BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian tumbuhan
Uraian tumbuhan meliputi, morfologi tumbuhan, sistematika tumbuhan, nama daerah, kandungan senyawa kimia dan khasiat tumbuhan.
2.1.1Morfologi tumbuhan
Pacar air merupakan tanaman terna berakar serabut, berbatang basah, lunak, bulat, bercabang, warna hijau kekuningan. Pacar air biasanya ditanam sebagai tanaman hias dengan tinggi 30-80 cm. arah tumbuhnya tegak dan percabangannya monopodial. Pacar air mempunyai daun tunggal, tersebar, berhadapan atau dalam karangan. Bentuk daun lanset memanjang, pinggirnya bergerigi, ujung meruncing, tulang daun menyirip. Warna daun hijau muda tanpa daun penumpu, jika ada daun penumpu bentuknya kelenjar. Bagian bawah membentuk roset akar. Tulang daun menyirip. Luas daunnya sekitar 2 sampai 4 inchi. Pangkal daun bergerigi tajam, ujung daun runcing. Buah pada tumbuhan pacar air terdiri dari bakal buah menumpang, beruang 4-5. Dalam satu ruangan tersebut terdapat dua atau lebih bakal biji. Buah membuka kenyal dan termasuk buah batu dengan 5 inti. Bentuk buah elliptis, pecah menurut ruang secara kenyal. Benihnya endospermik. embrio akan mengalami diferensiasi. Tumbuhan ini juga memiliki aneka macam warna bunga, ada yang putih, merah, ungu, kuning, jingga. Jika pacar air yang berbeda warna disilangkan, maka akan terbentuk keturunan yang beraneka ragam, berkelamin 2, di ketiak. Daun kelopak 3 atau 5, lepas atau sebagian melekat, bertaji. Daun kelopak samping berbentuk corong miring, berwarna dan terdapat noda kuning di dalamnya, sedikit di atas pangkal
daun mahkota memanjang menjadi taji dengan panjang 0,2-2 cm. Daun mahkota 5, lepas. Daun mahkota samping berbentuk jantung terbalik dengan panjang 2-2,5 cm, yang 2 bersatu dengan kuku, yang lain lepas tidak berkuku dan lebih pendek. Ada 5 benangsari dengan tangkai sari yang pendek, lepas, agak bersatu. Kepala sarinya bersatu membentuk tudung putih. Bunga terkumpul 1-3. Setiap tangkai hanya berbunga 1 dan tangkainya tidak beruas, memiliki 5 kepala putik (Anonim,2009).
2.1.2Sistematika tumbuhan
Sistematika tumbuhan pacar air adalah sebagai berikut: Devisi : Spermatophyta
Sub devisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Subkelas : Dialypetalae Ordo : Sapindales Famili : Balsaminaceae Genus : Impatiens
Jenis : Impatiens balsamina L.
(Depkes, 1994) 2.1.3Nama daerah
Nama daerah dari tumbuhan pacar air adalah Lahine (Nias), paruinai (Jawa) atau pacar banyu, kimbong (Jakarta), bunga taho (Sulawesi), inai anyar (Maluku),pacar foya (Nusa tenggara) (Arief, 2005).
2.1.4Kandungan kimia
Pada bunga terkandung antosianin (sianidin, delpinidin, pelargonidin, malpidin), kamferol, biji mengandung saponin, fixel oil, kuersetin dan akar mengandung sianidin monoglikosida (Yuniarti, 2001).
2.1.5Khasiat tumbuhan
Tumbuhan pacar air dapat mengobati keputihan, nyeri haid, radang usus buntu, kronis, antiinflamasi, patah tulang atau retak, mengurangi rasa nyeri, bisul, radang kulit, radang kuku, meluruhkan haid, mempermudah persalinan dan mengobati kanker saluran pencernaan (Arief, 2005).
2.2 Uraian kimia 2.2.1Flavonoida
Flavonoida merupakan salah satu golongan fenol alam yang tersebar luas pada tumbuhan hijau dan mengandung 15 atom karbon dalam inti dasarnya, yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6, yaitu dua cincin aromatik yang dihubungkan oleh satuan tiga karbon yang dapat atau tidak dapat membentuk cincin ketiga (Markham, 1988).
