Ujian Mid Semester

Ujian Mid Semester

Mata Kuliah    : Kimia Bahan Alam

Kredit              : 2 SKS

Dosen              : Dr. Syamsurizal, M.Si

Hari/Tanggal  : Sabtu, 24 November 2012

Waktu             : 15.30 s.d 09.00 pagi (26 November 2012)

1.   Kemukakan gagasan anda bagaiman cara megubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi (tidak aktif) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi dengan contoh!

Jawab :  Cara megubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi (tidak aktif) dapat dibuat menjadi senyawa unggul dapat dilakukan dengan metode DPPH free radical scavenging activity iyang dimodifikasi.

            Sebagai contohnya benalu, parasit yang pada awalnya dianggap tidak bermanfaat ternyata berpotensi sebagai agen kemopreventif. Benalu mangga (Dendrophthoe pentandra) dan benalu nangka (Macrosolen cochinchinensis) sebagaimana benalu teh (Scurrula oortina) mengandung senyawa flavonoid kuersetin yang memiliki sifat antitumor. Mekanisme senyawa aktif dalam benalu tersebut kemungkinan melalui aktivitas antioksi dan  Kuersetin mampu menghambat ekspresi protein p53 mutan, tirosin kinase, heat shock protein dan siklooksigenase, serta menunjukkan afinitas yang sama dengan tamoxifen pada estrogen reseptor

Berbagai penelitian telah dilakukan dalam rangka mengeksplorasi pengembangan benalu sebagai senyawa antikanker. Nararto (1996) menyatakan bahwa isolat flavonoid dari benalu mangga (Dendrophthoe pentandra) dapat menghambat pertumbuhan larva udang Artemia salina Leach., suatu metode skrining awal agen antikanker. Isolat flavonoid tersebut dengan dosis 2,44 mg/0,2 ml mampu menghambat pertumbuhan kanker pada mencit yang diinduksi dengan benzo(a)piren pada daerah interskapuler (p<0 1999="1999" p="p" ukardiman="ukardiman">

Artanti, et al. (2003) melakukan pengujian aktivitas antioksidan benalu mangga dan benalu nangka (Macrosolen cochinchinensis). Hasil skrining benalu tersebut menunjukkan bahwa dengan metode DPPH free radical scavenging activity (Yen and Chen, 1995) yang dimodifikasi, semua ekstrak air dan etanol yang diuji aktif sebagai antioksidan dengan IC50<50 dengan="dengan" g="g" i="i" metode="metode" ml.="ml." toksisitas="toksisitas" uji="uji">Brine Shrimp Lethality Test

(BSLT) memunjukkan bahwa ekstrak etanol benalu relatif lebih bersifat toksik dibanding ekstrak airnya. Hal ini menunjukkan bahwa kemungkinan senyawa yang aktif sebagai antioksidan tidak selalu bersifat toksik terhadap larva Artemia salina Leach.. Uji sitotoksisitas dilakukan dengan menggunakan sel kanker melanoma B16, dimana ekstrak air benalu nangak menunjukkan aktivitas sitotoksik yang paling tinggi. Kromatografi lapis tipis (KLT) dan high pressure liquid chromatography (HPLC) menunjukkan bahwa kedua benalu tersebut mengandung senyawa yang serupa namun memilki profil kromatogram yang berbeda.

                                                                   

2.   Jelaskan bagaimana idenya suatu senyawa bahan alam yang memiliki potensi biologi tinggi dan prospektif untuk kemaslahatan makhluk hidup dapat disintesis di laboratorium!

Jawab : Keunikan benalu adalah di satu pihak dianggap sebagai tumbuhan yang mengganggu karena sifat parasitnya pada tumbuhan komersial seperti teh dan tumbuhan penghasil buah-buahan, tetapi di lain pihak benalu dianggap sebagai tumbuhan yang bermanfaat karena potensinya sebagai tumbuhan obat. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian yang lebih intensif sehingga potensi benalu sebagai bahan baku obat dapat lebih dikembangkan.

