PENENTUAN KOMPONEN PROPOLIS DENGAN METODE
GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY
(GC-MS)
SKRIPSI
OLEH:
GRACE MARGARETA SIMANGUNSONG
NIM 101501067
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENENTUAN KOMPONEN PROPOLIS DENGAN METODE
GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY
(GC-MS)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
GRACE MARGARETA SIMANGUNSONG
NIM 101501067
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGESAHAN SKRIPSI
Dipertahankan dihadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 23 Maret 2015
Disetujui oleh : Pembimbing I,
Prof. Dr.rer.nat. E. De Lux Putra, S.U., Apt. NIP 195306191983031001
Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt. NIP 195406281983031002
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat
kasih dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang
berjudul ”Penentuan Komponen Propolis dengan metode Gas
Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS)”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati penulis
menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio
Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
yang telah memberikan fasilitas selama masa pendidikan. Bapak Prof. Dr.rer.nat.
Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., dan Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.,
selaku pembimbing yang telah memberikan waktu, bimbingan dan nasehat selama
penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Ginda Haro,
M.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt., dan Ibu Dra. Tuty Pardede,
M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik, arahan dan
saran dalam penyusunan skripsi ini. Ibu Dra., Lely Sari Lubis, M.Si., Apt., selaku
dosen penasehat akademik yang telah banyak membimbing penulis selama masa
perkuliahan hingga selesai serta Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik selama perkuliahan. Penulis juga
menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Aznan Lelo, PhD,
Sp.F yang telah berkontribusi dalam menyediakan sampel sediaan Propoelix HDI,
v
Penulis juga ingin mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga
kepada keluarga terkasih Ayahanda German Simangunsong dan Ibunda Martha
Siahaan, untuk kakak tersayang Febrina Simangunsong dan adik-adik tersayang
Grico Simangunsong dan Naomi Simangunsong, atas doa, dorongan semangat
dan pengorbanannya dengan tulus dan ikhlas, kelompok kecil the winners,
adik-adikku terkasih yang dipercayakanNya yaitu kelompok kecil Christall,
teman-teman pelayanan kebaktian muda-mudi kampung susuk (KMKS), Ayu Q,
Selpiana, Veronika, Kristiani, Rani, Prima, serta teman – teman Sains dan
Teknologi Farmasi 2010 yang selalu setia memberi doa, dorongan dan semangat.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh
karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari
semua pihak guna perbaikan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga
skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya bidang farmasi.
Medan, Maret 2015 Penulis,
vi
PENENTUAN KOMPONEN PROPOLIS DENGAN METODE
GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY
(GC-MS)
ABSTRAK
Propolis adalah zat alami yang dikumpulkan oleh lebah madu dari berbagai getah, tunas pepohonan dan tanaman yang kemudian dicampur dengan air liur lebah untuk melindungi sarangnya dari gangguan binatang lain. Komponen kimia propolis sangat kompleks yang terdiri dari lilin, getah, minyak atsiri, asam amino, gula, dan berbagai senyawa metabolit sekunder tergantung oleh sumber tanaman yang tersedia untuk lebah madu tersebut. Kuantitas dan kualitas komponen kimia propolis dipengaruhi oleh ekosistem dan asal tanaman resin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komponen-komponen apa saja yang terkandung dari beberapa jenis propolis dan mengetahui perbedaan kandungan dari komponennya.
Komponen-komponen propolis ditentukan dengan metode GC-MS setelah diderivatisasi dengan sililasi. Kromatografi kolom yang digunakan yaitu kolom kapiler HP5MS dengan tipe alat GC-MS QP 2010 S. Jenis propolis dikumpulkan
dari beberapa merek berbeda yaitu, Melia propolis, Platinum propolis, Propoelix®
HDI, Propoelix® PlusHDI, HD Bee Propolis, dan propolis mentah yang diperoleh
dari daerah Sragen, jawa tengah.
