PERCOBAAN 04 KROMATOGRAFI KOLOM DAN KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS : ISOLASI KURKUMIN DARI KUNYIT (Curcuma longa L.) DAN PEMISAHAN ZAT (KI- 2051) Tanggal Praktikum : 02 Oktober 2014 Tanggal Pengumpulan: 9 Oktober 2014 Disusun oleh : Ahdina Karima 10414015 Kelompok 02 Asisten: Nadya P. N. 10511008
LABORATORIUM KIMIA ORGANIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2015
KROMATOGRAFI KOLOM DAN KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS: ISOLASI KURKUMIN DARI KUNYIT (curcuma longa l) DAN PEMISAHAN ZAT PEWARNA MAKANAN I.
II.
TUJUAN PERCOBAAN Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut : a. Menentukan nilai Rf kurkumin hasil isolasi b. Menentukan nilai Rf zat pewarna coklat pada makanan TEORI DASAR Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran didasarkan atas perbedaan
distribusi
dari
komponen-komponen
campuran
tersebut
diantara 2 fase (fase diam dan fase gerak/cair/gas). Metode kromatografi adalah pemisahan dua atau lebih senyawa berdasarkan perbedaan migrasi dan distribusi senyawa dalam dua fase gerak. Adapun teknik kromatografi yang diguankan dalam percobaan in adalah Kromatografi Kolom dan Kromatografi Lapis Tipis Preparatif (Nugroho, 2012). Kromatografi kolom merupakan metode kromatografi klasik yang masih banyak digunakan. Kromatografi kolom digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa dalam jumlah yang banyak berdasarkan adsorpsi dan partisi. Kemasan adsorben yang sering digunakan adalah silika gel G-60, kieselgur, Al2O3, dan Diaion (Conners,2000 ). Kromatografi Lapis Tipis Preparatif merupakan proses isolasi yang terjadi berdasarkan perbedaaan daya serap dan daya partisi serta kelarutan dari komponen-komponen kimia yang akan bergerak mengikuti kepolaran eluen, oleh karena daya serap adsorben terhadap komponen kimia tidak sama, maka komponen bergerak dengan kecepatan yang berbeda sehingga hal inilah yang menyebabkan pemisahan (Hostettmann, 1995). Gambar Gambar 1 desmetoksikurkumin desmetoksikurkumin
Gambar 2 Kunyit
Kunyit (Curcuma domestica Val.) merupakan jenis temu-temuan yang mengandung kurkuminoid, yang terdiri atas senyawa kurkumin dan turunannya yang meliputi desmetoksikurkumin dan bisdesmetoksikurkumin. Kurkuminoid merupakan bahan aktif dalam rimpang kunyit yang mempunyai aktivitas biologis berspektrum luas, yang salah satunya antihepatotoksik (Sujatno, 1997). Manfaat rimpang kunyit sebagai obat tradisional antara lain untuk obat gatal, kesemutan, gusi bengkak, luka, sesak napas, sakit perut, bisul, kudis, encok, sakit kuning, memperbaiki pencernaan, antidiare, penawar racun, dan sebagainya (Rukmana, 1999). III.
DATA PENGAMATAN a. Isolasi Kurkumin Jarak migrasi eluen: 3,5 cm KLT biasa (data dari kelompok 01, karena ekstrak padat kelompok 02 sudah terbuang sebelum dilakukan uji KLT biasa) Zat demetoksi kurkumin (kuning) bisdemetoksi kurkumin (jingga) kurkumin (jingga tua)
Jarak migrasi (cm) 1 1,6 2,2
KLT preparatif Zat Kurkumin (jingga tua)
Jarak migrasi (cm) 2,4
b. Pemisahan Zat Pewarna Makanan Jarak migrasi eluen: 3,5 cm Zat Zat Pewarna Coklat: Fraksi merah Fraksi biru
Jarak migrasi (cm) 1,5 1,65
Fraksi kuning Fraksi merah Fraksi biru IV.
