ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA ALKALOID DALAM

EKSTRAK DAUN SIRSAK HUTAN (Annona glabra)

MELLA YANTI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Isolasi dan Identifikasi

Senyawa Alkaloid dalam Ekstrak Daun Sirsak Hutan (Annona glabra) adalah

benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan

dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang

berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, November 2014

Mella Yanti

NIM G44090029

ABSTRAK

MELLA YANTI. Isolasi dan Identifikasi Senyawa Alkaloid dalam Ekstrak Daun

Sirsak Hutan (Annona glabra). Dibimbing oleh GUSTINI SYAHBIRIN dan

PURWANTININGSIH SUGITA.

Tumbuhan sirsak hutan (Annona glabra) banyak digunakan sebagai obat

tradisional. Dalam penelitian sebelumnya, ekstrak etanol daun sirsak hutan

diketahui memiliki toksisitas terhadap larva udang dan embrio ikan zebra. Hasil

uji fitokimia menunjukkan keberadaan alkaloid yang dominan dalam fraksi

kloroform yang merupakan fraksi teraktif dari ekstrak tersebut. Penelitian ini

bertujuan mengisolasi senyawa alkaloid dalam fraksi kloroform tersebut. Ekstrak

alkaloid total diperoleh sebanyak 0.95 g (0.1%). Fraksionasi dengan kolom

kromatografi menunjukkan keberadaan alkaloid yang terdeteksi pada fraksi D

dalam eluen CHCl3-MeOH (90:10). Fraksi D memiliki 6 noda yang terdeteksi

sebagai alkaloid berdasarkan kromatogram lapis tipis dengan eluen CHCl3-MeOH

(85:15). Pemisahan noda tersebut pada kromatografi lapis tipis preparatif hanya

menghasilkan 3 noda (D3; 1.1%, D4; 2.1%, dan D5; 1.5%) yang terlihat jelas

pada pengamatan di bawah sinar ultraviolet 254 nm. Berdasarkan pencirian

dengan kromatografi cair-spektrometer massa, spektrofotometer inframerah

transformasi Fourier, dan ultraviolet-tampak, noda D3 diduga memiliki kemiripan

dengan alkaloid armepavina.

Kata kunci: alkaloid, Annona glabra, isokuinolina

ABSTRACT

MELLA YANTI. Isolation dan Identification of Alkaloid from Pond Apple

(Annona glabra) Leaf Extract. Supervised by GUSTINI SYAHBIRIN and

PURWANTININGSIH SUGITA.

Sirsak hutan (Annona glabra), is a plant that has been traditionally used as

medicine. In previous studies, ethanol extract of A. glabra leaves has been

reported to be toxic against brine shrimp and zebrafish embryo. The result of

phytochemical test showed dominant presence of alkaloids in the chloroform

fraction, which was the most active fraction of the extract. This study was

intended to isolate alkaloids from the chloroform fraction. The total alkaloid

extract was obtained as much as 0.95 g (0.1%). Fractionation using column

chromatography showed the presence of alkaloids in D fraction obtained by

CHCl3-MeOH (90:10) as the eluent. This fraction exhibited 6 spots that were

detected as alkaloids based on thin layer chromatography analysis with CHCl3-

MeOH (85:15) eluent. Following separation of these spots on preparative thin

layer chromatography, there were only 3 spots (D3; 1.1%, D4; 2.1%, and D5;

1.5%) with good separation based on ultraviolet spectrum at 254 nm. Based on

spectra of liquid chromatography-mass spectrometer, Fourier transformed

infrared, and ultraviolet, the D3 spot was predicted to be similar with armepavine.

Keywords: alkaloids, Annona glabra, isoquinoline

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA ALKALOID DALAM

EKSTRAK DAUN SIRSAK HUTAN (Annona glabra)

MELLA YANTI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Isolasi dan Identifikasi Senyawa Alkaloid dalam Ekstrak Daun

Sirsak Hutan (Annona glabra)

Nama : Mella Yanti

NIM : G44090029

Disetujui oleh

Dr Gustini Syahbirin, MS

Pembimbing I

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul “Isolasi dan

Identifikasi Senyawa Alkaloid dalam Ekstrak Daun Sirsak Hutan (Annona

glabra)” ini berhasil diselesaikan. Karya ilmiah ini dilaksanakan dari bulan Juni

2013 hingga Agustus 2014 di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia,

FMIPA IPB.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Gustini Syahbirin, MS

dan Ibu Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS sebagai pembimbing yang telah

memberikan arahan, saran, nasihat, dan semangat selama penelitian. Selain itu

penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Budi Arifin SSi, MSi atas segala

dukungan semangat, masukan, nasihat, dan segala bantuan sebagai Komisi

Pendidikan, Bapak Sabur atas segala motivasi, nasihat, dan pembelajarannya

selama di laboratorium, Ibu Endah dan Bapak Azhar atas bantuannya selama

analisis LCMS beserta staf yang terkait. Ungkapan terima kasih yang teramat

dalam juga penulis sampaikan untuk kedua orang tua yang senantiasa bersabar

menanti kelulusan penulis, atas doa, kasih sayang, semangat, dan dukungannya

baik moral maupun material. Terima kasih penulis sampaikan kepada orang-orang

terdekat yang selalu ada di samping penulis dari awal hingga karya ilmiah ini

selesai, yaitu sahabat seperjuangan Kurnia, Andika, Yugo, Kak Lita, Kak Anna,

Kak Hilwi, Ichsan, Febrina serta seluruh keluarga DMSO atas segala

kebersamaan, semua motivasi, semangat, dan dukungan yang telah diberikan,

serta kepada Agung dan Iin yang selalu memberikan semangat dan motivasi di

kala penulis patah semangat. Semoga Allah SWT melimpahkan kebaikan yang

telah diberikan. Amin.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, November 2014