Bahan dan peralatan. Bahan uji yang digunakan adalah daun benalu D. pentandra yang tumbuh pada inang lobi-lobi yang diperoleh dari kawasan Puspiptek, Serpong,Tangerang Banten.Material benalu dideterminasi di Herbarium Bogoriense – LIPI, Bogor.

Ekstraksi daun benalu lobi-lobi D. Pentandra.461,4 g daun benalu lobi-lobi D. pentandra dimaserasi dengan n-heksana, etil asetat, dan metanol. Masing-masing ekstrak dievaporasi sampai diperoleh ekstrak dengan berat konstan.

Fraksionasi ekstrak etil asetat. 5 g ekstrak etil asetat dikromatografi cair vakum menggunakan eluen bergradien menggunakan n-heksana, etil asetat, dan metanol. Fraksi yang diperoleh dianalisis dengan kromatografi lapis tipis dan disemprot dengan DPPH untuk mengetahui aktivitas antioksidannya. Fraksi yang aktif dipisahkan lebih lanjut menggunakan kromatografi kolom gravitasi menggunakan eluen 100% nheksana,,n-heksana-etil asetat (1%, 2%, 3%, 4%,5%, 8%, dan 10% n-heksana dalam etil asetat) hingga diperoleh fraksi yang lebih murni dan aktif.

Analisis menggunakan FT-IR dan GC-MS. Fraksi yang lebih murni dan aktif ini dianalisis menggunakan FT-IR dan GC-MS untuk mengetahui senyawa yang terdapat dalam isolat.

Uji antioksidan. Uji antioksidan dilakukan dengan menggunakan metode “DPPH free scavenging activity” yang dimodifikasi. Sampel dilarutkan dalam metanol (konsentrasi 10-100 ppm), direaksikan dengan 0,2 mM DPPH, diinkubasi selama 30 menit pada suhu ruang, kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 515 nm. Aktivitas antioksidan dihitung sebagai persentase inhibisi terhadap DPPH (persentase ”scavenging effect”), yaitu : % inhibisi = [1-(absorban sampel/absorban blanko)] x 100%. Nilai IC50 adalah konsentrasi sampel yang diperlukan untuk memberikan % inhibisi sebesar 50%.

3.   Jelaskan kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam. Berikan dengan contoh untuk 4 golongan senyawa bahan alam: terpenoid, alkoloid, flavonoid dan steroid!

Jawab :

 memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam, yaitu memilih pelarut yang mudah melarutkan bahan yang diekstrak,pelarut tidak bercampur dengan cairan yang diekstrak,pelarut mudah dipisahkan dari zat terlarut.

1.Isoalasi alkaloid pada Spons Callyspongia spmenggunakan larutan ekstrak sebanyak 3 ml ditambah dengan 1 ml HCl 2 N, dan 6 ml air suling, kemudian panaskan selama 2 menit, dinginkan kemudian disaring. Filtrat diperiksa adanya senyawa alkaloid dengan pereaksi Dragendorff, Bouchardat dan Mayer.

2. Ekstraksi senyawa terpenoid pada herba Meniran (Phyllanthus niruri Linn) dilakukan

dengan dua cara yaitu :

1.) Sokletasi

Seberat 1000 g serbuk kering herba meniran disokletasi dengan 5 L pelarut n – heksana. Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas antibakteri.

2.)Maserasi

Seberat 1000 g serbuk kering herba meniran dimaserasi menggunakan pelarut metanol. Ekstrak metanol dipekatkan lalu dihidrolisis dalam 100 mL HCl 4 M. Hasil hidrolisis diekstraksi dengan 5 x 50 mL n – heksana. Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%.

Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas antibakteri.

3. Identifikasi senyawa golongan flavonoid ekstrak etanol Daun mimba (azadirachta indica a. Juss) menggunakan Kromatrografi gas-spektrofotometri massa

4. Isolasi sterodi dari kulit batang tumbuhan Maja (Aegle marmelos (L) Correa) diekstraksi dengan cara maserasi dengan metanol dipekatkan kemudian difraksinasi dengan menggunakan n-heksana.

4.   Jelaskan dasar tolak penentuan struktur suatu senyawa organik. Bila senyawa alam tersebut adalah kafein misalnya. Kemukakan gagasan anda hal – hal pokok apa saja yang diperlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan!

Jawab :

Sebelum dikenalkan teknik spektroskopi, penentuan struktur senyawa organik didasarkan atas perbandingan dengan senyawa yang strukturnya telah diketahui. Bila semua sifit fisik dan kimia senyawa identik dengan senyawa yang telah dideskripsikan di literatur, dapat disimpulkan bahwa senyawa yang sedang dipelajari identik dengan senyawa yang strukturnya telah diketahui.

Isolat aktif yang diduga golongan senyawa flavonoid yang telah murni dicampur dengan nujol. Campuran yang terbentuk selanjutnya ditempatkan pada dua buah lempeng kristal NaCl dan dimasukkan ke dalam alat inframerah, kemudian diukur serapannya.

Spektrofotometri Inframerah Data bilangan gelombang, bentuk pita, intensitas, dan penempatan gugus-gugus terkait .Pada data spektrum inframerah, terlihat bahwa pola spektrum senyawa yang diperoleh menunjukkan serapan tajam namun itensitasnya lemah pada daerah bilangan gelombang 3011,0 cm^-1, yang diduga adalah serapan C-H aromatik. Dugaan ini diperkuat oleh adanya serapan pada daerah bilangan gelombang 1378,4 cm^-1 dan

723,5 cm^-1 yang menunjukkan adanya C-H alifatik dan C-H aromatik.

Pita serapan pada daerah bilangan gelombang 2926,8 cm-1 dan 2855,1 cm^-1 diduga adalah C-H alifatik. Hal ini diperkuat oleh adanya serapan pada bilangan gelombang 1378,4 cm-1 yang menunjukkan pula C-H alifatik. Pita serapan pada daerah bilangan gelombang 1711,7 cm-1 adalah ciri khas adanya C=O. Serapan pada daerah bilangan gelombang 1285,4 cm^-1 menunjukkan adanya C-O, Sedangkan pita serapan pada bilangan gelombang 939,0 menunjukkan adanya ikatan C-O. Pada spektrum

inframerah tidak terdapat gugus OH. Hal ini diakibatkan oleh terjadinya ikatan hidrogen antar

gugus OH yang mengambil posisi berdekatan (posisi orto). Sehingga dari data spektrum inframerah, menunjukkan bahwa isolat mempunyai gugus fungsi C-H aromatik, C-H alifatik, C=O, C=C aromatik, dan C-O.

Dari data spektrofotometri UV-Vis dan inframerah maka diduga senyawa flavonoid yang terdapat pada isolat adalah senyawa flavonoid golongan isoflavon, dengan tidak terdapatnya gugus OH bebas pada cincin A, serta mengandung gugus o-diOH pada cincin A. pada pita II, mempunyai gugus fungsi C-H aromatik, C-H alifatik, C=O, C=C aromatik, CO dengan tidak terdapatnya gugus OH bebas pada cincin A serta mengandung gugus o-diOH pada cincin A.

Steroid merupakan senyawa yang memiliki kerangka dasar triterpena asiklik. Ciri umum steroid ialah sistem empat cincin yang tergabung. Cincin A, B dan C beranggotakan enam atom karbon, dan cincin D beranggotakan lima.

                                         Gambar 14.51. Struktur Steroid dan Penomorannya

Kolestrol merupakan steroid yang terbanyak di dalam tubuh manusia.

Kolestrol memiliki struktur dasar inti steroid yang mengandung gugus metil, gugus hidroksi yang terikat pada cincin pertama, dan rantai alkil.

Kandungan kolestrol dalam darah berkisar 200-220 mg/dL, meningkatnya kadar kolestrol dalam darah dapat menyempitkan pembuluh darah di jantung, sehingga terjadi gangguan jantung koroner. Pengobatan yang sering dilakukan adalah melebarkan pembuluh darah seperti, memasang ring atau melakukan operasi.

Pertanyaan saya,jika kita melakukan diet untuk menurunkan kolestrol bagian struktur steroid manakah yg akan dipengaruhi dlam proses diet tersebut? dan bagaimana fungsi  cincin D yang hanya beranggotakan 5 atom karbon dalam struktur steroid tersebut?

Kuersitin adalah senyawa kelompok flavonol terbesar, kuersetin da  glikosidanya berada dalam jumlah sekitar 60-75% dari flavonoid. Kuersetin dipercaya melindungi tubuh dari beberapa jenis penyakit degenerative dengan cara mencegah terjadinya proses peroksidan lemak. Kuersetin memperlibatkan kemampuan mencegah proses oksidasi dari low Density Lipoproteins (LDL) dengan cara menangkap radikal bebas dan menghelat ion logam transisi.

Gugus apa saja dari struktur kuersetin yang membantu  dalam menjaga kestabilan dan bagaimana mekanismenya?

Tanaman temu ireng (Curcuma aeruginosa Roxb) dari famili Zingiberaceae merupakan salah satu dari sekian banyak tanaman obat tradisional yang ada di Indonesia.Tumbuhan ini menurut Syamsuhidayat dan Hutapea (1991) mengandung saponin, flavonoid, dan polifenol, disamping minyak atsiri.

Ikan (1969) menggolongkan flavonoid menjadi 11 kelas seperti ditunjukkan Gambar 1. Semua kelas ini mengandung 15 atom karbon dalam inti dasarnya, yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6 yaitu dua cincin aromatis yang dihubungkan oleh satuan tiga karbon yang dapat atau tidak dapat membentuk cincin ketiga

Tanaman temu ireng (Curcuma aeruginosa Roxb) dari famili Zingiberaceae merupakan salah satu  dari sekian banyak tanaman obat tradisional yang ada di Indonesia. Tumbuhan ini menurut Syamsuhidayat dan Hutapea (1991) mengandung saponin, flavonoid, dan polifenol, disamping minyak atsiri.Ikan (1969) menggolongkan flavonoid menjadi 11 kelas seperti ditunjukkan Gambar 1. Semua kelas ini mengandung 15 atom karbon dalam inti dasarnya, yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6 yaitu dua cincin aromatis yang dihubungkan oleh satuan tiga karbon yang dapat atau tidak dapat membentuk cincin ketiga.

Sedangkan pada hewan hanya dijumpai pada kelenjar bau berang-berang, "sekresi lebah"(propolis) dan dalam sayap kupu-kupu (Harborne,1987). Efek flavonoid terhadap macam-macam organisme sangat banyak, antara lain sebagai reduktor. Beberapa flavonoid dalam makanan mempunyai efek antihipertensi. Isoflavan tertentu merangsang pembentukan estrogen pada mamalia (Robinson, 1995). Isoflavon juga dapat berfungsi sebagai antifungal dan insektisidal (Geissman,1962)

Bagaiman isoloasi dan identifikasi strukruktur senyawa flavonoid dalam rimpang temu ireng,serta senyawa flavonoid apa saja yang diidentifikasi pada rimpang temu ireng?

Flavonoid merupakan golongan senyawa bahan alam dari senyawa fenolik yang banyak merupakan pigmen tumbuhan. Saat ini lebih dari 6.000 senyawa yang berbeda masuk ke dalam golongan flavonoid. Flavonoid merupakan bagian penting dari diet manusia karena banyak manfaatnya bagi kesehatan.

Fungsi kebanyakan flavonoid dalam tubuh manusia adalah sebagai antioksidan sehingga sangat baik untuk pencegahan kanker. Manfaat flavonoid antara lain adalah untuk melindungi struktur sel, memiliki hubungan sinergis dengan vitamin C (meningkatkan efektivitas vitamin C), antiinflamasi, mencegah keropos tulang, dan sebagai antibiotik.

