SENYAWA DI-(2-ETILHEKSIL)FTALAT DALAM FRAKSI METILEN KLORIDA EKSTRAK JARINGAN KAYU BATANG
TUMBUHAN (Kleinhovia hospita L.) Imran1)
1) Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Haluoleo Kendari, 93231
ABSTRAK
Senyawa turunan terpenoid tersubtitusi benzena yaitu di-(2-etilheksil) ftalat dengan titik leleh
95-97oC telah ditemukan. Isolasi senyawa dilakukan dengan cara maserasi, ekstraksi, fraksinasi, dan
rekristalisasi serta uji bioaktivitas. Struktur senyawa ditentukan berdasarkan analisis data IR, 1H- &
13C-NMR (1 & 2 dimensi). Senyawa tersebut sangat aktif terhadap Artemia salina namun tidak aktif
terhadap sel tumor leukemia P-388.
Kata Kunci: terpenoid, di-(2-etilheksil) ftalat, bioaktivitas, struktur senyawa
ABSTRACT
The terpenoid compound substituted benzena, namely di-(2-ethylhexyl)phthalate, melting
point 95-97 oC had been determined. Isolation of compound was conducted by maceration,
extraction, fractionation, and re-crystallization methods. The pure compound found was then carried
out with bioactivity test. Compound structure was determined by IR, 1H- & 13C-NMR (1 & 2
dimension) data analysis. The result compound found was very active toward Artemia salina but
not active toward tumor cell of P-388 leukemia.
Keywords: terpenoid, di-(2-ethylhexyl)phthalate, bioactivity, compound structure Diterima : 16 Mei 2010
Disetujui untuk dipublikasikan : 20 Juni 2010
1. Pendahuluan
Tumbuhan tropis diyakini memiliki kemampuan merekayasa beranekaragam senyawa kimia yang mempunyai berbagai bioaktivitas tertentu. Kemampuan tersebut salah satunya akibat mekanisme pertahanan diri terhadap ancaman lingkungan, baik faktor iklim maupun gangguan dari herbivora, serangga, dan hama penyakit. Untuk itu, tumbuhan tropis dapat menghasilkan senyawa-senyawa kimia alami yang bersifat pestisida, insektisida, antifungi, dan sitotoksik [1, 2, 3].
Menurut Gressler et al. [4], tumbuhan tropis dunia diperkirakan lebih dari 250.000 spesies dan 1500 spesies diantaranya merupakan famili Sterculiaceae yang terdapat dalam 70 genus. Di Brazil, kulit kayu spesies Waltheria douradihna dari famili tersebut telah
digunakan sebagai obat anti bakteri dan ditemukan mengandung senyawa alkaloid [5]. Ekstrak metanol dari Sterculia lychnophora mampu memperbaiki sel-sel hati mencit dan infus daunnya dapat berfungsi sebagai antitumor [6].
Tumbuhan tropis famili Sterculiaceae tersebut juga ditemukan di seluruh kepulauan Indonesia [7]. Kleinhovia hospita Linn merupakan spesies dari famili tumbuhan ini yang telah banyak dimanfaatkan oleh masyarakat luas sebagai bahan obat tradisional, khususnya penyakit liver [8], termasuk di Sulawesi Selatan dan Tenggara. Di Sulawesi Tenggara spesies tumbuhan ini dikenal dengan nama Ndokulo atau Wintonu sementara di Sulawesi Selatan dikenal dengan nama Paliasa [9, 10]. Penggunaan tumbuhan tersebut sebagai obat tradisional tersebar di beberapa daerah seperti Maluku, Ternate dan Papua, bahkan sampai di Papua New Guinea (PNG) dan kepulauan Solomon di kawasan Pasik [7]. Oleh karena itu, tumbuhan ini diyakini dapat menghasilkan senyawa-senyawa metabolit sekunder yang memiliki bioaktivitas tertentu dan efek terapetik yang ampuh.