Flavonoida merupakan salah satu golongan fenol alam yang tersebar luas pada tumbuhan hijau dan mengandung 15 atom karbon dalam inti dasarnya, yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6, yaitu dua cincin aromatik yang dihubungkan oleh satuan tiga karbon yang dapat atau tidak dapat membentuk cincin ketiga (Markham, 1988).
Struktur karangka flavonoida
Umumnya senyawa flavonoida dalam tumbuhan terikat dengan gula sehingga disebut sebagai glikosida dan aglikon flavonoida yang berbeda-beda mungkin saja terdapat pada satu tumbuhan dalam beberapa bentuk kombinasi glikosida. Oleh karena itu dalam menganalisis flavonoida biasanya lebih baik memeriksa aglikon yang telah dihidrolisis dibandingkan dalam bentuk glukosida dengan kerumitan strukturnya. Flavonoida berkhasiat sebagai antioksidan, antibakteri dan antiinflamasi (Harborne, 1987).
Struktur umum flavonoida
2.2.2Identifikasi flavonoida
Sebagian besar senyawa flavonoida alam ditemukan dalam bentuk glikosida, dimana unit flavonoida terikat pada suatu gula. Glikosida adalah kombinasi antara suatu gula dan suatu alkohol yang sering berikatan melalui ikatan glikosida. Pada prinsipnya, ikatan glikosida terbentuk apabila gugus hidroksi dari alkohol beradisi pada gugus karbonil dari gula, sama seperti adisi alkohol kepada aldehida yang dikatalisa oleh asam menghasilkan suatu asetat.
Pada hidroksi oleh asam, suatu glikosida terurai kembali atas komponen-komponennya menghasilkan gula dan alkohol yang sebanding dan alkohol yang dihasilkan ini disebut aglikon. Residu dari glikosida flavonoida alam adalah
O 1 2 5 4 7 8 4 5 6 2 3 1 3 6 9 O 10
glukosa, ramnosa, galaktosa dan gentiobiosa sehingga glikosida tersebut masing-masing disebut glukosida, ramnosida, galaktosida dan gentiobiosida.
Flavonoida dapat ditemukan sebagai mono, di atau triglikosida dimana satu, dua atau tiga gugus hidroksil dalam molekul flavonoida terikat oleh gula. poliglikosida larut dalam air dan sedikit larut dalam pelarut organik seperti eter, benzen, kloroform dan aseton.
2.2.3 Glikosida
Glikosida adalah suatu senyawa yang jika dihidrolisis akan menghasilkan bagian gula yang disebut glikon dan bagian bukan gula disebut aglikon. Gula yang dihasilkan biasanya adalah glukosa, ramnosa dan lain sebagainya. Jika bagian gulanya adalah glukosa maka disebut glukosida, sedangkan jika bagian gulanya selain glukosa disebut glikosida.
Menurut farnsworth (1996), pembagian glikosida berdasarkan atom yang menghubungkan bagian gula dan bagian bukan gula adalah sebagai berikut:
1. O-glikosida: jika bagian gula dan bukan gula dihubungkan oleh atom O. 2. S-glikosida: jika bagian gula dan bukan gula dihubungkan oleh atom S. 3. N- glikosida: jika bagian gula dan bukan gula dihubungkan oleh atom N. 4. C-glikosida: jika bagian gula dan bukan gula dihubungkan oleh atom C. 2.3 Metode ekstraksi
Ekstraksi adalah suatu kegiatan penelitian kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut sehingga menggunakan pelarut cair.
Ada beberapa cara ekstraksi menggunakan pelarut antara lain: 1. Cara dingin
a. Maserasi
Maserasi adalah proses pengekstraksian simplisia menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengadukan dan pendiaman pada temperatur ruangan. Sedangkan remaserasi adalah pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan maserat pertama dan seterusnya.
b. Perkolasi
Perkolasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru sampai sempurna yang umumnya dilakukan pada temperatur ruangan, serbuk simplisia yang akan diperkolasi tidak langsung dimasukkan kedalam bejana perkolator, tetapi dibasahi atau dimaserasi terlebih dahulu dengan cairan penyari sekurang-kurangnya 3 jam. Bila serbuk simplisia tersebut langsung dialiri dengan cairan penyari, maka cairan penyari tidak dapat menembus ke seluruh sel dengan sempurna.
