin A.
237,27 dari (m/z) [M+23],
disimpulkan bahwa berat molekul isolat yaitu 214,25 g/mol. Dari analisis dengan spektrofotometer UV-Vis, FT-IR dan LC-MS diduga se-
hasil senyawa
analisis alkaloid
diduga adalah
2. Uji aktivitas sitotoksik ekstrak alkaloid daun Johar diketahui bahwa bersifat sangat sitotoksik dengan LC50 sebesar 18,383 ppm.
nyawa alkaloid merupakan senyawa cassiarin A. Struktur senyawa cassiarin A adalah sebagai berikut:
UCAPAN TERIMA KASIH
163 Ismi Simpang Anggia et al., Isolasi, Identifikasi marmelos and Cassia siamea Extracts Against Biofilm and Extended Spectrum β-Lactamase Producing Uropathogenic Escerichia coli, International Journal of Microbiological Reserach 5(3): 217-221, India
1. Dr. Dwi Hudiyanti, M.Sc selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro.
2. Seluruh Dosen Laboratorium organik yang telah memberikan kritik dan saran [4]
dalam penyusunan Publikasi ini. 3. Seluruh
staff
laboratorium
Jurusan
Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas
Diponegoro
yang
telah [5]
membantu penulis. 4. Bapak,
ibu
dan
adik
yang
selalu
memberikan motivasi dan semangat
DAFTAR RUJUKAN [1]
Majji, L. N., Battu, G. R., Jangiti, R. K., Talluri, M. R., 2013, Evaluation of in-vitro antibacterial activity of Cassia siamea, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Science, India
[2]
Kamagaté, M., Koffi Camille., Kouamé, N. M., Akoubet, A., Yao, N. A. R., Die-Kakou, H. M., 2014, Ethnobotany, phytochemistry, pharmacology and toxicology profiles of Cassia siamea Lam, The Journal of Phytopharmacology, 3(1): 57-76, Côte d'Ivoir
[3]
Povendran, P., Ramanathan, N., Prabhu, N., 2014, Evaluation of the Antibacterial activity of Aegle
Kumar, S., Kumar, V., Prakash, O., 2010, Antidiabetic and anti-lipemic effects of Cassia siamea leaves extract in streptozotocic induced diabetic rats, Asian Pacific Journal of Tropical Medicine: 871-873, India Veerachari, U., Bopaiah, DR. A. K., 2012, Phytochemical Investigation of the Ethanol. Methanol, and Ethyl Acetate Leaf Extracts of Six Cassia Species, International Journal of Pharma and Bio Sciences, Bangalore
[6]
Moshi, M.J., Innocent, E., Magadula, J.J., Otieno, D.F., dan Weisheit, A., 2010, Brine shrimp toxicity of some plants used as traditional medicines in Kagera Region, North Weste
[7]
Meyer, B.N., Ferigni, N.R., Putnam, J.E., Ja Cobsen, L.B., Nichols, D.E., Melaughlin, J.L., 1982, Brine Shrimp, A Convonient General Bioassay for Activee Plant Constituent, Planta MedikaTanzania, Tanzania journal of Health Research, 12 (1): 1-6
[8]
Cordell, A., 1981, Introduction to Alkaloids a Biogenetic Approach, John Willey and Sons, New Yor
