Tugas FarmakognosiSTIGMASTEROLISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA KIMIA DARI EKSTRAK n-HEKSAN KULIT BATANG Garcinia rigida
Disusun Oleh : Rinda Riany NPM.260110100019
Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran Jatinangor 2011
KATA PENGANTAR Segala puji syukur panjatkan ke Hadirat Allah SWT Yang Maha Pengasih dan Penyayang, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Dalam kesempatan
ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini. dukungan serta perhatian yang telah diberikan memberikan semangat tersendiri untuk menyelesaikan makalah ini. Ucapan terima kasih ini penulis haturkan kepada: 1. Bapak Dr. H. Ahmad Muhtadi, M.Si, Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran Jatinangor. 2. Ibu Dra. Tiana Milanda, M.Si, Apt. selaku Ketua Program Studi Strata 1 Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran Jatinangor. 3. Ibu Irma Melyani P, S.Si., M.T. selaku dosen wali dan seluruh dosen Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran atas semua ilmu pengetahuan dan nasehat yang diberikan. 4. Bapak Yoppi Iskandar, S. Si, M. Si., Apt. selaku dosen pengajar mata kuliah
Farmakognosi yang telah memberikan arahan dalam pembuatan makalah ini 5. Segenap dosen-dosen, staf, dan karyawan Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran atas bantuan dan kemurahan hatinya, dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 6. Ibunda tercinta atas semua doa tulus, semangat dan segala kasih sayangnya serta Ayahanda yang saya sayangi dan kakak tersayang, yang selalu memberikan motivasi kepada penulis untuk selalu menjadi lebih baik. 7. Sahabat-sahabat seperjuangan Farmasi 2010 : Bella, Ayu, Niko, Dinitha, Wieke, Uti, Intan, Nurul, Risa, Aprilya, . Seluruh teman-teman Farmasi 2010 terima kasih atas bantuan, doa, serta motivasinya 8. Kepada pihak-pihak lain yang tidak mungkin disebutkan satu per satu, yang telah memberikan bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung atas kelancaran penyusunan makalah ini Jatinangor, 20 November 2011 Penulis (Rinda Riany) ii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ...................................................................................................... KATA PENGANTAR .................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN... 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1.2 Tujuan .................................................................................................... BAB II ISI.. .................................. 2.1 Landasan Teori ...................................................................................... 2.1.1 Sterol ............................................................................................ 2.1.2 Senyawa Stigmasterol .................................................................. 2.1.3 Kegunaan Senyawa Stigmasterol ................................................. 2.1.4 Sifat dan Karakter Senyawa Stigmasterol................................... 2.1.5 Sumber Tanaman Senyawa Stigmasterol..................................... 2.1.6 Biosintesis Senyawa Stigmasterol ............................................... 2.1.7 Resume Jurnal.............................................................................. BAB III PENUTUP .. .................................... 3.1 Kesimpulan ............................................................................................ Daftar Pustaka.. ................................................ Lampiran .. ........................................................ i ii 1 1 2 3 3 3 8 9 10 11 12 15 16 16
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Dunia Kefarmasian sangat berkaitan erat dalam kegiatan pembuatan obat. Namun sebenarnya tidak hanya pembuatan obat yang diutamakan. Farmasi juga mempelajari bagaimana mekanisme obat bekerja di dalam tubuh dan bagaiman efek terapi dan toksisitas dari obat. Kita ketahui bahwa obat-obatan yang ada tidak hanya berasal dari zat-zat kimia sintetik namun ada juga zat-zat alami yang dapat diisolasi dari suatu tumbuhan.Untuk itu dalam ilmu kefarmasian dipelajari Ilmu Farmakognosi yang mempelajari tentang tanaman yang mengandung senyawa berkhasiat sehingga dapat dijadikan sebagai bahan aktif dalam pembuatan obat Dalam Ilmu Farmakognosi tentunya kita akan mempelajari tentang bagian-bagian tanaman yang dapat digunakan untuk membuat obat-obatan alami atau herbal. Didalam tanaman-tanaman yang kita pelajari tentu mengandung bahan-bahan berkhasiat misalnya seperti dalam tanaman Garcinia rigida ( Manggis Hutan) merupakan tumbuhan asli Indonesia yang banyak terdapat di daerah Sumatera, Jawa, Kalimantan dan Maluku. Sebagian besar genus Garcinia telah diteliti dan memiliki khasiat sebagai tanaman obat. Senyawa kimia berhasil diisolasi dari ekstrak n-heksan kulit batang manggis hutan (Garcinia rigida) adalah senyawa stigmasterol yang termasuk golongan senyawa sterol yang juga merupakan salah satu jenis senyawa terpenoid. Selain itu tumbuhan yang mengandung stigmasterol yaitu berupa sayuran-sayuran hijau seperti Seledri (Apium graveolens L.) , Buncis (Phaseolus vulgaris L.). Terdapat pula pada Kacang Kedelai (Glycine max Linn.) dan Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.).
