BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.4. Isolasi Senyawa dari Bahan Alam
Isolasi merupakan salah satu teknik yang dikembangkan dengan cara tertentu untuk mendapatkan senyawa murni yang diperkirakan memiliki aktivitas biologi.
Beberapa pengembangan senyawa aktif berasal dari bahan alam, umumnya merupakan metabolit sekunder yang memiliki aktivitas antimalaria. Berdasarkan struktur kimia, senyawa metabolit sekunder dari tumbuhan obat terbagi atas beberapa golongan, yaitu golongan alkaloid, ksanton, kuasinoid, flavonoid, terpenoid,
seskuiterpen, kalkon, kuinon dan limonoid. Golongan senyawa antimalaria yang disebutkan di atas tadi memiliki berbagai mekanisme kerja dalam menghambat pertumbuhan Plasmodium (Kaur et al., 2009; Guo et al., 2005).
Isolasi senyawa aktif dari bahan alam diawali dengan persiapan simplisia, ekstraksi, fraksinasi untuk mendapatkan senyawa aktif yang terkonsentrasi pada pelarut tertentu. Ekstraksi merupakan cara penyarian senyawa-senyawa yang terdapat di dalam simplisia bahan alam berdasarkan perpindahan senyawa dari simplisia ke dalam pelarut yang digunakan. Prosesnya bermula dari kemampuan pelarut menembus dinding sel simplisia dan masuk ke dalam rongga sel, kemudian melarutkan senyawa-senyawa yang terdapat di dalam sel dan selanjutnya larutan pekat dibawa keluar oleh pelarut.
Bila senyawa yang menjadi target isolasi sudah dikenal, maka dapat digunakan prosedur yang sudah dipublikasi atau dimodifikasi agar lebih sederhana dan mudah dilakukan. Bila yang menjadi target adalah golongan senyawa tertentu (alkaloid, flavonoid, saponin, glikosid), maka dapat digunakan prosedur umum seperti yang terdapat di dalam kepustakaan. Ekstraksi senyawa dari tumbuhan obat dapat dilakukan secara dingin atau dengan pemanasan. Dikenal ada 5 cara yaitu maserasi, perkolasi, sokletasi, refluks dan destilasi uap air. Pemilihan cara ekstraksi tergantung pada beberapa faktor antara lain, bila secara tradisional simplisia dibuat dengan mendidihkan dalam air dan bentuk ini secara empiris menyembuhkan penyakit, maka prosedur ini menjadi acuan dalam ekstraksi senyawa yang dituju dan modifikasi dapat dilakukan berdasarkan kajian secara ilmiah (Depkes RI, 1986, Depkes RI, 2000).
3. 2.5. Deskripsi Tumbuhan Pasak Bumi (E. longifolia, Jack.)
Tumbuhan pasak bumi (E. longifolia, Jack.) memiliki beberapa nama daerah antara lain, widara putih (Jawa), penawar pahit (Melayu), tungkat ali (Aceh), tongkat ali (Malaysia), cay ba binh (Vietnam) dan Ian-don (Thailand) (Supriadi, 2001). Tumbuhan ini berbentuk pohon kecil dengan ketinggian sampai 20 m, lebar daun 1 cm dengan anak daun 11-35 helai. Bentuk daun lanset dengan tepi daun merata dan ukuran daun 2,5-4,2 X 0,7-4,5 cm. Bunganya berbentuk majemuk, warna merah dan berbulu.
Buahnya berwarna hijau ketika muda, kemudian berubah menjadi kuning kemerahan dan saat masak menjadi warna hitam. Pasak bumi dapat tumbuh di hutan dataran rendah, pada tanah yang miskin hara, berpasir dan bersifat asam (Supriadi, 2001).
Tumbuhan dan akar pasak bumi (Gambar 1) serta sistematika taksonominya adalah sebagai berikut:
Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Bangsa : Ranunculales
Suku : Simaroubaceae
Marga : Eurycoma
Jenis : Eurycoma longifolia, Jack.
