UJIAN AKHIR SEMESTER
MATA KULIAH
: KIMIA BAHAN ALAM
SKS
: 2
DOSEN
: Dr. Syamsurizal, M.Si
WAKTU
: 22-29
Desember 2012
PETUNJUK : Ujian ini open
book. Tapi tidak diizinkan mencontek, bilamana ditemukan, maka anda dinyatakan
GAGAL. Jawaban anda diposting di bolg masing-masing.
1.
Jelaskan dalam jalur biosintesis triterpenoid,
identifikasilah faktor-faktor penting yang sangat menentukan dihasilkannya
triterpenoid dalam kuantitas yang banyak. Jelaskan dalam jalur biosintesis triterpenoid, identifikasilah
faktor-faktor penting yang sangat menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam
kuantitas yang banyak.
Jawab :
TRITERPENOID
Triterpenoid
dibiosintesis dari 6 unit isopren, dan tersusun atas C30 asiklik yang merupakan
prekursor dari squalen. Perbedaan
pembentukan cincin (siklisasi) akan
memberikan perbedaan tipe dari terpenoid.
Lebih dari 4000
terpenoid alami telah diisolasi, dan lebih dari 40 kerangka dasar yang
teridentifikasi. Triterpenoid terbagi
atas 2 kelompok besar yaitu tetrasiklik dan pentasiklik.
Pada
biositesis selanjutnya, dapat terjadi pengurangan jumlah atom C menjadi molekul
dengan jumlah atom C kurang dari 30.
Sebagai contoh hádala pembentukan senyawa golongan steroid (C27). Banyak
senyawa golongan triterpenoid bereaksi dengan gula membentuk glikosida. Triterpenoid bebas merupakan komponen
penyusun resin, lateks, dan kutikula dari tanaman.
Triterpenoid yang secara ekologi penting misalnya
cucurbitacins dan quassinoid. Golongan
saponin triterpenoid dapat mengakibatkan melisisnya darah. Kelompok lain dari
triterpenoid hádala phytoecdysones yang digunakan untuk metamorfose pada
serangga.
Contoh Senyawa Quassinoid (triterpenoid)
2.
Jelaskan dalam
penentuan struktur flavonoid, kekhasan signal dan intensitas serapan dengan
menggunakan spektrum IR dan NMR. Berikan dengan contoh sekurang-kurangnya dua
struktur yang berbeda!
Jawab :
SPEKTRUM IR
Analisis
spektrum infra merah menunjukan adanya beberapa gugus fungsi. Pita-pita khas
yang teramati dalam spectrum senyawaan fenol dihasilkan oleh vibrasi ulur O-H
dan ulur C-O. Vibrasi ulur O-H dari F1 terlihat pada pita melebar di
daerah 3550- 3200 cm-1 dengan puncak serapan 3408.52 cm-1. Vibrasi
inimenunjukkan adanya gugus O-H yang membentuk ikatan hidrogen. Serapan
padabilangan gelombang 1167.05 cm-1 menunjukkan adanya gugus CO. Vibrasi
ulur C-O dalam senyawaan fenol menghasilkan pita kuat di daerah 1260-1000
cm-1. Pita-pita khas yang menunjukkan adanya gugus C=O dihasilkan oleh vibrasi
ulu C=O di daerah 1870-1540 cm-1. Spektrum infra merah F1
menunjukkan serapanpita ulur C=O pada 1715.72 cm-1. Serapan pada 1515.73 cm-1
menunjukkan C=Caromatik. Serapan pada bilangan gelombang 2927.36 cm-1
menunjukkan vibrasiulur C-H di dalam gugus C-H alifatik. Berdasarkan hasil
analisis FTIR, bahwa senyawaan ini memiliki gugus fungsi O-H, C=O, C=C
aromatik, C-H alifatik, dan C-O.
