ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA FENOL
Pendahuluan
Pada tahun 1800 ahli bedah bangsa Inggris Josepdh Lister memperkenalkan fenol sebagai antiseptik rumah sakit. Selain itu pada tahun 1834, F.Runge juga menemukan fenol sebagai senyawa aromatik yaitu senyawa memiliki bau atau aroma yang khas. Fenol memiliki rumus kimia C6H5OH dengn struktur molekul sebagai berikut:
Gambar 1. Struktur Molekul Fenol
Berdasarkan penelitian dari Helda Olii, Weny J.A Musa, dan Mardjan Paputungan Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo, bermaksud untuk mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa yang terkandung di dalam Ekstrak metanol biji papaya (Carica Papaya L). Sebanyak 600 gr serbuk biji papaya dimaserasi dengan pelarut metanol menghasilkan ekstrak metanol 4,6 L. Maserat yang di peroleh di evaporasi dan diperoleh ekstrak kental sebanyak 88,89 gr. Hasil pemisahan dengan kromatografi kolom menghasilkan 7 fraksi (H1-H7). Fraksi H7 dimurnikan menggunaan pelarut n-heksan : etil asetat dan Kloroform : Metanol (9:1 dan 5:1) dengan uji KLT dua dimensi menghasilkan isolat murni, selanjutnya fraksi H7 dilanjutkan dengan uji fitokimia dan positif terhadap fenol dan Alkaloid.
Terhadap isolat murni dilakukan analisis spektofotometer UV-Vis dan IR. Hasil analisis dengan spektrofotometer, menunjukan serapan pada dua panjang gelombang yakni 262,5 nm pita 1 dan 213,5 nm pita 2 dengan λmaks 238,0 nm. Identifikasi dengan IR menunjukan adanya gugus fungsi O-H terikat, C-H aromatik, C-H alifatik, C=C, dan C=O. Dari kedua analisis tersebut dan berdasarkan hasil uji fitokimia, diduga isolat murni merupakan senyawa fenol.
A. Pengertian Senyawa Fenolik
Senyawa fenolik merupakan senyawa yang banyak ditemukan pada tumbuhan.
Senyawa fenol kebanyakan memiliki gugus hidroksil lebih dari satu sehingga disebut polifenol.
Senyawa fenolik meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan yang
mempunyai ciri sama, yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua gugus OH. Senyawa fenolik di alam terdapat sangat luas, mempunyai variasi struktur yang luas, mudah ditemukan di semua tanaman, daun, bunga dan buah. Ribuan senyawa fenolik alam telah diketahui strukturnya, antara lain flavonoid, fenol monosiklik sederhana, fenil propanoid, polifenol (lignin, melanin, tannin), dan kuinon fenolik.
Banyak senyawa fenolik alami mengandung sekurang-kurangnya satu gugus hidroksil dan lebih banyak yang membentuk senyawa eter, ester atau glioksida daripada senyawa bebasnya. Senyawa ester atau eter fenol tersebut memiliki kelarutan yang lebih besar dalam air daripada senyawa fenol dan senyawa glioksidanya.
Terkait dengan senyawa fenolik, seringkali terjadi kerancuan pada pengertia istilah “polifenol”. Kadang disalah artikan sebagai bentuk polimerisasi senyawa fenolik, padahal polifenol hanya merupakan satu senyawa yang memiliki lebih dari satu gugus fenol
Tabel 1. Klasifikasi senyawa fenolik berdasarkan jumlah atom karbon*
B. METODE YANG DIGUNAKAN DALAM ISOLASI DAN IDENTIFIKASI 1. Eksraksi
Beberapa metode ekstraksi senyawa organik bahan alam yang umum digunakan antara lain :
memberikan efektifitas yang tinggi dengan memperhatikan kelarutan senyawa bahan alam pelarut tersebut. Secara umum pelarut metanol merupakan pelarut yang paling banyak digunakan dalam proses isolasi senyawa organik bahan alam, karena dapat melarutkan seluruh golongan metabolit sekunder.
Perkolasi : Merupakan proses melewatkan pelarut organik pada sampel sehingga pelarut akan membawa senyawa organik bersama-sama pelarut. Tetapi efektifitas dari proses ini hanya akan lebih besar untuk senyawa organik yang sangat mudah larut dalam pelarut yang digunakan.
Solketasi : Solketasi menggunakan soklet dengan pemanasan dan pelarut akan dapat di hemat karena terjadinya sirkulasi pelarut yang selalu membasahi sampel. Proses ini sangat baik untuk senyawa yang tidak terpengaruh oleh panas.
