Geraniol

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI GERANIOL DARI MINYAK DAUN SEREH

 (Cymbopogen winterianus jowwit)

.

Struktur Geraniol :

 

Nama IUPAC        : 3,7-Dimethylocta-2 ,6-dien-1-ol

                                          Rumus Molekul : C₁₀H₁₈O.

Sejarah perkembangan minyak daun sereh

 Di Indonesia secara umum tanaman sereh dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu: sereh Lemon atau sereh bumbu (Cymbopogon citratus) dan sereh Wangi

atau sereh sitronella (Cymbopogon nardus). Umumnya kita tidak membedakan nama sereh wangi dan sereh Lemon, meskipun kedua jenis ini mudah dibedakan. (Harris, 1987).

Komposisi kimia minyak sereh wangi

Komposisi kimia minyak sereh wangi cukup kompleks namun komponen yang terpenting adalah sitronellal dan geraniol, kedua komponen tersebut menentukan intensitas bau, harum dan nilai harga minyak sereh wangi.komponen utama minyak sereh wangi adalah geraniol, sitronellal dan sitronellol.  Minyak atsiri adalah zat cair yang mudah menguap bercampur dengan persenyawaan padat, yang berbeda dalam hal komposisi dan titik cairnya larut dalam pelarut organic dan tidak larut dalam pelarut air. Penyulingan adalah proses pemisahan komponen yang berupa cairan atau padatan dari 2 macam campuran atau lebih berdasarkan perbedaan titik uapnya dan proses ini dilakukan terhadap minyak atsiri yang tidak larut dalam air minyak sereh wangi.

 Minyak sereh dapat dihasilkan dengan proses destilasi atau penyulingan dengan beberapa jam, selain itu minyak sereh dapat dihasilkan dengan proses destilasi.

Minyak sereh dapat diisolasi dari  daun sereh wangi menggunakan metode destilasi uap. Destilat minyak sereh diekstraksi dengan eter untuk memisahkannya dari air. Untuk meningkatkan kandungan geraniolnya, minyak sereh dihidrolisis dengan larutan NaOH dalam etanol selama 1 jam untuk menghidrolisis geranil asetat menjadi geraniol. Identifikasi senyawa geraniol dilakukan dengan menggunakan kromatografi gas-spektrometri massa (GC-MS). Daun sereh wangi seberat 10 kg menghasilkan minyak sereh sebanyak 42,5 mL (0,373%) dengan warna kuning bening mengkilat bau khas sereh dan memiliki indeks bias sebesar 1,4755. Data kromatogram GC minyak sereh menunjukkan kandungan geraniol sebanyak 65,34%. Pengkayaan geraniol  menggunakan larutan NaOH dalam etanol mengakibatkan terjadinya  reaksi hidrolisis geranil asetat menjadi geraniol yang meningkatkan kandungan geraniol menjadi 81,96%.

febri sitra ardila

MID SEMESTER KIMIA BAHAN ALAM

Ujian Mid Semester
Matakuliah                   :Kimia ahan Alam
Kredit                  : 2 SKS
Dosen                   : Dr. Syamsurizal, M.Si
Hari/Tanggal       :Sabtu, 24 november 2012
Waktu                  : 15.30 sd 09.00 pagi ( tanggal 26 november 2012 )
Jawaban anda di posting diblog masing – masing. Ujian ini open book. Bilamana ditemukan anda mencontek jawaban teman anda maka anda dipastikan GAGAL dari mata kuliah ini.

1.Kemukakan gagasan anda bagaimana cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi ( tidak aktif ) dapat dibuat menjadi senyawa suatu organisme hidup (tumbuhan, hewan, sel) berupa metabolit primer dan unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi. Berikan dengan contoh.

Jawab:
            pengertian dari senyawa bahan alam sendiri adalah hasil metabolisme sekunder.istilah bahan alam yakni senyawa kimia yang berkaitan dengan metabolit sekunder saja seperti alkaloid, terpenoid, dsb

Menurut pendapat saya cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak berpotensi (tidak aktif ) menjadi senyawa yang lebih aktif, yaitu dilakukan dengan cara ekstraksi bahan alam atau isolasi . dengan menggunakan pelarut yang sesuai . ekstraksi dilakukan agar ekstrak hanya mengandung bahan aktif yang terkandung di dalam simplisia atau bahan alam sehingga perlu dipilih cairan penyari yang paling optimal yang mampu menarik senyawa menjadi lebih aktif .