SPEKTRUM NMR
Sinyal-sinyal NMR ester asam lemak ini
yang muncul pada daerah C-H alifatik yaitu pada daerah 12305-3. Spektrum massa
untuk puncak dengan waktu retensi 20,377 menit memperlihatkan adanya puncak ion
(M+1) pada m/z 285. Pecahan cincin A dan B pada senyawa flavon menghasilkan A1
m/z 182 dan B1 m/z 102. Hilangnya −CH3 sehingga menghasilkan m/z 167 dari
puncak m/z 182 mengindikasikan adanya pola oksigenasi −CH3 pada senyawa flavon.
Selain itu, muncul puncak dasar m/z 139 yang terbentuk dengan hilangnya molekul
C=O (massa 28) dari puncak m/z 167. Hal ini lebih memperkuat dugaan bahwa
terdapat gugus metoksi pada C8.
3.
Dalam isolasi
alkaloid, pada tahap awal dibutuhkan kondisi asam atau basa. Jelaskan dasar
penggunaan reagen tersebut, dan berikan contohnya sekurang-kurangnya tiga macam
alkaloid.
Jawab:
Isolasi alkaloid
dibutuhkan kondisi asam bertujuan dengan adanya penambahan asam organik maka ekstrak akan
menghasilkan garam atau penambahan asam berguna untuk mengikat alkaloid dengan
garam nya. Penambahan basa berguna untuk membebaskan ikatan garam menjadi
alkaloida yang bebas.
Contohnya :
Isolasi Alkaloid Dari Bunga Dadap Hias (Erythrina crista-galli L.)
Kandungan Kimia
Hasil: Isolat berupa kristal berwarna coklat dengan titik leleh 196,0-198,50C, diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida
Hasil: Isolat berupa kristal berwarna coklat dengan titik leleh 196,0-198,50C, diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida
Isolasi
Penelitian meliputi penyiapan bahan, identifikasi,
karakterisasi simplisia, penapisan fitokimia, pembuatan ekstrak, pemisahan,
pemurnian, dan karakterisasi isolat.
Ekstraksi untuk menarik alkaloid, (1) alkaloid ditarik
dalam bentuk garamnya dengan alkohol dalam suasana asam, dan dipisahkan dalam
bentuk basanya, (2) garam alkaloid diubah dalam bentuk basanya kemudian ditarik
dengan pelarut organik, namun alkaloid kuartener tidak bisa dipindahkan dengan
cara ini. Pengembangan metode ekstraksi dilakukan berdasarkan sifat alkaloid
yang terdapat dalam bentuk basa dan garamnya.
Simplisia diekstrasi secara refluks. Ekstrak
difraksinasi dengan perbedaan kelarutan alkaloid dalam pH tertentu. Pemeriksaan
ekstrak dan fraksi dilakukan secara KLT. Fraksi yang dipilih diisolasi secara
KLT preparatif. Isolat diuji kemurniannya secara KLT dua dimensi. Isolat murni
dikarakterisasi secara spektrofotometri ultraviolet dan inframerah.
Hasil determinasi menunjukkan Erythrina
crista-galli L.Hasil pemeriksaan karakterisasi yaitu kadar abu total
7,02%; kadar abu larut air 3,65%; kadar abu tidak larut asam 1,08%, kadar sari
larut air 4,20%; kadar sari larut etanol 21,25%; kadar air 8,00%, susut
pengeringan 8,25%.Hasil penetapan fitokimia menunjukkan adanya alkaloid,
flavonoid, dan steroid/triterpenoid. Isolat berupa kristal berwarna coklat
dengan titik leleh 196,0-198,50C. Spektra ultraviolet-sinar tampak dan
inframerah menunjukkan bahwa isolat mempunyai ikatan rangkap terkonjugasi,
gugus C-O, C=C, C-N, dan N-oksida. Berdasarkan pustaka alkaloid erythrina
isolat diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida.
