ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA FENOLIK DARI KULIT BATANG Aquilaria microcarpa DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIKANKER SKRIPSI

  ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA FENOLIK DARI KULIT BATANG Aquilaria microcarpa DAN UJI AKTIVITASNYA SEBAGAI ANTIKANKER SKRIPSI

OKKY PUTRI RAHAYU PROGRAM STUDI S-1 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

  Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

  Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga. iv

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Allah SWT, atas segala rahmat, karunia dan hidayah- Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Isolasi dan Identifikasi

  Senyawa Fenolik dari Kulit Batang Aquilaria microcarpa dan Uji Aktivitasnya sebagai Antikanker”. Naskah skripsi ini dibuat untuk memenuhi

  salah satu syarat kelulusan di Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.

  Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan penulisan skripsi ini terutama kepada yang terhormat:

  1. Dr. Mulyadi Tanjung, M,S sebagai Pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu dalam memberikan dorongan berupa kritik dan saran untuk perbaikan naskah skripsi juga semua bantuannya selama penelitian.

  2. Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA sebagai Pembimbing II, sekaligus dosen wali, yang telah memberikan kritik dan saran untuk perbaikan naskah skripsi, dan juga motivasinya selama penelitian.

  3. Dr. Purkan, M.Si sebagai Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, atas dorongan dan motivasinya.

  4. Bapak Tamso dan Ibu Sri Mundari, kedua orang tua tercinta yang senantiasa memberikan doa dan motivasi demi kelancaran penulisan skripsi ini.

  5. Ira Esti Rahayu, Ibnu Basuki, Friska Dwi Rahayu, Warsito, Zidane Satria Danuarta, Nayaka Sandya Kesuma, Keane Nixon Athallah, Amelia Meika Putri, selaku keluarga terkasih yang selalu memberikan dukungan dan semangatnya kepada penulis.

  6. Tjitjik Srie Tjahjandarie, Ph.D, selaku dosen favorit sekaligus dosen penguji I, yang telah memberikan inspirasi, arahan dan masukan pada penulis.

  7. Muhammad Zakki Fahmi, Ph.D sebagai dosen penguji II atas masukan dan arahannya pada penulis.

  8. Ratih Dewi Saputri, S.Si,M.Si, yang turut membantu keberhasilan penelitian ini.

  9. Rizky Ratu Balqis, Baharrani Dwi Kurnia, dan Erika Herdiana, selaku rekan berjuang selama penelitian.

  10. Dini Oktavia, Dian Ningsih, Murobbiyatul Wathoniyyah dan Wahyu Sara Novita yang selalu menemani dan memberikan semangat pada penulis.

  11. Syarfian Nur Asyisyah, Muafillah Shofah, Annisa Rachman dan Eva Agustina, teman satu kos yang tak lupa selalu memberikan motivasi pada penulis. _v

  12. Seluruh staf pengajar departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga yang telah memberikan ilmunya.

  13. Teman-teman Kimia Universitas Airlangga yang telah memberikan banyak inspirasi dan semangat dalam mencari segala informasi dan pengetahuan dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini.

  14. Teman-teman rekan satu kelompok dalam KKN-BBM Unair ke-52 yang tidak bisa disebutkan satu persatu atas dukungannya selama ini pada penulis. Penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran dari penguji serta pembaca akan sangat membantu dalam menyempurnakan skripsi ini.

  Surabaya, 25 Juli 2016 Penulis, Okky Putri Rahayu

  vi

  Rahayu, O.P., 2016, Isolasi dan Identifikasi Senyawa Fenolik dari Kulit Batang Aquilaria microcarpa dan Uji Aktivitasnya sebagai Antikanker. Skripsi ini di bawah bimbingan Dr.Mulyadi Tanjung, M.S dan Dr.Alfinda Novi Kristanti, DEA. Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya. ABSTRAK Aquilaria microcarpa

  merupakan salah satu spesies dari famili Thymelaeaceae. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan struktur senyawa fenolik dari kulit batang Aquilaria microcarpa serta menentukan aktivitas antikankernya. Ekstrasi kulit batang A. microcarpa dilakukan menggunakan pelarut n-heksana yang dilanjutkan dengan pelarut metanol.