2. Cara panas a. Refluks
Refluks adalah ekstraksi menggunakan pelarut pada temperatur titik didihnya selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingan balik.
b. Sokletasi
Sokletasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru, umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinu dan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik.
c. Digesti
Digesti adalah maserasi kinetik (dengan pengadukan kontinu) pada temperatur yang lebih tinggi dari temperatur ruangan (kamar) yaitu secara umum dilakukan pada temperatur 40-500C.
d. Infus
Infus adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur penangas air (bejana infus tercelup dalam penangas air mendidih, temperatur terukur 96-980C) selama waktu tertentu (15-20 menit).
e. Dekok
Dekok adalah infus pada waktu yang lebih lama (≥ 30 0C) dan temperatur sampai titik didih air (Depkes, 2000).
2.4 Kromatografi
Kromatrografi adalah metode pemeriksaan berdasarkan proses minggrasi dari komponen-komponen senyawa diantara dua fase yaitu fase diam dan fase gerak. Fase gerak membawa zat terlarut melalui media sehingga terpisah dari zat terlarut lainnya yang terelusi lebih awal atau lebih akhir, umumnya zat terlarut dibawah melalui media pemisah oleh aliran suatu pelarut berbentuk cairan atau gas yang disebut toluena. Fase diam dapat bertindak sebagai penyerap, seperti alumina dan slika gel atau dapat bertindak melarutkan zat terlarut sehingga terjadi partisi antara fase diam dan fase gerak. Dalam proses ini suatu lapisan cairan pada penyangga yang inert berfungsi sebagai fase diam (Ditjen POM, 1995).
Cara-cara kromatografi dapat digolongkan sesuai dengan sifat-sifat dari fase diam, yang dapat berupa zat padat atau zat cair. Jika fase diam berupa zat padat disebut kromatografi serapan, jika berupa zat cair disebut kromatografi
partisi. Karena fase gerak dapat berupa zat cair atau gas maka terdapat empat macam sistem kromatografi, yaitu :
1. Fase gerak cair-fase diam dan padat (kromatografi serapan) : • Kromatografi lapis tipis
• Kromatografi kolom 2. Fase gerak gas-fase diam padat :
• Kromatografi gas padat
3. Fase gerak cair-fase diam cair (kromatografi partisi) : • Kromatografi kertas
4. Fase gerak gas-fase diam cair : • kromatografi gas cair
Semua pemisahan dengan kromatografi tergantung pada kenyataan bahwa senyawa-senyawa yang dipisahkan terdistribusi diantara fase gerak dan fase diam dalam perbandingan yang sangat berbeda-beda dari satu senyawa terhadap senyawa yang lain (Sastrohamidjojo,1991).
2.4.1Kromatografi kertas
Kromatografi kertas merupakan kromatografi partisi dimana fase geraknya adalah air yang disokong oleh molekul-molekul selulosa dari kertas. Kertas yang digunakan adalah kertas Whatman No.1 dan kertas yang lebih tebal Whatman No. 3 biasanya untuk pemisahan campuran dalam jumlah yang lebih besar karena dapat menampung lebih banyak cuplikan (Sastrohamidjojo, 1991).
Fase gerak yang digunakan biasanya campuran dari suatu komponen organik yang utama air dan berbagai tambahan seperti asam-asam, basa atau pereaksi-pereaksi kompleks dengan tujuan untuk memperbesar kelarutan dari
beberapa senyawa atau untuk mengurangi kelarutan yang lainnya (Sastrohamidjojo, 1991).
Fase gerak terdiri dari satu atau beberapa pelarut dan bila diperlukan dapat menggunakan sistem pelarut multi komponen, berupa suatu campuran sederhana mungkin yang terdiri atas maksimum tiga komponen. Pada pemisahan senyawa organik selalu menggunakan pelarut campur, tujuannya untuk memperoleh polaritas yang tepat sehinga diperoleh pemisahan senyawa yang baik. Kombinasi pelarut berdasarkan atas polaritas masing-masing pelarut sehingga dengan demikian diperoleh sistem penggabung yang cocok (Stahl, 1985).