2.5.1. Kandungan senyawa di dalam tumbuhan pasak bumi
Akar pasak bumi mengandung senyawa kuasinoid, alkaloid kantin-6-on, alkaloid-β-karbolin, turunan triterpen trikullan, turunan skualen dan bifenolneolignan (Guo et al., 2005; Kuo et al., 2004). Pasak bumi, seperti famili Simarubaceae umumnya, mengandung senyawa aktif golongan kuasinoid dengan kerangka struktur terdiri dari C18, C19 , C20 dan C25 (Guo et al., 2005). Kuasinoid C18 yaitu tipe laurilakton terdiri dari laurilakton A, laurilakton B, eurikolakton A, eurikolakton B, eurikolakton C, eurikolakton D dan eurikolakton E.
(Bhat and Karim, 2010; Ramasamy, 2006) Gambar 1. Tumbuhan dan akar pasak bumi (Eurycoma longifolia, Jack.)
Kuasinoid C19 terdiri dari 3 tipe yaitu tipe eurikumalakton, tipe longilakton dan tipe eurilakton. Tipe eurikumalakton yaitu eurikumalakton, 3,4- dihidro eurikumalakton, 5,6-dehidroeurikumalakton, 6-hidroksi-5,6-dehidroeurikumalakton, 6α-hidroksi eurikumalakton, 7α-hidroksi eurikumalakton dan eurikonolakton E. Tipe longilakton
terdiri dari longilakton, 6-dehidroksilongilakton, eurikulakton F dan eurikoumasid. Tipe eurilakton adalah eurilakton A, eurilakton B dan allankuasin (Kuo et al., 2004).
Kuasinoid tipe eurikumanon memiliki kerangka struktur C20 yang terdiri dari eurikumanon (pasak bumin A), eurikumanol, eurikumanol-2-O-β-glukopiranosid, 13β, 21-dihidroeurikumanon (pasak bumin C), 13α-21-epoksieurikumanon (pasak bumin B) dan 13β, 18-dihidroeurikumanol (Kuo et al., 2004). Aktivitas antimalaria yang paling potensial dari semua kuasinoid yang terdapat di dalam akar pasak bumi terhadap P.
falciparum FCR-3 adalah eurikumanon (Guo et al., 2005).
2.5.2. Isolasi eurikumanon dari akar pasak bumi
Isolasi senyawa dari tumbuhan membutuhkan beberapa proses, dimulai dari penyiapan simplisia, ekstraksi, fraksinasi, isolasi dan pemurnian. Penyiapan simplisia berawal dari pemilihan, keaslian, kondisi, umur tumbuhan dan derajat halusnya.
Penyarian atau ekstraksi senyawa dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain secara maserasi, perkolasi, sokletasi, refluks dan destilasi uap air (Depkes RI, 1986;
Depkes RI, 2000). Secara umum pemisahan senyawa target dari beberapa senyawa yang terdapat di dalam ekstrak simplisia dapat dilakukan secara fraksinasi bertingkat atau secara kromatografi kolom. Selanjutnya terhadap fraksi-fraksi yang mengandung senyawa target dilakukan isolasi secara kromatografi lapisan tipis preparatif (KLT-p), High Performance Liquid Chromatography preparative (HPLC-p) atau kromatografi kolom (KK). Kemurnian isolat yang diperoleh dapat ditentukan melalui pengukuran titik didih, titik lebur atau secara kromatografi, kemudian ditentukan struktur kimianya melalui analisis spektroskopi (Sastrohamidjoyo, 2001; Gritter et al., 1991).
Chan et al. (2004) melakukan ekstraksi akar pasak bumi secara maserasi dengan pelarut etanol 50%, kemudian ekstrak yang diperoleh dipartisi dengan dietileter dan n-butanol. Hasil partisi larutan n-butanol difraksinasi menggunakan kromatografi kolom silika gel dengan campuran fase gerak kloroform : metanol : air dengan perbandingan 5:5:1, 3:7:1 dan 1:9:1, kemudian dipurifikasi secara HPLC-p. Kardono et al. (1991) mengekstraksi akar pasak bumi secara perkolasi dengan pelarut metanol, kemudian ekstrak yang diperoleh difraksinasi dengan kromatografi kolom silika gel menggunakan campuran fase gerak kloroform : metanol dengan perbandingan yang semakin polar. Hasil fraksinasi ini dipurifikasi dengan kromatografi kolom dan dikristalisasi.
