Ekstraksi.
-
1 kg batang
(kulit dan kayu) Songa dikeringkan dan dipotong-potong kecil.
-
Kemudian
diekstraksi dengan 500 ml metanol (teknis) panas sebanyak tiga kali.
-
Campuran
selanjutnya disaring dan pekatkan dengan penguapan berpusing bertekanan rendah
(Yamato 50 RE).
-
Ekstrak
metanol yang diperoleh kemudian diuji dengan kromatografi lapis tipis (KLT).
Untuk uji KLT ini digunakan lempeng aluminium silika gel 60 F254 dengan
ketebalan lapisan 0,2 mm (Merck) dan pendeteksian noda dilakukan dengan
menggunakan penyemprot CeSO4/10% H2SO4 pekat.
Isolasi.
-
Ekstrak metanol kasar selanjutnya dipisahkan dengan kromatografi
kolom kieselgel 60 (35 - 70 mesh ASTM, Merck) sebagai fase diam, sedangkan
eluen yang digunakan adalah campuran kloroform : metanol (50:1 1: 1) dan
-
terakhir digunakan metanol. Kromatografi kolom memberikan beberapa
fraksi, empat fraksi diantaranya yaitu fraksi II dan fraksi III memberikan
senyawa klorobrin N-oksida (1) dan striknin N-oksida (2) (5), dan
dua fraksi lainnya yaitu fraksi IV dan V dimurnikan lebih lanjut dengan
kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT JASCO, model MD 910 dengan detektor
UV/VIS multi panjang gelombang).
Struktur
alkaloid hasil isolasi dari S. ligustrida
Identifikasi
-
Elusidasi struktur keempat senyawa murni tersebut dilakukan dengan
pengambilan data dari spektrometri massa (JOEL SX- 102) dan spektrometri RMI (1H,
13C), serta RMI 2 D (1H-1H COSY, 13C–1H COSY), BRUKER AVANCE DPX – 300 MHz.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pemurnian dengan KCKT pada fraksi IV
memberikan senyawa (3) yang berbentuk padatan berwarna putih, dan
memberikan reaksi positif pada reaksi warna Dragendorff yang karakteristik
untuk senyawa alkaloid.
Analisis spektrum dari spektrometri massa
FABMS (positif) pada fraksi IV, memperlihatkan m/z 395 (100%, M + 1)+.
Analisis fragmentasi menunjukkan adanya
pecahan pada molekul-molekul m/z 365 (M-CH2CH3)+, m/z 335 (365-CH2O)+,
dan m/z 280 [365-(CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-N-CH3)]+.
Analisis data spektrum resonansi magnetik
inti (RMI) proton memberikan dua gugus metoksi pada H 3,87 (s) dan H 3,90 (s).
Penyidikan pada daerah medan rendah low field diperoleh sinyal-sinyal
pada H 7,79 (s, H-1); H 6,37 (s, H-4) yang menunjukan adanya disubstitusi
cincin aromatik pada atom C-2 dan C-3.
Sedangkan pada H 5,98 (t, melebar, H-22)
menunjukan adannya satu proton gugus alil pada cincin lainnya
sinyal atom karbon sebanyak 23 yang terdiri
dari 9 sinyal pada medan rendah (100,9-169,1 ppm ) dan 14 sinyal pada medan
tinggi high field (26,5-77,7 ppm ). Penyidikan kesembilan sinyal pada
medan rendah tersebut dapat diuraikan sebagai berikut : C 169,1 (s, C-10); C
149,4 (s, C-2); C 146,4 (s, C-3); C 139,1 (s, C-5); C 135,8 (s, C-6); C 128,9
(d, C-22); C 122,7 (s, C-21); C 105,4 (d, C-4); dan C 100,9 (d, C-1).
Sedangkan penyidikan untuk sinyal-sinyal yang terdapat
pada medan tinggi dapat dijelaskan dengan menggunakan analisis spektrometer RMI
2D (1H-1H COSY) yaitu terdapat korelasi antara H-11 dengan H-12; H-12 dengan
H-13; H-13 dengan H-8, dan H-14 dengan H-15; H-15 dengan H-16; H-17 dengan
H-18; H-23 dengan H-22 dan diantara proton-proton pada H-20.