Destilasi uap : Proses destilasi lebih banyak digunakan untuk senyawa organik yang
tahan pada suhu yang cukup tinggi, yang lebih tinggi dari titik didih pelarut yang digunakan. Pada umumnya lebih banyak digunakan untuk minyak atsiri.
Pengempaan : Metode ini banyak digunakan dalam proses industri seperti pada isolasi CPO dari buah kelapa sawit dan isolasi katecin dari daun gambir. Dimana dalam proses tidak menggunakan pelarut.
2. Uji Fotokimia
Uji fitokimia dilakukan untuk mengetahui komponen bioaktif yang terdapat pada suatu bahan. Uji fitokimia itu sendiri terdiri dari uji alkaloid, steroid, flavonoid, saponin, fenol.
3. Kromatografi
Penggunaan kromatografi sangat membantu dalam pendeteksian senyawa metabolit sekunder dan dapat dijadikan sebagai patokan untuk proses pengerjaan berikutnya dalam menentukan struktur senyawa.
Berbagai jenis kromatografi yang umum digunakan antara lain:
Kromatografi Kolom : Digunakan untuk pemisahan campuran bebrapa senyawa yang
diperoleh dari isolasi tumbuhan. Dengan menggunakan fasa padat dan fasa cair maka fraksi-fraksi senyawa akan menghasilkan kemurnian yang cukup tinggi.
Kromatografi Gas : Pemisahan campuran senyawa yang cukup stabil pada pemanasan, karena sampel yang digunakan akan dirubah menjadi fasa gas dan dengan adanya perbedaan keterikatan senyawa pada fasa padat yang digunakan terhadap senyawa organik sehingga terjadi pemisahan masing – masing senyawa dari campurannya.
Kromatografi Cair : Lebih dikenal dengan HPLC (High Pressure Liquid Chromatography ) dan lebih dari 75 % dari pemakaian HPLC menggunakan fasa padat ODS (Oktadesil Sifane) atau C-18 sedangkan fasa cair sebagai pelarut pembawa senyawa dapat diganti kepolarannnya pada saat digunakan dan kondisi seperti itu dikenal sebagai fasa gradien. Pada kondisi gradien, senyawa nonpolar akan diadsorpsi lebih lemah oleh fasa padat dan akan dielusi dengan pelarut nonpolar dan sebaiknya senyawa polar akan diadsorpsi lebih kuat dan membutuhkan pelarut polar. Jika sampel mempunyai polaritas luas, pemisahan harus dilakukan dengan merubah kepolaran pelarut yang digunakan. Efisiensi penggunaan HPLC ditentukan dengan pengaturan dan penggunaan pelarut sebagai pembantu dalam pemakaian HPLC.
3. Metode Spektroskopi
Metode spektroskopi saat ini sudah merupakan metode standar dalam penentuan struktur senyawa organic pada umumnya dan senyawa metabolit sekunder pada khususnya. Metode tersebut terdiri dari beberapa peralatan dan mempunyai hasil pengamatan yang berbeda, yaitu :
Spektroskopi UV : Merupakan metode yang akan memberikan informasi adanya kromofor dari senyawa organik dan membedakan senyawa aromatic atau senyawa ikatan rangkap yang berkonjugasi denga senyawa alifatik rantai jenuh.
Spektroskopi IR : Metode yang dapat menentukan serta mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa organik, yang mana gugus fungsi dari senyawa organik akan dapat ditentukan berdasarkan ikatan tiap atom dan merupakan bilangan frekuensi yang spesifik.
Nuklir Magnetik Kesonansi Isotop Karbon 13
Digunakan untuk mengetahui jumlah atom karbon dan menentukan jenis atom karbon pada senyawa terebut.
Spektroskopi Massa : Mengetahui berat molekul senyawa dan ditunjang dengan adanya fragmentasi ion molekul yang menghasilkan pecahan – pecahan spesifik untuk suatu senyawa berdasarkan m/z dari masing – masing fragmen yang terbentuk. Terbentuknya fragmen-fragmen denga terjadinya pemutuan ikatan apabila disusun kembali akan dapat menentukan kerangka struktur senyawa yang diperiksa.
C. ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA FENOL DARI EKSTRAK METANOL BIJI PEPAYA (Carica Papaya Linn)
Berdasarkan penelitian dari Helda Olii, Weny J.A Musa, dan Mardjan Paputungan Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo, bermaksud untuk mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa yang terkandung di dalam Ekstrak metanol biji papaya (Carica Papaya L). Sebanyak 600 gr serbuk biji papaya dimaserasi dengan pelarut metanol menghasilkan ekstrak metanol 4,6 L. Maserat yang di peroleh di evaporasi dan diperoleh ekstrak kental sebanyak 88,89 gr. Ekstrak methanol biji papaya di analisis dengan dilakukan uji kandungan alkoloid, flavonoid, fenolik. Hasil pemisahan dengan kromatografi kolom menghasilkan 7 fraksi (H1-H7). Fraksi H7 dimurnikan menggunaan pelarut n-heksan : etil asetat dan Kloroform : Metanol (9:1 dan 5:1) dengan uji KLT dua dimensi menghasilkan isolat murni, selanjutnya fraksi H7 dilanjutkan dengan dianalisis dengan Spektrofotometer UV-Vis dan Spektrofotometer Infra merah.
BIJI PEPAYA (Carica Papaya Linn)
Gambar 4. Biji Pepaya (Carica Papaya Linn)
dipergunakan dalam pengobatan tradisional secara turun-temurun oleh berbagai etnis di Indonesia. Jumlah tumbuhan obat tersebut meliputi sekitar 90% dari jumlah tumbuhan obat yang terdapat di kawasan Asia.
Menurut Ditjen POM (1991) ada 283 spesies tumbuhan obat yang sudah terdaftar digunakan oleh industri Obat Tradisional di Indonesia, diantaranya 180 spesies tumbuhan obat yang berasal dari hutan tropika. Kekayaan alam Indonesia telah terbukti mampu menghidupi masyarakat penghuninya.
Tumbuhan obat yang digunakan oleh masyarakat sebagai bahan baku obat tradisional, dikenal dengan Etnobotani. Tumbuhan ini mengandung senyawa-senyawa kimia alami, yang disebut senyawa metabolit sekunder. Ilmu yang mempelajari kandungan senyawa kimia alami dikenal sebagai ilmu kimia organik bahan alam.
Senyawa organik bahan alam dapat berupa metabolit primer dan metabolit sekunder. Ahli kimia organik berpendapat bahwa metabolit sekunder adalah bahan alam yang terpenting dan berperan pada kelangsungan hidup. Sejak permulaan abad ini, para peneliti kimia semakin tertarik dengan senyawa organik bahan alam untuk diisolasi dan digunakan sebagai bahan untuk keperluan mahluk hidup.
Salah satu tumbuhan yang mengandung senyawa metabolit sekunder adalah biji pepaya. Biji pepaya yang tak asing lagi bagi masyarakat, dan termasuk salah satu diantara tumbuhan yang digunakan sebagai obat tradisional. Secara umum biji pepaya digunakan untuk mencegah dan membasmi cacing yang bersarang di dalam saluran pencernaan, mencegah penyakit kulit, kontrasepsi pria, bahan baku obat masuk angin dan sebagai sumber untuk mendapatkan minyak dengan kandungan asam-asam lemak tertentu. Selain mengandung asam-asam lemak, biji pepaya diketahui mengandung senyawa kimia lain seperti golongan fenol, alkaloid, dan saponin. Dari penelitian sebelumnya yang telah dilakukan menunjukkan bahwa ekstrak kental metanol mengandung senyawa golongan flavonoid, alkaloid. Secara kualitatif, berdasarkan terbentuknya endapan atau intensitas warna yang dihasilkan dengan pereaksi uji fitokimia.
BAHAN DAN METODE
Pengumpulan dan Pengolahan Sampel
udara terbuka yang terlindungi dari sinar matahari kemudian dihaluskan hingga terbentuk serbuk.
Ekstraksi
Ditimbang sebanyak 600 gram sampel serbuk kering biji pepaya kemudian dimaserasi dengan metanol selama 4 x 24 jam, setiap 24 jam pelarut diganti dengan yang baru hingga filtrat tidak berwarna. Filtrat kemudian dipisahkan dengan menggunakan rotari evaporator hingga diperoleh ekstrak kental metanol.