Penelitian Imran dkk. [9], dalam skrining bioaktivitas jaringan kayu batang, kayu akar, kulit batang, kulit akar, dan daun tumbuhan K. hospita, ditemukan bahwa jaringan kayu batang tumbuhan ini memiliki bioaktivitas tertinggi terhadap A. salina dengan LC50 masing-masing; kayu batang 65,62, kayu akar 97,36, kulit batang 162,80, kulit akar 193,77, dan daun 230,19 ȝg/ml. Kayu batang K. hospita diidentifikasi mengandung flavonol, kaemferol, kuersetin [11], dan terpenoid [12, 13]. Senyawa kaemferol dan kuersetin dapat berfungsi sebagai antitumor [14]. Menurut Harjianti[15], pemicu tumor/kanker leukemia adalah efek dari radiasi dan pestisida, namun yang sering pula dijumpai adalah efek dari hepatitis. Sementara virus hepatitis dapat dicegah atau pun disembuhkan dengan mengkonsumsi ekstrak tumbuhan K. hospita [8]. Oleh karena itu, secara empiris tumbuhan ini dapat digunakan sebagai obat hepatitis juga diduga sebagai antitumor leukemia P-388. Dengan demikian, penelitian tentang senyawa metabolit sekunder pada jaringan kayu batang K. hospita untuk menentukan senyawa kimia yang ada perlu dilakukan.
2. Metode Penelitian a. Alat dan Bahan
Titik leleh ditetapkan menggunakan Electrothermal Melting Point Apparatus. Spektrum 1H dan 13C NMR (1 & 2 Dimensi) diukur dengan spektrometer Bruker AM 500 yang bekerja pada 500 MHz (1H) dan 125 MHz (13C), menggunakan puncak residu dan pelarut terdeuterasi sebagai standar. Kromatografi vakum cair (KVC) dilakukan menggunakan silika gel Merck 60 GF254 katalog 7730, kromatografi kolom tekan (KKT) dengan Si gel Merck 60 (230-400 mesh) katalog 7734, impregnasi sampel menggunakan silika gel katalog 7733, dan analisis kromatografi lapis tipis (KLT) pada aluminium Si gel Merck Kieselgel 60 F254 0,25 nm.
b. Pengambilan Sampel
Sampel kayu batang diperoleh pada bulan Februari 2005 dari Desa Jambu, Kecamatan Bajo, Luwu, Sulawesi Selatan. Identitas biologi tumbuhan tersebut ditentukan oleh Herbarium Bogoriense, Pusat Pengembangan Biologi, LIPI, Bogor. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah berkualitas teknis dan p.a.
c. Ekstraksi dan Isolasi.
Serbuk kering kayu batang (7,8 Kg) dimaserasi dengan metanol selama 1 x 24 jam sebanyak 3 kali. Maserat metanol dipekatkan pada tekanan rendah hingga diperoleh cairan kental. Total berat kering sampel yang larut dalam metanol diperoleh 69,17 gram. Maserat lalu diekstraksi secara berturut-turut dengan pelarut n-heksan, metilen klorida (CH2Cl2), dan etil asetat (EtOAc). Maserat dievaporasi hingga kering dan ditimbang. Fraksi n-heksan diperoleh 11,398 gr, metilen klorida 14,43 gr, dan etil asetat 10,69 gr.
Empat belas koma empat tiga gram ekstrak CH2Cl2 difraksinasi menggunakan kolom vakum cair (KVC) dengan eluen: n-heksan, etil asetat-n-heksan, aseton, metanol yang ditingkatkan kepolarannya, diperoleh 7 fraksi gabungan (FA-FG). Kemudian masing-masing fraksi gabungan dievaporasi. Fraksi gabungan FB (0,82 gr) selanjutnya difraksinasi menggunakan KVC diperoleh 17 fraksi dan dilakukan kromatografi lapis tipis (KLT), nilai Rf yang sama digabung dan menghasilkan 7 faksi gabungan (FB1-FB7).