Prosedur isolasi tersebut, didasarkan kepada eksplorasi untuk mendapatkan beberapa senyawa aktif sehingga memerlukan proses dan waktu yang panjang agar
proses pemisahan senyawa aktif lengkap dengan tujuan mendapatkan beberapa senyawa aktif dari masing-masing fraksi. Isolasi yang lebih singkat dapat dilakukan bila senyawa target yang dituju telah diketahui. Efisiensi prosedur isolasi eurikumanon dapat dilakukan dengan cara memodifikasi metode yang ada, dengan pertimbangan biaya, waktu dan keterbatasan fasilitas laboratorium yang dimiliki, misalnya penggunaan HPLC-p pada prosedur isolasi eurikumanon metode Chan et al. (2004), dapat dimodifikasi dengan menggunakan KLT-p atau secara kromatografi kolom.
2.5.3. Aktivitas farmakologi senyawa kuasinoid dari akar pasak bumi
Kuasinoid yang terkandung di dalam tumbuhan pasak bumi memiliki aktivitas sebagai antiamuba (Lee and Nguyen, 1993), antikanker (Itokawa et al., 1993) dan antimalaria (Chan et al., 1986). Aktivitas ekstrak akar pasak bumi sebagai antimalaria telah diteliti secara in vitro maupun in vivo (Ang et al., 1995; Satayavivad et al., 1998;
Kuo et al., 2004; Chan et al., 2005; Guo et al., 2005; Ridzuan et al., 2005). Senyawa kuasinoid dari akar pasak bumi terbukti aktif menghambat pertumbuhan P. falciparum secara in vitro (Chan et al., 1986; Kardono et al., 1991; Phillipson and Wright, 1991;
Ang et al., 1995; Jiwajinda et al., 2002). Eurikumanon dari akar pasak bumi yang berasal dari Kalimantan menunjukkan aktivitas antiplasmodium yang sangat potensial dengan nilai IC50 48,1 ng/mL (Kardono et al., 1991, Omar et al., 2003).
Kuasinoid merupakan senyawa yang memiliki rasa sangat pahit dan kebanyakan dijumpai pada tumbuhan familia Simarubaceae. Secara kimia kuasinoid merupakan triterpen yang terdegradasi. Kuasinoid yang paling banyak diteliti adalah kuasinoid dengan kerangka strukstur C20 (Guo et al., 2005). Pada tahun 1970 para peneliti dari National Cancer Institute secara intensif meneliti senyawa kuasinoid dengan kerangka struktur C20 karena diketahui memiliki aktivitas biologi yang sangat luas baik secara in vivo maupun in vitro diantaranya sebagai antitumor, antimalaria, antivirus, antiinflamasi, antifeedant, insektisida, antiamuba, antiulser dan herbisida (Guo et al., 2005; Kaur et al., 2009). Penggunaan kuasinoid sebagai antimalaria dan antikanker telah menarik perhatian peneliti di berbagai negara dan upaya pengembangan senyawa ini terus dilakukan untuk mengatasi masalah resistensi dan memperbaiki sifat farmakologinya.