Berikuit beberapa contoh senyawa alkaloid diantaranya
triptofan, tiroksin dan caffein ;
4.
Jelaskan
keterkaitan diantara biosintesis, metode isolasi dan penentuan struktur senyawa
bahan alam . Berikan contohnya!
Jawab :
Hubungan ketiganya
yaitu diawali dengan dilakukan biosintesis, maka akan diketahui proses/ reaksi
kimia yang terjadi dalam memperoleh senyawa kimia yang diinginkan. Lalu dilanjutkan
dengan isolasi. Dimana isolasi senyawa kimia dari bahan alam adalah cara
memisahkan senyawa yang bercampur sehingga kita dapat menghasilkan senyawa
tunggal yang murni.
Tumbuhan mengandung
ribuan senyawa yang dikategorikan sebagai metabolit primer dan metabolit
sekunder. Biasanya proses isolasi senyawa dari bahan alami ini mentargetkan
untuk mengisolasi senyawa metabolit sekunder, karena senyawa metabolit sekunder
diyakini dan telah diteliti dapat memberikan manfaat bagi kehidupan manusia.
Antara lain manfaatnya dalam bidang pertanian, kesehatan dan pangan.
Setelah dilakukan
isolasi, dapat ditentukan strukturnya. Sehingga, dari hasil penentuan struktur
dapat dibandingkan dengan struktur senyawa kimia yang dihasilkan pada proses
biosintesis untuk menyesuaikan strukturnya.
Contohnya:
Isolasi Alkaloid Dari
Bunga Dadap Hias (Erythrina crista-galli L.)
Kandungan Kimia
Hasil: Isolat berupa kristal berwarna coklat dengan titik leleh 196,0-198,50C, diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida
Hasil: Isolat berupa kristal berwarna coklat dengan titik leleh 196,0-198,50C, diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida
Isolasi
Penelitian meliputi penyiapan bahan, identifikasi,
karakterisasi simplisia, penapisan fitokimia, pembuatan ekstrak, pemisahan,
pemurnian, dan karakterisasi isolat.
Ekstraksi untuk menarik alkaloid, (1) alkaloid ditarik
dalam bentuk garamnya dengan alkohol dalam suasana asam, dan dipisahkan dalam
bentuk basanya, (2) garam alkaloid diubah dalam bentuk basanya kemudian ditarik
dengan pelarut organik, namun alkaloid kuartener tidak bisa dipindahkan dengan
cara ini. Pengembangan metode ekstraksi dilakukan berdasarkan sifat alkaloid
yang terdapat dalam bentuk basa dan garamnya.
Simplisia diekstrasi secara refluks. Ekstrak
difraksinasi dengan perbedaan kelarutan alkaloid dalam pH tertentu. Pemeriksaan
ekstrak dan fraksi dilakukan secara KLT. Fraksi yang dipilih diisolasi secara
KLT preparatif. Isolat diuji kemurniannya secara KLT dua dimensi. Isolat murni
dikarakterisasi secara spektrofotometri ultraviolet dan inframerah.
Hasil determinasi menunjukkan Erythrina
crista-galli L.Hasil pemeriksaan karakterisasi yaitu kadar abu total
7,02%; kadar abu larut air 3,65%; kadar abu tidak larut asam 1,08%, kadar sari
larut air 4,20%; kadar sari larut etanol 21,25%; kadar air 8,00%, susut
pengeringan 8,25%.Hasil penetapan fitokimia menunjukkan adanya alkaloid,
flavonoid, dan steroid/triterpenoid. Isolat berupa kristal berwarna coklat
dengan titik leleh 196,0-198,50C. Spektra ultraviolet-sinar tampak dan
inframerah menunjukkan bahwa isolat mempunyai ikatan rangkap terkonjugasi,
gugus C-O, C=C, C-N, dan N-oksida. Berdasarkan pustaka alkaloid erythrina
isolat diduga 11 β-metoksieritralin N-oksida.