ISOLASI SENYAWA METABOLIT SEKUNDER DARI KULIT BATANG
ARTOCARPUS GOMEZIANUS WALL. EXTREC. (MORACEAE)
TESIS MAGISTER
Oleh
Unsiyah Zulfa Ulinnuha 20599062
BIDANG KIMIA ORGANIK PROGRAM MAGISTER KIMIA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
ABSTRAK
Tumbuhan Artocarpus selain dikenal sebagai sumber senyawa-senyawa flavonoid terisopreniIasi, juga mengandung senyawa-senyawa fenolik yang lain, seperti turunan stilben, 2-arilbenzofuran, santon dan aduk Diels-Alder. Pada kesempatan ini akan dilaporkan hasil penelitian kami terhadap A. gomezianus Wall, ex Trec., salah satu spesies dari tumbuhan famili Moraceae, yang l erasal dari Jawa Timur, Indonesia. Pada penelitian ini telah berhasil diisolasi trans-4-isopentenil-5-metoksi-3,4'-dihidroksistilben, dan suatu senyawa turunan stilben terisoprenilasi yang lain, dari ekstrak diklorometan kulit batang spesies tersebut. Penentuan struktur kedua senyawa ini dilakukan berdasarkan data spektroskopi. Penenuuan ini bermanfaat dalam rangka mempelajari hubungan biosintesis atau biogenesis senyawa-senyawa fenolik yang ditemukan pada spesies Artocarpus, famili Moraceae.
DAFTAR ISI
Halaman
Ucapan Terima Kasih iv
Abstrak vi
Ab stract vii
Daftar Isi viii
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xi
BABI PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Masalah dan Pembatasan Masalah 3
1.3 Hipotesis 3
1.4 Tujuan Penelitian 4
1.5 Metodologi Penelitian 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 Tinjauan Botani Tumbuhan Artocarp:is 5 2.2 Kandungan Kimia Tumbuhan Artocarpus 10
2.2.1 Stilben 10 2.2.2 2-arilbenzofuran 11 2.2.3 Flavonoid 12 Calkon 12 Flavanon 13 Flavon-3-ol 15
Flavon dan Flavon Terisoprenilasi 15
Piranoflavon 19 Oksepinoflavon 21 Oksosinoflavon 22 2.2.4 Santon 23 Dihidrobenzosanton 23 Furanodihidrobenzosanton 24 Kuinonodihidrosanton 25 Tetrahidrosanton 26 Siklopentenosanton 27 Santonolida 28
2.2.5 Senyawa Adduct Diels-Alder 29
2.2.6 Benzaldehid 30
2.3 Kandungan Kimia A. gomezianus 30 viii
2.4 Hubungan Biosintesis 32
2.5 Bioaktivitas 35
BAB III PERCOBAAN DAN HASIL 38
3.1 Prosedur Umum Percobaan 38
3.2 Bahan Tumbuhan 38
3.3 Ekstraksi dan Fraksinasi 39
3.4 Isolasi
Trans-4-isopentenil-5-metoksi-3,4'-dihidroksistilben 40
3.5 Isolasi Senyawa Turunan Stilben 43
BAB IV PEMBAHASAN 45
4.1 Senyawa
Trans-4-isopentenil-5-metoksi-3,4'-dihidroksistilben 45
4.2 Senyawa Turunan Stilben 49
4.3 Hubungan Biogenesis 51
BAB V KESIMPULAN 52
PUSTAKA 54
DAFTAR GAMBAR
Gambar Judul Halaman
Gambar 2.1 Peta distribusi A. gomezianus 6 Gambar 2.2 (a) Gambar pohon A. gomezianus 7
(b) Gambar buah dan daun A. gomezianus dari koleksi tumbuhan A. gomezianus di Kebun
Raya Purwodadi, Jawa Timur 8
Gambar 2.3 Diagram klasifikasi magnoliophyta 9
Gambar 2.4 Biogenesis piranoflavon 19
Gambar 2.5 Biogenesis oksepinoflavon 21
Gambar 2.6 Biogenesis artonin A dan artonin B melalui
Heterofilin 23
Gambar 2.7 Biogenesis artonol A dari artobilosanton 28 Gambar 2.8 Biogenesis artonol B dari artobilosanton 27 Gambar 2.9 Reaksi Diels-Alder pada pembentukan artonin 1 30 Gambar 2.10 Hubungan biogenesis senyawa-senyawa