Selanjutnya FB3 difraksinasi menggunakan kromatografi kolom flash, diperoleh 20 fraksi dan di-KLT menghasilkan 8 fraksi gabungan (FB3.1-FB3.8). Fraksi FB3.4 lalu dievaporasi, kemudian dikristalisasi dan rekristalisasi dengan menggunakan metanol. Kristal hasil (8,9 mg) selanjutnya di-KLT menggunakan tiga sistem eluen, menunjukkan spot tunggal terhadap eluen aseton : CH2Cl2 = 6 : 4 (Rf 0,21); etil asetat : n-heksan = 9 : 1
(Rf 0,49); dan MeOH : CHCl3 = 1 : 9 (Rf 0,85) sehingga kristal yang ditemukan dinyatakan
sebagai kristal murni. Selanjutnya kristal yang diperoleh diuji titik leleh dan bioaktivitasnya terhadap A. salina, serta sel murin leukemia P-388.
3. Hasil dan Pembahasan a. Data yang dihasilkan
Kristal murni berbentuk padatan putih dengan titik leleh 95-97 oC, berpendar pada lampu UV short wave Ȝ 254-366 nm, dan teroksidasi oleh serium sulfat ketika dipanaskan serta larut dalam kloroform dan n-heksan. Uji Liebermann-Burchard positif terpenoid. Spektrum IR (KBr) ʨmax (cm-1): 2960 & 2850 (C-Hstr alifatik), 1730 (C=O), 1599 (C=C aromatik), 1458 & 1409 uluran dari (C-Hdef alifatik), dan 1261 (C-O). 13C NMR (125 MHz, CDCl3, ppm) įC 132,6 1,2), 131,1 3,6), 129,0 4,5), 68,3 1’,1’’), 38,9 (C-2’,2’’), 30,5 (C-3’,3’’), 29,1 (C-4’,4’’), 23,3 (C-5’,5’’), 14,3 (C-6’,6’’), 23,9 (C-7’,7’’), 11,2 (C-8’,8’’), 158,0 (-COO-). 1H NMR (500 Mhz, CDCl3, ppm) įH 7,70 (2H, dd, J = 6,10; 3,65 Hz, H-3,6), 7,53 (2H, dd, J = 6,10; 5,50 Hz, H-4,5), 4,23 (2H, dd, J = 11,0; 5,50 Hz, He-1’,1’’), 4,15 (2H, dd, J = 11,0; 5,50 Hz, Ha-1’,1’’), 1,67 (2H, sp, J = 6,10 Hz, H-2’,2’’), 1,35 (4H, m, H-3’,3’’), 1,29 (4H, m, H-4’,4’’), 1,30 (4H, m, H-5’,5’’), 0,89 (6H, t, J = 7,30 Hz, H-6’,6’’), 1,41 (4H, sp, J = 7,30 Hz, 7’,7’’), 0,91 (6H, t, J = 7,30 Hz, H-8’,8’’) (Tabel 1). Hasil uji bioaktivitas terhadap letalitas A. salina LC50 51,4 ȝg/ml dan inhibisi terhadap sel murine leukemia P-388 IC50 50,6 ȝg/ml.
b. Pembahasan Data
Spektrum IR (KBr) ʨmax (cm-1): 2960 menunjukkan regangan C-H dari gugus CH2, 2850 tegangan C-H dari gugus CH3, 1730 regangan dari ikatan C=O, 1599 regangan dari
ikatan C=C aromatic, 1458, dan 1409 sebagai uluran dari C-H alifatik, dan 1261 regangan dari ikatan C-O [12]. Spektrum 13C NMR menunjukkan 12 signal, mewakili 24 atom karbon yang terdistribusi dalam 8 atom karbon sp2 dan 16 atom karbon sp3 (Tabel 1).
