BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Indonesia memiliki
kekayaan keanekaragaman hayati yang luar biasa, yaitu sekitar 40.000 jenis
tumbuhan, daru jumlah tersebut sekitar 1300 diantaranya digunakan sebagai obat
tradisional. Salah satu jenis tumbuhan yang banyak digunakan oleh masyarakat
sebagai obat trandisional adalah kunyit (Curcuma longa L), yang berasal
dari keluarga jahe (Zingiberaceae family). Di dalam kunyit mengandung
senyawa kurkumin berada pada kesetimbangan antara diketo dan keto-enol.
Kurkumin (1,7-bis-4
(4’-hidroksi-3’-metoksi fenil) hepta-1,6-diene-3,5- dion dikenal sebagai bahan
alam yang memiliki aktivitas biologis dengan spektrum luas, seperti:
antioksidan, antiinflamasi, antikanker dan antimutagen. Kurkumin dapat kita
peroleh dari bahan alam, yaitu Curcuma longa L, Curcuma domestica maupun
Curcuma xanthorrhiza R, yang oleh masyarakat zat warna kuning dari tanaman
kurkuma ini sering digunakan sebagai bahan tambahan makanan, bumbu atau
obat-obatan dan tidak menunjukkan efek toksik.
Wahyuni (2004)
melakukan ekstraksi kurkumin dari kunyit menggunakan pelarut asam asetat
glasial 98 %. Ekstraksi dilakukan pada jumlah pelarut 50, 100, 150, 200, 250
dan 300 ml serta waktu ekstraksi 25, 50, 75, 100 dan 125 menit. Dari penelitian
ini diperoleh hubungan antara waktu ekstraksi dengan % hasil pada berbagai
volume pelarut. Semakin lama waktu ekstraksi maka % hasil yang diperoleh
semakin besar, begitu pula semakin banyak pelarut yang digunakan maka % hasil
yang diperoleh juga semakin besar. Akan tetapi pada waktu tertentu % hasil yang
diperoleh menurun. Hal ini disebabkan kandungan kurkumin pada kunyit sudah
menurun. Oleh karena itu untuk analisa diambil kondisi optimum, yaitu pada
volum pelarut 300 ml dengan waktu ekstraksi yang berbeda-beda. Pada penelitian
ini terlihat bahwa untuk waktu ekstraksi 75 menit total kurkumin yang terambil
sebesar 21600,39 ppm atau 2,16 %.
Untuk itu penelitian “Isolasi
Kurkumin dan Derivatnya dari Kunyit” ini akan dicari kandungan serta
derivat kurkumin yang terkandung dalam kunyit(Curcuma domestica Val.).
1.2 Rumusan
Masalah
Adapun rumusan masalah
dari penelitian ini adalah:
1.
Bagaimana mengisolasi
kurkumin dan derivatnya dari kunyit?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan
penelitian ini adalah:
1.
Mengetahui cara
mengisolasi kurkumin dan derivatnya dari kunyit
1.4
Batasan
Masalah
Batasan
masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Tanaman
kunyit yang digunakan dalam penelitian ini adalah bagian rimpang kunyit
2. Pelarut
yang digunakan dalam ekstraksi soxhlet adalah etanol 96%
1.5 Manfaat
Hasil penelitian ini
diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat mengenai pemanfaatan
kunyit sebagai senyawa yang berkhasiat sebagai obat yang disebut kurkumin.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar
Teori
2.1.1
Kunyit (Curcuma
Domestica)
Gambar 2.1.1 Kunyit (Curcuma
Domestika)
Kunyit merupakan tanaman obat
berupa semak dan bersifat tahunan (perenial) yang tersebar di seluruh daerah
tropis. Tanaman ini banyak dibudidayakan di Asia Selatan khususnya India, Cina,
Taiwan, Indonesia (Jawa) dan Filipina. Tanaman ini tumbuh bercabang dengan
tinggi 40 - 100 cm. Batang merupakan batang semu, tegak, bulat membentuk
rimpang dengan warna hijau kekuningan dan mempunyai pelepah daun . Kulit luar
rimpang berwarna jingga kecoklatan dan daging buah merah jingga kekuning-kuningan.