Ditimbang sebanyak 600gr
Dipisahkan dengan rotary evaporator
UJI FOTOKIMIA
Ekstrak methanol biji papaya di analisis dengan dilakukan uji kandungan alkoloid, flavonoid, fenolik dengan langkah sebagai berikut:
1 Identifikasi kandungan alkaloid
Sebanyak 1 ml ekstrak metanol biji papaya ditambah dengan 5 tetes amonia pekat. Setelah itu, disaring kemudian ditambah 2 ml asam sulfat 2N dan digocok hingga memberi lapisan atas dan bawah. Larutan dibagi menjadi 3 bagian, pada tabung pertama ditambahkan
Sampel (Dihaluskan)
Sampel (Dihaluskan)
Ekstrak (maserasi) 4 x 24 jam dengan pelarut methanol (setiap 24 jam diganti dengan yang baru
Ekstrak (maserasi) 4 x 24 jam dengan pelarut methanol (setiap 24 jam diganti dengan yang baru
1 tetes mayer, adanya alkaloid ditandai dengan terbentuknya endapan putih. Pada tabung kedua ditambah 1 tetes pereaksi Dragendorf dan terbentuknya endapan kuning menandakan adanya alkaloid. Tabung ketiga ditambah 1 tetes pereaksi Wagner dan terbentuknya endapan merah muda menandakan adanya alkaloid
2. Uji kandungan fenolik
Sebanyak 3 tetes ekstrak metanol biji. Seteh itu, ditambah FeCl3. Adanya fenolik ditandai dengan terbentuknya warna orange.
3. Uji kandungan flavonoid
Pada 3 tabung reaksi dimasukkan ekstrak metanol biji papaya sebanyak 1 mL . Kemudian tabung 1 ditambahkan NaOH menghasilkan larutan berwarna kuning keputihan, tabung 2 ditambah dengan pita Mg dan 5 tetes HCl menghasilkan warna larutan kuning muda,dan tabung 3 ditambahkan dengan H2SO4 pekat menghasilkan warna larutan kuning kemerahan.
Pemisahan dan Pemurnian
Ekstrak metanol yang telah diuji fitokimianya dianalisis dengan menggunakan kromatografi lapis tipis sampai diperoleh pola pemisahan yang baik untuk melihat pola noda (kandungan senyawa). Ekstrak metanol sebanyak 10 gr dipisahkan dengan kromatografi kolom dengan fasa diam silica gel GF 60 dan dielusi berturut-turut. Kemudian hasil pemisahan dianalisis dengan kromatografi lapis tipis untuk melihat pola noda yang sama untuk digabungkan. Hasil kromatografi kolom mempunyai harga (Rf) yang sama, digabungkan sehingga diperoleh fraksi-fraksi kemudian diuapkan pelarutnya.
Uji Kemurnian
Hasil kromatografi kolom diuji secara KLT dengan menggunakan beberapa campuran eluen. Bila tetap menghasilkan noda satu maka fraksi tersebut dapat dikatakan sebagai isolat relatif murni secara KLT.
Identifikasi UV-Vis dan IR
Hasil isolat pemisahan dan pemurnian dari ekstrak metanol yang telah diuiji fitokimia dan telah di KLT, selanjutnya dianalisis dengan Spektrofotometer UV-Vis dan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Serbuk biji pepaya yang dimaserasi menggunakan methanol diperoleh Hasil maserat dari 4 kali maserasi sebanyak 4,6 liter berwarna kuning. Maserat yang diperoleh di uapkan dengan alat penguap vakum pada suhu 400C, sehingga diperoleh ekstrak kental metanol sebanyak 88,89 gram. Ekstrak kental metanol diuji fitokimia hasil uji menunjukkan bahwa ekstrak kental metanol positif mengandung flavonoid dan alkaloid.
Tabel 2. Hasil Uji Fotokimia
No Uji Fitokimia Pereaksi Perubahan Warna Hasil Uji 1. Uji Alkaloid Control
2. Uji Fenolik FeCl3 Orange (+) fenolik
3. Uji Flavonoid Control
Ekstrak kental metanol dipisahkan dengan menggunakan kromatografi kolom, dengan menggunakan pelarut n-heksan : etil asetat secara bergradien mulai dari n-heksan 100% sampai etilasetat 100 %, sehingga di peroleh 140 fraksi. Fraksi yang dihasilkan di KLT, tujuannya adalah untuk melihat nilai Rf yang sama digabungkan. Sehingga hasilnya diperoleh 7 fraksi (H1-H7).
Fraksi H7 diuji kemurnian dengan KLT satu dimensi menggunakan berbagai eluen yaitu n-heksan : etilasetat (7:3), etilasetat : metanol (9,75:0,5), n-heksan : MTC : aseton (8,5:1:0,5), n-heksan : aseton (8,5:1,5), kloroform: metanol (9,5:0,5), MTC : aseton (9:1), Selanjutnya analisis isolat murni dilakukan dengan kromatografi dua dimensi menggunakan eluen n-heksan : etilasetat (9:1) dan kloroform : metanol (5:1) menghasilkan noda tunggal. Isolat fraksi H7 positif terhadap flavonoid karena terjadi perubahan warna pada masing-masing tabung reaksi dengan berbagai macam reaksi. Selanjutnya isolat yang didapatkan dilakukan analisis spektropotometri yaitu Infra merah (IR) dan spektroskopi ultra violet (UV).