Mella Yanti

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

BAHAN DAN METODE 2

Alat dan Bahan 2

Metode Penelitian 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 3

Ekstrak Kasar Etanol Daun Sirsak Hutan 3

Isolat Alkaloid dari Ekstrak Kasar Etanol 5

Hasil Pemisahan Komponen Alkaloid 6

Ciri-ciri Noda D3, D4, dan D5 7

SIMPULAN DAN SARAN 11

Simpulan 11

Saran 11

DAFTAR PUSTAKA 12

LAMPIRAN 14

RIWAYAT HIDUP 16

DAFTAR TABEL

1 Senyawa alkaloid yang telah ditemukan dalam genus Annona 4

2 Rendemen fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom ekstrak alkaloid total 6

DAFTAR GAMBAR

1 Kerangka isokuinolina dan turunannya 1

2 Hasil uji kualitatif alkaloid pada ekstrak kasar 4

3 Kromatogram KLT ekstrak alkaloid total dengan eluen CHCl3-MeOH (9:1) 6

4 Kromatogram fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom (A) dan pola

pemisahan fraksi D dengan eluen terbaik CHCl3-MeOH (85:15) (B) 7

5 Kromatogram lapis tipis preparatif fraksi D diamati di bawah sinar UV

254 nm dengan eluen CHCl3-MeOH (85:15) 7

6 Kromatogram LC noda D3 dalam pelarut metanol dengan eluen

asetonitril-air (95:5) 8

7 Pola fragmentasi noda D3 pada Rt 4.39 menit 8

8 Senyawa alkaloid yang struktur molekulnya memiliki nilai

pada tanaman A. squamosa dan A. rugulosa 9

9 Spektrum ultraviolet noda D3 dengan pelarut metanol p.a. 10

10 Spektrum FTIR noda D3 10

DAFTAR LAMPIRAN

1 Bagan alir penelitian 14

2 Rendemen ekstrak kasar daun sirsak hutan (A. glabra) 15

3 Rendemen ekstrak alkaloid total 15

PENDAHULUAN

Alkaloid merupakan senyawa metabolit sekunder yang paling banyak

jumlah strukturnya. Senyawa ini banyak terdapat di dalam tumbuhan dan tersebar

di seluruh bagiannya, terutama di bagian daun dan batang (Hesse 2002).

Tumbuhan berbunga (Angiospermae) merupakan sumber terbesar senyawa

alkaloid. Salah satu tumbuhan tersebut adalah famili Annonaceae, khususnya pada

genus Annona. Alkaloid yang ditemukan umumnya termasuk ke dalam kelompok

isokuinolina (Gambar 1) seperti yang telah ditemukan Campos et al. (2008) pada

tumbuhan Annona sericea. Selain itu, ditemukan juga kelompok turunannya, yaitu

benzilisokuinolina (Chen et al. 2001) pada Annona cherimola, aporfina (Bhakuni

et al. 1972; Hasrat et al. 1997a, 1997b; Chang et al. 1998; Fofana et al. 2011; da

Cruz et al. 2011; Vendramin et al. 2013) pada Annona squamosa, Annona

muricata, Annona purpurea, dan Annona rugulosa, serta oksoaporfina (Bhaumik

et al. 1979; Santos et al. 2003; Yang et al. 2004; Dutra et al. 2012) pada Annona

dioica dan Annona pickelii. Senyawa tersebut memiliki aktivitas biologis yang

beragam, antara lain sebagai antidepresi (Hasrat et al. 1997a, 1997b), dan

penghambat sel tumor (Warthen et al. 1969).

Gambar 1 Kerangka isokuinolina dan turunannya

Sirsak hutan (Annona glabra) merupakan salah satu spesies Annonaceae

yang dikenal dengan istilah pond apple. Tumbuhan ini berasal dari daerah

Amerika, Asia Tenggara, dan Taiwan bagian selatan, tetapi tumbuh pula di

Indonesia, salah satunya di daerah Bogor, antara lain di wilayah kampus IPB

Dramaga. Negara Taiwan telah banyak meneliti tumbuhan tersebut, yang banyak

dimanfaatkan oleh masyarakat di berbagai wilayah sebagai obat tradisional. Di

wilayah Andes, Peru, tumbuhan ini dimanfaatkan untuk obat radang selaput lendir

yang disebabkan oleh asma, masyarakat Amazon menggunakannya sebagai obat

diabetes, penenang, dan antikejang, sementara masyarakat Kalimantan dan Afrika

memanfaatkannya sebagai obat demam (Zuhud 2011). Chang et al. (2000) telah

meneliti buah dan batang sirsak hutan yang dikumpulkan dari Pingtung, Taiwan.

Dari penelitian tersebut diperoleh 12 senyawa alkaloid, 5 senyawa steroid, dan 2

senyawa amida. Aktivitas biologis yang dimiliki tumbuhan ini di antaranya

sebagai antimikrob, antijamur, insektisida, dan sporisida (Padmaja et al. 1995).