Jarak pengembang senyawa pada kromatogram biasanya dinyatakan dengan harga Rf (Stahl, 1985).
Rf =
Jarak yang ditempuh oleh tiap bercak dari titik pentotolan diukur dari pusat bercak dan harga Rf berada antara 0,00–1,00. Harga Rf sangat beguna untuk mengidentifikasi suatu senyawa (Eaton, 1989).
Faktor-faktor yang mempengaruhi harga Rf adalah sebagai berikut: (Sastrohamidjojo,1991).
1. Struktur kimia senyawa yang dipisahkan 2. Sifat penyerap
3. Tebal dan kerataan lapisan penyerap 4. Pelarut dan drajat kemurniannya
5. Drajat kejenuhan uap pengembang dalam bejana 6. Teknik percobaan
7. Jumlah cuplikan yang digunakan
Jarak perambatan bercak dari titik pentotolan Jarak perambatan pelarut dari titik pentotolan
Menurut Sastrohamidjojo (1991), kromatografi kertas dapat dikembangkan dengan cara :
1. Menurun (desendens)
Dilakukan dengan membiarkan fase gerak merambat turun pada kertas kromatografi, kertas digantungkan dalam bejana menggunakan batang kaca dan batang kaca lain menahan ujung atas kertas yang tercelup dalam fase gerak. Setelah bejana ditutup, fase gerak dibiarkan merambat turun pada kertas (Depkes, 1979).
2. Menaik (esendens)
Kertas digantung pada penggantung berbentuk kail yang dipasang pada penutup bejana kromatografi. Pelarut diletakkan pada bagian bawah dari bejana lalu ujung bawah kertas dicelupkan ke dalam fase gerak sehingga fase gerak merambat naik pada kertas.
3. Mendatar
Kertas yang digunakan berbentuk bulat dan ditengahnya diberi lubang tempat untuk meletakkan sumbu yang terbuat dari gulungan kertas atau benag. Fase gerak akan naik membasahi kertas dan merambat melingkar memisahkan senyawa yang ditotolkan.
Kromatografi kertas merupakan metode yang paling sering digunakan dalam hal analisis senyawa polar (flavonoida). Untuk tujuan isolasi, hanya memerlukan sejumlah bahan yang sedikit. Komponen senyawa flavonoid umumnya mudah dipelajari dengan metode kromatografi karena sifatnya yang menghasilkan warna dari hubungan sifat kelarutannya. Adapun kelebihan kromatografi kertas yaitu senyawa flavonoida dapat menghasilkan warna alami dari berbagi komponen
senyawa bila dilihat dibawah sinar ultraviolet yang mudah diamati pada kertas. Kedua, tekniknya mudah dipelajari, memberikan hasil yang cepat dan memerlukan peralatan yang tidak mahal. Selain itu, metode kromatografi kertas merupakan cara terbaik untuk mengidentifikasi campuran senyawa flavonoida dengan jumlah yang sedikit (Gaissman, 1962).
2.5 Spektrofotometri Ultraviolet
Spektrofotometri ultraviolet adalah suatu metode spektrofotometri serapan dengan cara mengukur serapan radiasi elektromagnetik suatu larutan pada panjang gelombang tertentu. Spktrum ultraviolet digambarkan sebagai hubungan antara panjang gelombang (frekuensi serapan) dengan insensitas serapan (transmitansi atau absorbansi) (Sastrohamidjojo, 1985)
Apabila suatu molekul menyerap radiasi ultraviolet, maka didalam molekul tersebut terjadi perpindahan atau tranmisi tingkat energi elektron-elektron ikatan diorbital molekul paling luar dari tingkat energi yang lebih mudah (orbital
ikatan π) ketingkat energi yang lebih tinggi (orbital anti ikatan π*
). Keuntungan dari serapan ultraviolet adalah selektifnya dimana gugus-gugus yang khas dapat dikenal dalam molekul-molekul yang sangat kompleks (Noerdin, 1985).