Hasil analisis dari keenam jenis propolis yang ditentukan mengandung komponen senyawa kimia yang bervariasi. Kandungan propolis yang bervariasi dari keenam jenis propolis menunjukkan bahwa propolis berasal dari lebah madu dari tumbuhan yang berbeda dan tergantung dengan lokasi geografisnya. Komponen senyawa yang teridentifikasi dalam propolis tersebut adalah senyawa alifatis yang terdiri dari berbagai turunan senyawa asam lemak, senyawa gula dan gula alkohol serta senyawa aromatis dan terpen.
vii
DETERMINATION OF COMPONENTS OF PROPOLIS
SAMPLES BY GAS CHROMATOGRAPHY-MASS
SPECTROMETRY (GC-MS) METHOD
ABSTRACT
Propolis is a natural product collected by honeybees from various resin, buds of trees and plants were then mixed with saliva to protect the nests of other animal disorders. Propolis is complex product and its chemical constituens include waxes, resins, balsams, essential oils, amino acids, sugars and various secondary metabolites, the composition depending on the botanical sources available to the honeybees. Quantity and quality of the chemical components is affected by geographic origin and the ecosystem (plant source). This study was purpose to identify the chemical composition of several different propolis.
The component in propolis were analysed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) after prepared for GC-MS by derivatization using silylation reaction. The chromatographic column for the analysis was done by the HP5MS capillary column with GC-MS type QP 2010 S. Propolis samples collected from several different brands, namely, Melia propolis, Platinum
propolis, Propoelix® HDI, Propoelix® Plus HDI, HD Bee Propolis and raw
propolis obtained from Sragen, Central Java.
The result of GC-MS analysis of six types propolis contains chemical compounds varying component. Propolis contains compounds beneficial to the body. The variability of constituents of propolis in six samples showed that they were collected by the honeybee from different plants depending on the geographic location. The following component compounds were identified in the propolis sample are aliphatic compounds consisting of various compounds derived fatty acids , sugars and sugar alcohols and aromatic compounds and terpene.
iv DAFTAR ISI Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Hipotesis ... 3
1.4 Tujuan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Propolis ... 5
2.1.1 Kenali fisik propolis ... 5
2.1.2 Komposisi dan Nutrisi Propolis ... 6
2.1.3 Kriteria Mutu Propolis mentah ... 7
2.2 Madu ... 8
v
2.4 Senyawa Fenol ... 8
2.4.1 Flavonoid ... 9
2.5 Gula dan gula alkohol ... 10
2.6 Teknologi Ekstraksi ... 12
2.7 Kromatografi Gas – Spektrometri Massa ... 13
2.7.1 Sistem peralatan ... 14
2.7.2 Prisnsip Kromatografi Gas-Spektrometri Massa ... 14
2.7.3 Instrumentasi Alat ... 15
2.7.3.1 Fase gerak... 15
2.7.3.2 Ruang suntik sampel ... 16
2.7.3.3 Kolom ... 16
2.7.3.4 Oven ... 17
2.7.3.5 Detektor ... 17
2.7.3.5.1 Spektrometri massa sebagai detektor ... 18
2.8 Derivatisasi pada Kromatografi Gas ... 19
BAB III METODE PENELITIAN ... 22
3.1 Alat ... 22
3.2 Bahan ... 22
3.3 Pengambilan Sampel ... 23
3.4 Prosedur Penelitian ... 23
3.4.1 Persiapan ekstraksi ... 23
3.4.2 Pembuatan Ekstrak Etanol Propolis ... 24
3.4.3 Persiapan sampel untuk análisis ... 25
vi
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
4.1 Identifikasi Komponen Senyawa dalam Propolis ... 28
4.1.1 Ekstrak Etanol Propolis Sragen ... 28
4.1.2 Sediaan Propolis Melia ... 30
4.1.3 Sediaan Propolis Platinum ... 32
4.1.4 Sediaan Propoelix HDI ... 34
4.1.5 Sediaan Propoelix Plus HDI ... 36
4.1.6 Sediaan Bee Propolis HD ... 38
4.2 Fragmentasi dan Analisis ... 40
4.2.1 Spektrometri Massa Komponen Ekstrak Etanol Propolis (EEP) mentah sragen ... 41
4.2.2 Spektrometri Massa Komponen Sediaan Propolis Melia... 42
4.2.3 Spektrometri Massa Komponen Sediaan Propolis Platinum ... 42
4.2.4 Spektrometri Massa Komponen Sediaan Propoelix HDI ... 43
4.2.5 Spektrometri Massa Komponen Sediaan Propoelix Plus ... HDI ... 44
4.2.6 Spektrometri Massa Komponen Sediaan Bee Propolis ... HD... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 62
5.1 Kesimpulan ... 62
5.2 Saran ... 62
DAFTAR PUSTAKA ... 63
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Propolis ... 6