 Bahan yang diekstraksi bisa berupa bahan segar maupun bahan kering. Untuk bahan kering harus dikecilkan dahulu ukuran partikelnya (diserbuk).

Syarat pelarut yang digunakan

• Selektif
• Stabil secara fisik dan kimia
• Ekonomis
• Keamanan
• Ramah lingkungan

Cairan pelarut dalam pembuatan ekstrak adalah pelarut yang optimal untuk senyawa kandungan berkhasiat atau yang aktif, dengan demikian senyawa tersebut dapat terpisahkan dari bahan dan dari senyawa kandungan lainnya. Ekstrak hanya mengandung sebagian besar senyawa kandungan yang diinginkan.

Metode Ekstraksi
Ada beberapa metode ekstraksi simplisia bahan alam, antara lain dengan cara maserasi, infundasi, digesti, perkolasi dan soxletasi.

Proses ekstraksi senyawa bahan alam dalam suatu simplisia yaitu tahap  pertama pelarut yang digunakan dalam proses ini, akan masuk ke  dinding dan rongga sel yang mengandung zat aktif, selanjutnya  zat aktif akan larut dalam pelarut,sehingga larutan akan berdifusi keluar sel sampai kosentrasi keseimbangan larutan di dapatkan.

Contoh :

 Banyak senyawa kimia aktif yang sangat efektif telah diisolasi dan dielusidasi struktur kimianya seperti azadirachtin dari tumbuhan Nimba (Azadirachta indica), piretrin dari bunga Krisan (Chrysanthemum cinerarifolium), senyawa rotenon dari Akar tuba (Derris elliptica) yang semuanya digunakan sebagai pestisida. Sedangkan senyawa kimia taksol dari tumbuhan Taxus brevifolia untuk obat kanker, artemisin dari Artemisia annua dan kuinin dari tumbuhan Kina (Chinchona sp.) yang digunakan untuk obat penyakit malaria.

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

Jawab:

Dengan majunya teknologi dan canggihnya ilmu kedokteran  maka semakin banyak pula jenis obat yang dapat ditemukan,ada yang dapat dikonsumsi dengan dosis tinggi sampai disis rendah. Obat-obatn ini banyak mengandung zat kimia yang jika dikonsumsi dalm jangka panjang dapat beresiko negatif bahkan dapat menyebabkan timbulnya penyakit baru

Dengan begitu banyak orang mencari alternative lain yaitu dengan obt alami salah satu contohnya,yang tanaman disebut tanaman herbal. Yang efeknya tidak ada dan mudah untuk didapatkan juga harganya murah dan kadang berada disekitar kita.  Tumbuhan yang dapat digolongkan sebagai obat adalah yang mengandung senyawa metabolit sekunder, (alkaloid, flavonoid, saponin, terpenoid, dan steroid), sehingga banyak para peneliti menisolasi dan mensintesis tumbuhan di laboratorium  untuk memperoleh suatu senyawa metebolit sekunder yang sangat bermanfaat sebagai obat untuk kesehatan. Seperti isolasi tanaman mengkudu yang mengandung suatu senyawa terpenoid yang bermanfaat sebagai zat anti kanker.

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, alkaloid, Flavonoid, dan Steroid.

Jawab:
pelarut yang umum digunakan dalam proses isolasi dan purifikasi  biasanya adalah pelarut organik yang bersifat non polar maupun polar. biasa yang di gunakan adalah toluen, kloroform, heksana, heptana, dll. tergantung kepolaran senyawa yang ingin kita isolasi atu purifikasi .yang harus diperhatikan dalam pemilihan
pelarut untuk proses ini biasanya adalah tingkat kepolarannya, dimana sesuai dengan senyawa yang akan kita uji, terus tingkat toksitisitasnya,

 sifat-sifat pelarut yang baik :

1.     Kestabilan kimia dan panas

Pelarut yang dipilih harus stabil pada kondisi operasi ekstraksi dan proses hilir.

2.     Kecocokan dengan solut

Pelarut tidak boleh bereaksi dengan senyawa yang terlarut.

3.     Viskositas

Jika viskositas pelarut yang rendah maka koefisien difusi akan meningkat sehingga laju ekstraksi pun juga meningkat.

4.     Recoveri pelarut

Guna meningkatkan nilai ekonomis proses, pelarut perlu direcoveri sehingga dapat digunakan kembali. Pelarut yang mempunyai titik didih rendah, lebih ekonomis untuk direkoveri dan digunakan kembali.