Tabel 1. Data Spektrum NMR senyawa hasil
No. C 13 C NMR DEPT NMR 1 H NMR 1/2 132,6 -C- - 3/6 131,1 -CH- 7,70 (dd, 2H, J=6,10; 3,65 Hz) 4/5 129,0 -CH- 7,53 (dd, 2H, J=5,50; 3,05 Hz) 1’/1” 68,3 -CH2- 4,15 (dd, 2H, J=11,0; 5,50 Hz) 4,23 (dd, 2H, J=11,0; 5,50 Hz) 2’/2” 38,9 -CH- 1,67 (sp, 2H, J=6,10 Hz) 3’/3” 30,5 -CH2- 1,35 (m, 4H) 4’/4” 29,1 -CH2- 1,29 (m, 4H) 5’/5” 23,2 -CH2- 1,30 (m, 4H) 6’/6” 14,3 -CH3 0,89 (t, 6H, J=7,30 Hz) 7’/7” 23,9 -CH2- 1,41 (sp, 4H, J=7,30 Hz) 8’/8” 11,2 -CH3 0,91 (t, 6H, J=7,30 Hz) (-COO-)2 167,9 -C- -
Berdasarkan DEPT NMR, atom karbon sp2 tersebut terdiri dari 2 atom karbon kuarterner, 4 atom karbon metin, dan 2 atom karbon karbonil. Sedang atom karbon sp3 terdiri dari 8 atom karbon metilen, 4 atom karbon metil, 2 atom karbon metin, dan 2 atom karbon oksimetilen [13]. Spektrum 13C NMR, pergeseran sp2 pada įC 167,9 ppm menunjukkan atom karbonil ester (-COO-), įC 132,6 ppm karbon kuarterner (C-1,2), dan
įC 131,1 karbon metin (C-3,6). Sementara pergeseran sp3 pada įC 68,3 ppm menunjukkan karbon oksimetilen (C-1’,1’’), įC 38,9 sebagai karbon metin (C-2’,2’’), įC 30,5 karbon metilen (C-3’,3’’), dan įC 14,3 sebagai karbon metil (C-6’,6’’) (Tabel 1 & Gambar 1). Spektrum 1H NMR pada pergeseran įH 7,70 (2H, dd, J = 6,10; 3,65 Hz) & 7,53 ppm (2H, dd, J = 6,10; 5,50 Hz) adalah khas sebagai proton aril (H-3,6) & (H-4,5), įH 4,23 (2H, dd, J = 11,0; 5,50 Hz) & 4,15 ppm (2H, dd, J = 11,0; 5,50 Hz) khas sebagai pergeseran proton 2 gugus oksimetilen (1’-CH1H2O-) & (1’’-CH1H2O-), H1 dan H2 gugus oksimetilen tersebut
O O O O C H3 C H3 C H3 C H3 1 2 3 4 5 6 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 1 '' 2 '' 3 '' 4 '' 5 '' 6 '' 7 ' 8 ' 7 '' 8 '' H - H C O S Y H - C H M B C
secara ruang berbeda posisi dalam proyeksi Newman dan menyebabkan pergeseran proton keduanya berbeda. įH 0,89 ppm (6H, t, J = 7,30 Hz, sebagai metil (H-6’ & 6’’) [13]. Data-data 13C & 1H NMR (Tabel 1) secara keseluruhan mendukung terbentuknya struktur yang ditunjukkan oleh Gambar 1.
Gambar 1. Prediksi struktur senyawa hasil, di-(2-etil heksil) ftalat
Struktur senyawa tersebut didukung oleh data H-H COSY dan H-C HMBC (Tabel 2). Proton H-3 berkorelasi H-H COSY dengan proton H-4, proton H-4 berkorelasi dengan H-5 & H-3, dan proton H-2’ berkorelasi dengan H-1’, H-3’, dan H-7’. Sedang secara H-C HMBC, proton H-3 berkorelasi jarak dekat dengan karbon C-2, C-4, dan jarak jauh dengan -COO-, proton H-1’ berkorelasi jarak dekat dengan karbon C-3’, C-7’ dan jarak jauh dengan -COO-, serta proton H-6’ berkorelasi dengan karbon C-4’ & C-5’. Secara lengkap kedua jenis korelasi tersebut ditunjukkan oleh Gambar 2.