1
1.2 Tujuan Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah guna memenuhi tugas Mata Kuliah Farmakognosi. Selain itu untuk mempelajari dan mengenal macam senyawa senyawa fitokimia yang terdapat dalam tanaman tanaman yang ada di sekitar kita, kegunaan senyawa, sifat karakter dan biosintesis senyawa fitokimia tersebut.
2
BAB II ISI
2.1 Landasan Teori 2.1.1 Senyawa Sterol Struktur Kimia Sterol
Lemak sterol (bahasa Yunani: stereos, padat) adalah steroid tak jenuh dengan kerangkakolestana yang mengandung gugus hidroksil-3b dan rantai sisi alifatik dengan minimal 8atom karbon yang terikat. Lemak sterol merupakan kelompok penting di dalam steroid. Lemak sterol juga dikenal sebagai alkohol steroid, sebuah subkelompok steroid dengangugus hidroksil pada posisi ketiga dari cincin-A. Lemak sterol bersifat amfipatik yang terbentuk dari acetyl-coenzyme A melalui jalur HMG-CoA reductase. Biosintesis sterol selalu dianggap sebagai proses eukariotik karena kekerapannya terjadi pada bakteri. Hanya diperlukan dua enzim, squalene monooxygenase dan oxidosqualene cyclase untuk menghasilkan sterol dari skualena. Sekresi sterol dilakukan oleh astrosit dalam bentuk partikel lipoprotein berjenis kolesterol, desmosterol dan latosterol. 3
Sterol merupakan bagian yang penting dari senyawa organik dan seringkali berfungsi sebagai nukleus. Salah satu jenis sterol, yakni kolesterol mempunyai peranan yang vital bagi fungsi-fungsi selular dan menjadi substrat awal (bahasa Inggris: precursor) bagi vitamin yang larut dalam lemak, dan hormon steroid. Lemak sterol nabati disebut fitosterol dan yang hewani disebut zoosterol. Jenis zoosterol yang penting antara lain adalah kolesterol dan hormon steroid. Sedangkan pada fitosterol dikenal kampesterol, sitosterol dan stigmasterol. Ergosterol adalah lemak sterol yang ditemukan pada membran sel fungi yang berfungsi layaknya kolesterol pada hewan. Sterol dapat dijumpai sebagai sterol bebas, ester sterol (terasilasi), eter alkil steril (teralkilasi), sterol sulfat, dan steril glikosida yang kemudiannya dapat terasilasi menjadi glikosida sterol berasil. Biosintesis sterol hampir selalu ditemukan pada makhluk eukariota dan hampir tidak ditemukan pada makhluk prokariota. Lintasan biosintetik sterol dapat diamati pada proteobakterium. Klasifikasi lemak sterol sebagai berikut :
Kolesterol dan turunan Kolesteril ester Fitosterol dan turunan Marina sterol dan turunan Fungi sterol dan turunan Steroid
4
C18 steroid (estrogens) dan turunan C19 steroid (androgens) dan turunan C21 steroid (gluco/mineralocorticoids, progestogins) dan turunan
Sekosteroid
Vitamin D2 dan turunan Vitamin D3 dan turunan
Asam empedu
C24 Asam empedu, alkohol, dan turunan C26 Asam empedu, alkohol, dan turunan C27 Asam empedu, alkohol, dan turunan C28 Asam empedu, alkohol, dan turunan
Konjugasi Steroid
Glucuronida Sulfat Glycine conjugates Taurine conjugates
Hopanoid
5
Sterol Bebas Sterol bebas adalah lemak tahan saponifikasi yang ditemukan dalam jumlah cukup banyak pada jaringan tubuh. Sterol mempunyai beberapa variasi molekul dari 3-hidroksisteroid kristal alkohol C27-C30. Lemak ini juga termasuk golongan triterpena karena merupakan turunan dari skualena. Kerangka sterana dari sterol dapat digunakan sebagai penanda biologi dalam proteomika. Pada jaringan tubuh vertebrata, sterol terbanyak yang ditemukan adalah kolesterol alkohol C27 yang terdistribusi di kelenjar adrenal (10%), jaringan syaraf (2%), hati (0,2%) dan batu empedu. Bagian otak vertebrata merupakan organ dengan rasio kolesterol yang tertinggi sekitar 25% dari distribusi kolesterol di seluruh tubuh. Rumus bangun dasar kolesterol adalah sebuah cincin sterana, merupakan sterol yang pertama kali ditemukan sekitar tahun 1758 oleh F.P. Poulletier de La Salle pada batu empedu. Pada tahun 1815, M.E. Chevreul memberi nama kolesterina untuk lemak hewani yang tidak dapat di saponifikasi. Rumus kimia C27H46O diajukan oleh F. Reinitzer pada tahun 1888 dan studi lebih lanjut dilakukan oleh H.O. Wieland antara tahun 1900 hingga 1932 dengan substrat asam empedu dan substansi terkait. Beberapa lemak sterol yang dikenal umum antara lain : kolesterol, lanosterol, 7-dehidrokolesterol, desmosterol, dinosterol, oksisterol/cerebrosterol, sikloartenol, ergosterol, sitosterol, stigmasterol, kampesterol, fukosterol, saringosterol, sitostanol, koprostanol, avenasterol 1. Desmosterol
6
Desmosterol merupakan intermediat antara lanosterol dan kolesterol. Kegagalan dalam konversi demosterol menjadi kolesterol dapat mengakibatkandesmosterolosis. Kadar desmosterol yang cukup tinggi dapat ditemukan pada otak hewan berusia muda dan tidak pada hewan pada usia kematangannya. Demosterol juga banyak ditemukan pada sel membran mamalia, seperti astrosit dan red algae yang mengandung demosterol berjenis 24dehydrocholesterol dan 22-dehydrocholesterol dalam konsentrasi tinggi. 2.Fitosterol Sterol pertama pada tumbuhan ditemukan pada sekitar tahun 1878 oleh Hesse O. dari biji Calabar (bahasa Latin: Phytostigma venenosum) yang kemudian disebut phytosterine, lalu stigmasterol. Kata Fitosterol baru diusulkan pada tahun 1897 untuk merujuk kepada semua jenis sterol nabati. Umumnya fitosterol terdiri dari 28 hingga 30 atom karbon mirip kolesterol kecuali pada rantai karbon 24 terdapat tambahan karbon supernumerary baik berjenis chirality a atau b. Gugus alkil-24 ini adalah ciri dari semua jenis fitosterol. Fitosterol pada tanaman merupakan turunan dari sikloartenol, pada fungi merupakan turunan dari lanosterol. Keduanya merupakan produk dari proses siklisasi skualena. 3. Oksisterol Salah satu jenis oksisterol (bahasa Inggris: Oxysterol) yaitu 24S-hidroksikolesterol, adalah produk dari hasil oksidasi kolesterol oleh enzim yang terjadi pada otak. Lemak ini ditemukan pada tahun 1953 pada otak kuda dan diberi nama cerebrosterol.
7
Oksisterol ditengarai dapat menjadi petunjuk untuk penyakit Alzheimer dan memberikan perlindungan terhadap -amiloid peptida, jenisamiloidogenik peptida yang ditemukan pada plak (bahasa Inggris: plaques) otak dari penderita Alzheimer. 4. Ester Sterol Pada membran sel, sterol ditemukan pada bentuk dasarnya. Di luar itu, lemak sterol akan bersenyawa dengan asam fosforat atau asam lemakdalam ikatan ester. Pada jaringan tubuh, terutama pada hati, adrenal dan plasma darah, kolesterol ditemukan bersenyawa dengan asam lemak, khususnya asam lemak esensial, dan membentuk senyawa kolesterol ester. Ester dari kolestrerol dengan asam arasidonat menghasilkan kolesteril arasidonat (Wikipedia) 2.1.2 Senyawa Stigmasterol Struktur kimia stigmasterol identik dengan struktur kimia kolesterol, namun berbeda pada rantai cabangnya. Rantai cabang stigmasterol mempunyai ikatan rangkap antara atom C22 dan C23 dan pada atom C24 terikat radikal etil. Stigmasterol terdapat pada minyak biji kedelai dan buncis.