2.6. Pengembangan Struktur Eurikumanon
Secara umum pengembangan atau modifikasi struktur kimia kuasinoid alam merupakan sarana yang bermanfaat dalam konteks penemuan obat baru turunan kuasinoid yang diharapkan bermanfaat untuk berbagai tujuan pengobatan (Kupchan et al., 1970; Kirby et al., 1989). Kuasinoid C20 dapat diklassifikasikan atas 2 tipe yaitu tipe tetrasiklik dan pentasiklik. Tipe tetrasiklik tidak teroksigenasi, sedangkan tipe pentasiklik teroksigenasi sehingga membentuk cincin tambahan hemiketal (Guo et al., 2005; Kaur et al., 2009). Eurikumanon merupakan senyawa kuasinoid yang memiliki struktur lakton teroksigenasi dengan kerangka struktur C20 pikrasan skleton. Beberapa struktur kuasinoid, memiliki α, β keton tidak jenuh pada cincin A, jembatan oksimetilen pada cincin C yang tersambung pada posisi antara atom C-8 dan C-11 atau C-11 dan C-13. Gugus OH pada cincin A (C-1), cincin C (C-12) dan cincin D (C-15) merupakan gugus yang menentukan potensi aktivitas antimalaria dan antikanker (Guo et al., 2005;
Kupchan et al., 1995). Struktur molekul eurikumanon (Gambar 2) terdiri dari lima cincin yaitu cincin A (3-sikloheksen-2-on), B (sikloheksan), C (sikloheksen), D (δ-lakton) dan cincin E (tetrahidrofuran) yang terhubung pada posisi atom C-8 dan C-11 (Teh et al., 2009). Gambar 2 juga menunjukkan 3 posisi atom H dari gugus OH eurikumanon yang dapat diesterifikasi yaitu posisi atom H dari OH posisi C-1; C-12 dan C-15
Gambar 2. Struktur eurikumanon
Secara historis sejumlah obat telah dikembangkan dari senyawa aktif yang diisolasi dari tumbuhan obat. Upaya pengembangan senyawa aktif hasil isolasi, dilakukan terhadap kerangka dasarnya sehingga menghasilkan molekul baru dengan karakteristik yang berbeda baik ditinjau dari struktur molekul, aktivitas farmakologi, toksisitasnya maupun mekanisme kerjanya. Pengembangan struktur melalui semisintesis bertujuan untuk mendapatkan senyawa yang lebih potensial, spesifik, aman untuk dikembangkan sebagai obat baru atau sebagai prekursornya melalui
OH OH
kajian HKSA (Lee and Nguyen, 1993). Kar (2004) menyatakan bahwa jika suatu senyawa sudah diketahui strukturnya dan mampu mengikat molekul target kerjanya dengan baik, maka dapat didesain analognya dengan berbagai kemanfaatan terapi.
Model demikian dikenal dengan teknik docking dan dengan teknik ini memungkinkan diketahui mekanisme kerja yang sama atau berbeda dari beberapa analog yang dikembangkan (Liljefors and Petterson, 1996).
Aktivitas biologi suatu senyawa tidak hanya tergantung kepada kemampuannya berinteraksi dengan molekul target atau reseptor, tetapi juga dipengaruhi oleh sifat fisikokimianya. Kar (2004) juga menyatakan bahwa perubahan pada struktur molekul suatu senyawa akan menyebabkan adanya variasi dalam sifat fisikokimia dan aktivitas farmakologisnya. Hal ini terbukti dari kajian hasil semisintesis turunan kuasinoid isobrucein B dari biji makasar (Brucea javanica, L. Merr) dapat meningkatkan aktivitas antitumor (Rahman et al., 1997). Transformasi δ–lakton pada senyawa kuasin dari tumbuhan Quassia amara terbentuk senyawa kuasilakton yang aktivitas antiplasmodiumnya 40 kali lebih kuat dari senyawa kuasin (IC50 = 23 µM), sedangkan turunannya 15β-hidroksi, 16–O-m-klorobenzoil kuasin memiliki aktivitas antiplasmodium 560 kali dengan nilai IC50 = 1,8 µM (Lang and Greenword, 2003).
Eurikumanon merupakan kuasinoid pentasiklik yang dapat dikembangkan strukturnya untuk mendapatkan turunannya yang diharapkan memiliki aktivitas antimalaria yang lebih potensial dari senyawa asalnya. Karakteristik dari eurikumanon adalah terdapatnya gugus keton α – β tidak jenuh dan adanya lima gugus OH alisiklik pada cincin A, C dan D yang bersifat sangat reaktif karena dapat mengadakan interaksi dengan farmakofor yang digunakan selama sintesis. Jika esterifikasi eurikumanon diinginkan hanya pada salah satu atom H dari gugus OH, maka gugus OH lainnya harus dilindungi sementara dengan mentransformasikannya menjadi gugus fungsi baru sehingga tidak mengganggu transformasi yang diinginkan (Chan et al., 2005; Sastrohamidjojo dan Pranowo, 2009; Sarker dan Nahar, 2007).
