Nama : SAPRIZAL
NIM :
RRA1C110028
1. Jelaskan dalam jalur biosintesis triterpenoid,
identifikasilah faktor-faktor penting yang sangat menentukan dihasilkannya
triterpenoid dalam kuantitas yang banyak.
JAWABAN:
BIOSINTESIS TRITERPENOID
Mekanisme dari
tahap-tahap reaksi biosintesis Triterpenoid adalah
asetil koenzim A melakukan kondensasi jenis aldol menghasilkan rantai karbon
bercabang sebagaimana ditemukan pada asam mevalinat, reaksi-reaksi berikutnya
adalah fosforialsi, eliminasi asam fosfat dan dekarboksilasimenghasilkan isopentenil (IPP) yang selanjutnya
berisomerisasi menjadi dimetil alil piropospat (DMAPP) oleh enzim isomeriasi.
IPP sebagai unti isoprene aktif bergabung secara kepala ke ekor dengan DMAPP.Penggabungan ini
terjadi karena serangan electron dari ikatan rangkap IPP terhadap atom karbon
dari DMAPP yang kekurangan electron diikuti oleh penyingkiran ion pirofosfat
yang menghasilkan geranil.pirofosfat
(GPP).
Penggabungan selanjutnya antara satu
unit IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama menghasilkan Farnesil pirofosfat (FPP). Tritepenoid
terdiri dari kerangka dengan 3 siklik 6 yang bergabung dengan siklik 5 atau
berupa 4 siklik 6 yang mempunyai fungsi siklik pada siklik tertentu.
Faktor
penyebab Struktur
terpenoid yang bermacam ragam timbul akibat dari reaksi sekunder berikutnya
seperti hidrolisa, isomerisasi, oksidasi, reduksi dan siklisasi atas geranil,
farnesil, dan geranil-geranil pirofosfat.
Triterpenoid
adalah senyawa yang kerangka karbonnya berasal dari enam satuan isoprena dan
secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 asiklik, yaitu
skualena. Senyawa ini berstruktur siklik yang nisbi rumit, kebanyakan berupa
alkohol, aldehida atau asam karboksilat. Mereka berupa senyawa berbentuk
kristal, seringkali bertitik leleh tinggi dan aktif optik, yang umumnya sukar
dicirikan karena tak ada kereaktifan kimianya. Uji yang banyak digunakan ialah
reaksi Lieberman-Burchard (anhidrida asetat-H2SO4
pekat-Kloroform) yang dengan kebanyakan triterpena dan sterol memberikan warna
hijau biru.
Triterpenoid dapat dipilih menjadi sekurang-kurangnya empat golongan
senyawa : triterpena sebenarnya, steroid, saponin, dan glikosida jantung.
Pada proses biosintesis
enzim-enzim yang bekerja, pH dan temperatur menjadi faktor penting keberhasilan
terbentuknya senyawa hasil proses biosintesis seperti, senyawa
triterpenoid.Untuk memperoleh kandungan senyawa bioaktif pada tumbuhan faktor
penting yang harus diperhatikan adalah cara pengambilannya dengan menggunakan
metode-metode pemisahan yang ada, seperti metode maserasi, destilasi,
dekantasi, sentrifugasi, sokletasi, metode ekstraksi dan lain sebagainya.
Pelarut yang digunakan
dalam proses pengambilan senyawa juga menjadi faktor penentu. Pelarut yang
sesuai dan baik akan menghasilkan senyawa hasil yang baik juga. Untuk senyawa terpenoid
pada umumnya larut dalam lemak dan pelarut organik seperti eter dan alkohol. Kebanyakan
golongan senyawa triterpenoid pelarut yang digunakan adalah n-heksan dan etil
asetat.
2. Jelaskan dalam penentuan struktur flavonoid,
kekhasan signal dan intensitas serapan dengan menggunakan spektrum IR dan NMR.
Berikan dengan contoh sekurang-kurangnya dua struktur yang berbeda.