Tanaman kunyit siap dipanen pada umur 8-18 bulan, dimana saat panen terbaik
adalah pada umur tanaman 11-12 bulan (Rismunandar, 1994).
Klasifikasi
Tanaman Kunyit (Fauziah, 2006):
Divisio :
Spermatophyta
Sub-diviso : Angiospermae
Kelas :
Monocotyledoneae
Ordo :
Zingiberales
Famili :
Zungiberaceae
Genus :
Curcuma
Species :
Curcuma domestica Val.
Rimpang kunyit mengandung 28%
glukosa, 12% fruktosa, 8% protein, vitamin C dan mineral kandungan kalium dalam
rimpang kunyit cukup tinggi (Rismunandar, 1998), 1,3-5,5% minyak atsiri yang
terdiri 60% keton seskuiterpen, 25% zingiberina dan 25% kurkumin berserta
turunannya. Keton Seskuiterpen yang terdapat dalam rimpang kunyit adalah
tumeron dan antumeron, sedangkan kurkumin dalam rimpang kunyit meliputi
kurkumin (diferuloilmetana), dimetoksikurkumin (hidroksisinamoil
feruloilmetan), dan bisdemetoksi-kurkumin (hidroksisinamoil metana) (Stahl,
1985).
2.1.2
Kurkumin
Kurkumin mempunyai
rumus molekul C21H20O6 (BM = 368). Sifat kimia
kurkumin yang menarik adalah sifat perubahan warna akibat perubahan pH
lingkungan. Kurkumin berwarna kuning atau kuning jingga pada suasana asam,
sedangkan dalam suasana basa berwarna merah. Kurkumin dalam suasana basa atau
pada lingkungan pH 8,5-10,0 dalam waktu yang relatif lama dapat mengalami
proses disosiasi, kurkumin mengalami degradasi membentuk asam ferulat dan
feruloilmetan. Warna kuning coklat feruloilmetan akan mempengaruhi warna merah
dari kurkumin yang seharusnya terjadi. Sifat kurkumin lain yang penting adalah
kestabilannya terhadap cahaya (Tonnesen, 1985; Van der Good, 1997). Adanya
cahaya dapat menyebabkan terjadinya degradasi fotokimia senyawa tersebut. Hal
ini karena adanya gugus metilen aktif (-CH2-) diantara dua gugus
keton pada senyawa tersebut. Kurkumin mempunyai aroma yang khas dan tidak
bersifat toksik bila dikonsumsi oleh manusia. Jumlah kurkumin yang aman
dikonsumsi oleh manusia adalah 100 mg/hari sedangkan untuk tikus 5 g/hari
(Rosmawani dkk, 2007)(Rahayu, 2010).
Sifat-sifat kurkumin
adalah sebagai berikut(Wahyuni, 2004):
Berat molekul : 368.37 (C = 68,47 %; H = 5,47 %; O = 26,06 %)
Warna : Light yellow
Melting
point : 183ºC
Larut
dalam alkohol dan asam asetat glasial
Tidak
larut dalam air
Kurkumin dapat
ditemukan pada dua bentuk tautomer, yaitu bentuk keto dan bentuk enol. Struktur
keto lebih stabil atau lebih banyak ditemukan pada fasa padat, sedangkan
struktur enol lebih dominan pada fasa cair atau larutan (Yudha, 2009).