Transformasi ke gugus fungsi baru yang bersifat sementara ini dikenal dengan gugus pelindung dan gugus pelindung ini dapat dihidrolisis menjadi gugus fungsi semula pada akhir sintesis. Syarat-syarat menggunakan gugus pelindung adalah harus bersifat inert, tahan terhadap semua pereaksi yang digunakan selama proses sintesis dan harus mudah dilepas dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi awalnya (Sastrohamidjojo dan Pranowo, 2009).
Pada penelitian ini, atom H dari gugus OH pada eurikumanon diesterifikasi dengan senyawa asil klorida dan anhidrida asam karboksilat yaitu metilbutirat, hidroksimetil butirat, kloroformat, etilkloroformat, benzoilklorida, klorobenzoilklorida, asetilklorida, klorasetil klorida, fluoroasetil klorida dan trifluoroasetil klorida tanpa menggunakan gugus pelindung. Senyawa turunan eurikumanon hasil reaksi esterifikasi ini, dilakukan tanpa memperhatikan pada posisi atom C yang mana esterifikasi tersebut terjadi. Hasil semisintesis diharapkan akan terbentuk senyawa eurikumanon metil butirat, eurikumanon hidroksimetil butirat, eurikumanon karbonat, eurikumanon etil karbonat, eurikumanon benzoat, eurikumanon klorbenzoat, eurikumanon asetat, eurikumanon klorasetat, eurikumanon fluoroaasetat dan eurikumanon trifluoro asetat.
Turunan eurikumanon hasil semisintesis diperkirakan dapat meningkatkan sifat lipofiliknya sehingga hasil semisintesis menjadi tidak bermuatan, cepat menembus membran biologis dan segera berinteraksi dengan reseptor obat untuk menghasilkan aktivitas biologi. Penentuan telah terbentuknya produk hasil semisintesis dapat dipantau secara KLT yang ditandai dengan adanya perubahan nilai retensi faktor (Rf) atau melalui perubahan titik lebur. Kemurnian produk hasil semisintesis dapat ditentukan secara KLT ditandai dengan terbentuknya noda tunggal dari tiga sistem fase gerak pada lempeng KLT atau melalui titik lebur yang ditandai dengan adanya rentang titik lebur yang rendah. Hal ini menyatakan bahwa produk hasil semisintesis telah murni secara KLT dan titik lebur. Selanjutnya struktur kimianya diidentifikasi secara analisis spektroskopi (Pavia et al., 2009; Mistry, 2009).
2.6.1. Reaksi semisintesis turunan eurikumanon
Eurikumanon memiliki lima gugus OH alisiklik yang dapat diesterifikasi dengan asil klorida, asam karboksilat dan anhidrida asam karboksilat. Reaksi semisintesis turunan eurikumanon dengan farmakofor tersebut secara struktural merupakan reaksi esterifikasi yang terangkai dalam reaksi addisi dan reaksi eliminasi. Diperkirakan reaksi semisintesis terjadi karena karbonil (C=O) dari asil klorida, asam karboksilat atau anhidrida asam karboksilat akan menerima pasangan elektron (atom H) dari gugus OH yang terdapat pada struktur eurikumanon dan membentuk senyawa intermediet tetrahedral yang bersifat elektronegatif. Reaksi selanjutnya adalah reaksi eliminasi dengan terjadinya pelepasan klor atau atom hidrogen. Hasil pelepasan klor atau atom hidrogen sebagai gugus pergi (leaving group) dari senyawa intermediet tetrahedral, akan ditangkap oleh piridin sehingga akan terbentuk senyawa piridinium klorida atau air (Sastrohamidjojo dan Pranowo, 2009; Sarker dan Nahar, 2007).