1,45 1,45 1,4
PENGOLAHAN DATA a. Isolasi Kurkumin KLT biasa (data dari kelompok 01, karena ekstrak padat kelompok 02 sudah terbuang sebelum dilakukan uji KLT biasa) Zat demetoksi kurkumin (kuning) bisdemetoksi kurkumin (jingga) kurkumin (jingga tua)
Rf 0,28 0,457 0,628
Fraksi kuning
Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut 1 3,5
=
= 0,28
= 0,457
Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
=
Fraksi jingga tua
Fraksi jingga
1,6 3,5
2,2 3,5
=
= 0,628
KLT preparatif
Zat Kurkumin
Rf =
Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
Rf 0,685
2,4 3,5
=
= 0,685
b. Pemisahan Zat Pewarna Makanan Zat Zat Pewarna Coklat: Fraksi merah Fraksi biru Fraksi kuning Fraksi merah Fraksi biru
Rf
0,428 0,471 0,414 0,414 0,4
Zat Pewarna Coklat:
Fraksi merah
Rf =
Rf =
Fraksi kuning
1,5 3,5 Rf =
0,428
Fraksi biru Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
1,65 3,5
Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
Rf =
Rf = 0,471
Fraksi merah
1,45 3,5
Rf =
Rf = 0,414
Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
Rf = Jarak tempuh sampel Jarak tempuh pelarut
Rf =
1,45 3,5
Rf =
1,4 3,5
Rf = 0,414
Rf = 0,4
Fraksi Biru
V. PEMBAHASAN Langkah pertama dalam percobaan isolasi kurkumin dari kunyit adalah
melarutkan
20
gram
bubuk
kunyit
kering
dalam
50
mL
diklorometana. Dalam hal ini diklorometana berfungsi sebagai pelarut organik nonpolar yang baik dan mudah menguap. Sifat diklorometana yang nonpolar akan mudah berinteraksi dengan senyawa kurkumin yang juga termasuk senyawa nonpolar. Selanjutnya, larutan direfluks selama 1 jam, proses refluks ini bertujuan untuk mengekstraksi kurkumin dengan memekatkan larutan rimpang kunyit-diklorometana serta menguapkan senyawa diklorometana. Suhu refluks jangan terlalu tinggi agar semua senyawa kurkumin dapat terekstrak sempurna. Selanjutnya refluktan (campuran pekat) di saring dengan penyaring vakum lalu ambil filtrat berupa larutan kuning. Kemudian larutan dipekatkan melalui distilasi penangas air 50 oC, diperoleh distilat berupa diklorometana dan residu berupa kurkumin. Residu kemerah-merahan yang didapat kemudian dicampurkan dengan 20 ml n-heksana dan diaduk merata. N-heksana berfungsi untuk menggumpalkan campuran menjadi padat, memisahkan dari pelarut dan kemudian disaring lagi dengan penyaring vakum. Penyaringan dimaksudkan agar diperoleh kurkumin murni berupa padatan yang tertinggal (residu) pada saringan vakum. Selanjutnya padatan dianalisis dengan kromatografi lapis tipis menggunakan eluen CH2Cl2 : MeOH = 97:3, akan memunculkan 3 komponen utama. 3 komponen utama yang didapat, timbul warna (Rf) adalah kuning (0,28), jingga (0,457) dan jingga tua (0,628). Zat yang memiliki kepolaran tinggi akan tertahan lebih lama pada fasa diam, hal ini ditunjukkan oleh senyawa demetoksi kurkumin yang berwarna kuning. Kepolaran lebih rendah diikuti oleh bisdemetoksi kurkumin (warna jingga) dan jarak terjauh diperoleh oleh kurkumin ditunjukkan warna jingga tua.
Gambar 3 Struktur Kurkumin (1), Demetoksikurkumin (2), Bisdemetoksikurkumin (3)
Selanjutnya dilakukan KLT preparatif, dengan menyiapkan kaca berukuran 7x5 cm yang dilapisi silika gel. 0.1 gram ekstrak kasar (residu vakum) dilarutkan dengan sesedikit mungkin pelarut CH 2Cl2 : MeOH = 99:1.
Setelah
itu
diteteskan
perlahan,
secara
menyebar
dengan
menggunakan pipet tetes sampai terserap pada pelat silika KLT preparatif. Setelah noda kering, dilakukan elusi dengan eluen CH 2Cl2 : MeOH = 97:3 untuk melihat pergerakan sampel. CH2Cl2 : MeOH = 97:3 berfungsi sebagai fasa gerak yang merupakan senyawa polar, fasa diam dalam hal ini adalah silika gel yang merupakan senyawa polar. Langkah selanjutnya sampel beserta KLT preparatif dilihat dibawah sinar lampu UV, untuk memunculkan dengan jelas pita komponen warna utama. Akhirnya, hanya diperoleh satu noda jingga 2,4 cm, hal ini menunjukan bahwa senyawa hasil isolasi benarbenar murni senyawa kurkumin
Percobaan selanjutnya dalah pemisahan zat pewarna makanan
(pewarna coklat) menggunakan kromatografi kolom. Sebesar 0.5 gram zat pewarna makanan dilarutkan dalam sedikit air atau etanol:air = 1:2. Kromatografi kolom dapat dibuat dengan cara syringe plastik ditambah 1.5 – 2 gram silika gel, sebelum ditambahkan silika gel, diberi kapas atau tisu yang di gumpalkan didasar syringe (output point). Setelah itu digunakan