Penelitian Hendana (2012) dan Nazmi (2013) pada daun sirsak hutan dari

2

kawasan Kampus IPB Dramaga mendapatkan bahwa berdasarkan uji toksisitas

ekstrak etanol daun dengan metode toksisitas letal larva udang dan toksisitas

embrio ikan zebra, fraksi kloroform adalah fraksi teraktif. Uji fitokimia

menunjukkan keberadaan alkaloid sebagai metabolit sekunder yang dominan.

Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dengan mengisolasi dan mencirikan

senyawa alkaloid dalam fraksi kloroform tersebut.

BAHAN DAN METODE

Sampel yang digunakan adalah daun sirsak hutan yang diperoleh dari Lahan

Praktik Lapangan Teknik Pertanian, Kampus IPB Dramaga, Bogor. Daun yang

dipilih adalah yang tidak berlubang, bebas hama dan ulat, berwarna hijau tua

dengan tulang daun yang kokoh, serta diambil pada bagian tengah dan pangkal

dahan.

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat-alat kaca, kolom

kromatografi, pelat kaca ukuran 20 cm 20 cm, spektrofotometer ultraviolet

tampak (UV-Vis) Shimadzu UV 1601 di Laboratorium Terpadu, IPB,

spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTIR) Shimadzu IRPrestige-21

di Puslit BATAN, Pasar Jumat, dan kromatografi cair-spektrometer massa (LC-

MS) Xevo G2-S Q-Tof di Puslabfor, Mabes Polri. Bahan yang digunakan meliputi

daun sirsak hutan, pereaksi Mayer, Wagner, dan Dragendorf, silika gel 60

(0.040−0.063 mm), pelat silika gel 60 GF254, kloroform p.a. dan etanol yang telah

didistilasi.

Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu analisis

pendahuluan, isolasi alkaloid, pemisahan komponen, pemurnian, dan analisis

senyawa alkaloid. Bagan alir penelitian ini dijelaskan dalam Lampiran 1.

Ekstraksi

Sebanyak 840 g serbuk kering daun sirsak diekstraksi dengan cara maserasi.

Proses maserasi dilakukan dengan merendam sampel dalam etanol 96% selama 3

24 jam pada suhu ruang. Filtrat yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan

dengan penguap putar hingga didapatkan ekstrak pekat.

Uji Alkaloid (Harborne 1987)

Sebanyak 0.1 g ekstrak dilarutkan dalam 10 mL kloroform dan ditambahkan

amoniak pekat hingga suasana basa, kemudian disaring. Filtrat ditambahkan

H2SO4 2 M dan dikocok hingga terbentuk 2 lapisan. Lapisan asam (takberwarna)

3

dipisahkan ke dalam 3 sumur berbeda pada lempeng tetes, masing-masing

ditambahkan dengan beberapa tetes pereaksi Mayer, Wagner, dan Dragendorf. Uji

positif alkaloid berturut-turut ditunjukkan dengan terbentuknya endapan putih

kekuningan, endapan cokelat, dan endapan jingga.

Isolasi Alkaloid (Chang et al. 2000)

Ekstrak dipartisi menggunakan campuran kloroform-air (1:1) dengan

melarutkan ekstrak terlebih dahulu dalam kloroform. Lapisan kloroform (bagian

bawah) dipisahkan dan diekstraksi dengan asam asetat 5% hingga terbentuk 2

lapisan. Lapisan asam (bagian atas) dipisahkan dan dibasakan dengan NH4OH

pekat hingga pH 9−10, lalu diekstraksi kembali dengan kloroform. Lapisan

kloroform dipisahkan dan dipekatkan dengan penguap putar hingga diperoleh

ekstrak alkaloid total.

Pemisahan dan Pemurnian

Komponen alkaloid dipisahkan menggunakan kolom kromatografi

berdiameter 2.5 cm dan panjang 50 cm dengan kapasitas sampel maksimum 1 g.

Ekstrak dimasukkan ke dalam kolom yang telah dikemas. Proses elusi dilakukan

menggunakan pelarut n-heksana, kloroform, etil asetat, dan metanol dengan

berbagai variasi kepolaran secara bertingkat, dimulai dari pelarut nonpolar.

Setiap 50 mL eluat yang terkumpul diuji dengan kromatografi lapis tipis

(KLT). Eluat yang menunjukkan noda dengan nilai Rf yang sama pada eluen

CHCl3-MeOH (9:1) digabungkan menjadi 1 fraksi. Setiap fraksi tersebut diperiksa

keberadaan alkaloidnya dengan cara menyemprotkan pereaksi alkaloid pada pelat

KLT. Fraksi yang paling kuat alkaloidnya dipisahkan lebih lanjut dengan KLT

preparatif hingga didapatkan noda tunggal.

Pencirian Senyawa Alkaloid

Senyawa alkaloid dianalisis dengan LC-MS, spektrofotometer UV-Vis, dan

FTIR. Sampel untuk analisis LCMS dilarutkan dalam pelarut metanol, lalu di-

running dengan laju alir 0.4 mL/menit selama 20 menit. Kolom C18 dianalisis

pada suhu 50 °C dan eluen air-asetonitril dengan metode ionisasi penyemprotan

elektron (ESI+). Spektrum UV diukur dalam pelarut metanol p.a. dan dipayar pada

panjang gelombang 200−800 nm dengan interval 0.2 nm. Spektrum FTIR diukur

pada 2−3 cc larutan sampel dalam metanol. Larutan dimasukkan dalam pelat

attenuated total reflectance (ATR), lalu dianalisis dan diamati spektrumnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Ekstrak Kasar Etanol Daun Sirsak Hutan

Ekstrak kasar etanol daun sirsak hutan yang diperoleh dari proses maserasi

sebanyak 119.8610 g, dengan rendemen sebesar 14.27% (Lampiran 2), berupa

cairan kental berwarna hijau kehitaman. Cara maserasi dipilih untuk menghindari

rusaknya senyawa metabolit sekunder yang tidak tahan terhadap panas (suhu

4

>40 °C). Pelarut yang digunakan adalah etanol 96%. Menurut Pranata (1997),

alkaloid dengan kondisi terikat asam organik dapat larut baik dalam etanol 96%.