Struktur Kimia Stigmasterol Stigma sterol terdapat hampir pada semua tumbuhan. Biasanya stigmasterol, dijumpai berupa campuran dengan -sitosterol dan kampresterol (Sumardjo,2009). 8
2.1.3 Kegunaan Senyawa Stigmasterol Stigmasterol digunakan sebagai prekursor dalam pembuatan sintetis progesteron , seorang manusia yang berharga hormon yang memainkan peran fisiologis penting dalam membangun kembali mekanisme regulasi dan jaringan yang berhubungan dengan estrogen efek, serta bertindak sebagai perantara dalam biosintesis androgen , estrogen, dan corticoids . Hal ini juga digunakan sebagai prekursor dari vitamin D3. Penelitian telah menunjukkan bahwa stigmasterol mungkin berguna dalam pencegahan tertentu kanker , termasuk ovarium , prostat , payudara , dan kanker usus besar . Studi juga menunjukkan bahwa diet tinggi phytoesterols dapat menghambat penyerapan kolesterol dan menurunkan kadar kolesterol serum dengan bersaing untuk penyerapan usus. Studi dengan hewan laboratorium makan stigmasterol menemukan bahwa kedua kolesterol dan penyerapan sitosterol menurun 23% dan 30%, masing-masing, selama periode 6-minggu. Ini menunjukkan bahwa menghambat mediator beberapa degradasi pro-inflamasi dan matriks biasanya terlibat dalam osteoartritis -diinduksi tulang rawan degradasi. Hal ini juga memiliki kuat antioksidan , hipoglikemik dan tiroid sifat menghambat ( Gabay, 2009). 2.1.4 Sifat dan Karakter Senyawa Stigmsterol Struktur
9
SIFAT FISIKA DAN KIMIA
Rumus Molekul BM Nama Lain
: C 29 H 48 O : 412.70 : Stigmasterin; 24-Ethylcholesta-5 ,22-dien-3beta-ol; 3beta-hidroksi24-etil-5 , 22- cholestadiene; 5,22-Stigmastadien
Melting Point Kelarutan
: :
160-164 C Tidak larut dalam air
GAMBARAN UMUM
Sterol alami diperoleh dari tanaman. Ini adalah kimia mirip dengan kolesterol yang diperoleh dari hewan. Sterol terdiri dari tiga cincin sikloheksana menyatu dengan pengaturan cincin hydrophenanthrene; rantai samping bervariasi sterol (lebih dari 40 pitosterol dikenal). Beta-sitosterol adalah phytosterol yang paling melimpah dan lain-lain termasuk campesterol, stigmasterol, ergosterol, brassicasterol, delta-7-stigmasterol dan delta-7-avenasterol. Mereka adalah lilin, padat jelas larut dalam pelarut organik paling tetapi tidak larut dalam air, dan mengandung alkohol satu kelompok fungsional (Wikipedia)
2.1.5 Sumber Tanaman Senyawa Stigmasterol 1. Garcinia rigida ( Manggis Hutan) 10
Genus Garcinia merupakan tumbuhan tropis yang temasuk dalam familia Guttiferae dan mempunyai lebih kurang 180 spesies . Tumbuhan ini banyak tersebar di Indonesia, yang umumnya dikenal sebagai tumbuhan manggis-manggisan. Di Asia Tengara terdapat sekitar 30 spesies yang menghasilkan buah yang dapat dimakan, seperti Garcinia mangostana (buah manggis), Garcinia parvifolia (kandis), dan Garcinia dulcis (mundu). Beberapa spesies Garcinia juga tumbuh di daerah subtropis, seperti di kepulauan Jepang, Korea dan di sebagian wilayah dataran Cina. Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap spesies Garcinia, diperoleh beberapa senyawa yang memiliki aktivitas biologis dan farmakologis seperti sitotoksik, antiinflamasi, antimikroba, antifungi, dapat menghambat xanthin oksidase dan monoamin oksidase serta mempunyai efek antioksidan. Species Garcinia yang telah diteliti antara lain G. dulcis, G. subelliptica G. nervosa, G. forbessi, G. livingstonei, G. latissima, G. mangostana, G. lateriflora, G. cowa, G. assigu dan G. parvifolia. Garcinia rigida yang dikenal dengan nama manggis hutan adalah tumbuhan asli Indonesia yang banyak terdapat di daerah Sumatera, Jawa, Kalimantan, dan Maluku [5]. Dari literatur diperoleh data bahwa belum ada penelitian yang dilakukan terhadap spesies ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi senyawa kimia dari ekstrak nheksan kulit batang Garcinia rigida ( Elya, 2003)
11
2.1.6 Biosintesis Senyawa Stigma Sterol
12