dalam A. gomezianus 31
Gambar 2.11 Hubungan biosintesis flavonoid, stilben
dan 2-arilbenzofuran 32
Gambar 2.12 Keanekaragaman molekul yang berasal
dari Artocarpus 34
Gambar 3.1 Kromatogram KLT fraksi diklorometan 39 Gambar 3.2 Kromatogram KLT pemisahan fraksi C 40 Gambar 3,3 Kromatogram KLT pemisahan fraksi C 4 . -2 41 Gambar 3.4 Kromatogram KLT hasil pemumian fraksi C 4.-2a 41 Gambar 3.5 Kromatogram KLT hasil pemurnian fraksi C 4 .-2b 43 Gambar 3.6 Kromatogram KLT hasil pemurnian fraksi C 4 .-3 44 Gambar 4.1 Struktur dan nilai geseran kimia dari 1 H NMR
senyawa
trans-4-isopentenil-5-metoksi-3,4'-dihidroksistilben 47
Gambar 4.2 Struktur dan nilai geseran kimia dari 13 C NMR senyawa
trans-4-isopentenil-5-metoksi-3,4'-dihidroksistilben 48
Gambar 4.3 Hubungan HMBC senyawa trans-4-isopentenil-5-metoksi-3,4'-dihidroksistilben 49 Gambar 4.4 Hubungan biogenesis senyawa stilben
pada A. gomezianus 51
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan dapat berfungsi untuk mengendalikan pertumbuhan (fitobormon), bahan penarik (serangga) untuk berkembang biak, senjata kimia untuk mempertahankan diri dari makhluk lain (alelokimia, fitoaleksin, insect feeding deterrent, i nsektisida, toksin), dan sebagai bahan obat-obatan (Achmad, 1990).
Sejak dahulu manusia telah menggunakan tumbuh-tumbuhan untuk menyembuhkan berbagai penyakit. Penggunaan ramuan tumbuh-tumbuhan secara empirik, diikuti oleh penemuan senyawa kimia bioaktif, merupakan era baru dalam penggunaan tumbuh-tumbuhan obat, dan awal dari penelitian tumbuh-tumbuhan obat secara moderen. Perkembangan dalam penelitian tumbuh-tumbuhan obat mengalami kemajuan yang pesat dengan ditemukannya teknik-teknik pemisahan kromatogaft dan penentuan struktur molekul secara spektroskopi (Achmad, 2001).
Sampai saat ini, lebih dari 25 % resep obat-obatan mengandung bahan kimia bioaktif yang berasal dari tumbuhan tinggi. Di mana dari sekitar 250.000 spesies tumbuhan tinggi yang telah diketahui dan terdapat di alam ini, lebih dari 50 % di antaranya tumbuh di hutan tropis (Achmad, 1995). Indonesia merupakan salah satu dari tujuh negara di
2
dunia yang memiliki hutan tropis. Namun keanekaragaman hayati yang terdapat di dalamnya belum diberdayakan secara maksimal, sehingga perlu dilakukan penyelidikan potensi senyawa kimianya secara berkelanjutan.
Moraceae adalah salah situ famili tumbuhan hutan tropis yang relatif besar, terdiri dari sekitar 60 genus din 1400 spesies, dengan genus utamanya adalah Artocarpus, Morus din Ficus. Moraceae tumbuh di daerah beriklim tropis din subtropis, serta tersebar luas di kepulauan Nusantara. Tumbuhan Artocarpus yang merupakan tumbuhan jenis nangka-nangkaan, banyak dikenal oleh masyarakat karena buahnya dapat dimakan, kayunya untuk bahan bangunan, serta digunakan dalam pengobatan tradisional untuk mengobati penyakit seperti malaria, TBC, disentri, penyakit kulit din gigi (Heyne, 1987; Nomura, 1998).