Alkohol juga merupakan pelarut organik yang umum digunakan dalam proses

maserasi karena dapat melarutkan komponen polar maupun nonpolar (Harborne

1987). Pelarut etanol ini telah digunakan oleh beberapa peneliti, di antaranya

Bhakuni et al. (1972) dan Bhaumik et al. (1979) pada A. squamosa, Hasrat et al.

1997a, 1997b (A. muricata), Santos et al. (2003) (A. dioica), dan Vendramin et al.

(2013) (A. rugulosa).

Ekstrak etanol diuji kualitatif alkaloid dengan beberapa pereaksi. Pereaksi

Dragendorf berupa larutan kompleks dari logam bismut berwarna jingga yang

memberikan sinyal positif berupa endapan jingga (Gambar 2A). Pereaksi Mayer

berupa larutan kompleks dari logam merkuri berwarna putih dengan memberikan

sinyal positif berupa endapan putih (Gambar 2B). Pereaksi Wagner merupakan

larutan I2 dalam kalium iodida berwarna cokelat pekat dan sinyal positif ditandai

oleh terbentuknya endapan cokelat (Gambar 2C). Hasil uji menunjukkan bahwa

daun sirsak hutan positif mengandung senyawa alkaloid.

Gambar 2 Hasil uji kualitatif alkaloid pada ekstrak kasar

Chang et al. (2000) dan Hsieh et al. (2004) telah menganalisis senyawa

kimia yang terkandung dalam buah dan batang sirsak hutan. Senyawa alkaloid

yang berhasil ditemukan adalah anobraina, lisikamina, nornusiferina, anonaina, N-

formilanonaina, asimilobina, nordomestisina, stefarina, kikemanina,

dehidrokoridalmina, azaantrakuinon, dan liriodenina. Tabel 1 menampilkan data

senyawa alkaloid yang telah ditemukan pada tumbuhan dalam genus Annona.

Tabel 1 Senyawa alkaloid yang telah ditemukan dalam genus Annona

Spesies Senyawa alkaloid

A. squamosa (Bhakuni et al. 1972; Bhaumik et al.

1979; Yang et al. 2004)

Anonaina, liriodenina, anobraina,

xilofina, glausina, anoskualina,

koridina, rumerina, norlaurelina,

dan O-metilarmepavina.

A. muricata (Leboeuf et al. 1981; Hasrat et al. 1997a,

1997b; Fofana et al. 2011)

Anonaina, retikulina, stefarina,

asimilobina, nornusiferina,

xilofina, dan anomurisina.

A. montana (Wu et al. 1993)

Liriodenina, argentinina, dan

anolatina.

A. purpurea (Chang et al. 1998)

Lirinidina, taliksimina, dan

norpurpureina.

A. cherimola (Chen et al. 2001)

Anoserin A&B, serianoin, dan

romukosina.

5

Tabel 1 Senyawa alkaloid yang telah ditemukan dalam genus Annona lanjutan

A. dioica (Santos et al. 2003)

Liriodenina, geovanina, dan

lisiodiplodina.

A. sericea (Campos et al. 2008)

Lisikamina, isoboldina, (S)-retikulina,

nornusiferina, dan nornantenina.

A. salzmani (da Cruz et al. 2011)

Liriodenina, anonaina, retikulina,

xilofina, asimilobina, dan kleistofilin.

A. pickelii (Dutra et al. 2012)

Liriodenina, lisikamina, asimilobina, dan

nornusiferina.

A. rugulosa (Vendramin et al. 2013)

Anonaina, asimilobina, liriodenina,

isoboldina, retikulina, xilofina, N-

nornusiferina, dan lanuginosina.

Isolat Alkaloid dari Ekstrak Kasar Etanol

Alkaloid diisolasi berdasarkan prinsip ekstraksi asam-basa. Alkaloid

memiliki sifat basa dari atom nitrogen penyusunnya. Umumnya alkaloid di dalam

tumbuhan terikat dengan asam organik membentuk garam. Garam alkaloid ini

yang kemudian diekstraksi dengan pelarut organik yang sesuai. Pelarut yang

digunakan dalam penelitian ini adalah kloroform. Pranata (1997) mengatakan

bahwa kloroform dapat melarutkan alkaloid dengan baik dan telah umum

digunakan dalam proses isolasi. Kloroform memiliki sifat semipolar sehingga

dapat dengan baik melarutkan alkaloid. Namun, tidak hanya senyawa alkaloid

yang terekstraksi, tetapi juga senyawa metabolit sekunder lainnya yang memiliki

kepolaran berdekatan dengan kloroform. Hal ini telah dibuktikan oleh Hsieh et al.

(2004) yang menemukan senyawa diterpenoid, steroid, dan asetogenin juga

terlarut dalam kloroform.