Rumus struktur
kurkumin adalah sebagai berikut:
Gambar 2.1.2 Rumus
struktur kurkumin
Kurkumin atau
diferuloimetana pertama kali diisolasi pada tahun 1815. Kemudian tahun 1910,
kurkumin didapatkan berbentuk kristal dan bisa dilarutkan tahun 1913. Kurkumin
tidak dapat larut dalam air, tetapi larut dalam etanol dan aseton (Joe dkk.,
2004; Chattopadhyay dkk., 2004; Araujo dan Leon, 2001). Sedangkan menurut Kiso
(1985) kurkumin merupakan senyawa yang sedikit pahit, larut dalam aseton,
alkohol, asam asetat glasial dan alkali hidroksida, serta tidak larut dalam air
dan dietileter.
Kandungan kunyit berupa zat kurkumin 10 %, Demetoksikurkumin 1-5 %
Bisdemetoksikurkumin, sisanya minyak atsiri atau volatil oil (Keton
sesquiterpen, turmeron, tumeon 60%, Zingiberen 25%, felandren, sabinen, borneol
dan sineil), lemak 1-3%, karbohidrat 3%, protein 30%, pati 8%, vitamin C
45-55%, dan garam-garam Mineral (Zat besi, fosfor, dan kalsium) (Sharma R.A,
A.J. Gescher, W.P. Steward, 2005).
2.1.3
Pemisahan Senyawa
Aktif Rimpang Kunyit
2.1.3.1 Ekstraksi
Senyawa Aktif
Salah satu cara pengambilan
kurkumin dari rimpangnya adalah dengan cara ekstraksi. Ekstraksi merupakan
salah satu metode pemisahan berdasarkan perbedaan kelarutan. Secara umum
ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan dan isolasi dari zat
padat atau zat cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut
dalam pelarut (solvent), sedangkan fraksi padat lainnya tidak dapat larut.
Proses tersebut akan menjadi sempurna jika solut dipisahkan dari pelarutnya,
misalnya dengan cara distilasi/penguapan (Wahyuni, 2004).
Menurut JECFA
spesifikasi ilmiah untuk kurkumin ( FNP 52 tambahan. 9, 2001), beberapa pelarut
berikut yang dipertimbangkan sesuai adalah:
Isopropanol Pada
proses pabrikasi kurkumin, isopropyl alkohol digunakan sebagai proses bantuan
untuk pemurnian kurkumin.
Etil asetat Dengan
suatu pembatasan tempat pada penggunaan pelarut yang diklorinasi, seperti
dikloroetana, ditemukan bahwa etil asetat, pantas menggantikan kualitas produk
dan secara komersial dapat menggiatkan hasil
Aseton Bahan
pelarut ini digunakan sebagai pelarut pada proses pabrikasi kurkumin
Gas karbondioksida Sekarang
ini tidak digunakan pada produksi komersial. Bagaimanapun, ini terdaftar pada
petunjuk EC 95/45/Ec dan mempunyai potensi sebagai pengganti untuk pelarut
terklorinasi.
Metanol Bahan
pelarut ini digunakan secara umum pada memproses bantuan untuk pemurnian.
Ethanol Bahan
pelarut ini digunakan dengan hemat sebab curcumin dengan sepenuhnya dapat larut
pada etanol.
Gambar 2.1.3 Ekstraktor Soxhlet
Ekstraksi
padat cair digunakan untuk memisahkan analit yang terdapat pada padatan
menggunakan pelarut organik. Padatan yang akan di ekstrak dilembutkan terlebih
dahulu, dapat dengan cara ditumbuk atau dapat juga di iris-iris menjadi bagian
yang tipis-tipis. Kemudian peralatan ekstraksi dirangkai dengan menggunakan
pendingin air. Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut organik sampai
semua analit terekstrak ( Khamidinal, 2009).
Pada
ekstraksi soxhlet, pelarut dipanaskan dalam labu didih sehingga menghasilkan
uap. Uap tersebut kemudian masuk ke kondensor melalui pipa kecil dan keluar
dalam fase cair. Kemudian pelarut masuk ke dalam selongsong berisi padatan.
Pelarut akan membasahi sampel dan tertahan dialam selongsong sampai tinggi
pelarut dalam pipa sifone sama dengan tinggi pelarut di selongsong. Kemudian
pelarut seluruhnya akan menggerojok masuk kembali ke dalam labu didih dan
begitu seterusnya.