Hasil analisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis, senyawa isolat dalam pelarut
n-heksan (fraksi H7) memberikan 2 pita serapan yang karateristiknya untuk senyawa fenol yaitu dengan serapan panjang gelombang 213,5 nm (pita II), dan 262,5 nm (pita I) dengan λmaks 238,0 nm.
Gambar 5. Spektrum UV-Vis dari Isolat (Fraksi H7)
Gambar 6. Spektrum Infra Merah dari Isolat ( Fraksi H7)
Tabel 3. Spektrum Infra Merah dari Isolat ( Fraksi H7)
Jenis Vibrasi Frekuensi Serapan (cm-1) Serapan
-OH 3344,34 cm-1 didukung 1377,80 cm-1 Melebar dan lemah
C=O 1710,74 cm-1 Tajam dan kuat
C=C 1506,30 cm-1 dan 1450,01 cm-1 Tinggi dan lemah
C-H aromatic 2923,88 cm-1 Tajam
C-H alifatik 2854 cm-1 dan 2678,94 cm-1 Tinggi dan kuat
gelombang 3344,34 cm-1 yang didukung oleh serapan pada daerah bilangan gelombang 1377,80 cm-1 yang mengindikasikan adanya vibrasi tekuk O-H.
Serapan pada bilangan gelombang 1710,74 cm-1 menunjukkan adanya gugus karbonil pada isolat tersebut. Kemudian serapan pada daerah bilangan gelombang 1460,01cm-1 dan 1506,30 cm-1 merupakan serapan yang disebabkan oleh adanya vibrasi ikatan C=C. Hal ini juga diperkuat oleh adanya serapan pada bilangan gelombang 973,99 cm-1, 835,12 cm-1 721,33 cm-1 yang mengindikasikan adanya tekuk =CH.
Adanya pita tajam dengan insentitas kuat pada daerah bilangan gelombang 2923,88 cm-1 merupakan uluran gugus C-H aromatik. Selain ikatan C-H aromatik, kemungkinan isolat juga mengandung ikatan C-H alifatik yang ditandai dengan munculnya serapan dengan insentitas tinggi pada daerah bilangan gelombang 2854 cm-1 dan 2678,94 cm-1.
Dugaan bahwa hasil isolat merupakan senyawa fenol dimana gugus benzen mengikat satu gugus OH dengan insentitas melebar dan tajam dengan serapan pada daerah bilangan gelombang 3344,34 cm-1 dan 1377,80 cm-1.Dan diperkuat gugus fungsi OH, C=C, C=O, C-H aromatik. Hasil tersebut ini didukung dengan data spektrum IR dan data Vis. Data UV-Vis mengindikasikan adanya pita I dan pita II. maka isolat tersebut mengandung ikatan rangkap, sehingga terlihat adanya koyugasi yang menyebabkan terjadinya pertambahan serapan pada pita.
Senyawa fenolik merupakan senyawa yang banyak ditemukan pada tumbuhan.
Fenolik memiliki cincin aromatik satu atau lebih gugus hidroksi (OH) dan gugus – gugus lain penyertanya. Senyawa ini diberi nama berdasarkan nama senyawa induknya, fenol. Penelitian Helda Olii, Weny J.A Musa, dan Mardjan Paputungan Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo, bermaksud untuk mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa yang terkandung di dalam Ekstrak metanol biji papaya (Carica Papaya L).
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Sjamsul A. 1986. Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta: Karunia Jakarta Universitas Terbuka.
Anonim, 2008, Biji Pepaya (Carica Papaya Linn), http://id.wikipedia.org/wiki/ (Diakses tanggal 20 September 2015 pukul 12.30 WIB)
Bialangi, Nurhayati., Musa, Weny. J.A., Subarnas, A., Ischak, Netty., (2008), Studi
Kandungan Kimia dan Aktivitas Biologi Flavinoid dari Daun Tumbuhan Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn) Asal Gorontalo. Laporan Hasil Penelitian Hibah Bersaing, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Tahun Anggaran 2007-2008. FMIPA Universitas Negeri Gorontalo.
Creswell, Runquist, Campbell. 2005. Analisis Spektrum Senyawa Organik. Bandung ; ITB
Olii, Helda; Musa, Weny J.A; Paputungan. - . ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA FENOL DARI EKSTRAK METANOL BIJI PEPAYA (CARICA PAPAYA LINN).
Gorontolo: FMIPA Universitas Gorontolo.