Larutan asam organik atau anorganik digunakan untuk memisahkan alkaloid

dari senyawa metabolit sekunder lain yang ikut terekstraksi dalam kloroform.

Alkaloid akan terlarut dalam larutan asam karena kondisinya dalam bentuk garam.

Penambahan NH4OH bertujuan melepaskan ikatan alkaloid dengan asamnya

sehingga alkaloid kembali berada dalam kondisi bebas. Penambahan NH4OH

dihentikan pada pH 9−10. Selanjutnya alkaloid dalam kondisi bebas dapat

diekstraksi dengan pelarut kloroform. Isolat alkaloid total berupa ekstrak

berwarna cokelat pekat sebanyak 0.9479 g (0.11%) (Lampiran 3).

Untuk menentukan banyaknya senyawa alkaloid yang terekstraksi,

dilakukan uji KLT, lalu keberadaan alkaloid dideteksi secara kualitatif dengan

menyemprotkan pereaksi Dragendorf pada kromatogram. Hasil positif akan

ditunjukkan oleh noda jingga yang tertinggal pada kromatogram (Gambar 3).

Hasil uji menunjukkan adanya 8 noda yang terpisah dengan nilai Rf noda tersebut

sekaligus ditampilkan dalam kromatogram.

6

Gambar 3 Kromatogram KLT ekstrak alkaloid total dengan eluen CHCl3-MeOH

(9:1)

Hasil Pemisahan Komponen Alkaloid

Ekstrak alkaloid total dipisahkan komponen-komponennya dengan

kromatografi kolom, dihasilkan 6 fraksi dengan rendemen bobot dalam setiap

fraksi ditunjukkan pada Tabel 2. Fraksi-fraksi tersebut selanjutnya diuji fitokimia

terhadap alkaloidnya dengan menyemprotkan pereaksi Wagner pada kromatogram

hasil KLT. Fraksi yang didapati positif alkaloid adalah fraksi D (0.1628 g).

Keterpisahan komponen alkaloid fraksi D tersebut di dalam eluen CHCl3-MeOH

(9:1) belum baik. Hal ini terlihat dari munculnya noda dengan pola memanjang

seperti tampak pada kromatogram (Gambar 4A). Oleh karena itu, dicari eluen lain

yang menghasilkan keterpisahan antar komponen lebih baik. Eluen terbaik yang

diperoleh adalah CHCl3-MeOH (85:15), yang menghasilkan 6 noda pada

kromatogram KLT-nya (Gambar 4B). Fraksi D selanjutnya dipisahkan dengan

KLT preparatif menggunakan eluen terbaik tersebut.

Tabel 2 Rendemen fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom ekstrak alkaloid total

Fraksi Eluen Rendemen (%)

A n-Heksana-CHCl3 (10:90) 8.76

B 100% CHCl3 5.24

C CHCl3-EA (50:50) 7.89

D CHCl3-MeOH (90:10) 17.17

E CHCl3-MeOH (80:10) 6.04

F CHCl3-MeOH (80:20) 5.93

7

A B

Gambar 4 Kromatogram fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom (A) dan pola

pemisahan fraksi D dengan eluen terbaik CHCl3-MeOH (85:15) (B)

Kromatogram lapis tipis preparatif fraksi D (Gambar 5) memberikan

keterpisahan yang dapat dilihat jelas di bawah sinar UV 254 nm untuk noda D3,

D4, dan D5. Rendemen ketiga noda tesebut berturut-turut adalah 1.1% (10 mg),

2.1% (20 mg), dan 1.5% (14 mg).

Gambar 5 Kromatogram lapis tipis preparatif fraksi D diamati di bawah sinar UV

254 nm dengan eluen CHCl3-MeOH (85:15)

Ciri-ciri Noda D3, D4, dan D5

Hasil LC-MS noda D3, D4, dan D5

Kromatogram LC menunjukkan hubungan waktu retensi (Rt) dengan %

kelimpahan. Setiap puncak yang muncul pada Rt tertentu diduga merupakan 1

senyawa. Kromatogram LC noda D3 (Gambar 6) masih menunjukkan campuran

senyawa, terlihat dari munculnya banyak puncak. Namun, senyawa dengan %

kelimpahan yang cukup tinggi muncul pada Rt 0.80, 2.89, 4.39, 5.08, 6.71, 10.25,

12.67, 16.81, dan 17.85 menit. Di antara senyawa-senyawa tersebut, senyawa

yang diduga alkaloid ditentukan dari keberadaan atom nitrogen, yaitu puncak

dengan Rt 2.89, 4.39, 5.08, dan 6.71 menit. Masing-masing puncak tersebut

kemudian diamati pola pemisahan spektrum MS-nya. Hasil pengamatan

menunjukkan bahwa senyawa dengan Rt 4.39 menit memiliki pola fragmentasi

8

yang lebih baik, yaitu sesuai dengan senyawa dugaan atau memiliki %

kelimpahan ion molekul mendekati 100%.

Gambar 6 Kromatogram LC noda D3 dalam pelarut metanol dengan eluen

asetonitril-air (95:5)

Spektrum MS menunjukkan hubungan antara nilai massa per muatan (m/z)

dan % kelimpahan (Gambar 7). Spektrum MS noda D3 pada Rt 4.39 menit

menunjukkan bobot molekul (BM) 313 g/mol dengan kelimpahan ion molekul

pada m/z 314 (M+H) paling tinggi (puncak dasar). Kemudian elemental

composition report (ECP) molekul ini dianalisis untuk menduga rumus molekul.