2.6.2. Identifikasi struktur kimia eurikumanon dan turunannya
Umumnya identifikasi struktur kimia suatu senyawa dilakukan melalui analisis spektroskopi. Analisis ini berdasarkan kemampuan suatu senyawa mengabsorpsi energi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan pada frekwensi gelombang tertentu dan energi yang diserap oleh senyawa tersebut dapat diukur. Identifikasi struktur kimia eurikumanon hasil isolasi dari akar pasak bumi dan turunan hasil semisintesis dilakukan melalui analisis spektroskopi ultra violet (UV), infra red (IR), nuclear magnetic resonance (NMR) dan mass spectroscopy (MS), kemudian untuk kepastian strukturnya dilanjutkan dengan analisis spektroskopi dua dimensi (2D) yaitu Proton-Proton Correlation Spectroscopy (1H-1H COSY), Distortionless Enhancement Through Polarization Transfer (DEPT), Heteronuclear Multiple Bond Connectivity (HMBC) dan Heteronuclear Multiple Quantum Coherence (HMQC) (Pavia et al., 2009; Sudjadi, 1983).
Analisis spektroskopi UV hanya memberi informasi tentang adanya ikatan tidak jenuh di dalam molekul senyawa berdasarkan kemampuannya menyerap sinar UV sehingga memungkinkan terjadinya eksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Spektrum energinya dapat terlihat pada daerah panjang gelombang maksimal (λ) 200-400 nm dan 200-400-800 nm (Pavia et al., 2009; Sudjadi, 1983; Sastrohamidjoyo, 2007).
Analisis spektroskopi IR memberi informasi tentang adanya gugus fungsi di dalam molekul senyawa. Molekul suatu senyawa bila berinteraksi dengan sinar IR akan menghasilkan eksitasi energi vibrasi berupa spektrum. Spektrum vibrasi IR muncul dalam bentuk pita dan letaknya dinyatakan pada bilangan gelombang tertentu (cm-1). Spektrum tersebut merupakan pengenal (sidik jari) bagi suatu molekul senyawa, sehingga dapat digunakan untuk mengidentifikasi adanya gugus fungsi misalnya OH, NO, NH, CH, CO,CN, CH2 dan CH3 (Pavia et al., 2009; Sudjadi, 1983;
Sastrohamidjoyo, 2007).
Analisis spektroskopi NMR merupakan cara yang digunakan untuk menentukan jumlah hidrogen (proton, H), karbon (C) dan letaknya pada posisi tertentu dari molekul suatu senyawa. Proton NMR (1H-NMR) juga digunakan untuk mengidentifikasi adanya gugus fungsi, hubungan gugus fungsi dengan atom lain di dalam suatu senyawa.
Spektrum 1H-NMR memberi informasi tentang atom H suatu senyawa yang terkait dengan tiga aspek diantaranya: 1) geseran kimia (chemical shift) yaitu jenis lingkungan H yang berbeda dalam suatu molekul atau tipe dari H, 2) integrasinya yaitu banyaknya atom H yang ada pada masing-masing lingkungannya atau jumlah rasio H dari tipe H,
dan 3) splitting yaitu banyaknya atom H yang berhubungan dengan atom tetangganya (Mistry, 2009; Pavia et al., 2009).
Spektrum karbon-NMR (13C-NMR) memberi informasi tentang posisi C di dalam suatu senyawa terkait dengan aspek: 1) geseran kimia (chemical shift) atom C, 2) splitting yaitu jumlah H yang mengikat pada setiap atom C, dan 3) jumlah atom C.
Jumlah atom H dan C dapat diketahui dari data NMR tipe satu dimensi (1D) dan dua dimensi (2D). Identifikasi struktur senyawa akan lebih cepat bila menggunakan tipe analisis spektroskopi 2D yaitu COSY, DEPT, HMQC dan HMBC (Pavia et al., 2009;
Mistry, 2009).