Gambar 2. Korelasi H-H COSY dan H-C HMBC senyawa hasil
O O O O C H3 C H3 C H3 C H3
Tabel 2. Data Spektrum H-H COSY dan C-H HMBC Senyawa hasil No. C 1H NMR H-H COSY H-C HMBC ½ - - - 3/6 7,70 (dd, 2H, J=6,10; 3,65 Hz) H-4/H-5 C-2,4, -COO /C-1,5 4/5 7,53 (dd, 2H, J=5,50; 3,05 Hz) H-3,5/H-4,6 C-3,5,2/C-4,6 1’/1” 4,15 (dd, 2H, J=11,0; 5,50 Hz) 4,23 (dd, 2H, J=11,0; 5,50 Hz) H-2’/H-2’’ C-2’,3’,7’/C-2’’,7’’ 2’/2” 1,67 (sp, 2H, J=6,10 Hz) H-1’,3’/H-1’’,3’’ C-3’,4’/C-4’’ 3’/3” 1,35 (m, 4H) H-2’,4’/H-2’’,4’’ C-7’,4’/7’’,4’’ 4’/4” 1,29 (m, 4H) H-3’,5’/H-3’’,5’’ C-6’,3’/C-6’’,3’’ 5’/5” 1,30 (m, 4H) H-4’,6’/H-4’’,6’’ C-6’/C-6’’ 6’/6” 0,89 (t, 6H, J=7,30 Hz) H-5’/H-5’’ C-4’,5’/C-4’’,5’’ 7’/7” 1,41 (sp, 4H, J=7,30 Hz) H-2’,8’/H-2’’,8’’ C-1’,8’/C-1’’,8’’ 8’/8” 0,91 (t, 6H, J=7,30 Hz) H-7’/H-7’’ C-2’,7’/C-2’’,7’’ (-COO-)2 -
Senyawa hasil berpendar di bawah lampu UV, menunjukkan adanya gugus kromofor yang berasal dari gugus ftalat dan teroksidasi oleh serium sulfat ketika dipanaskan. Dalam penelusuran pustaka, senyawa hasil ini pernah ditemukan dalam jaringan daun dari tumbuhan yang sama [16]. Penelitian lain dari jaringan kayu batang tumbuhan ini telah ditemukan senyawa metil 2-(2’-hidroksi-1’,4’,7’-trioksanan-2-il)asetat [12].
c. Uji Bioaktivitas
Hasil uji bioaktivitas senyawa hasil terhadap letalitas A. salina dengan LC50 51,4
ȝg/ml dan terhadap penghambatan pertumbuhan sel murin leukemia P-388 dengan IC50 50,6 ȝg/ml. Senyawa hasil dinyatakan aktif terhadap A. salina dengan LC50 200 ȝg/ml [9], sedang terhadap sel murin leukemia P-388 dengan IC50 4 ȝg/ml [17]. Dengan demikian, senyawa yang ditemukan adalah aktif terhadap A. salina dan tidak aktif terhadap penghambatan pertumbuhan sel murin leukemia P-388.
4. Kesimpulan dan Saran a. Kesimpulan
Suatu senyawa golongan terpenoid tersubtitusi benzene dengan titik leleh 95-97oC telah ditemukan dan diisolasi pada jaringan kayu batang tumbuhan (K. hospita L.) dengan nama di-(2-etilheksil)ftalat. Senyawa ini sangat aktif terhadap uji Artemia salina dengan LC50 51,4 ȝg/ml, namun tidak aktif terhadap sel tumor leukemia P-388, IC50 50,6 ȝg/ml.
b. Saran
Diharapkan adanya penelitian lanjutan tentang khasiat dari senyawa metabolit sekunder yang ditemukan dari penelitian ini terhadap hewan uji. Apabila khasiat pada hewan uji adalah prospek maka kedepannya senyawa temuan tersebut dapat disintesis secara skala industri untuk kepentigan manusia.
Ucapan Terima Kasih
Kami mengucapkan terima kasih kepada staf dari Herbarium Bogorinse, Bogor, yang telah mengidentifikasi spesimen tumbuhan sampel penelitian ini.
Daftar Pustaka
[1] Verpoorte, R. 2000. Pharmacognocy in the New Millennium. J. Pharm. Pharmacol. 53,
1009-1014.
[2] Nasir, M. 2002. Bioteknologi : Potensi dan Keberhasilannya dalam Bidang Pertanian. Jakarta:
Raja Grafindo persada.