Analisis data spektrum RMI karbon dan
analisis DEPT (Distortionless Enhancement Polarization Transfer) memberikan
sinyal atom karbon sebanyak 23 yang terdiri dari 9 sinyal pada medan rendah
(100,9-169,1 ppm ) dan 14 sinyal pada medan tinggi high field (26,5-77,7
ppm ). Penyidikan kesembilan sinyal pada medan rendah tersebut dapat diuraikan
sebagai berikut : C 169,1 (s, C-10); C 149,4 (s, C-2); C 146,4 (s, C-3); C
139,1 (s, C-5); C 135,8 (s, C-6); C 128,9 (d, C-22); C 122,7 (s, C-21); C 105,4
(d, C-4); dan C 100,9 (d, C-1). Sedangkan penyidikan untuk sinyal-sinyal yang
terdapat pada medan tinggi dapat dijelaskan dengan menggunakan analisis
spektrometer RMI 2D (1H-1H COSY) yaitu terdapat korelasi antara H-11 dengan
H-12; H-12 dengan H-13; H-13 dengan H-8, dan H-14 dengan H-15; H-15 dengan
H-16; H-17 dengan H-18; H-23 dengan H-22 dan diantara proton-proton pada H-20. berdasarkan
RMI proton dan karbon dan RMI 2D 1H-13C COSY (400 MHz, CDCl3)
Tabel 1. Pergeseran kimia proton dan karbon
untuk fraksi IV (senyawa 3)
Dari penyusunan pergeseran proton dapat
dikorelasikan dengan karbonnya menggunakan analisis data spektrum RMI 2D 1H- 13C
COSY. Data spektrum RMI proton dan karbon Jadi berdasarkan pada data analisis
RMI proton, RMI karbon, RMI 2D 1H-1H COSY, dan 1H-13C COSY, serta spektrometri
massa FABMS, dapat disimpulkan bahwa senyawa kimia yang terdapat pada fraksi IV
merupakan senyawa alkaloid brusin.
Sementara itu hasil pemurnian dengan
kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) pada fraksi V memberikan satu padatan
putih yang tidak berwarna tapi memberikan hasil reaksi yang positif dengan
reaksi Dragendorff pada kromatografi lapis tipis. Hal ini menunjukkan bahwa
senyawa tersebut merupakan senyawa alkaloid.
Analisis spektrometri massa FABMS (positif)
memberikan bobot molekul m/z 411. Sedangkan hasil analisis fragmentasinya
menunjukkan pecahan molekul pada m/z 394 (M-O)+; m/z 379 (394—CH3)+;
dan m/z 351 (379-CO)+; m/z 335 (351-O)+.
Analisis spektrometri RMI proton dan karbon
memperlihatkan adanya kemiripan dengan data RMI proton dan karbon dari senyawa
brusin kecuali terdapatnya pergeseran kimia karbon yang tinggi pada atom karbon
disekitar atom N seperti C-16 ( = 21,8 ppm); C-17 ( = 3,2 ppm); C-18 ( = 17,8
ppm); C-20 ( = 19,0 ppm); C-21 ; ( = 15,0 ppm; dan C-22 ( = 5,1 ppm). Hal ini
menunjukkan terjadinya penurunan energi oleh adanya atom oksigen pada atom N
yang mengakibatkan pergeseran kimia ke arah medan magnet rendah. Penyidikan
pergeseran kimia proton pada RMI proton memberikan sinyal-sinyal pada H 3,91
(s, OCH3); H 3,87 (s, OCH3); H 6,31 (d, J=6,0 Hz, H-21); H 7,27 (s, H-4); dan H
7,78 (s, H-1). Sedangkan sinyal-sinyal yang terdapat pada sekitar H 1,37 4,40
adalah pergeseran kimia untuk hidrogen-hidrogen dari CH2, CH yang dapat
dijelaskan oleh analisis spektrometri RMI 2D 1H-1H COSY.
Analisis 1H-1H COSY sama seperti pada senyawa
brusin (3) yang menunjukkan adanya korelasi antara H-11 dengan H-12;
H-12 dengan H-13; H-13 dengan H-8 dan H-14; H-14 dengan H-15; H-15 dengan H-16.
Selain itu juga terdapat korelasi antara proton-proton pada H-17 dengan H-18;
H-20 dengan H-21.
Penyidikan pergeseran kimia RMI karbon
menunjukkan jumlah atom C sebanyak 23 sinyal, yang terdiri dari 9 sinyal
terdapat pada medan magnet rendah dan 14 sinyal terdapat pada medan magnet tinggi.
Kesembilan sinyal yang terdapat pada medan magnet rendah adalah C 101,0 (d,
C-1); C 146,8 (s, C-2); C 150,1 (s, C-3); C 100,9 (d, C-4); C 135,8 (s, C-5); C
119,8 (s, C-6); C 168,5 (s, C-0); C 135,4 (s, C-21); dan C 134,0 (d, C-22).
Sedangkan untuk menentukan letak posisi 14 sinyal karbon lainnya dapat
dijelaskan dengan analisis spektrometri RMI 2D 13C-1H COSY. Data spektra RMI
proton dan karbon dari fraksi V (brusin N-oksida) tertera pada Tabel 2.