Penarikan
komponen kimia yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia ditempatkan dalam
klonsong yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan penyari
dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan dikondensasikan oleh
kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang jatuh ke dalam
klonsong menyari zat aktif di dalam simplisia dan jika cairan penyari telah
mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat
melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi. Ekstraksi sempurna ditandai bila
cairan di sifon tidak berwarna, tidak tampak noda jika di KLT, atau sirkulasi
telah mencapai 20-25 kali. Ekstrak yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.
Ratna (2009) melakukan
ekstraksi kunyit menggunakan ekstraktor Soxhlet. Hasil penyarian 300 gram
serbuk simplisisa rimpang kunyit dengan menggunakan pelarut etanol 96%
diperoleh ekstrak kental yang telah diuapkan dengan vacuum evaporator dan di freeze
dryer sebanyak 106,34 gram (rendemen 35,44%).
BAB
III
METODE KERJA
METODE KERJA
3.1
Bahan dan Alat
3.1.1
Bahan
Adapun
bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kunyit
(Curcuma domestica Val.), toluena, etanol 96%, kloroform dan kertas saring.
3.1.2
Alat
Adapun
alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah, ekstraktor Soxhlet, gelas
beker, kondensor, labu dasar bulat, dan gelas ukur
3.2 Tahapan Penelitian
1.
Preparasi sampel
2.
Ekstraksi soxhlet kunyit
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1
Preparasi Sampel
Kunyit
dicuci dengan air sampai bersih, ditiriskan lalu
dipotong tipis kecil-kecil. Potongan kunyit lalu dimasukkan dalam timbel yang
terbuat dari kertas saring. Timbel yang berisi kunyit kemudian ditimbang dan
dimasukkan dalam ekstraktor Soxhlet. Labu alas bulat pada ekstraktor lalu diisi
dengan etanol 96% sampai 
volume labu.
Ekstraktor Soxhlet lalu dirangkai dan dilakukan proses ekstraksi hingga 5-6
kali sirkulasi. Ekstrak yang diperoleh diuapkan pelarutnya dengan rotary
evaporator hingga volume ekstrak sekitar 15 mL.
volume labu.
Ekstraktor Soxhlet lalu dirangkai dan dilakukan proses ekstraksi hingga 5-6
kali sirkulasi. Ekstrak yang diperoleh diuapkan pelarutnya dengan rotary
evaporator hingga volume ekstrak sekitar 15 mL.
BAB IV
PEMBAHASAN
Pada praktikum
isolasi kurkumin dan derivatnya dari kunyit. Kunyit merupakan tanaman obat
berupa semak dan bersifat tahunan (perenial) yang tersebar di seluruh daerah
tropis. Kata Curcuma berasal dari bahasa Arab Kurkum dan Yunani Karkom. Kunyit
(curcuma domestic) termasuk salah satu rempah yang telah luas penggunaannya di
masyarakat sebagai bumbu masakan dan bahan obat tradisional. Dalam rimpang
kunyit kering mengandung kurkuminoid sekitar 10% yang terdiri dari kurkumin
(1-5%) dan sisanya dimetoksi kurkumin dan bis-metoksi kurkumin. Disamping itu
juga mengandung minyak atsiri (1-3%), lemak (3%), karbohidrat (30%), protein
(8%), pati (45-55%) dan sisanya terdiri dari vitamin C, garam-garam mineral
seperti zat besi, fosfor dan kalsium.
