Pertemuan 3 : “ Terpenoid ”

KIMIA BAHAN ALAM

Pertemuan 3 : “ Terpenoid ”

A.    Asal Usul Terpenoid

   Terpenoid (atau isoprenoid), subkelas dari prenyllipids (terpenes, prenylquinones, dan sterol), mewakili kelompok tertua produk molekul kecil yang disintesis oleh tanaman dan mungkin kelompok produk alami yang paling luas.

Terpenoid dapat digambarkan sebagai terpen yang dimodifikasi, di mana kelompok metil dipindahkan atau dihilangkan, atau atom oksigen ditambahkan. Terbalik, beberapa penulis menggunakan istilah "terpenes" lebih luas, untuk memasukkan terpenoid.

   Terpenoid merupakan derivat dehidrogenasi dan oksigenasi dari senyawa terpen. Terpen merupakan golongan hidrokarbon yang dihasilkan oleh tumbuhan dan sebagian kelompok hewan. Rumus molekul terpen adalah (C5H8) n. Terpenoid disebut juga dengan isoprenoid. Hal ini karena karbonat sama seperti senyawa isopren. Struktur jaringan yang digunakan untuk penggabungan dari unit isoprena, dapat berupa rantai terbuka atau siklik, dapat menjadi ikatan rangkap, gugus hidroksil, karbonil atau gugus fungsi lainnya.

    Para ahli kimia yang melakukan sintesa terpenoid in vivo dalam organisme jaringan. Hipotesa ini didukung oleh penemuan bahwa (+) atau (-) limonene dan (+) - limonene (disebut juga dipenten) pada pirolisa dapat menghasilkan isoprena. Begitu pula dua unit isoprena pada pemanasan dapat menghasilkan dipenten melalui reakasi Diels-Alder.

Monoterpen .

   Masing-masing golongan terpenoid itu penting, baik dalam pertumbuhan dan budidaya maupun pada ekologi tumbuhan. Terpenoid merupakan unit isoprena (C5H8). Terpenoid merupakan senyawa yang berasal dari enam satuan isoprena dan secara biosintesis dari hidrokarbon C30 siklik yaitu skualena. Senyawa ini berstruktur siklik yang nisbi rumit, kebanyakan berupa alkohol, aldehid atau atom karboksilat. Mereka adalah zat-zat berwarna, bentuk kristal, aroma bertitik leleh tinggi dan aktif optik yang secara khusus dicirikan oleh tak ada kereaktifan kimianya.

B.     Struktur Molekul

     Reaksi siklisasi terpenoid adalah reaksi paling kompleks yang ditemukan di alam, di mana rata-rata lebih dari separuh atom karbon substrat mengalami perubahan dalam ikatan, hibridisasi, dan stereokimia selama siklus kaskade multistep. Selain itu, karena terpenoid siklik biasanya tidak dapat dihasilkan dari prekursor linier dalam ketiadaan enzim, peningkatan tingkat katalitik dari siklase terpenoid selama tingkat tak terkatalisis adalah besar tak terukur.

Dari gabungan sebagian besar terpenoid mengandung atom karbon yang merupakan kelipatan lima. Penyelidikan selanjutnya menunjukkan pula bahwa sebagian besar terpenoid memiliki karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C5 yang disebut unit isopren. Unit C5 ini dinamakan sebagai sebab karbonnya seperti senyawa isopren.

  

 

C.    Skrining Fitokimia/reaksi pengenalan terpenoid

  Identifikasi senyawa terpenoid dengan skrining fitokimia adalah dengan mereaksikan terpenoid dengan reagen Liebermann-Burchard (asam asetat anh dan asam sulfat P) yang positif menghasilkan warna merah.

Ekstraksi senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu: melalui sokletasi dan maserasi.

·         Sekletasi

    Lakukan dengan melakukan disokletasi pada serbuk kering yang akan dibatalkan dengan 5L n-hexana. Ekstrak n-hexana dipekatkanlalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diujifitokimia dan uji aktifitas bakteri.

·         Teknik maserasi menggunakan pelarut metanol.

    Ekstrak metanol dipekatkan kemudian dihidriolisis dalam 100 mL HCl4M.hasil hidrolisis diekstraksi dengan 5 x 50 mL n-heksana. Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksanadikentalkan lalutes fitokimia dan uji aktivitas bakteri.

 Uji aktivitas bakteri dilakukan dengan pembiakan bakteri dengan menggunakan jarum yang digunakan secara bersamaan. Lalu masukkan ke dalam tabung yang berisi 2mL Muller-Hinton broth kemudian diinkubasi bakteri homogen selama 24 jam pada suhu 35 ° C. suspensi baketri homogeny yang telah diinkubasi siap dioleskan pada permukaan media Muller-Hinton agar secara merata dengan menggunakan lidikapas yang steril. Kemudian tempelkan disk yang berisi sampel, standartetrasiklin dan juga pelarutnya sebagai kontrol. Lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35 ° C. dilakukan tunjukkan daya hambat zat terhadap baketri.