[3] Wink, M. 2003. Evolution of Secondary Metabolites from an Ecolological and Molecular
Phylogenetic Perspective. Phytochemistry. 64, 13-19
[4] Gressler, V., Stüker, C. Z., Dias, G. O. C. de, Dalcol, I. I., Burrow, R. A., Schmidt, J.,
Wessjohann, L., and Morel, A. F. 2007. Quinolone Alkaloid from Waltheria douradinha.
Phytochemistry.69, 990-999.
[5] Morel, A. F., Flach, A., Zanatta, N., Ethur, E. M., Mostardeiro, M. A., and Gehrke, T. S. 2005.
A New Cyclopeptide Alkaloid from the Bark of Waltheria douradinha. Tetrahedron Lett.
40, 9205-9209.
[6] Hamza, O. J., Beukel, J. P.J. van den, Matee, M. I. M., Moshi, M. J., Mikx, F. H. M., Selemani, H. O., Mbwambo, Z. H., and Verweij, P. E. 2006. Antifungal Activity of some Tanzanian
Plants Used Traditional for the Treatment of Fungal Infections. Journal of
Ethnopharmacology. 108, 124-132.
[8] Raflizar. 2006. Dekok Daun Paliasa (Kleinhovia hospita Linn.) sebagai Obat Radang Hati Akut. Badan Litbang Kesehatan, (Online) http://digilib.litbang.depkes.go.id/go.php?node=124, diakses 22 Juni 2007.
[9] Imran, G., Noor, A., Soekamto, N. H., dan Harlim, T. 2007. Skrining Bioaktivitas Jaringan
Tumbuhan Paliasa (Kleinhovia Hospita L.) Asal Sulawesi Selatan. Jurnal Kimia dan
Pendidikan Kimia, Chemica, 8(2),68-75.
[10] Imran, Sahidin, dan Amiruddin, 2010. Sosialisasi dan Penyuluhan Tanaman Obat Tradisional
Tawa Ndokulo di Desa Potoro Kecamatan Andoolo Kabupaten Konawe Selatan. Laporan Pengabdian pada Masyarakat. Kendari, Universitas Haluoleo.
[11] Waston, L., and Dallwit, M.J. 1992. The Families of Flowering Plants: Sterculiceae Vent.,
(Online). (http://www.sterculiceae.html), diakses 1 November 2008.
[12] Imran, G., Noor, A., Soekamto, N. H., dan Harlim, T. 2005. metil
2-(2’-hidroksi-1’,4’,7’-trioksanan-2-il)asetat dari Ekstrak Kayu Batang Tumbuhan (Kleinhovia hospita Linn.).
Informasi Sains dan Teknologi Kimia.2(2), 84-90.
[13] Imran, G., Noor, A., Harlim, T., dan Soekamto, N. H. 2008. Senyawa Triterpenoid Asam
3-asetoksi-12-oleanen-28-oat dari Ekstrak Metilen Klorida pada Tumbuhan (Kleinhovia
hospita Linn.). Informasi Teknologi.14(2), 92-100.
[14] Pawiroharsono, S. 2001. Tinjauan Pustaka. Prospek dan Manfaat Isoflavon untuk Kesehatan,
(Online), (http://www.tempo.co.id/medika/arsip/o42001/pus-2, diakses 27 Desember 2005)
[15] Harjianti, T. 2009. Radiasi dan Pestisida Bisa Memicu Leukemia. Harian Fajar. No. 104. (28).
p.21.
[16] Noor, A. dan Kumanireng, A.S. 2004. Isolasi dan Identifikasi Konstituen Organik Tanaman
Daun Paliasa, Kleinhovia hospita Linn., pada Kelarutan Berdasarkan Kelompok Polaritasnya. Suatu Laporan Hasil Penelitian. Makassar: TPSDP BATCH II Unhas. [17] Anderson, J.E., Goeetz, C.M., McLaughlin. 1990. A Blind Comparison of Simple Bench-top
Bioassay and Human Tumor Cell Cytotoxicities as Antitumor Prescreen. Journal