Berdasarkan penelitian sebelumnya diketahui bahwa Artocarpus mengandung senyawa fenol terisoprenilasi turunan flavonoid, santon, stilben, 2-arilbenzofuran, din senyawa aduk Diels Alder, serta senyawa nonfenol yaitu terpenoid din steroid. Beberapa senyawa tersebut menunjukkan aktifitas biologi yang menarik, seperti anti-tumor, anti-inflamasi, anti-ulserogenik, anti-hipertensi, anti-bakteri, din sitotoksik (Hegnauer, 1969; Nomura, 1998).
Bertitik tolak dari hal itu, untuk melanjutkan eksplorasi kimia dalam tumbuhan ini dalam rangka pemanfaatan din pelestarian tumbuhan hutan tropis Indonesia, maka dilakukan penelitian terhadap A. gomeziamis Wall, ex Trec. yang belum dilaporkan kandungan senyawa kimianya din sudah jarang ditemukan keberadaannya di Indonesia.
3
1.2 Masalah dan Pembatasan Masalah
Telah dilaporkan sebelumnya oleh Venkataraman bahwa pada kayu batang A. gomezianus ditemukan senyawa norartokarpetin (38), morin (37), artokarpesin (40), artokarpin (44), dan sikloartokarpin (63). Selanjutnya Likhitwitayawuid telah menemukan senyawa (38), (44), (63), albanin A (118), kudraflavon C (60), isosiklomorusin atau kudraflavon A (74), resveratrol (1), dan fenil-b- aftilamin (119) pada kayu akarnya. Di mana norartokarpetin dan resveratrol dilaporkan pula menunjukkan aktivitas menghambat tirosinase (Likhitwitayawuid, 2000; Venkataraman, 1972). Hal ini menunjukkan bahwa A. gomezianus mengandung senyawa turunan flavonoid dan stilben, dengan bioaktivitas yang berguna. Sehingga menarik untuk diteliti lebih lanjut kandungan senyawa kimia yang terdapat pada tumbuhan A. gomeziamis yang tumbuh di Indonesia, dalam rangka mempelajari hubungan biosintesis atau biogenesis senyawa-senyawa dalam Artocarpus.
1.3 Hipotesis
Berdasarkan pendekatan kemotaksonomi dan data yang menunjukkan bahwa perbedaan geografi tempat tumbuh seringkali menghasilkan variasi senyawa metabolit sekunder yang berhasil diisolasi, maka diharapkan pada A. gomezianus yang tumbuh di Indonesia akan ditemukan senyawa yang berbeda, tetapi masih dari golongan senyawa yang sama seperti yang telah ditemukan dalam famili Moraceae.
4
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan senyawa metabolit sekunder yang terdapat dalam kulit batang A. gomezianusyang berasal dari Jawa Timur, Indonesia, melalui proses isolasi dan penentuan struktur molekul secara fisiko-kimia.
1.5 Metodologi Penelitian
Penelitian ini diawali dengan pengumpulan bahan tumbuhan A.
gomezianus yang telah diidentifikasi, sehingga diketahui secara pasti kedudukannya dalam sistematika tumbuhan. Setelah itu bahan tumbuhan, yaitu kulit batangnya diekstraksi, difraksinasi dan diisolasi dengan menggunakan metoda ekstraksi, kromatografi dan kristalisasi hingga didapatkan senyawa murni. Kemurnian senyawa hasil isolasi tersebut ditentukan dengan uji KLT dengan tiga sistem eluen yang berbeda dan uji titik leleh. Penentuan strukturnya dilakukan dengan metoda spektroskopi.