Berdasarkan analisis RMI proton, RMI karbon dan RMI 2D 1H-1H COSY dan 1H-13C
COSY, serta data spektrum dari spektrometri massa FABMS dapat disimpulkan bahwa
senyawa kimia yang terdapat pada fraksi V adalah senyawa alkaloid brusin
N-oksida
Dari studi kimia terhadap tanaman Strychnos
ligustrida Bl. (Loganiaceae) telah berhasil diisolasi dan dielusidasi
struktur kimia empat senyawa alkaloid, masing- masing kolobrin N-oksida (1),
striknin N-oksida (2), brusin (3) dan brusin N-oksida (4).
Permasalahan:
Dari artikel diatas disebutkan bahwa : “Penyidikan pergeseran kimia RMI
karbon menunjukkan jumlah atom C sebanyak 23 sinyal, yang terdiri dari 9 sinyal
terdapat pada medan magnet rendah dan 14 sinyal terdapat pada medan magnet
tinggi. Kesembilan sinyal yang terdapat pada medan magnet rendah adalah C 101,0
(d, C-1); C 146,8 (s, C-2); C 150,1 (s, C-3); C 100,9 (d, C-4); C 135,8 (s,
C-5); C 119,8 (s, C-6); C 168,5 (s, C-0); C 135,4 (s, C-21); dan C 134,0 (d,
C-22). Sedangkan untuk menentukan letak posisi 14 sinyal karbon lainnya dapat
dijelaskan dengan analisis spektrometri RMI 2D 13C-1H COSY”
Pertanyaannya adalah bagaimana
kekhasan sinyal atau serapan dari spektrometri RMI tersebut sehingga senyawa
yang diujikan tadi dikatakan sebagai senyawa
alkaloid brusin N-oksida.Bagaimana prinsip kerja spektrum ini dalam menentukan
posisi ke-14 karbon lainnya?
Kekhasan signal NMR, spektroskopi 1H-NMR memberikan informasi mengenai posisi H pada struktur senyawa sedangkan spektroskopi 13C-NMR memberikan informasi mengenai struktur karbon dalam sebuah molekul yang dapat dilihat dari geseran kimianya. Suatu molekul terdiri dari beberapa atom dan setiap atom itu terdiri dari inti atom. Setiap inti atom berorientasi pada medan magnet yang kuat. Setiap proton di dalam molekul yang memiliki sifat kimia berbeda akan memberikan garis-garis resonansi orientasi magnet yang berbeda. Resonansi terjadi akibat perubahan proton dari satu arah (spin searah) ke arah lain (spin berlawanan) oleh gelombang radio. Inti yang memiliki jumlah proton dan neutron keduanya genap, tidak mempunyai momentum sudut putar dengan I=0 dan tidak menunjukkan sifat magnetik sehingga tidak memberikan sinyal NMR. Sedangkan Inti yang bersifat magnetik (I>0) pada umumnya berinteraksi dengan medan magnet luar dan menyesuiakan interaksinya dengan medan magnet luar kemudian menyesuaikan orientasinya dengan tingkat-tingkat energi yang sesuai sehingga memunculkan sinyal. Sinyal-sinyal tersebut muncul karena adanya perbedaan dari proton-proton yang terdapat pada suatu molekul, banyaknya proton dari setiap proton yang ada dinamakan intensitas sinyal. Sinyal-sinyal tersebut akan terpecah menjadi beberapa puncak. Jadi pada spektroskopi 13C-NMR, sinyal-sinyal dari setiap atom karbon yang menyusun suatu molekul akan terbaca satu per satu. Atom karbon yang mempunyai interaksi yang kuat terhadap medan magnet akan muncul terlebih dahulu pada daerah serapan sedangkan atom karbon yang mempunyai interaksi yang lemah terhadap medan magnet akan muncul belakangan pada daerah serapan dan menunjukkan intensitas yang tajam pada setiap kemunculan signal. Sedangkan pada spektroskopi 1H-NMR, menunjukkan sinyal-sinyal dari atom H yang terikat dan menyusun suatu molekul, sinyal atom H yang terikat dengan atom O pada benzena akan muncul terlebih dahulu kemudian akan muncul sinyal dari atom H yang terikat dengan atom C pada benzena dan sinyal yang terakhir muncul yaitu atom H yang terikat dengan atom O pada benzena yang memiliki ikatan rangkap dengan atom O lain. Semua sinyal yang muncul mempunyai intensitas tajam.
ReplyDeletePada spektroskopi RMI atau NMR terjadi penurunan energi oleh adanya atom oksigen pada atom N yang mengakibatkan pergeseran kimia ke arah medan magnet rendah. Metode spektrofotometri jenis ini didasarkan pada penyerapan energi oleh partikel yang sedang berputar di dalam medan magnet yang kuat.
ReplyDeletePrinsip kerja dari spektroskopi RMI adalah bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik) ditempatkan dalam medan magnet, akan timbul interaksi antara medan magnet luar tadi dengan magnet kecil (inti). Karena ada interaksi ini, magnet kecil akan terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda.