Isolasi dan Analisis Komponen Minyak Atsiri dari Rimpang Temu giring (Curcuma heyneana Valeton & Zijp) Segar dan Kering Secara GC-MS Cover

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN MINYAK ATSIRI

DARI RIMPANG TEMU GIRING

(Curcuma heyneana

Valeton & Zijp

)

SEGAR DAN KERING SECARA GC-MS

SKRIPSI

OLEH:

FERY NELSA SIAHAAN

NIM 111524047

PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN MINYAK ATSIRI

DARI RIMPANG TEMU GIRING (

Curcuma heyneana

Valeton & Zijp) SEGAR DAN KERING SECARA GC-MS

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi

Universitas Sumatera Utara

OLEH:

FERY NELSA SIAHAAN

NIM 111524047

PENGESAHAN SKRIPSI

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN MINYAK ATSIRI

DARI RIMPANG TEMU GIRING

(Curcuma heyneana

Valeton & Zijp

)

SEGAR DAN KERING SECARA GC-MS

OLEH:

FERY NELSA SIAHAAN NIM 111524047

Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi

Universitas Sumatera Utara Pada Tanggal: 04 Januari 2014

Pembimbing I, Panitia Penguji,

Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt. Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt. NIP 194908111976031001 NIP 195709091985112001

Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS., Apt.

Pembimbing II, NIP 194908111976031001

Dra. Herawaty Ginting, M.Si., Apt. Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt. NIP 195112231980032002 NIP 195310301980031002

Dra. Suwarti Aris, M.Si., Apt. NIP 195107231982032001

Medan, Januari 2014 Fakultas Farmasi

Universitas Sumatera Utara Dekan,

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Isolasi dan Analisis Komponen Minyak Atsiri dari Rimpang Temu giring (Curcuma heyneanaValeton & Zijp) Segar dan Kering Secara GC-MS . Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.

Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih serta penghargaan kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan beserta para Pembantu Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan fasilitas dan sarana.

2. Bapak Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt. sebagai penasehat akademik, yang telah memberikan nasehat dan bimbingannya selama proses perkuliahan.

4. Ibu Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., Bapak Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt., dan Ibu Dra. Suwarti Aris, M.Si., Apt. selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, arahan dan saran demi kesempurnaan skripsi ini.

5. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU yang telah mendidik penulis selama perkuliahan.

6. Ayahanda M. Siahaan dan Ibunda D. Silitonga, serta saudara-saudaraku yang kusayangi Frans Roni Wanto Siahaan, Amf., Natalia Siahaan, Natalita Siahaan, Anna Maria Siahaan dan Andreas Siahaan yang penuh kesabaran dan kasih sayang memberikan dukungan, bantuan moril, materil, dan doa selama kuliah hingga penyelesaian skripsi ini.

9. Teman-teman yang senantiasa membantu penyelesaian skripsi ini (Denny Satria, Leon Sibarani) dan seluruh rekan farmasi ekstensi 2011 yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas dukungan dan kebersamaan selama perkuliahan hingga penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna, maka diharapkan masukan berupa kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata, harapan penulis semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua dan dapat menjadi sumbangan yang berarti bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang farmasi.

Medan, Januari 2014

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN MINYAK ATSIRI DARI RIMPANG TEMU GIRING (Curcuma heyneana Valeton & Zijp)

SEGAR DAN KERING SECARA GC-MS ABSTRAK

Minyak atsiri lazim juga dikenal dengan nama minyak menguap. Rimpang temu giring mengandung amilum, lemak, tanin, zat pahit serta minyak atsiri dengan kadar tidak kurang dari 1,5% yang banyak digunakan dalam dunia kecantikan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar minyak atsiri dan perbedaan komponen minyak atsiri dari rimpang temu giring segar dan simplisia.

Penelitian meliputi pengambilan dan pengolahan bahan tumbuhan, karakterisasi simplisia, penetapan kadar minyak atsiri dengan menggunakan alat Stahl, isolasi minyak atsiri rimpang temu giring menggunakan metode penyulingan air, karakterisasi minyak atsiri meliputi penetapan parameter fisika dan analisis komponen dengan menggunakan alat GC-MS.

Hasil karakterisasi simplisia temu giring (Curcuma heyneana Valeton & Zijp) diperoleh kadar abu total 7,07%; kadar abu yang tidak larut dalam asam 1,30%; kadar sari yang larut dalam air 23,38%; kadar sari yang larut dalam etanol 12,60% dan kadar air 6,65%. Hasil penetapan kadar minyak atsiri dari rimpang temu giring dengan alat Stahl diperoleh kadar minyak atsiri rimpang temu giring segar sebesar 1,5% v/b dan simplisia rimpang temu giring sebesar 2,1% v/b. Hasil penetapan indeks bias minyak atsiri rimpang temu giring segar adalah 1,51112 dan indeks bias minyak atsiri simplisia temu giring sebesar 1,51173. Bobot jenis minyak atsiri rimpang temu giring segar diperoleh sebesar 0,9625 dan bobot jenis minyak atsiri simplisia temu giring sebesar 0,9369. Hasil analisis GC-MS minyak atsiri dari simplisia temu giring yang diperoleh menunjukkan sepuluh komponen utama yaitu germakron (8,25%), kamfor (6,92%), sineol (4,75%), 1,1,3trimetil7metilendekahidro1Hcyclopropa naphthalene (1,98%), farnesen (1,87%), borneol (1,76%), -selinen (1,26%), kamfen (1,03%), --selinen (1,26%), -elemen (0,93%). Hasil analisis GC-MS minyak atsiri dari temu giring segar menunjukkan sepuluh komponen utama yaitu, kamfor (13,72%), -farnesen (11,81%), sineol (6,19%), kamfen (5,12%), limonen (3,45%), -elemen (2,75%), -bergamoten (1,93%), borneol (1,76%), trans-kariofilen (1,55%), -pinen (1,36%). Terdapat perbedaan komponen dan kadar komponen dari rimpang temu giring segar dan simplisia temu giring.

ISOLATION AND ANALYSIS OF VOLATILE OIL FROM FRESH AND DRIED TEMU GIRING RHIZOME (Curcuma heyneanaValeton &

Zijp) BY GC-MS ABSTRACT

Essential oil is also known as volatile oil. Temu giring is widely used in traditional medicine. The rhizome of Curcuma heyneana contains starch, fat, tannin, bitter substance and essential oil not less than 1.5%. The objective of this study is to determine the content of volatile oil from fresh and dried temu giring and analysis of their components.

This research includes the collection of plant material and preparation of simplicia (dried crude drug), characterization of simplicia, determination of volatile oil content by Stahl apparatus, isolation of volatile oil by water distillation, characterization of physical parameters, identification of essential oil components byGas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) of fresh and driedCurcuma heyneanaValeton & Zijp

The results of the characterization of crudeCurcuma heyneanaValeton & Zijp gave the total ash value of 7.07%, acid insoluble ash value is 1.30%, the water soluble extract value is t 23.38%, the etanol soluble extract value is 12.60 % and the water value is 6.65%. The Curcuma heyneana oil content is 1.5% v/w and dried Curcumae heyneana oil is 2.1% v/w . The refractive index of fresh Curcumae heyneana oil is 1.51112 and the refractive index of dried Curcuma heyneana oil is 1.51173. Specific gravity of fresh Curcuma heyneanaoil is 0.9625 and specific gravity of dried Curcumae heyneana oil is 0.9369. The results of GC-MS analysis of Curcuma heyneana oil gave ten main components they are germacrone (8.25%), camphor (6.92%), 1,8 cineole (4.75%), 1,1,3-trimethyl-7-methylene -decahydro-1H-cyclopropa naphthalene (1.98%), -farnesene (1.87%), borneol (1.76%), -seline (1.26%), camphene (1.03%), -seline (1.26%), -elemene (0.93%). While the results of GC-MS analysis of freshCurcuma heyneanaoil showed ten main components, they are camphor (13.72%), -farnesene (11.81%), cineole (6.19%), camphene (5.12%), limonene (3.45%), -elemene (2.75%), -bergamotene (1.93%), borneol (1.76%), trans-caryophyllene (1.55%), -pinene (1.36%).

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

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 ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Uraian Tumbuhan ... 5