JAWABAN:
Metode yang digunakan untuk identifikasi ialah
metode spektrofotometer UV-Vis. Ketiga isolat hasil KLT yang telah dikerok dan disentrifuge
kemudian dibaca pada alat spektrofotometer UV-Vis menggunakan pelarut baku
metanol. Dari ketiga isolat tersebut, isolat ketiga yang memiliki hasil spektrum
senyawa flavonoid yaitu flavonol seperti yang bisa dilihat pada gambar.
Gambar
. Spektrum UV-Vis pada panjang gelombang 200-400 nm.
Dari hasil spektrum yang tampak, terdapat dua pita
pada isolat ketiga. Pita pertama mempunyai panjang gelombang 372 nm pada absorbansi
0,252 dan pita kedua mempunyai panjang gelombang 276 nm pada absorbansi 0,532
ini menandakan bahwa isolat yang dibaca positif mengandung flavonol. Hal ini diperkuat
oleh markham (1988) bahwa rentang serapan spektrum flavonol mempunyai panjang
gelombang 350-385 nm pada pita pertama dan pita kedua pada panjang gelombang
250-280 nm. Jika dibandingkan dengan pembading rutin flavonol yaitu kuesertin
seperti pada gambar hasil yang didapat
mempunyai rentang separan yang sama yaitu pita pertama terdapat antara panjang
gelombang 350-385 nm yaitu 377 nm dan pita kedua pada panjang gelombang 250-280
nm yaitu 280 nm. Hal ini memperkuat hasil yang di dapat bahwa isolat ketiga
positif mengandung flavonol.
Gambar . Spektrum UV-Vis pembanding
rutin kuersetin pada panjang gelombang 200-400 nm.
Spektrofotometer UV-Vis merupakan suatu metode yang
digunakan untuk identifikasi struktur dari suatu senyawa. Metode ini digunakan
untuk mengidentifikasi senyawa flavonoid yang didapat dari hasil pemisahan
senyawa dengan KLT. Pemakaian kuersetin dalam Spektrofotometer UV-Vis sebagai
pembanding rutin dikarenakan kuersetin merupakan senyawa yang paling luas penyebarannya
dan 25% terdapat pada tumbuhan. Flavonol merupakan salah satu jenis flavonoid
yang paling banyak ditemukan dalam bunga maupun daun tumbuhan, hanya sedikit
sekali yang ditemukan pada bagian tanaman yang berada di bawah permukaan tanah.
Flavonol terdiri atas kuersetin, kaemferol, dan mirisetin. Kuersetin umumnya merupakan
komponen terbanyak dalam suatu tanaman.
QUERCETIN
KAEMFEROL
3. Dalam isolasi alkaloid, pada tahap awal dibutuhkan
kondisi asam atau basa. Jelaskan dasar penggunaan reagen tersebut, dan berikan
contohnya sekurang-kurangnya tiga macam alkaloid.
JAWABAN:
Kebanyakan
alkaloid bersifat basa. Sifat tersebut tergantung pada adanya pasangan elektron
pada nitrogen.Jika gugus fungsional yang berdekatan dengan nitrogen bersifat
melepaskan elektron, sebagai contoh; gugus alkil, maka ketersediaan elektron
pada nitrogen naik dan senyawa lebih bersifat basa.
Alkaloid
diekstrak dari tumbuhan yaitu daun, bunga, buah, kulit, dan akar yang
dikeringkan lalu dihaluskan. Cara ekstraksi alkaloid secara umum adalah sebagai
berikut :
a.
Alkaloid diekstrak dengan pelarut tertentu, misalnya dengan etanol, kemudian
diuapkan.
b.
Ekstrak yang diperoleh diberi asam anorganik untuk menghasilkan garam amonium
kuartener kemudian diekstrak kembali.
c.
Garam amonium kuartener yang diperoleh direaksikan dengan natrium karbonat
sehingga menghasilkan alkaloid–alkaloid yang bebas kemudian diekstraksi dengan
pelarut tertentu seperti eter dan kloroform.
d.
Campuran – campuran alkaloid yang diperoleh akhirnya dipisahkan melalui
berbagai cara, misalnya metode
kromatografi (Tobing, 1989).