Tabel 2.2 Klasifikasi senyawa fenolik berdasarkan jumlah atom
karbon ... 9
Tabel 2.3 Monosakarida dan turunannya gula alkohol ... 11
Tabel 4.1 Komposisi kimia, waktu tambat, SI dan kadar komponen
Ektrak etanol propolis yang dianalisis dengan GC-MS ... 29
Tabel 4.2 Komposisi kimia, waktu tambat, SI dan kadar komponen
sediaan propolis Melia yang dianalisis dengan GC-MS ... 31
Tabel 4.3 Komposisi kimia, waktu tambat, SI dan kadar komponen
sediaan propolis Platinum yang dianalisis dengan GC-MS. .. 33
Tabel 4.4 Komposisi kimia, waktu tambat, SI dan kadar komponen
sediaan HDI Propoelix® yang dianalisis dengan GC-MS ... 35
Tabel 4.5 Komposisi kimia, waktu tambat, SI dan kadar komponen
sediaan HDI Propoelix® Plus yang dianalisis dengan
GC-MS ... 37
Tabel 4.6 Komposisi kimia, waktu tambat, SI dan kadar komponen
sediaan HD Bee Propolis yang dianalisis dengan GC-MS ... 39
Tabel 4.7 Komposisi kimia dari Sampel propolis mentah asal Sragen
dan beberapa propolis bermerek yaitu Melia Propolis,
Propolis Platinum, HDI Propoelix®,HDI Propoelix®Plus,
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Diagram Blok Kromatografi Gas-Spektrometry Massa ... 14
Gambar 2.2 Struktur BSTFA dan reaksi sililasi ... 21
Gambar 4.1 Kromatogram komponen ekstrak etanol propolis asal sragen ... 28
Gambar 4.2 Kromatogram komponen Melia Propolis ... 30
Gambar4.3 Kromatogram komponen propolis platinum ... 32
Gambar 4.4 Kromatogram komponen Propoelix HDI ... 34
Gambar 4.5 Kromatogram komponen Propoelix plus HDI ... 36
Gambar 4.6 Kromatogram komponen Bee Propolis HD ... 38
Gambar 4.7 Rumus bangun senyawa Eritritol tms ... 46
Gambar 4.8 Spektrum massa puncak sampel dengan Rt 5,054 ... 47
Gambar 4.9 Spektrum massa puncak data library Eritritol per tms ... 47
Gambar 4.10 Rumus bangun dari senyawa asam pentadekanoat ... 48
Gambar 4.11 Spektrum massa puncak sampel dengan Rt 22,758 ... 48
Gambar 4.12 Spektrum massa puncak data library asam pentadekanoat . 48 Gambar 4.13 Rumus bangun senyawa metil oleat ... 49
Gambar 4.14 Spektrum massa puncak sampel dengan Rt 24,952 ... 49
Gambar 4.15 Spektrum massa puncak data library metil ester metil oleat 49
Gambar 4.16 Rumus bangun senyawa maltosa-oktatms ... 50
Gambar 4.17 Spektrum massa puncak sampel dengan Rt 33,602 ... 51
Gambar 4.18 Spektrum massa puncak data library maltosa ... 52
Gambar 4.19 Rumus bangun senyawa xylitol pentatms ... 53
ix
Gambar 4.21 Spektrum massa puncak data library xylitol 5tms ... 53
Gambar 4.22 Rumus bangun senyawa Sukrosa-oktatms ... 54
Gambar 4.23 Spektrum massa puncak sampel dengan Rt 33,574 ... 55
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Gambar kromatogram dari ekstrak etanol propolis Sragen ... 66
Lampiran 2. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 5,054 .. menit ... 67
Lampiran 3. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 8,105 .. menit ... 67
Lampiran 4. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 8,870 .. menit ... 67
Lampiran 5. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 10,170 menit ... 68
Lampiran 6. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 10,479. menit ... 68
Lampiran 7. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 10,650. menit ... 68
Lampiran 8. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 10,800. menit ... 69
Lampiran 9. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,012 menit ... 69
Lampiran 10. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,231 menit ... 69
Lampiran 11. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,333 menit ... 70
Lampiran 12. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,427. menit ... 70
Lampiran 13. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,782 menit ... 70
Lampiran 14. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,896. menit ... 71
xi
menit ... 71
Lampiran 16. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 12,320 menit ... 71
Lampiran 17. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 13,421 menit ... 72
Lampiran 18. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 16,011 menit ... 72
Lampiran 19. Gambar kromatogram dari propolis Melia ... 73
Lampiran 20. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 16,457 menit ... 74