  Kemudian fraksinasi dan pemurnian dilakukan menggunakan berbagai teknik kromatografi, meliputi kromatografi kolom tekan dan kromatografi radial hingga menghasilkan dua senyawa fenolik, yang diidentifikasi sebagai 6-hidroksi-2-(2- feniletil)kromon dan 7-hidroksi-5,3’,4’-trimetoksiflavon. Struktur kedua senyawa fenolik ditetapkan berdasarkan metode spektroskopi, meliputi UV,HR-ESI-

  1

13 MS,1D NMR ( H-NMR dan C-NMR), serta 2D NMR (HMQC dan HMBC). Uji

  aktivitas antikanker senyawa fenolik hasil isolasi ditentukan menggunakan metode microculture tetrazolium technique (MTT) terhadap sel kanker payudara T47D yang memperlihatkan nilai IC berturut-turut 2884,03 dan 2494,59 ppm.

50 Nilai ini menunjukkan bahwa kedua senyawa tidak aktif sebagai antikanker.

  Kata kunci: Fenolik, kromon, flavon, Aquilaria microcarpa, antikanker vii

  Rahayu, O.P., 2016, Isolation and Identification of Phenolic Compounds from The Stem Bark of Aquilaria microcarpa and Their Anticancer Activity. This thesis is supervised by Dr.Mulyadi Tanjung, M.S and Dr.Alfinda Novi Kristanti, DEA. Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Universitas Airlangga, Surabaya. ABSTRACT Aquilaria microcarpa

  is a species from Thymelaeaceae family. The objectives of this research are to determine the structure of phenolic compounds isolated from the stem bark of Aquilaria microcarpa and to determine anticancer activity of these isolated phenolic compounds against T47D breast cancer cells. Extraction of A. microcarpa’s stem bark was done using n-hexane and followed by methanol. Fractination and purification were carried out using various chromatographic techniques, including flash chromatography and radial chromatography, yielded two phenolic compounds, which were identified as 6- hidroxy-2-(2-phenylethyl)chromones and 7-hidroxy-5,3’,4’-trimethoxyflavones. The structure of both compounds was determined by spectroscopic methods,

  1

  13

  including UV, HR-ESI-MS, 1D NMR ( H-NMR and C-NMR), and 2D NMR (HMQC and HMBC). The anticancer activity test of both isolated compounds against T47D breast cancer cells by microculture tetrazolium technique (MTT) showed IC values were 2884,03 and 2494,59 ppm respectively. This result

  50 showed that these two compounds were categorized inactive as anticancer.

  

Keywords: Phenolic, chromones, flavones, Aquilaria microcarpa, anticancer

viii

PERNYATAAN ORISINALITAS

  Yang bertandatangan di bawah ini, saya : Nama : Okky Putri Rahayu NIM : 081211532003 Program studi : S-1 Kimia Fakultas : Sains dan Teknologi Jenjang : Sarjana (S1)

  Menyatakan bahwa saya tidak melakukan tindakan plagiat dalam penulisan skripsi saya yang berjudul : Isolasi dan Identifikasi Senyawa Fenolik dari Kulit

  

Batang Aquilaria microcarpa dan Uji Aktivitasnya sebagai Antikanker.