Ada
cara lain untuk mendapatkan alkaloid dari larutan asam yaitu dengan penyerapan
memakai pereaksi Lloyd, kemudian alkaloid dielusi dengan basa encer. Alkaloid
yang bersifat hidrofob diserap dengan damar XAD-2 lalu dielusi dengan asam atau
campuran etanol-air. Banyak alkaloid yang dapat diendapkan dengan pereaksi
Mayer (kalium raksa (II) iodida) atau garam Reineccke.
cara
isolasi alkaloid secara umum yaitu mengekstrak dengan pelarut organik,
pengasaman, pembentukan garam amonium kuartener dengan basa, ekstraksi dengan
pelarut organik, dan pemurnian menggunakan kromatografi kolom, kromatografi
lapis tipis, ataupun instrumen-instrumen elektronik (IR,GC-MS,UV-Vis).
Hasil
ekstraksi senyawa dari daun tembakau kering.
|
Sampel
|
Perlakuan
|
Pengamatan
|
Hasil
|
|
|
Daun Tembakau
kering
|
25 gram daun
tembakau kering diekstraksi dengan menggunakan metanol 300 mL selama 7 jam
|
Diperoleh larutan
keruh sebanyak 1100 mL dengan warna coklat tua dan terdapat endapan melayang
berwarna putih kecoklatan.
|
Hasil diperoleh
dari lapisan atas yaitu lapisan metanol berbentuk cair berwarna coklat tua
sebanyak 70 mL
|
|
|
Ekstrak dievaporasi
selama 2 jam menggunakan evaporator
|
Larutan menjadi
pekat dengan volume 125 mL
|
|
||
|
Ekstrak diasamkan
dengan H2SO4 2 M
sebanyak 25 mL dan diaduk dengan magnetik stirer
|
Larutan menjadi
agak jernih dan dites dengan lakmus biru, kertas menjadi merah
|
|||
|
Larutan yang
terjadi diekstrak dengan menggunakan kloroform 25 mL sebanyak 3 kali
|
Lapisan atas :
Lapisan metanol yang berwarna coklat tua
Lapisan bawah :
Lapisan organik yang berwarna coklat jernih
|
|||
|
Ektrak dibasakan
dengan NH4OH
2 M bertetes-tetes
|
Larutan menjadi
basa dengan warna kertas lakmus biru
|
|||
|
Larutan
diektrak lagi dengan kloroform 25 mL sebanyak 3 kali
|
Lapisan
atas : lapisan metanol yang berwarna lebih tua
Lapisan
bawah : lapisan organik yang berwarna lebih jernih
|
|||
Beberapa pereaksi
pengendapan digunakan untuk memisahlkan jenis alkaloid. Pereaksi sering
didasarkan pada kesanggupan alkaloid untuk bergabung dengan logam yang memiliki
berat atom tinggi seperti merkuri, bismuth, tungsen, atau jood. Pereaksi mayer
mengandung kalium jodida dan merkuri klorida dan pereaksi Dragendorff
mengandung bismut nitrat dan merkuri klorida dalam nitrit berair. Pereaksi
Bouchardat mirip dengan pereaksi Wagner dan mengandung kalium jodida dan jood.
Pereaksi asam silikotungstat menandung kompleks silikon dioksida dan tungsten
trioksida. Berbagai pereaksi tersebut menunjukkan perbedaan yang besar dalam
halsensitivitas terhadap gugus alkaloid yang berbeda. Ditilik dari
popularitasnya, formulasi mayer kurang sensitif dibandingkan pereaksi wagner
atau dragendorff.
Untuk mendeteksi
alkaloid secara kromatografi digunakan sejumlah pereaksi. Pereaksi yang sangat
umum adalah pereaksi Dragendorff, yang akan memberikan noda berwarna jingga
untuk senyawa alkaloid. Namun demikian perlu diperhatikan bahwa beberapa sistem
tak jenuh, terutama koumarin dan α-piron, dapat juga memberikan noda yang
berwarna jingga dengan pereaksi tersebut. Pereaksi umum lain tetapi kurang
digunakan adalah asam fosfomolibdat, jodoplatinat, uap jood, dan antimon (III)
klorida.