Serapan molekul didalam daerah ultraviolet bergantung pada struktur elektronik dari molekul, apabila suatu molekul menyerap radiasi ultraviolet didalam molekul terjadi perpindahan tingkat energi elektron-elektron ikatan pada orbital molekul paling luar dari tingkat energi yang lebih rendah ketingkat energi yang lebih tnggi (Silverstein, 1986)
Penggunaan pereaksi geser (shift reagent) dalam spektrofotometri ultraviolet untuk menganalisis struktur flavonoida
Spektrofotometri UV adalah cara yang paling berguna untuk menganalisis struktur flavonoida, biasanya ditentukan dalam larutan dengan pelarut metanol atau etanol. Spektrum senyawa flavonoida terdiri atas dua pita absorbsi maksimum, yaitu pita I pada rentang 300-550 nm dan pita II pada 240-285 nm. Pita I menunjukkan absorbsi system benzoil pada cincin A (Markham, 1988).
Rentang serapan maksimum spectrum UV beberapa senyawa flavonoida menurut Markham (1988) adalah :
Pita II (nm) Pita I (nm) Jenis Flavonoida 250-280 250-280 250-280 245-275 275-295 230-270 230-270 270-280 310-350 330-350 350-385 310-330 300-330 340-390 380-430 465-560 Flavon
Flavonol (3-OH tersubstitusi) Flavonol (3-OH bebas)
Isoflavon
Flavonon dan dihidroflavonol) Khalkon
Auron Antosianin
Spektrum serapan UV beberapa jenis golongan flavonoida menurut Markham 98(18) adalah :
Kedudukan gugus hidroksi fenol bebas pada inti flavonoida dapat ditentukan dengan menambahkan pereaksi geser ke dalam larutan cuplikan dan mengamati puncak serapan yang terjadi (Markham, 1988).
Langkah pertama yang dilakukan dalam menafsirkan spectrum yaitu menentukan jenis flavonoida dengan memperhatikan :
1. Bentuk umum spectrum dalam methanol 2. Panjang gelombang pita serapan
Langkah kedua adalah memperhatikan arti perubahan spektrum yang disebabkan oleh penembahan berbagai pereaksi geser (Markham, 1988).
Spektrum natrium metoksida
Natrium metoksida merupakan basa kuat yang dapat mengionisasi hampir semua gugus hidroksi pada inti flavonoida. Spektrum ini biasanya merupakan petunjuk sidik jari pola hidroksilasi dan juga bermanfaat untuk mendeteksi gugus hidroksi yang lebih asam dan tidak tersubstitusi. Degradasi atau pengurangan kekuatan spektrum setelah waktu tertentu merupakan petunjuk baik akan adanya gugus yang peka terhadap basa. Pereaksi pengganti natrium metoksida yang cocok ialah larutan NaOH 2 M dalam air (Mabry, 1970).
Spektrum AlCl3 dan AlCl3/ HCl
AlCl3 membentuk kompleks tahan asam dengan gugus hidroksi (pada C3 atau C5) dan keton, juga membentuk kompleks tak tahan asam dengan gugus orto-dihidroksi, sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi kedua gugus tersebut. Spektrum AlCl3/HCl hanya berguna untuk mendeteksi gugus hidroksi yang bertetangga dengan gugus keton, karena gugus tersebut dengan AlCl3 akan membentuk senyawa kompleks yang tahan asam (Mabry, 1970)
Spektrum natrium asetat
Natrium asetat hanya menyebabkan pengionan yang berarti pada gugus hidroksil flavonoida yang paling asam. Jadi natrium asetat digunakan terutama untuk mendeteksi adanya gugus 7-hidroksil bebas (atau yang setara) (Mabry, 1970)
Spektrum natrium asetat/asam borat
Natrium asetat dan asam borat menjebatani kedua gugus hidroksi pada gugus orto-dihidroksi dan membentuk senyawa chelat, sehingga pereaksi ini dapat digunakan untuk mendeteksi adanya gugus orto-dihidroksi pada senyawa flavonoida (Mabry, 1970).