Spektrum 1H-1H COSY memberi informasi tentang hubungan atom H dengan atom H lainnya dengan cara menghubungkan titik-titik sinyal dari proton sehingga membentuk bidang persegi empat. Spektrum DEPT akan memberi gambaran tentang adanya gugus metilen di dalam struktur suatu senyawa. Spektrum HMQC digunakan untuk menjelaskan hubungan ikatan antara atom C dengan atom H di lingkungan yang sama. Informasinya diperoleh berdasarkan adanya gambar bercak yang menunjukkan adanya atom yang diikat oleh atom C dari senyawa yang dianalisis. Spektrum HMBC dapat digunakan untuk menjelaskan hubungan antara atom H dan atom C tetangganya (Pavia et al., 2009; Mistry, 2009).
Analisis MS digunakan untuk menentukan berat molekul dari suatu senyawa yang belum diketahui. Prinsip kerjanya berdasarkan pada perubahan atau pemisahan cuplikan senyawa menjadi partikel bermuatan. Dalam proses ini pemecahan molekul senyawa menghasilkan spektrum partikel bermuatan dengan perbandingan massa muatan yang berbeda-beda (Pavia et al., 2009; Sudjadi, 1983; Sastrohamidjoyo, 2007). Bila pada proses isolasi, senyawa target yang diinginkan sudah diketahui, maka identifikasi struktur senyawa hasil isolasi maupun turunan hasil semisintesis dapat dibandingkan dengan data spektrum senyawa murni atau yang datanya sudah dipublikasi (Satrohamidjojo, 2001; Silverstein et al., 1981).
BAB 3
TUJUAN DAN MANFAAT
3.1. Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengembangkan senyawa eurikumanon sebagai antimalaria baru. Tujuan khusus penelitian ini adalah 1) Mengisolasi eurikumanon dari serbuk akar pasak bumi; 2) Melakukan semisintesis senyawa turunan eurikumanon; 3) Mengkarakterisasi struktur kimia senyawa turunan eurikumanon; 4) Membuktikan aktivitas antimalaria senyawa turunan eurikumanon terhadap pertumbuhan P. falciparum; 5) Membuktikan keamanan senyawa turunan eurikumanon; 6) Mengkaji mekanisme kerja eurikumanon dan turunannya sebagai antimalaria.
3.2. Manfaat
a) Insentif Riset SInas 2014 merupakan sarana potensial dalam mendukung tumbuhnya karya-karya riset yang bermutu, karena ketersediaan jumlah dana yang memadai untuk pelaksanaan riset. Kesempatan untuk mendapatkan pembiayaan penelitian selama 3 (tiga) tahun memberi peluang percepatan untuk menghasilkan produk yang dapat dipatenkan atau dimanfaatkan oleh masyarakat.
b) Keberhasilan penelitian ini akan meningkatkan nilai ekonomi akar pasak bumi, sehingga akan meningkatkan nilai tambah ekonomi masyarakat petani penghasil akar pasak bumi maupun industri obat. Bagi industri obat di Indonesia, dapat menghasilkan antimalaria dengan bahan baku berasal dari Indonesia. Keberhasilan penelitian ini juga akan meningkatkan kontribusi di sektor lain yaitu bidang pertanian, kehutanan, industri obat dan institusi lainnya.
c) Luaran yang dihasilkan dari kegiatan tahun ke-1 riset SINas 2014 adalah berupa hasil semisintesis turunan eurikumanon yang akan diuji aktivitas antimalaria, uji sitotoksisitas terhadap sel Vero dan uji mekanisme kerjanya sebagai antimalaria secara in vitro pada kegiatan tahun ke-2 riset SINas 2015 dan Uji aktivitas antimalaria secara in vivo, toksisitas akut dan kajian hubungan kuantitatif antara struktur aktivitasnya akan dilakukan pada kegiatan tahun ke-3 riset SINas 2016.