2.1.1 Deskripsi tumbuhan ... 5

2.2.1 Keberadaan minyak atsiri pada tumbuhan ... 7

2.2.2 Komposisi minyak atsiri ... 7

2.2.3 Sifat fisikokimia minyak atsiri ... 8

2.3 Cara Isolasi Minyak Atsiri ... 10

2.3.1 Metode penyulingan ... 10

2.3.2 Metode pengepresan atau pemerasan ... 11

2.3.3 Metode penyarian ... 11

2.3.4 Metode enfleurage ... 11

2.4 Kromatografi Gas ... 12

2.4.1 Gas pembawa ... 13

2.4.2 Sistem injeksi... 13

2.4.3 Kolom ... 13

2.4.4 Detektor ... 14

2.4.5 Rekorder ... 15

2.5 Spektrometri Massa ... 16

BAB III METODE PENELITIAN ... 17

3.1 Alat-Alat ... 17

3.2 Bahan-Bahan ... 17

3.3 Pembuatan Pereaksi ... 18

3.4 Penyiapan Bahan Tumbuhan ... 18

3.4.1 Pengambilan bahan tumbuhan ... 18

3.4.2 Identifikasi bahan tumbuhan ... 18

3.5 Pemeriksaan Karakteristik Simplisia ... 19

3.5.1 Pemeriksaan Makroskopik ... 19

3.5.2 Pemeriksaan mikroskopik ... 19

3.5.3 Penetapan kadar air ... 20

3.5.4 Penetapan kadar sari yang larut dalam air ... 20

3.5.5 Penetapan kadar sari yang larut dalam etanol ... 20

3.5.6 Penetapan kadar abu total ... 21

3.5.7 Penetapan kadar abu yang tidak larut dalam asam 21 3.5.8 Penetapan kadar minyak atsiri ... 21

3.6 Isolasi Minyak Atsiri ... 22

3.7 Identifikasi Minyak Atsiri ... 23

3.7.1 Penetapan parameter fisika ... 23

3.7.2 Analisis komponen minyak atsiri ... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25

4.1 Identifikasi Tumbuhan ... 25

4.2 Karakterisasi Simplisia Rimpang Tumbuhan Temu giring 25 4.2.1. Hasil pemeriksaan makroskopik dan mikroskopik rimpang temu giring ... 27

4.3 Karakterisasi Minyak Atsiri ... 28

4.4 Analisis dengan GC-MS ... 30

rimpang temu giring ... 45

4.4.4 Analisis dan fragmentasi hasil spektrofotometri massa komponen minyak atsiri simplisia rimpang temu giring . ... 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 61

5.1. Kesimpulan ... 61

5.2. Saran ... 62

DAFTAR PUSTAKA ... 63

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

4.1 Hasil Karakterisasi Simplisia Rimpang Temu giring ... 25 4.2 Hasil Penetapan Kadar Minyak Atsiri Temu giring ... 28 4.3 Hasil Penentuan Indeks Bias dan Bobot Jenis Minyak Atsiri

Temu giring Hasil Isolasi ... 29 4.4 Waktu Tambat dan Konsentrasi Komponen Minyak Atsiri

Hasil Analisis GC (Gas Chromatography) dari Rimpang

Temu giring Segar (Curcuma heyneana Valeton & Zijp) ... 32 4.5 Waktu Tambat dan Konsentrasi Komponen Minyak Atsiri

Hasil Analisis GC (Gas Chromatography) dari Simplisia

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

4.1 Kromatogram GC minyak atsiri rimpang temu giring segar ... 30

4.2 Bangun dari senyawa - pinen ... 38

4.3 Bangun dari senyawa kamfen ... 39

4.4 Bangun dari senyawa sineol ... 39

4.5 Bangun dari senyawa limonen ... 40

4.6 Bangun dari senyawa kamfor ... 40

4.7 Bangun dari senyawa borneol ... 41

4.8 Bangun dari senyawa trans-kariofilen ... 42

4.9 Bangun dari senyawa -bergamoten ... 43

4.10 Bangun dari senyawa -elemen ... 43

4.11 Bangun dari senyawa -farnesen ... 44

4.12 Kromatogram GC minyak atsiri simplisia rimpang temu giring 45 4.13 Bangun dari senyawa kamfen ... 53

4.14 Bangun senyawa sineol ... 54

4.15 Bangun dari senyawa kamfor ... 54

4.16 Bangun dari senyawa borneol ... 55

4.17 Bangun dari senyawa -selinen ... 56

4.18 Bangun dari senyawa -selinen ... 56

4.19 Bangun dari senyawa -elemen ... 57

4.20 Bangun dari senyawa -farnesen ... 58

4.21 Bangun dari senyawa 1,1,3-trimetil-7-metilen-dekahidro-1H-cyclopropa-naphthalene ... 59

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1 Identifikasi tumbuhan ... 65

2 Hasil pemeriksaan makroskopik ... 66

3 Hasil pemeriksaan mikroskopik ... 69

4 Alat- alat yang digunakan dalam penelitian ... 71

5 Bagan kerja isolasi minyak atsiri ... 75

6 Perhitungan penetapan kadar air dari simplisia rimpang temu giring ... 77

7 Perhitungan penetapan kadar sari larut air serbuk simplisia rimpang temu giring ... 78

8 Perhitungan penetapan kadar sari larut etanol simplisia rimpang temu giring ... 79

9 Perhitungan penetapan kadar abu total simplisia rimpang temu giring ... 80

10 Perhitungan penetapan kadar abu tidak larut asam simplisia rimpang temu giring ... 81

11 Penetapan kadar minyak atsiri rimpang temu giring ... 82

12 Penetapan indeks bias rimpang temu giring ... 84