Kebanyakan alkaloid
bereaksi dengan pereaksi-pereaksi tersebut tanpa membedakan kelompok alkaloid.
Sejumlah pereaksi khusus tersedia untuk menentukan atau mendeteksi jenis
alkaloid khusus. Pereaksi Ehrlich (p-dimetilaminobenzaldehide yang diasamkan)
memberikan warna yang sangat karakteristik biru atau abu-abu hijau dengan
alkaloid ergot. Perteaksi serium amonium sulfat (CAS) berasam (asam sulfat atau
fosfat) memberikan warna yang berbeda dengan berbagai alkaloid indol. Warna
tergantung pada kromofor ultra ungu alkaloid.
Campuran feriklorida
dan asam perklorat digunakan untuk mendeteksi alkloid Rauvolfia.
Alkaloid Cinchona memberikan warna jelas biru fluoresen pada sinar ultra
ungu (UV) setelah direaksikan dengan asam format dan fenilalkilamin dapat
terlihat dengan ninhidrin. Glikosida steroidal sering dideteksi dengan
penyemprotan vanilin-asam fosfat.
Pereaksi
Oberlin-Zeisel, larutan feri klorida 1-5% dalam asam klorida 0,5 N, sensitif
terutama pada inti tripolon alkaloid kolkisin dan sejumlah kecil 1 μg dapat
terdeteksi.
4. Jelaskan keterkaitan diantara biosintesis, metode
isolasi dan penentuan struktur senyawa bahan alam . Berikan contohnya.
Senyawa metabolit
sekunder seperti alkaloid, flavonoid, steroid dan terpenoid dapat diketahui
karakteristinya melalui reaksi yang dialaminya terutama pada reaksi
sintesisnya. Dalam isolasi senyawa bahan alam, untuk memastikan senyawa yang
ingin kita isolasi benar atau tidak pada hasil akhirnya dilakukan uji spektrum
IR dan NMR dengan membandingkan pada literatur terkait.
Contohnya :
Sitesis terpenoid
Dari persamaan reaksi di
atas terlihat bahwa pembentukan senyawa-senyawa monoterpen dan senyawa
terpenoida berasal dari penggabungan 3,3 dimetil allil pirofosfat dengan
isopentenil pirofosfat.
Secara umum terpenoid terdiri dari unsur-unsur C dan H
dengan rumus molekul umum (C5H8)n.
Contohnya
:
Ekstraksi
Ekstraksi
senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu :
1.
Sokletasi
Seberat
1000 g serbuk kering herba meniran disokletasi dengan 5 L pelarut n –heksana.
Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%. Ekstrak
n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas
antibakteri.
2.
Maserasi
Seberat
1000 g serbuk kering herba meniran dimaserasi menggunakan pelarut metanol.
Ekstrak metanol dipekatkan lalu dihidrolisis dalam 100 mL HCl 4 M. Hasil hidrolisis
diekstraksi dengan 5 x 50 mL n – heksana. Ekstrak n-heksana
dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana
dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas antibakteri.
Spektrum massa senyawa puncak I ditampilkan
pada Gambar . Berdasarkan data spektrum, senyawa pada puncak I mempunyai berat
molekul m/z 278.
Spektrum senyawa pada puncak II ditampilkan
pada gambar. Dari data spektrum,senyawa puncak II memiliki berat molekul m/z. Berdasarkan
hasil penelusuran internet, terdapat beberapa buah senyawa dengan m/z 335 diantaranya
DL-Leucyl-glycyl-DLphenylalanine, 4-metoksi-4-metil-1-(4 nitrophenyl)- decane-1,3-dione,
2-{1-[2-(3,4- dimethoxyanilino)-2-oxoethyl}cyclohexyl}acetic acid,
2-(acetylamino)-3-{3- (cyclopentylmethoxy)-2- methoxyphenyl}propanoic acid.
Senyawasenyawa tersebut memang memiliki berat molekul m/z 335 sesuai dengan m/z
senyawa pada puncak II.