Gambar 7 Pola fragmentasi noda D3 pada Rt 4.39 menit

Senyawa bernitrogen dengan BM 313 g/mol paling mungkin memiliki

rumus molekul C19H23NO3, dengan kemiripan sebesar 99.65%. Dari rumus

molekul tersebut, dapat ditentukan angka ketidakjenuhan (UN) atau indeks

defisiensi hidrogen (IHD) untuk menduga struktur alkaloid yang dimiliki senyawa

tersebut. Persamaan (1) digunakan untuk menghitung nilai UN (Pavia et al. 2001).

CaHbOcNdXe, X: F, Cl, Br, dan I ( ) ( )

(1)

9

Kromatogram LC noda D4 dan D5 juga menunjukkan keberadaan campuran

senyawa. Senyawa pada noda D4 dengan % kelimpahan yang cukup tinggi

muncul pada Rt 0.79, 4.17, 5.95, 6.23, 6.58, 6.87, 9.97, 10.96, 12.69, 16.66, dan

17.58 menit, sedangkan pada noda D5 muncul pada Rt 2.89, 3.93, 4.43, 6.60,

10.97, 11.94, 15.75, 16.33, dan 18.10 menit. Puncak dengan kemungkinan

alkaloid untuk noda D4 ada pada Rt 0.79, 4.17, 5.95, 6.23, 6.87, 10.96, 16.66,

17.58 menit, dan untuk noda D5 ada pada Rt 3.93, 6.60, 10.97 menit. Pengamatan

pola fragmentasi spektrum MS pada setiap puncak alkaloid tersebut mendapatkan

pola fragmentasi terbaik berturut-turut pada puncak dengan Rt 6.23 dan 6.60

menit.

Spektrum MS untuk noda D4 dengan Rt 6.23 menit maupun noda D5

dengan Rt 6.60 menit menunjukkan BM 295 g/mol, dengan puncak ion molekul

pada m/z 296 (M+H) menjadi puncak dasar. Berdasarkan elemental composition

report (ECP), noda D4 dan D5 paling mungkin memiliki rumus molekul

C19H21NO2 (kemiripan 64.77%) dan C15H21NO5 (kemiripan 12.54%). Tidak

ditentukannya nilai UN atau IHD untuk kedua noda tersebut disebabkan oleh %

kemiripan rumus molekulnya yang berada di bawah 95%. Oleh karena itu,

pendugaan struktur selanjutnya hanya difokuskan pada noda D3 dengan Rt 4.39

menit saja dan analisis spektroskopi sebagai pendukungnya.

Hasil perhitungan UN noda D3 ialah , sehingga dalam struktur molekul

tersebut diduga terdapat cincin heterosiklik jenuh dengan atom N dan 2 cincin

benzena ( , 6 ikatan rangkap 2 dan 2 cincin siklik). Dugaan tersebut

memberikan gambaran kerangka struktur benzilisokuinolina yang merupakan

turunan dari alkaloid isokuinolina. Senyawa alkaloid yang pernah dilaporkan

dalam genus Annona dan struktur molekulnya memiliki nilai ialah

retikulina (1), O-metilarmepavina (2), dan armepavina (3) (Gambar 8).

Gambar 8 Senyawa alkaloid yang struktur molekulnya memiliki nilai

pada tanaman A. squamosa dan A. rugulosa

Berdasarkan hasil analisis LC-MS tersebut, noda D3 diduga merupakan

senyawa alkaloid armepavina. Pendugaan tersebut berdasarkan kemiripan nilai

BM dan rumus molekulnya, sedangkan spektrum MS tidak dapat dianalisis,

karena pola pemisahan tidak cukup baik untuk diinterpretasikan. Data MS

pembanding belum dimiliki, sebab Bhaumik et al. (1979) tidak melakukan

analisis MS pada alkaloid O-metilarmepavina yang diperolehnya.

10

Spektrum UV-Vis Noda D3

Spektrum UV-vis diukur menggunakan pelarut metanol p.a dengan nilai

cutoff 205 nm. Pengukuran diawali dengan perlakuan baseline (nilai serapan

pelarut dibuat 0), sehingga hasil yang terukur merupakan serapan dari sampel.

Spektrum UV-Vis (Gambar 9) menampilkan hubungan panjang gelombang dan

nilai serapan (absorbans). Nilai serapan diperoleh pada panjang gelombang 210,

282, dan 359 nm.

Ciri khas senyawa alkaloid ialah adanya atom nitrogen yang memiliki

pasangan elektron bebas. Atom nitrogen ini menyerap sinar UV pada panjang

gelombang >270 nm (Fessenden dan Fessenden 1998). Dibandingkan dengan data

UV senyawa O-metilarmepavina (Bhaumik et al. 1979) dalam pelarut metanol,

terdapat kemiripan panjang gelombang antara hasil pengukuran (282 nm) dan data

pembanding (280 nm). Perbedaan panjang gelombang ini mungkin disebabkan

oleh perbedaan kondisi atau posisi atom nitrogen dalam strukturnya.

Gambar 9 Spektrum ultraviolet noda D3 dengan pelarut metanol p.a.