5.     Tidak mudah terbakar

Untuk kepentingan safety, perlu memilih pelarut yang tidak mudah terbakar

6.     Tidak beracun

Pilih pelarut yang tidak beracun untuk keamanan produk dan keamanan bagi pekerja.

7.     Murah dan mudah diperoleh

Pilih pelarut yang harganya murah dan mudah diperoleh.

Karena tidak ada pelarut yang sesuai dengan semua persyaratan tersebut, maka untuk setiap proses isolasi dan purifikasi  harus dicari jenis pelarut yang paling sesuai dengan kebutuhan.

Contoh pelarut :

1. senyawa Alkaloid menggunakan pelarut methanol,  yang mengandung asam asetat
2. Senyawa steroid menggunakan pelarut non polar, asam sulfat, dan metanol
3. semyawa terpenoid menggunakan pelarut methanol, n heksana
4. senyawa flavonoid  menggunakan pelarut etanol dan aseton

4.    Jelaskan dasar titik tolak penentuan struktur suatu senyawa organik. Bila senyawa bahan alam tersebuat adalah kafein misalnya. Kemukakan gagasan anda hal – hal pokok apa saja yang di perlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan.

Jawab:                

penentuan struktur senyawa organik didasarkan atas perbandingan dengan senyawa yang strukturnya telah diketahui. Bila semua sifat fisik dan kimia senyawa identik dengan senyawa yang telah dideskripsikan di literatur, dapat disimpulkan bahwa senyawa yang sedang dipelajari identik dengan snyawa yang strukturnya telah diketahui. Kriteria ini masih diadopsi hingga kini walaupun perbandingan yang dilakukan mungkin berbeda.                 
     Kafein adalah suatu senyawa alkaloid yang merupakan suatu senyawa organic heterosiklik aromatic, yang terdiri dari cincin yang brdampingan yaitu cincin pirimidin dan imidazola,kafein merupakan salah satu dari dua grup basa nitrogen.   Biasa nya kafein terdapat dalam teh dan biji kopi.

 struktur kafein.   Nama IUPAC 1,3,7-trimetil- 1H-purina- 2,6(3H,7H)-dion

http://chemistry.about.com/od/factsstructures/ig/Chemical-Structures---C/Caffeine-Chemical-Structure.htm

Struktur kafein bias ditentukan dengan :
Spektroskopi IR Dalam Penentuan Struktur Molekul Organik

     Spektrofotometri inframerah lebih banyak digunakan untuk identifikasi suatu senyawa melalui gugus fungsinya. Untuk keperluan elusidasi struktur, daerah dengan bilangan gelombang 1400 – 4000 cm^-1 yang berada dibagian kiri spektrum IR, merupakan daerah yang khusus berguna untuk identifikasi gugus-gugus fungsional, yang merupakan absorbsi dari vibrasi ulur. Selanjutnya daerah yang berada disebelah kanan bilangan  gelombang 1400 cm^-1 sering kali sangat rumit karena pada daerah ini terjadi absorbsi dari vibrasi ulur dan vibrasi tekuk, namun setiap senyawa organik memiliki absorbsi yang kharakteristik pada daerah ini. Oleh karena itu bagian spektrum  ini disebut daerah sidikjari (fingerprint region). Saat ini ada dua macam instrumen yaitu spektroskopi IR dan FTIR (Furier Transformation Infra Red). FTIR lebih sensitif dan akurat misalkan dapat membedakan bentuk cis dan trans, ikatan rangkap terkonyugasi dan terisolasi dan lain-lain yang dalam spektrofotometer IR tidak dapat dibedakan.

Daerah Gugus Fungsi dan Sidik Jari

     Selanjutnya juga dapat diketahui daerah-daerah vibrasi dari masing-masing ikatan yang dimiliki oleh senyawa organik dapat dilihat pada Gambar. dibawah ini.

     Dalam menginterpretasi suatu spektrum IR senyawa hasil isolasi/sintesis, fokus perhatian dipusatkan kepada gugus fungsional utama seperti karbonil (C=O), hidroksil (O-H), nitril (C-N) dan lain-lain. Serapan C-C tunggal dan C-H sp³ tidak perlu terlalu dipusingkan karena hampir semua senyawa organik mempunyai serapan pada daerah tersebut.

