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

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

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.