  Apabila suatu saat nanti terbukti melakukan tindakan plagiat, maka saya akan menerima sanksi yang telah diterapkan. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

  Surabaya, 25 Juli 2016 Okky Putri Rahayu

  NIM.081211532003

  ix

  DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL....................................................................... .................................... i LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................... iii LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ................................................... iv KATA PENGANTAR..................................................................................... ............... v ABSTRAK .................................................................................................................... vii ABSTRACT ................................................................................................................. viii PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................................................... ix DAFTAR ISI..................................................................................... .............................. x DAFTAR TABEL……………… ................................................................................ xii DAFTAR GAMBAR……………………………….. ................................................. xiii DARTAR LAMPIRAN ............................................................................................... xiv

  BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1

  1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1

  1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................ 3

  1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3

  1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................................... 3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 4

  2.1 Aquilaria microcarpa ........................................................................................... 5

  2.2 Profil Fitokimia Aquilaria ................................................................................... 5

  2.2.1 Senyawa kromon Aquilaria ......................................................................... 7

  2.2.2 Senyawa flavonoid Aquilaria .................................................................... 10

  2.3 Analisis Spektroskopi ........................................................................................ 12

  2.4 Tinjauan Tentang Antikanker ............................................................................ 14

  2.4.1 Penentuan aktivitas antikanker dengan metode MTT ............................... 16

  BAB III METODE PENELITIAN ............................................................................. 19

  3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian ............................................................................ 19

  3.2 Sampel dan Bahan Penelitian ............................................................................ 19

  3.2.1 Sampel penelitian ...................................................................................... 19

  3.2.2 Bahan penelitian ........................................................................................ 19

  3.3 Peralatan Penelitian ........................................................................................... 20

  3.4 Prosedur Kerja .................................................................................................. 21

  3.4.1 Ekstraksi dan pemurnian senyawa fenolik ................................................ 21

  3.4.2 Penentuan struktur molekul senyawa fenolik hasil isolasi ........................ 22

  3.4.3 Penentuan aktivitas antikanker senyawa fenolik...................... ................. 24

  3.5 Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 25

  BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 26

  4.1 Ekstraksi dan Pemurnian Senyawa Fenolik ...................................................... 26

  4.2 Penentuan Struktur Molekul Senyawa Fenolik Hasil Isolasi ............................ 29

  4.2.1 Senyawa 1 ................................................................................................. 29

  4.2.2 Senyawa 2 ................................................................................................. 35 _x

  xi

  4.3 Penentuan Aktivitas Antikanker Senyawa Hasil Isolasi ................................... 42

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 46

  5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 46

  5.2 Saran ................................................................................................................. 47

  DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 48 LAMPIRAN

  DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel Halaman

  2.1 Distribusi senyawa metabolit sekunder Aquilaria

  6

  2.2 Distribusi senyawa 2-(2-feniletil)kromon tumbuhan Aquilaria

  37

  2.3 Senyawa flavonoid Aquilaria

  11

  4.1 Hasil analisis spektrum HMQC senyawa 1 hasil isolasi

  32

  4.2 Data spektrum NMR senyawa 6-hidroksi-2-(2-feniletilkromon) hasil Isolasi dalam aseton

  34

  4.3 Perbandingan data NMR 6-hidroksi-2-(2-feniletil)kromon hasil isolasi dan 6- hidroksi-2-(2-feniletil)kromon pada literature

  35 4.4 Hasil analisis spektrum HMQC senyawa 2 hasil isolasi.

  38

  4.5 Data spektrum NMR 7-hidroksi-5,3’,4’-trimetoksiflavon dalam CDCl

  42

  3 xii

  DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Gambar Halaman

  2.1 Tumbuhan Aquilaria microcarpa

  5

  2.2 Kerangka struktur senyawa 2-(2-feniletil)kromon pada Aquilaria

  9

  2.3 Struktur senyawa tetrahidrokromon dan epoksikromon Aquilaria

  10

  2.4 Struktur senyawa flavon Aquilaria

  11

  2.5 Struktur senyawa glikosida flavon Aquilaria

  12

  2.6 Struktur 5,7-dihidroksi-3’-metoksi flavon

  13

  2.7 Persamaan reaksi reduksi garam MTT menjadi kristal formazan oleh enzim suksinat dehidrogenase

  17

  3.1 Diagram alir penelitian

  25

  4.1 Analisis KLT dari hasil kromatografi kolom tekan

  27

  4.2 Hasil uji kemurnian senyawa 1 menggunakan KLT

  29

  4.3 Hasil uji kemurnian senyawa 2 menggunakan KLT

  29

  4.4 Kemungkinan struktur senyawa 1 hasil isolasi

  31

  4.5 Korelasi sinyal proton H-3 dengan sinyal karbon C-2, C-4a dan C-8’

  33

  4.6 Korelasi sinyal proton H-5 dan H-8 dengan sinyal karbon C-4a, C-6, C-7 dan C-8a

  34

  4.7 Struktur flavon tersubtitusi C-5/C-7/C-3’/C-4’

  37

  4.8 Korelasi H-3 dengan sinyal karbon C-2, C-4, C-4a dan C-1’

  39

  4.9 Korelasi sunyal proton H-2’, H-5’, H-6’, 3’-OCH dan 4’-OCH dengan

  3

  3

  sinyal-sinyal atom karbon di cincin B

  40

  4.10 Korelasi sunyal proton H-6, H-8, 5-OCH

  3 dan 5-OCH 3 dengan

  sinyal sinyal atom karbon di cincin A

  41

  4.11 Strukur kimia 7-hidroksi-5,3’,4’-trimetoksiflavon hasil isolasi

  41

  4.12 Grafik aktifitas antikanker senyawa 6-hidroksi-2-(2-feniletil)kromon 44

  4.13 Grafik aktifitas antikanker senyawa 7-hidroksi-5,3’,4’-trimetoksiflavon 45

  4.14 Grafik aktifitas antikanker ekstrak etil asetat

  45

  xiii xiv DAFTAR LAMPIRAN No Judul Lampiran

  1 Hasil pengukuran spektrum UV senyawa 1 dalam metanol

  9 Hasil pengukuran spektrum

  14 Data dan tabel hasil uji antikanker 7-hidroksi-5,3’,4’-trimetoksiflavon

  13 Data dan tabel hasil uji aktivitas antikanker 6-hidroksi-2-(2-feniletil)kromon

  12 Hasil pengukuran HMBC senyawa 2

  11 Hasil pengukuran HMQC senyawa 2

  13 C-NMR senyawa 2

  10 Hasil pengukuran spektrum

  1 H-NMR senyawa 2

  8 Hasil pengukuran HR-ESI-MS senyawa senyawa 2

  2 Hasil pengukuran HR-ESI-MS senyawa 1

  7 Hasil pengukuran spektrum UV senyawa 2 dalam metanol

  6 Hasil pengukuran HMBC senyawa 1

  5 Hasil pengukuran HMQC senyawa 1

  13 C-NMR senyawa 1

  4 Hasil pengukuran spektrum

  1 H-NMR senyawa 1

  3 Hasil pengukuran spektrum

  15 Data dan tabel hasil uji aktivitas antikanker ekstrak etilasetat

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

  Aquilaria microcarpa

  merupakan salah satu spesies dari famili Thymelaeaceae dan dikenal dengan nama gaharu. Tumbuhan ini hanya terdapat di Asia Tenggara dan Asia Selatan (Gao, et al., 2014). Aquilaria merupakan salah satu komoditas ekspor, karena Aquilaria menghasilkan bau harum sehingga digunakan sebagai bahan pembuat parfum dalam industri kosmetika. Di Indonesia

  Aquilaria ditemukan beberapa spesies, antara lain A. agallocha, A. crassna, A. sinensis, A. beccariana, A. malaccensis, A. cumingiana, A. hirta, A. microcarpa, dan A. filaria

  (Wiriadinata, 2009). Selain menghasilkan minyak atsiri, tumbuhan ini digunakan dalam pengobatan tradisional seperti analgesik, antidiabetes, antiinflamasi dan antikanker (Dong, et al.,2012; Feng, et al., 2011; Ibrahim, et al., 2011; Li, et al., 2014; Zhou, et al., 2008). Kegunaan tumbuhan Aquilaria tentunya berkaitan dengan senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan.

  Berdasarkan studi literatur, senyawa metabolit sekunder Aquilaria golongan fenolik antara lain senyawa golongan flavonoid, kromon, benzofenon, dan kumarin (Dai, et al., 2010; Feng, et al, 2011; Ishihara, et al., 1993; Yang, et

  al

  ., 2012; Qi, et al., 2009). Senyawa kromon dan seskuiterpen ditemukan dalam

  A. agallocha

  , A. crassna, A. hirta, A. malaccensis dan A. sinensis, sedangkan flavonoid dan benzofenon ditemukan dalam A. sinensis.

  1

  Aquilaria microcarpa

  merupakan salah satu spesies yang belum pernah diteliti kandungan senyawa metabolit sekundernya. Berdasarkan uji skrining fitokimia, tumbuhan ini mengandung senyawa fenolik.

  Berdasarkan studi literatur, Aquilaria juga diketahui memperlihatkan aktivitas sebagai antikanker. Ekstrak Aquilaria malaccensis memperlihatkan

  50

  aktivitas antikanker terhadap sel usus HCT116 dengan IC 4µg/mL (Ibrahim, et

  al

  50

  ., 2011), dan terhadap sel lymphocytic leukimia P-388 dengan hasil ED yaitu 0,35 µg/mL (Gunasekera, et al., 1981). Senyawa 2-(2-feniletil)kromon yang

  50

  diisolasi dari Aquilaria sinensis menunjukkan aktivitas antikanker sebesar IC 14,6 µg/mL terhadap sel kanker lambung manusia SGC-7901 (Liu, et al., 2008).

  Dari penelitian tersebut, dapat ditunjukkan bahwa senyawa metabolit sekunder dalam Aquilaria memiliki potensi sebagai antikanker.

  Penelitian ini bertujuan mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa fenolik dalam kulit batang tumbuhan Aquilaria microcarpa dan menguji aktivitas antikanker terhadap sel sel kanker payudara T47D. Metode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi ekstraksi dengan pelarut n-heksana, yang dilanjutkan dengan ektraksi dengan metanol. Fraksinasi dan pemurnian dilakukan dengan menggunakan berbagai teknik kromatografi. Penentuan struktur molekul ditetapkan berdasarkan cara-cara spektroskopi, meliputi spektroskopi ultraviolet (UV), spektroskopi massa (MS) dan resonansi magnet inti (NMR). Senyawa fenolik hasil isolasi yang sudah diketahui struktur molekulnya selanjutnya dilakukan uji antikankernya menggunakan metode microculture tetrazolium

  technique (MTT) secara in vitro.

  1.2 Rumusan Permasalahan

  Berdasarkan latar belakang permasalahan, maka rumusan permasalahan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

  1. Bagaimana struktur senyawa fenolik hasil isolasi dari kulit batang

  Aquilaria microcarpa

  ?

  2. Bagaimana aktivitas antikanker dari senyawa fenolik hasil isolasi dari kulit batang Aquilaria microcarpa?

  1.3 Tujuan Penelitian

  Penelitian ini bertujuan untuk :

  1. Melakukan isolasi dan menentukan struktur senyawa fenolik hasil isolasi dari kulit batang Aquilaria microcarpa.

  2. Menentukan aktivitas antikanker dari senyawa fenolik hasil isolasi dari kulit batang Aquilaria microcarpa

  1.4 Manfaat Penelitian

  Manfaat hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap keragaman senyawa fenolik tumbuhan Aquilaria microcarpa dari aspek fitokimia serta memberikan informasi bahwa senyawa fenolik tumbuhan

  Aquilaria microcarpa memiliki aktivitas antikanker.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Aquilaria microcarpa

  Aquilaria

  merupakan salah satu genus dari famili Thymelaeaceae yang tersebar di Asia Tenggara dan Asia Selatan. Aquilaria menghasilkan senyawa minyak atsiri dengan nilai ekonomi tinggi. Kualitas minyak atsiri dengan aroma yang khas dan menghasilkan warna hitam pada batang dan kambiun. Bentuk pertahanan diri terhadap serangan mikroba pada tumbuhan tersebut dikenal dengan nama agarwood. Jenis kerangka senyawa minyak atsiri seperti eudesman, guaiadien, dan spirovetiven merupakan ciri khas senyawa turunan seskuiterpen dari Aquilaria (Gao, et al., 2014; Li, et al., 2015; Zhang, et al., 2012).

  Aquilaria microcarpa

  merupakan salah satu spesies yang dapat ditemui di Sumatera, Kalimantan dan Malaysia yang sampai saat ini belum ada kajian fitokimianya. Tumbuhan ini termasuk dalam kategori dilindungi dengan status kelangkaan yang rawan, mengingat eksploitasi yang berlebihan sehingga masuk daftar terancam punah (Wiriadinata, 2009).

  Aquilaria microcapa

  merupakan pohon dengan tinggi 40 m dengan diameter batang 80 cm. Memiliki batang berkulit kelabu dan berserat panjang.

  Daun berseling, elips, dengan panjang 4-10 cm dan lebar 1,5-5 cm, berbentuk basal menyempit, ujung lancip, dengan urat daun lateral berjumlah 12-19 pasang dan nampak jelas pada permukaan bawah daun. Perbungaan di ketiak atas daun, memayung, dengan jumlah 6-11 bunga. Bunga berupa tabung, warna putih kekuningan, dan panjangnya sekitar 5 mm, berbulu rapat. Buahnya bulat lonjong, hijau licin dan berukuran sekitar 1-1,5 cm. Bijinya berjumlah 2 buah (Wiriadinata, 2009).

  Berdasarkan taksonomi, tumbuhan Aquilaria microcarpa (Tarigan, 2004) diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom : Plantae Divisi : Tracheophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Malvales Famili : Thymelaceae Genus : Aquilaria Spesies : Aquilaria microcarpa

  Gambar-2.1. Tumbuhan Aquilaria microcarpa

2.2 Profil Fitokimia Aqularia

  Berdasarkan studi literatur, senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada Aquilaria adalah senyawa seskuiterpen jenis eudesman, guaian, dan spirovetiven yakni senyawa-senyawa yang merupakan komponen penyusun minyak atsiri yang memberikan aroma pada resin gaharu (Gao, et al., 2014; Li, et

  al

  A. hirta Batang Malaysia Seskuiterpen Hassan, et al., 2011

  2010; Dong, et al.,2012; Li, et al., 2015, 2014; Liu, et al., 2008; Peng, et al.,

  Alkhathlan, et al., 2005, Feng, et al., 2011. Dai, et al.,

  China Benzofenon, diterpen, kromon, lignan, flavonoid, santon, seskuiterpen

  A. sinensis Daun, batang, kulit batang

  Gunasakera, et al., 1982; Konishi, et al., 2002; Nakanishi, et al., 1984;

  Thailand Fenilpropanoid, kromon, seskuiterpen

  A. malaccensis Batang, kulit batang

Indonesia,

  A. crassna Batang Vietnam Kromon Yagura, et al., 2005

  ., 2015; Ueda, et al., 2006; Zhang, et al., 2012). Selain seskuiterpen, tumbuhan

  Ishihara, et al.,1993; 1992; 1991; Nakanishi, et al., 1986; 1981; Pant, et al. ,1980; Ueda, et al.,2006; Yoneda, et al.,1984; Zhang, et al., 2004

  India, Jepang Kromon, kumarin, seskuiterpen Bhandari, et al.,1982;

  A. agallocha Batang, kulit batang

  Spesies Bagian tumbuhan Asal Jenis kerangka Pustaka

  Tabel-2.1. Distribusi senyawa metabolit sekunder Aquilaria.

  menghasilkan senyawa fenolik antara lain benzofenon, flavonoid, kumarin, santon dan kromon (Dai, et al., 2010; Dong, et al., 2012; Peng, et al., 2011; Sun, et al., 2014; Wu, et al., 2014; Yagura, et al., 2003; Yang, et al., 2014). Senyawa kromon merupakan senyawa fenolik utama yang terdapat dalam tumbuhan Aquilaria. Senyawa kromon Aquilaria mempunyai kerangka jenis 2- (2-feniletil)kromon yang jarang ditemukan pada tumbuhan lain. Senyawa flavonoid Aquilaria merupakan jenis flavon dan isoflavon dengan pola oksigenasi C-5/7/4’ dan C-5/7/3’/4’ (Dong, et al., 2012). Distribusi senyawa metabolit sekunder tumbuhan Aquilaria dapat dilihat pada data Tabel-2.1.

  Aquilaria

  2011; Sun, et al.,2014; Wu, et al.,2014; Yagura,

  et al., 2003; Yang, et al., 2014, 2013, 2012a; 2012b,

  2012c

2.2.1 Senyawa kromon Aquilaria

  Kromon merupakan senyawa dalam kelompok senyawa poliketida dan biosintesisnya berasal dari jalur asetat malonat melalui pembentukan rantai karbon linier yakni poli-β-karboksilat atau yang disebut rantai poliasetil. Berbagai variasi senyawa-senyawa turunan 2-(2-feniletil)kromon pada Aquilaria dapat dilihat dalam Tabel-2.2.

  Tabel-2.2. Distribusi senyawa 2-(2-feniletil) kromon tumbuhan Aquilaria

  Senyawa Spesies Pustaka 6-Metoksi-2-(2-3'-hidroksi-4'-

  A. Li, et al., 2014 sinensis metoksifeniletil)kromon (1) 5-Hidroksi-6-metoksi-2-(2-3'-

  

A.

hidroksi-4'-metoksifeniletil)kromon sinensis Li, et al., 2014 (2) 5-Hidroksi-6-metoksi-2-[2-(4-

A.

sinensis Li, et al., 2014 metoksifenil)etil]kromon (3) 6-Metoksi-2-[2-(4-

  A. Li, et al., 2014 sinensis metoksifenil)etil]kromon (4)

A.

  6-Metoksi-2-[2-(3-metoksi-4- sinensis Li, et al., 2014 hidroksifenil)etil]kromon (5)

A.

  6-Metoksi-2-[2-(3- sinensis Li, et al., 2014 metoksifenil)etil]kromon (6) 2-(2-Feniletil)kromon (7)

  A. Konishi, et al., 2002 malaccensis

A.

  

7-Hidroksi-2-(2-feniletil)kromon (8) malaccensis Konishi, et al., 2002

6,8-Dihidroksi-2-(2- A. Konishi, et al., 2002 malaccensis feniletil)kromon (9) 6-Hidroksi-2-(2-4'-

  A. Konishi, et al., 2002 malaccensis hidroksifeniletil)kromon (10) 6-Hidroksi-2-(2-2'-

  

A.

malaccensis Konishi, et al., 2002 hidroksifeniletil)kromon (11) 6-Hidroksi-7-metoksi-2-(2-

  

A.

malaccensis Konishi, et al., 2002 feniletil)kromon (12) 6-Metoksi-2-(2-4'-hidroksi-3'-

  A. Konishi, et al., 2002 malaccensis metoksifeniletil)kromon (13)

A.