Lampiran 21. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 22,758 menit ... 74
Lampiran 22. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 24,451 menit ... 74
Lampiran 23. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 26,659 menit ... 75
Lampiran 24. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 28,111 menit ... 75
Lampiran 25. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 33,358 menit ... 75
Lampiran 26. Gambar Kromatogram dari propolis Platinum ... 76
Lampiran 27. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 24,813 menit ... 77
Lampiran 28. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 24,952 menit ... 77
Lampiran 29. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 25,533 menit ... 77
Lampiran 30. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 26,523 menit ... 78
xii
Lampiran 32. Gambar kromatogram dari sediaan HDI Propoelix®Plus ... 79
Lampiran 33. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 3,472 .. menit ... 80
Lampiran 34. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 5,248 menit ... .... 80
Lampiran 35. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 5,572 .. menit ... 80
Lampiran 36. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 6,173 .. menit ... 81
Lampiran 37. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 16,376 menit ... 81
Lampiran 38. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 20,856 menit ... 81
Lampiran 39. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 22,390 menit ... 82
Lampiran 40. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 26,041 menit ... 82
Lampiran 41. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 33,582 menit ... 82
Lampiran 42. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 35,105 menit ... 83
Lampiran 43. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 35,400 menit ... 83
Lampiran 44. Gambar kromatogram dari sediaan HDI ... 84
Lampiran 45. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 3,478
menit ... 85
Lampiran 46. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 5,582
menit ... 85
Lampiran 47. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 6,179
xiii
Lampiran 48. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 21,893 menit ... 86
Lampiran 49. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 22,402 menit ... 86
Lampiran 50. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 26,057 menit ... 86
Lampiran 51. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 33,602 menit ... 87
Lampiran 52. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 35,425 menit ... 87
Lampiran 53. Gambar kromatogram dari sediaan Bee Propolis HD ... 88
Lampiran 54. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 5,564 .. menit ... 89
Lampiran 55. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 6,161 .. menit ... 89
Lampiran 56. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 11,771 menit ... 89
Lampiran 57. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 18,202 menit ... 90
Lampiran 58. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 18,374 menit ... 90
Lampiran 59. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 19,073 menit ... 90
Lampiran 60. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 20,012 menit ... 90
Lampiran 61. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 20,542 menit ... 91
Lampiran 62. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 21,879 menit ... 91
xiv
Lampiran 64. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 26,039
menit ... 92
Lampiran 65. Spektrum massa dari puncak dengan waktu tambat 33,574 menit ... 92
Lampiran 66. Sertifikat analisis BSTFA termasuk 1% TMCS ... 93
Lampiran 67. Alat Gas Chromatography – Mass Spectra ... 94
Lampiran 68. Preparasi sampel analisis ... 94
Lampiran 69. Vial berwarna gelap untuk pemanasan sampel saat ... preparasi ... 95
Lampiran 70. Pelarut BSTFA termasuk 1% TMCS ... 95
Lampiran 71. Propolis mentah ... 96
Lampiran 72. Propolis mentah yang telah diiris tipis ... 96
Lampiran 73. Ekstrak Etanol Propolis asal Sragen ... 97
Lampiran 74. Penguapan filtrat menggunakan Rotary evaporator vakum 97
Lampiran 75. Freeze dryer ... 98
Lampiran 76. Ekstrak etanol propolis (EEP) pekat ... 98
Lampiran 77. Sediaan-sediaan propolis bermerek yang digunakan ... 100