TERPENOID

Mengkudu (Morinda citrifolia)

     

 Secara tradisional, masyarakat menggunakan buah mengkudu sebagai  bahan obat-obatan. Konon khasiatnya adalah memperlancar sirkulasi darah, menghangatkan badan, menurunkan tekanan darah tinggi, menambah vitalitas, memperbaiki pencernaan, menghilangkan pegel-linu dan masuk angin.

Senyawa-senyawa Terpenoid

Senyawa terpenoid adalah senyawa hidrokarbon isometrik yang juga terdapat pada lemak/minyak esensial (essential oils), yaitu sejenis lemak yang sangat penting bagi tubuh. Zat-zat terpen membantu tubuh dalam proses sintesa organik dan pemulihan sel-sel tubuh.

Zat Anti-bakteri

Acubin, L. asperuloside, alizarin dan beberapa zat antraquinon telah terbukti sebagai zat anti bakteri. Zat¬-zat yang terdapat di dalam buah mengkudu telah terbukti menunjukkan kekuatan melawan golongan bakteri infeksi:Pseudonzonas aeruginosa, Proteus morganii, Staphylo¬coccus aureus, Bacillus subtilis dan Escherichia coli.

Pengujian selanjutnya menunjukkan bahwa kegiatan zat anti-bakteri dalambuah mengkudu dapat mengontrol dua golongan bakteri yang mematikan (pathogen), yaitu: Salmonella dan Shigella. Penemuan zat-zat anti bakteri dalam sari buah mengkudu mendukung kegunaannya untuk merawat penyakit infeksi kulit, pilek, demam dan berbagai masalah kesehatan yang disebabkan oleh bakteri.

Zat Anti kanker

Terpenoid dalam mengkudu mencegah pembelahan sel ganas dan juga menginduksi apoptosis. Salah satu terpenoidnya, limonen, terbukti efektif untuk mengatasi kanker payudara, kanker liver, kanker paru, dan juga leukemia. Terpenoid yang lain, betakaroten, membantu merangsang kelenjar thymus untuk memproduksi lebih banyak sel Limfosit T yang dapat langsung menghancurkan sel kanker. Sedang asam ursolat yang juga golongan triterpenoid dapat mencegah pertumbuhan sel abnormal (kanker) sekaligus menyuruh sel abnormal yang sudah ada untuk bunuh diri (apoptosis). 

Isolasi
Ekstraksi

Pembuatan ekstrak daun, ekstrak buah dan ekstrak kulit batang dilakukan secara ekstraksi sinambung memakai alat Soxhlet dengan menggunakan beberapa pelarut yang kepolarannya makin meningkat, yaitu berturut-turut eter minyak tanah, kloroform dan etanol 95%. Ekstrak yang diperoleh kemudian diuapkan pada tekanan rendah dan suhu dibawah 60oC dengan penguap putar hingga kental.

Pemeriksaan Ekstrak

Pemeriksaan ekstrak yang diperoleh dilakukan dengan KLT dan kromatografi kertas. Pada KLT digunakan fase diam silika gel 60 pralapis dan fase gerak dipilih beerapa sistem pengembang yang pemisahan dan bercak yang baik. Untuk kromatografi kertas digunakan kertas Whatman No.1 dan fase gerak yang sesuai. Penampak bercak yang digunakan adalah cahaya ultraviolet, asam sulfat 10% yang dipanaskan 100o selama 10 menit dan kalium hidroksida 10% dalam metanol.

Isolasi

Isolasi kandungan kimia ekstrak dilakukan dengan ekstraksi cair-cair, kromatografi lapis tipis preparatif dan kromatografi kertas preparatif.

Ekstraksi dengan pelarut eter minyak tanah dimaksudkan untuk menarik lemak, sehingga mempermudah isolasi berikutnya senyawa lain dari ekstrak.

Isolasi senyawa dari ekstrak kloroform dan etanol dilakukan berdasarkan hasil karakterisasi ekstrak dengan kromatografi lapis tipis dan kromatografi kertas. Dari kromatogram dapat diperkirakan kepolaran jumlah komponen dan kadar senyawa yang terdapat dalam ekstrak.

Dari ekstrak klorofom dan ekstrak etanol kulit akar, senyawa diisolasi langsung dengan KLT preparatif. Ekstrak kloroform daun, buah dan ekstrak etanol buah lebih banyak mengandung pengotor dalam hal ini klorofil, karena itu sebelumnya dilakukan isolasi dilakukan pemisahan lebih dahulu dengan ekstraksi cair-cair.

Pemurnian senyawa yang diperoleh dilakukan dengan KLT preparatif, kromatografi kertas dan rekristalisasi.