Spektrum FTIR noda D3

Spektrum FTIR menunjukkan hubungan antara nilai bilangan gelombang

dan intensitas transmitansnya. Noda D3 memunculkan serapan pada bilangan

gelombang 3485.37, 3182.55, 2922.16, 1660.71, 1111.00, 1060.85, dan 1004.91

cm-1

(Gambar 10).

Gambar 10 Spektrum FTIR noda D3

11

Serapan pada bilangan gelombang 1060.85 cm-1

diduga berasal dari ikatan

C−N amina 1°, 2°, atau 3°. Hal ini didukung oleh serapan pada 3485.37 cm-1

yang

merupakan serapan ulur N−H amina 1° atau 2°. Senyawa alkaloid umumnya

ditemukan dalam bentuk amina 2° atau 3°, sebagian kecil saja yang ditemukan

dalam bentuk amina 1°. Kemungkinan lain adanya ikatan C−N antara atom N dan

C alifatik diduga dari serapan di 2922.16 cm-1

yang terdeteksi sebagai ikatan C−H

alkana. Serapan di 1660.71 cm-1

dengan intensitas lemah diduga merupakan

ikatan C=N imina yang serapannya akan muncul dari intensitas lemah sampai

kuat.

Nilai serapan pada 1004.91 cm-1

mengarahkan dugaan pada ikatan C−O,

yang kemungkinan dihasilkan oleh alkaloid yang memiliki substituen O-metil

atau –OH. Ikatan C−O tersebut akan terdeteksi dalam spektrum FTIR pada

serapan 1120 cm-1

untuk substitusi O-metil dan 1150-1100 cm-1

untuk –OH

(alkohol 2° atau 3°). Serapan di 1111.00 cm-1

diduga menunjukkan ikatan C−O−C

dari substitusi O-metil dan atau –OH dari armepavina. Senyawa aromatik

(benzena) terdeteksi dari ikatan C=C aromatik dan C-H aromatik yang masing-

masing memunculkan serapan di 1600 dan 1475 cm-1

; 3150−3050 cm-1

. Serapan

di 3182.55 cm-1

diduga berasal dari ikatan C-H aromatik, sedangkan ikatan C=C

aromatik tidak terdeteksi dalam spektrum (Pavia et al. 2001). Sebagian besar

puncak yang terdeteksi pada spektrum IR memiliki kemiripan gugus ikatan

dengan senyawa armepavina. Hanya sebagian kecil, yaitu serapan pada 3485.37

dan 1660.71 cm-1

yang diduga berasal dari senyawa lain. Nilai-nilai serapan

tersebut bukan merupakan nilai yang statis, tetapi pada umumnya terdeteksi pada

kisaran nilai tersebut. Adanya kedekatan nilai serapan memungkinkan kemiripan

gugus fungsi yang muncul.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Ekstrak alkaloid total diperoleh sebanyak 0.95 g (0.1%) dari daun sirsak

hutan. Pemisahan komponen alkaloid dengan metode kromatografi kolom dan

KLT preparatif menghasilkan 3 noda alkaloid (D3, 1.05%; D4, 2.11%; D5,

1.48%). Berdasarkan hasil pencirian dengan LC-MS, spektrofotometer UV-Vis

dan FTIR, noda D3 diduga merupakan senyawa armepavina.

Saran

Alkaloid perlu dideteksi di setiap tahapan proses isolasi agar tidak ada

senyawa yang tertinggal. Pemisahan awal dengan metode kromatografi cair

vakum (KCV) juga perlu dilakukan agar senyawa alkaloid yang diperoleh lebih

baik kemurniannya.

12

DAFTAR PUSTAKA

Bhakuni DS, Tewari S, Dhar MM. 1972. Aporphine alkaloids of Annona

squamosa. Phytochemistry. 11(5):1819-1822.

Bhaumik PK, Mukherjee B, Juneau JP, Bhacca NS, Mukherjee R. 1979. Alkaloids

from leaves of Annona squamosa. Phytochemistry. 18(9):1584-1586.

Campos FR, Batista RL, Batista CL, Costa EV, Barison A, dos Santos AG,

Pinheiro ML. 2008. Isoquinoline alkaloids from leaves of Annona sericea

Annonaceae. Biochem Syst Ecol. 36:804-806..

Chang FR, Wei JL, Teng CM, Wu YC. 1998. Two new 7-dehydroaporphine

alkaloids and antiplatelet action aporphines from the leaves of Annona

purpurea. Phytochemistry. 49(7):2015-2018.

Chang FR, Chen CY, Hsieh TJ, Cho CP, Wu YC. 2000. Chemical constituents

from Annona glabra III. J Chinese Chem Soc. 47:913-920.

Chen CY, Chang FR, Pan WB, Wu YC. 2001. Four alkaloids from Annona

cherimola. Phytochemistry. 56:753-757.

Cochrane CB, Nair PK, Melnick SJ, Resek AP, Ramachandran C. 2008.

Anticancer effects of Annona glabra plant extracts in human leukemia cell

lines. Anticancer Res. 28:965-972.

da Cruz PEO, Costa EV, de Souza Moraes VR, de Lima Nogueira PC, Vendramin

ME, Barison A, Ferreira AG, do Nascimento Prata AP. 2011. Chemical

constituents from the bark of Annona salzmani (Annonaceae). Biochem Syst

Ecol. 39:872-875.

Dutra LM, Costa EV, de Souza Moraes VR, de Lima Nogueira PC, Vendramin

ME, Barison A, Prata APN. 2012. Chemical constituents from the leaves of

Annona pickelii. Biochem Syst Ecol. 41:115-118.