Penelitian ini dilakukan dalam upaya menemukan dan mengembangkan antimalaria baru untuk mengatasi permasalahan resistensi Plasmodium terhadap antimalaria yang tersedia. Hasil penelitian ini diharapkan memberi manfaat dalam : 1) Pengembangan informasi ilmiah tentang tumbuhan asli Indonesia yaitu pasak bumi sebagai sumber antimalaria baru; 2) Upaya meningkatkan motivasi peneliti lain untuk
menemukan dan mengembangkan antimalaria baru; 3) Upaya mendapatkan data ilmiah tentang aktivitas antimalaria, keamanan dan mekanisme kerja eurikumanon dan turunannya sebagai acuan untuk penelitian selanjutnya; 4) Upaya pengembangan turunan eurikumanon melalui kajian HKSA sehingga dapat diprediksi dan direkomendasi turunan eurikumanon baru yang lebih potensial dan aman sebagai antimalaria baru.
BAB 4
METODE PENELITIAN
4.1. Jenis, Rancangan dan Kegiatan Penelitian
Isolasi eurikumanon dari serbuk akar pasak bumi (E. longifolia, Jack.), semisintesis dan analisis struktur eurikumanon dan turunannya merupakan penelitian eksploratif (kegiatan tahun ke-1). Uji aktivitas antiplasmodium, sitotoksisitas terhadap sel Vero, dan uji mekanisme kerjanya merupakan penelitian eksperimental laboratoris dengan menggunakan “post-test only with control group design” (kegiatan tahun ke-2). Uji aktivitas antimalaria in vivo, toksisitas akut dan kajian HKSA juga merupakan penelitian eksperimental (kegiatan tahun ke-3). Kegiatan riset SINas tahun ke-1 ini terdiri dari:
1. Ekstraksi serbuk akar pasak bumi secara maserasi dengan pelarut metanol.
2. Fraksinasi ekstrak akar pasak bumi secara KCV.
3. Isolasi eurikumanon dari fraksi eurikumanon secara KLT-p
4. Pemurnian eurikumanon secara KLTp dengan menggunakan pembanding eurikumanon standar dari Chromadex Inc.
5. Identifikasi struktur kimia eurikumanon dengan spektrofotometer UV, IR, NMR, LCMS ESI Ion Positif dan spektroskopi dua dimensi (2D).
6. Semisintesis turunan eurikumanon secara esterifikasi dengan menggunakan eurikumanon akar pasak bumi dengan farmakofor metilbutirat, hidroksimetil butirat, kloroformat, etilkloroformat, benzoilklorida, klorobenzoilklorida, asetilklorida, klorasetil klorida, fluoroasetil klorida dan trifluoroasetil klorida tanpa menggunakan gugus pelindung.
7. Identifikasi struktur kimia turunan eurikumanon dengan menggunakan spektrofotometer UV, IR, NMR dan LCMS ESI Ion Positif.
4.2. Waktu dan Tempat Penelitian Kegiatan Riset Tahun ke-1
1. Kegiatan ekstraksi dan fraksinasi dilakukan pada bulan Februari 2014 di Laboratorium Farmakologi dan Terapeutik Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala Banda Aceh.
2. Isolasi eurikumanon dilakukan pada bulan Maret – Mei 2014 di Laboratorium Farmakologi Dan Toksikologi Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
3. Semisintesis turunan eurikumanon dilakukan pada bulan Mei – Juli 2014 di Laboratorium Farmakologi dan Toksikologi, Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
4.3. Bahan – Bahan Penelitian
1. Akar pasak bumi yang digunakan pada penelitian ini, diperoleh dari Hutan Taman Pendidikan Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat, Banjar Baru Kalimantan Selatan. Akar tersebut telah dideterminasi oleh ahli biologi farmasi di Laboratorium Farmakognosi Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
2. Bahan-bahan untuk proses ekstraksi, fraksinansi, isolasi dan identifikasi eurikumanon adalah serbuk akar pasak bumi, eurikumanon standar (Chromadex,
2. Bahan-bahan untuk proses ekstraksi, fraksinansi, isolasi dan identifikasi eurikumanon adalah serbuk akar pasak bumi, eurikumanon standar (Chromadex,