    Uji fitokimia dapat dilakukan dengan menggunakan pereaksi Lieberman-Burchard. Perekasi Lebermann-Burchard merupakan campuran antara asam setatanhidrat dan asam sulfat pekat. Rasanya adalah asam asetat anhidrat adalahuntuk mengatur turunan asetil dari steroid yang akan membentuk turunan asetildidalam kloroform setelah. Alasan penggunaan kloroform adalah karena golongansenyawa ini yang paling baik di dalam pelarut ini dan yang paling prinsip adalah tidak mengandung molekul udara. Jika dalam lingkungan uji terdapat molekul udara makaasam asetat anhidrat akan berubah menjadi asam asetat sebelum reaksi berjalandan turunan asetil tidak akan terbentuk.

       3 reaksi dasar, yaitu:

1.      Pembentukan isoprena aktif dari asam asetat melalui asam mevalonat.

2.      Penggabungan senyawa dan ekor dua satuan isopren akan membentuk mono-, seskui-, di-, sester-, dan poli-terpenoid.

3.      Pengumpulan ekor dan ekor dari unit C15 atau C20 menghasilkan terpenoid atau steroid.

D.    Isolasi dan pemurnian serta penentuan struktur

     Isolasi adalah proses pemisahan komponen-komponen kimia yang membentuk bahan-bahan. isolasi terdiri dari terpisah, pemurnian, konfigurasi dan penetapan.

    Cara ekstraksi dapat dilakukan dengan metode maserasi, sokletasi dan destilasi uap. Dengan metode perkolasi tidak mudah karena sifat terpenoid yang mudah menguap akan menyebabkan zat yang hilang. Dengan metode refluks juga tidak dapat digunakan karena dapat menyebabkan putusnya ikatan rangkap dan struktur kimia terpenoid. Metode infundasi kurang optimal karena pelarut udara kurang bisa menarik terpenoid.

Pelarut yang digunakan untuk proses ekstraksi adalah pelarut organik yang bersifat non-polar seperti eter karena terpenoid merupakan rantai hidrokarbon yang panjang yang bersifat hidrofob.

  Contoh dalam jurnal “Senyawa terpenoid telah diisolasi dari ekstrak metanol batang tanaman Actinodaphne procera Nyampu. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan ini adalah metode ekstraksi maserasi fraksinasi kromatografi lapisering KLT kromatografi cair kolom vakum KCKV dan kromatotron. Identifikasi struktur dilakukan dengan metode spektroskopi ultra violet UV infra merah IR spektroskopi 13C-NMR dan spektroskopi 1H-NMR. Hasil-hasil yang dapat diperoleh dari senyawa X, yaitu triterpenoid pentasiklik yang memiliki dasar Lupan yaitu Lupeol. Uji bioaktifitas yang dilakukan terhadap hasil-hasil analisis toksisitas dengan metode Brine Shrimp Lethality Test BSLT terhadap larva Artemia salina L. dan insektisida terhadap larva instar III Aedes aegypti. Hasil uji toksisitas dengan metode Brine Shrimp Lethality Test BSLT menunjukkan bahwa jumlah ini aktif dengan nilai LC50 sebesar 68,98 ppm. Uji insektisida terhadap senyawa Lupeol menunjukkan bahwa hasil ini aktif dengan LC50 357,03 ppm”

E.     Bioaktivitas

“Isolasi Senyawa Terpenoid Dan Uji Bioaktivitas Antioksidan Dari Tumbuhan Kacang Kayu (Cajanus Cajan (L) Millsp) Dari Pulau Poteran-Madura”

  Radikal bebas adalah molekul atau atom yang tidak stabil karena memiliki satu atau

lebih elektron yang tidak berpasangan. Menyembuhkan diri dari mengambil elektron dari sel tubuh manusia, dapat ditumbuhkan DNA struktur (Deoxyribo Nucleic Acid) Muncul sel-sel mutan. Zat yang dapat menghambat atau mencegah reaksi oksidasi radikal bebas adalah antioksidan. Dalam penelitian ini dilakukan senyawa terpenoid dari tumbuhan kacang kayu (Cajanus cajan (L) Millsp) yang ada di Pulau Poteran-Madura juga menentukan bioaktivitas antioksidannya. Selain itu pada penelitian ini dilakukan uji aktivitas antioksidan, antioksidan dari terpenoid secara komersial menggunakan DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil). Metode kerusakan yang adalah adalah maserasi dengan pelarut metanol yang kemudian difraksinasi. Ekstrak pekat metanol difraksinasi dengan kromatografi cair vakum (KCV) menggunakan eluen metile klorida dan etil asetat yang berdasarkan kepolarannya. Fraksi yang dihasilkan kemudian dimurnikan dengan rekristalisasi menggunakan pelarut etil asetat dan n-heksana. Senyawa murni yang dapat dilakukan uji titik leleh, dan dilakukan uji pendahuluan bioaktivitas antioksidan dengan metode DPPH........Dst

(Jurnal oleh Debora Ariyani, Taslim Ersam

Jurusan Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Kampus ITS keputih, Sukolilo Surabaya 60111)

Permasalahan :

1.      Apa saja yang harus diperhatikan dalam melakukan isolasi pada terpenoid ?

2.      Mengapa terpenoid punya peran penting dalam pertumbuhan suatu tanaman ? 
3.   Apakah bioaktivitas terpenoid dapat diterapkan pada semua tumbuh-tumbuhan ?