Kurkumin
meruakan senyawa aktif golongan polifenol yang ditemukan pada kunyit. Kurkumin
dapat memiliki dua bentuk tautomer yaitu keton dan enol. Struktur keton lebih
dominan dalam bentuk padat, sedangkan struktur enol ditemukan dalam bentuk
cair. Kurkumin dikenal karena sifat antitumor dan antioksidan yang dimilikinya,
berikut struktur dari kurkumin :
4.1 Isolasi
Kurkumin dari kunyit
Pada
persiapan sampel ini, Kunyit dicuci sampai bersih dengan air untuk membersihkan
kotoran yang menempel pada kunyit. Selain dicuci kunyit juga dikupas kulitnya
untuk menghilangkan kotoran-kotoran pada kunyit agar tidak mengganggu selama
isolasi. Kunyit yang sudah dikupas kemudian diiris tipis-tipis untuk
memperbesar permukaan kunyit sehingga mempermudah proses pengeringan dan
ekstraksi. Pengeringkan kunyit menggunakan oven bertujuan mengurangi kadar air
dalam kunyit. Proses pengeringan ini dilakukan selama satu jam atau sampai
kunyit tersebut kering. Setelah dioven kemudian kunyit ditimbang, pada
penimbangan tersebut kita ketahui bahwa berat kunyit kering sebesar 19,526
gram.
Isolasi ekstrak kunyit dilakukan proses
ekstraksi soxhlet yaitu mengekstrak
senyawa kurkumin dan turunannya dalam sampel kunyit kering, kemudian
dibungkus dengan kertas saring dan ditempatkan dalam timbel dengan sedemikian
rupa, kemudian dirangkai peralatan
ekstraksi soxhlet, selanjutnya cairan etanol yang berada dalam labu alas bulat
ditambahkan batu didih dan dipanaskan dengan suhu 60˚C sehingga etanol dapat menguap.
Menggunakan suhu 60˚C karena titik didih etanol ialah 61,1˚C. Pada waktu etanol
menguap, maka akan terjadi kondensasi antara uap etanol dengan udara dingin
dari kondensor sehingga uap etanol akan menjadi molekul-molekul cairan yang
jatuh kedalam timbel bercampur dengan sampel kunyit dan bereaksi. Jika etanol
telah mencapai permukaan sifone, seluruh cairan etanol akan turun kembali ke
labu alas bulat melalui pipa penghubung, hal inilah yang dinamakan proses
sirkulasi. Senjutnya etanol akan menguap kembali dan terjadi kondensi sehingga
terjadi sirkulasi kembali, begitu juag seterusnya. Ekstraksi sempurna ditandai
apabila cairan disifone tidak berwarna. Proses ekstraksi ini dilakukan sebanyak
8 kali sirkulasi, semakin banyak sirkulasi maka semakin banyak pula ekstrak
yang diperoleh.
Ekstraksi
ini menggunakan pelarut etanol 96% yang bersifat polar karena kurkumin yang
akan diisolasi bersifat nonpolar, sehingga senyawa yang polar akan larut dalam
etanol sedangkan senyawa lain tidak larut dalam etanol tersebut. Setelah 8 kali
sirkulasi dimungkinkan senyawa yang akan diekstrak yaitu kurkumin dan
derivatnya sudah terekstrak sempurna dalam pelarut etanol. Ekstrak dalam labu
alas bulat hasil dari proses ekstraksi ini masih bercampur dengan etanol
(pelarut) oleh karena itu untuk mendapatkan ekstraknya saja, maka pelarut harus
diuapkan. Penguapan pelarut ini bisa dilakukan menggunakan rotary evaporator.
Prinsip
kerja dari rotary evaporator ini adalah pemanasan dengan suhu tertentu sehingga
pelarut etanol dapat menguap. Rotary evaporator ini dihubungkan dengan vacuum
pump mengakibatkan pelarut etanol mampu menguap di bawah titik didih 60˚C,
sehingga senyawa yang akan dipisahkan dari pelarutnya tidak rusak oleh suhu
yang tinggi. Pelarut etanol yang menguap menuju kondensor, dengan udara dingin
dari kondensor maka terjadi kondensasi uap antara uap etanol dengan suhu dingin
dari kondensor, destilasi etanol menuju labu destilat sehingga senyawa kurkumin
dan derivatnya dalam pelarut etanol dapat terpisah. Saat dilakukan rotary,
ekstrak yang semula berwarna merah bata menjadi pudar warnanya. Dari proses
pemisahan ekstrak kurkumin dari pelarutnya ini didapatkan ekstrak kurkumin yang
berwarna orange pekat, sedangkan filtrat etanol bening.