pelarut larutan NaCl 1% untuk membasahi dan mengembangkan silika gel dalam kolom. Setelah semua siap, 10 tetes sampel larutan
pewarna coklat
diteteskan ke dalam kolom. Lalu ditambahkan pelarut NaCl 1% lagi sampai penuh. Penambahan pelarut terus dilakukan sampai terlihat pita-pita berwarna. Tiap pita yang keluar dengan warna berbeda disimpan dalam tabung reaksi yang berbeda. Setelah pita pertama keluar, pelarut NaCl 1% diganti dengan etanol:air 1:4 dan terakhir aqua dm. Penggantian pelarut tiap pergantian pita warna yang muncul adalah agar warna yang akan dikeluarkan dapat keluar dan tidak tercampur kembali dengan warna sebelumnya. Larutan pertama adalah warna kuning, warna ini memiliki sifat lebih polar dari warna berikutnya, oleh karena itu diperlukan senyawa nonpolar sebagai pelarut untuk mengeluarkan warna itu. Maka digunakan NaCl 1% (memiliki
kepolaran dibawah air). Pelarut selanjutnya diganti
dengan pelarut yang lebih polar yaitu etanol:air = 1:4 agar warna yang memiliki sifat nonpolar dapat keluar. Jika pelarut tidak diganti maka dapat dipastikan warna yang keluar akan bercampur dengan warna yang diatasnya dan warna akan menjadi seperti warna awal sebelum dipisahkan karena saling melarutkan polar-polar dan nonpolar-nonpolar. Setelah didapat hasil pemisahan warna, warna-warna sebelum dan sesudah kromatografi kolom di uji pada KLT. Eluen yang digunakan sebagai pelarut adalah butanol:etanol:ammonia 2% = 3:1:2. Didapat 3 warna penyusun warna utama, yaitu biru dengan jarak 1,65 cm, merah dengan jarak 1,5 cm dan kuning dengan jarak 1,45 cm. Dari hasil ini dapat diketahui bahwa biru menempati posisi teratas dalam pemisahan warna, hal ini menunjukkan sifat warna biru, dengan Rf= 0,471, lebih nonpolar daripada fraksi warna lainnya. Sedangkan kuning merupakan zat yang paling polar dengan Rf= 0,414 dan merah berada diantara kedua sifat biru dan kuning dengan Rf = 0,428. Telah diketahui Rfref dari pada KLT zat pewarna makanan, yaitu warna biru= 0,4, dan merah= 0,414. Terdapat perbedaan yang signifikan
antara Rf hasil percobaan dengan Rf referensi. Penyebabnya karena kepolaran senyawa-senyawa yang diisolasi dari kunyit memilliki kepolaran lebih tinggi dibandingkan isolasi referensi. Kepolaran yang lebih tinggi ini disebabkan karena pelarut yang digunakan dalam pemisahan warna pada kromatografi kolom terlalu banyak, sehingga meningkatkan kepolaran senyawa-senyawa pewarna tersebut. Pelarut setelah tetesan pertama keluar dan yang terakhir digunakan pada pemisahan adalah etanol:air = 1:4 dan aqua dm. Kedua pelarut ini memiliki polaritas yang lebih tinggi dibandingkan
zat
pewarna
setelah
warna
pertama
keluar.
Dengan
penambahan tiap tetes pelarut pada pewarna, menyebabkan kepolaran zat pewarna tersebut meningkat. Sehingga dapat dipastikan hasil dari KLT akan
diperoleh jarak yang cenderung lebih dekat dibandingkan jarak
pewarna yang murni terhadap batas bawah KLT karena kepolarannya yang rendah (yang sesuai referensi). VI.
KESIMPULAN Kesimpulan berdasarkan analisis yang diperoleh dari percobaan ini
yakni: a. Nilai Rf kurkumin hasil isolasi adalah 0.685 b. Nilai Rf zat pewarna coklat pada makanan adalah: Merah : 0,428 Kuning: 0,414 Biru : 0,471 VII. DAFTAR PUSTAKA Conners, A.K. 2000 ”Pharmaceutical Analysis” Solvent Extraction. New york: Joh Willey & Sons Hartono, Nurwati, I., Ikasari, F., Wiryanto. 2005. Pengaruh Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val.) terhadap Peningkatan Kadar SGOT dan SGPT Tikus Putih (Rattus norvegicus) Akibat Pemberian Asetaminofen. Jurnal Biofarmasi. 3(2):57-60 Hostettmann K., Hostettmann, M., Marston A. 1995. Cara Kromatografi Preparatif. Bandung: Penerbit ITB
Nugroho, Hanung. 2012. “Analisis dengan Instrumen dalam Teknik Kimia (ADIN)”. Yogyakarta : Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. Rukmana, R. 1999. Kunyit. Cetakan pertama. Yogyakarta: Kanisius. Sujatno, M. 1997. Efek attapulgit, ekstrak daun Psidium guajava, dan ekstrak akar Curcuma domestica terhadap diare akut nonspesifik. Majalah Kedokteran Indonesia 46 (4): 199-200.