(Agusta,2006)
13
2.1.7 Resume Jurnal Garcinia rigida merupakan tumbuhan asli Indonesia yang banyak terdapat di daerah Sumatera, Jawa, Kalimantan dan Maluku. Sebagian besar genus Garcinia telah diteliti dan memiliki khasiat sebagai tanaman obat. Dua senyawa kimia berhasil diisolasi dari ekstrak nheksan kulit batang manggis hutan (Garcinia rigida). Kedua senyawa tersebut adalah stigmasterol (senyawa A) dan suatu triterpen asam oleanolat (senyawa B). Pada penelitian ini kulit batang Garcinia rigida yang digunakan dikumpulkan dari daerah Bogor. Kulit batang yang telah dikeringkan dengan cara diangin-anginkan kemudian diserbuk. Serbuk tersebut kemudian dimaserasi dengan pelarut n-heksan selama 1 minggu pada temperatur kamar. Maserasi diulang hingga filtrat hampir tidak berwarna. Ekstrak yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan rotary evaporator. Sebanyak 12 g ekstrak n-heksan difraksinasi dengan kromatografi kolom menggunakan silika gel sebagai fase diam dan pelarut n-heksan etilasetat yang ditingkatkan kepolarannya sebagai fase gerak (sebagaimana terlihat pada Tabel 1), sehingga diperoleh 25 fraksi. Fraksi 6-8, merupakan kristal bentuk jarum berwarna putih yang kemudian dilakukan rekristalisasi, diperoleh senyawa A dan dari fraksi 13-15, diperoleh senyawa B. Karakterisasi dari senyawa yang diperoleh (A dan B) dilakukan dengan menggunakan spektroskopi (spektrofotometer inframerah, spektrometer 1H- NMR (Nuclear Magnetic Resonance) dan13 C-NMR. Hasil isolasi dari ekstrak n-heksan kulit batang Garcinia rigida berupa kristal berwarna putih sebanyak 75 mg (senyawa A) dan sebanyak 45 mg (senyawa B). Kedua kristal A dan B,
14
kemudian dikarakterisasi dengan Spektrofotometer inframerah, Spektrofotometer NMR. Untuk memperkirakan struktur senyawa A dilakukan penelusuran dengan membandingkan profil spektra senyawa A dengan senyawa yang telah dikenal. Dari data spektrum 1H-NMR dan 13C-NMR (Tabel 4 dan Tabel 5) terlihat adanya kemiripan antara spektrum NMR dari senyawa A dan Stigmasterol. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa A adalah Stigmasterol dengan rumus molekul C29H50O, dengan titik leleh 136-138 oC Berdasarkan data spektroskopi diperkirakan bahwa senyawa B adalah suatu senyawa triterpen. (C30). Untuk memperkirakan senyawa B ini dilakukan penelusuran pustaka yang mempunyai pergeseran kimia mirip dengan senyawa tersebut yaitu -amirin dan asam oleanolat. Dengan membandingkan profil pergeseran kimia senyawa B dengan -amirin dan asam oleanolat, maka dapat diperkirakan bahwa senyawa B merupakan suatu triterpen asam oleanolat.
15
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan Stigmasterol merupakan senyawa yang termasuk dalam golongan sterol, yang terdapat didalam banyak tanaman. Salah satunya adalah tanaman Garcinia rigida ( Manggis Hutan). Stigmasterol digunakan sebagai prekursor dalam pembuatan sintetis progesteron dan vitamin D3 serta anti-inflamasi. Stigmasterol memiliki rumus molekul C 29 H 48 O.
16
DAFTAR PUSTAKA Agusta,A.2006 .Diversitas Jalur Biosintesis Senyawa Terpena Pada Makhluk Hidup Sebagai Target Kerja Obat Antiinfektif. http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/8206141152.pdf ( (Diakses 30 November 2011). Elya, B.2003.Isolasi dan Karakterisasi Senyawa Kimia dari Ekstrak n-Heksan Kulit Batang Garcinia rigida. http://journal.ui.ac.id/upload/artikel/01_Isolasi%20dan%20Karakterisasi_Berna%20E.. P DF ( Diakses 30 November 2011) Gabay O .2009. Stigmasterol: a phytosterol with potential anti-osteoarthritic properties. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19786147. ( Diakses 30 November 2011) http://en.wikipedia.org/wiki/Stigmasterol ( Diakses 30 November 2011) http://en.wikipedia.org/wiki/Sterol ( Diakses 30 November 2011) Sumardjo, D. 2009. Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran. Jakarta Penerbit Buku Kedokteran EGC.