Untuk
memaksimalkan penguapan pelarut agar ekstrak pekat maka ekstrak didiamkan dalam
desikator. Sebelum desikator digunakan perlu diperhatikan kondisi adsorben
silika pada desikator tersebut. Ketika warna adsorben menjadi pink, maka
adsorben tersebut mengandung banyak air sehingga tidak efektif untuk menyerap
air dalam ekstrak. Untuk itu silika perlu dipanaskan dalam oven pada suhu 100°C
untuk menghilangkan air yang sudah diserap silika, setelah adsorben silika
berwarna biru menandakan air yang diserap silika sudah menguap sehingga bisa
dipakai lagi untuk menyerap air dari ekstrak. Dari tahapan persiapan sampel ini
kita memperoleh ekstrak kurkumin pekat dari tanaman kunyit.
Adapun
mekanisme yang terjadi dalam praktikum isolasi kurkumin dan derivatnya dari
kunyit adalah sebagai berikut :
Dimana O pada etanol menyerang H alfa pada kurkumin yang terletak antara
gugus keton, selanjutnya C yang ditinggal H menjadi karbanion, karbanion itu
memberikan muatannya kepada ikatan yang ada disampingnya sehingga ikatan
rangkap pada O memberikan ikatannya pada O sehingga muatan O menjadi negatif,
selanjutnya O yang karbanion tersebut menyerang H pada etanol yang kelebihan H
(karbokation) sehingga O yang karbanion tadi mengikat H menjadi OH, H pada OH
yang dihasilkan tadi menjadi tarik menarik antara O yang ada disebelahnya
sehingga namanya enol-.sedangkan keto- merupakan struktur awal dari kurkumin
yang mana kurkumin itu mengandung gugus keton.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kunyit
mengandung senyawa kurkuminoid, yang terdiri dari kurkumin, demetoksi kurkumin
dan bisdemetoksikurkumin. Adapun rumus
stukturnya sebagai berikut:
Kurkumin
dapat diisolasi dari kunyit dengan menggunakan metode ekstraksi soxhlet,
kemudian dilakukan pemisahan ekstrak dari pelarutnya dengan cara dirotary
evaporator sehingga didapatkan ekstrak pekat dari kunyit.
DAFTAR PUSTAKA
Asghari G.A. Mostajeran and M.
Shebli, 2009, Curcuminoid and essential
oil components of turmeric at different stages of growth cultivated in, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences,
Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, IR.Iran.
Brian. 1993. Vogel Text Book Of Practical Organic
Chemistry 5th Edition. London: Longman Group VR
Brown, H.K. 1995. Organic Chemistry. Saunder College
Publishing. Philadelphia, New York
Devy, N.U. 2011. Ekstraksi (Online),
(http://www.majarimagazine.com, diakses 6 April 2011)
Khamdinal. 2009. Teknik Laboratorium Kimia.
Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Mulyono. 2008. Kamus Kimia. Jakarta: Bumi Aksara.
Rahayu, Hertik DI. 2010. Pengaruh
Pelarut yang Digunakan Terhadap Optimasi Ekstraksi Kurkumin Pada Kunyit
(Curcuma domestica Vahl.)
Rohman, Abdul dan Ibnu Gholib G. 2006. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Trully, M.S.P dan Kris H.T. 2006. Pengaruh Penambahan Asam Terhadap Aktivitas Antioksidan Kurkumin.
BSS_194_1
Wahyuni, dkk. 2004. Ekstraksi
Kurkumin dari Kunyit. Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses
2004 ISSN : 1411-4216
Tidak ada komentar:
Posting Komentar