Dalam banyak kasus, flavonoid dapat berperan secara langsung sebagai antibiotik dengan mengganggu fungsi dari mikroorganisme seperti bakteri atau virus. Fungsi flavonoid sebagai antivirus telah banyak dipublikasikan, termasuk untuk virus HIV (AIDS) dan virus herpes.

http://www.deherba.com/kandungan-sarang-semut.html

Kegunaan Flavanoida

Antioksidan alami terdapat dalam bagian daun, buah, akar, batang dan biji dari tumbuh-tumbuhan obat. Bagian tersebut umumnya mengandung senyawa fenol dan polifenol. Polifenol dan turunannya telah lama dikenal memiliki aktivitas antibakteri, antimelanogenesis, antioksidan dan antimutagen. Sebagai antioksidan polifenol berperan sebagai penangkap radikal bebas penyebab peroksidasi lipid yang dapat menimbulkan kerusakan pada bahan makanan, selain itu senyawa antioksidan berfungsi mencegah kerusakan sel dan DNA akibat adanya senyawa radikal bebas.

Senyawa flavonoid yang merupakan salah satu golongan dari polifenol sampai saat ini belum dimanfaatkan secara optimal dan masih digunakan secara terbatas. Hal ini dikarenakan senyawa flavonoid tidak stabil terhadap perubahan pengaruh oksidasi, cahaya, dan perubahan kimia, sehingga apabila teroksidasi strukturnya akan berubah dan fungsinya sebagai bahan aktif akan menurun bahkan hilang dan kelarutannya rendah. Kestabilan dan kelarutan dapat ditingkatkan dengan cara mengubah senyawa flavonoid menjadi bentuk glikosida melalui reaksi kimia maupun enzimatik dengan bantuan enzim transferase.

http://thikalagi.blogspot.com/2009/07/flavonoida.html

ISOLASI BAHAN ALAM

Bahan kimia yang berasal dari tumbuhan atau hewan disebut bahan alam. Banyak bahan alam yang berguna seperti untuk pewarna, pemanis, pengawet, bahan obat dan pewangi. Kegunaan dari bahan alam tersebut mendorong ahli-ahli kimia untuk mengisolasi dan mempelajari bahan alam tersebut.

Bahan alam yang beraneka ragam itu, pada umumnya dikelompokkan berdasarkan kesamaan strukturnya atau jalur biosintesisnya. Beberapa kelompok bahan alam ialah lipid, protein, karbohidrat, alkaloid, flavonoid, terpenoid dan sebagainya.

Isolasi bahan alam dilakukan berdasarkan sifat bahan alam tersebut, dan dapat digolongkan menjadi isolasi cara fisis dan isolasi cara kimia.

1.     Isolasi Cara Fisis

Isolasi cara ini berdasarkan sifat fisik bahan alam, seperti kelarutan dan tekanan uap. Isolasi berdasarkan perbedaan kelarutan bahan alam dalam pelarut tertentu dapat dilakukan dengan pelarut dingin atau pelarut panas. Isolasi dengan pelarut dingin digunakan untuk mengisolasi bahan alam yang dapat larut dalam keadaan dingin. Tekniknya dapat dilakukan dengan merendam sumber bahan alamnya dalam pelarut tertentu selama beberapa lama (jam atau hari). Untuk bahan alam yang larut dalam keadaan panas digunakan teknik isolasi secara kontinyu dengan alat Soxhlet. Isolasi berdasarkan penurunan tekanan uap dilakukan dengan cara destilasi uap. Cara ini digunakan untuk senyawa yang tidak larut dalarn air, bertitik didih tinggi, mudah terurai sebelum titik didihnya dan mudah menguap.

2.     Isolasi Secara Kimia

Isolasi cara ini berdasarkan sifat kimia atau kereaktifan bahan alam terhadap pereaksi tertentu. Bahan alam diisolasi melalui reaksi kimia dan dipisahkan dari senyawa lain yang tidak bereaksi.