Fessenden & Fessenden. 1998. Kimia Organik, terjemahan Aloysius Hadyana

Pudjaatmaka, edisi ketiga, jilid 2. Jakarta (ID): Erlangga.

Fofana S, Ziyaev R, Abdusamatov A. 2011. Alkaloids from Annona muricata

leaves. Chem Nat Compd. 47(2):944-945.

Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia. Padmawinata K, penerjemah. Bandung

(ID): ITB. Terjemahan dari: Phytocemical Methods.

Hasrat JA, de Bruyne T, de Backer JP, Vauquelin G, Vlietinck AJ. 1997a.

Isoquinoline derivatives isolated from the fruits of Annona muricata as 5-

HTergic 5-HT1A receptor agonists in rats: unexploited antidepressive

(Leads) Products. J Pharm Pharmacol. 49(11):1145-1149.

Hasrat JA, Pieters L, de Backer JP, Vauquelin G, Vlietinck AJ. 1997b. Screening

of medicinal plants from Suriname for 5-HT1A ligands: bioactive

isoquinoline alkaloids from the fruit of Annona muricata. Phytomedicine.

4(2):133-140.

Hendana W. 2012. Toksisitas akut ekstrak daun sirsak ratu (Annona muricata)

dan sirsak hutan (Annona glabra) sebagai potensi anti kanker [skripsi].

Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Hesse M. 2002. Alkaloids Nature’s Curse or Blessing. Zurich (CH): J Wiley.

Hsieh TJ, Wu YC, Chen SC, Huang CS, Chen CY. 2004. Chemical constituents

from Annona glabra. J Chinese Chem Soc. 51:869-876.

13

Leboeuf M, Legueut C, Cave A, Descondois JF, Forgacs P, Jacquemin H. 1981.

Alkaloids of Annonaceae XXIX: alkaloids of Annona muricata. Planta

Med. 42(5):37-44..

Nazmi M. 2013. Pencirian ekstrak aktif sitotoksik dari daun sirsak gundul

(Annona glabra) Indonesia [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Padmaja V, Thankamany V, Hara N, Fujimoto Y, Hisham A. 1995. Biological

activities of Annona glabra. J Ethnopharmacol. 48(1):21-24.

Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS. 2001. Introduction to Spectroscopy. Ed ke-3.

Washington (US): Thomson Learning.

Pranata FS. 1997. Isolasi alkaloid dari bahan alam. Biota. 2(2):96-99.

Santos PR, Morais AA, Filho RB. 2003. Alkaloids from Annona dioica. J Braz

Chem Soc. 14(3):396-400.

Vendramin ME, Costa EV, dos Santos EP, Belem Pinheiro ML, Barison A,

Campos FR. 2013. Chemical constituents from the leaves of Annona

rugulosa (Annonaceae). Biochem Syst Ecol. 49:152-155.

Warthen D, Gooden EL, Jacobson M. 1969. Tumor inhibitors: liriodenine, a

cytotoxic alkaloid from Annona glabra. J Pharm Sci. 58(5):637-638.

Wu YC, Chang GY, Yih DC, Kwei YS. 1993. Cytotoxic alkaloids of Annona

montana. Phytochemistry. 33(2):497-500.

Yang YL, Chang FR, Wu YC. 2004. Annosqualin: a novel alkaloid from the

steams of Annona squamosa. Helv Chim Acta. 87(6):1392-1399.

Zuhud EA. 2011. Bukti Kedahsyatan Sirsak Menumpas Kanker. Jakarta (ID):

Agromedia Pustaka.

14

Lampiran 1 Bagan alir penelitian

15

Lampiran 2 Rendemen ekstrak kasar daun sirsak hutan (A. glabra)

Sampel

Bobot Bobot vial (g) Bobot Rendemen

Sampel

(g)

Kosong + ekstrak Ekstrak

(g)

(%)

Daun sirsak

hutan

840.0000 96.9750 216.8360 119.8610 14.27

Perhitungan

Lampiran 3 Rendemen ekstrak alkaloid total

Sampel

Bobot Bobot vial (g) Bobot Rendemen

Sampel (g) kosong +

ekstrak

Ekstrak

(g)

(%)

Ekstrak

alkaloid

840.0000 10.6916 11.6395 0.9479 0.11

Perhitungan

16

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, 16 Juni 1991 dari pasangan Juli Anwar dan

Darmiyanti. Penulis merupakan anak keempat dari 4 bersaudara. Tahun 2009,

penulis lulus dari SMA Negeri 54 Jakarta dan pada tahun yang sama diterima di

Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut

Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI).

Selama menjadi mahasiswi, penulis aktif dalam beberapa kegiatan

kemahasiswaan. Tahun 2010 penulis ikut serta dalam kepanitiaan Chemistry

Challenge (Pesta Sains Nasional) dan pada Tahun 2011 penulis menjabat sebagai

bendahara dalam kegiatan Seminar Nasional Kimia Aplikatif (SENSITIF).

Penulis juga mengabdikan diri sebagai asisten kimia TPB selama 4 periode, dan 1

periode sebagai asisten Kimia Organik Bahan Alam di Departemen Kimia, IPB.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah melaksanakan kegiatan praktik

lapangan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan

Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah), Gunung Batu pada bulan Juli-Agustus 2012

dengan judul “Pembuatan Bioetanol dari Buah Lindur (Bruguiera gymnorrhiza)

dengan Proses Fermentasi”.