  

6-Hidroksi-7-metoksi-2-(2-3'- sinensis Yang, et al., 2012 hidroksi-4'-metoksifeniletil)kromon (14) 6,7-Dimetoksi-2-(2-3'-hidroksi-4'- metoksifeniletil)kromon (15)

  A. sinensis Yang, et al., 2012

  7-Hidroksi-6-metoksi-2-(2-3'- hidroksi-4'-metoksifeniletil)kromon (16) A. sinensis Yang, et al., 2012

  6,7-Dimetoksi-2-(2-4'-hidroksi-3'- metoksifeniletil)kromon (17) A. sinensis

  Yang, et al., 2012 6,8-Dihidroksi-2-(2-3'-hidroksi-4'- metoksifeniletil)kromon (18) A. sinensis

  Yang, et al., 2012 6,7-Dihidroksi-2-(2-4'- metoksifeniletil)kromon (19) A. sinensis Yang, et al., 2012

  6-Hidroksi-2-(2-4'-hidroksi-3'- metoksifeniletil)kromon (20) A. sinensis Yang, et al., 2012

  5-Hidroksi-6-metoksi-2-(2- feniletil)kromon (21) A. sinensis

  Yagura, et al., 2003 8-Kloro-2-(2-feniletil)-5,6,7- trihidroksi-5,6,7,8-tetrahidrokromon (22) A. sinensis

  Yagura, et al., 2003 6,7-Dihirdoksi-2-(2-feniletil)- 5,6,7,8-tetrahidrokromon (23) A. sinensis Yagura, et al., 2003

  7,8-Dimetoksi-2-(2-3'- asetoksifeniletil)kromon (24) A. sinensis

  Alkhathlan, et al., 2005

6-Metoksi-2-(2-feniletil)kromon

  Alkhathlan, et al., 2005 (5S*,6R*,7S*)-5,6,7-Trihidroksi-2- (3-hidroksi-4-metoksifeniletil)- 5,6,7,8-tetrahidro-4H-kromen-4-on (26) A. sinensis Dai, et al., 2010

   Crassna Okudera, et al., 2009 6,7-Dimetoksi-2-(2- feniletil)kromon/AH ⁶

  Nakanishi, et al., 1986

  A. agallocha

   Crassna Okudera, et al., 2009 2-[2-(4’-Metoksifenil)-etil]kromon

  A.

   Crassna Okudera, et al., 2009 OAC-C (36)

  A.

   Crassna Okudera, et al., 2009 OAC-B (35)

  (34) A.

  (33) A.

  (5S*,6R*,7R*)-5,6,7-Trihidroksi-2- (3-hidroksi-4-metoksifeniletil)- 5,6,7,8-tetrahidro-4H-kromen-4-on (27) A. sinensis Dai, et al., 2010

   Crassna Okudera, et al., 2009 6-Metoksi-2-(2-3- metoksifeniletil)kromon/AH ⁵

  (32) A.

   Crassna Okudera, et al., 2009 AH ⁴

  (31) A.

   Sinensis Yang, et al., 2014 AH ³

  (25) A. sinensis

  Yang, et al., 2014 2-[2-Hidroksi-2-(4- metoksifenil)etil]kromon (29) A.

  6,7-Dimetoksi-2-[2-4- hidroksifenil)etil]kromon (28) A. sinensis

   Sinensis Yang, et al., 2014 2-(2-Hidroksi-2-4'- hidroksifeniletil)kromon (30) A.

  (37) A.

  6-Metoksi-2-[2-(4’-metoksifenil)- agallocha Nakanishi, et al., 1986 etil]-kromon (38) A.

  

8-Kloro-5,6,7-trihidroksi-2-(3- sinensis Liu, et al., 2008

hidroksi-4-metoksifenetil)-5,6,7,8- tetrahidrokromen-4-on (39) Oksidoagarokromon A (40)

  A. Yagura, et al., 2005 crassna Oksidoagarokromon B (41)

  A. Yagura, et al., 2005 crassna Oksidoagarokromon C (42)

  A. Yagura, et al., 2005 crassna

  Struktur kimia senyawa turunan 2-(2-feniletil) kromon Aquilaria umumnya mempunyai substituen hidroksi dan metoksi di kedua inti aromatik seperti terlihat pada Gambar-2.2.

  Gambar-2.2. Kerangka struktur senyawa 2-(2-feniletil)kromon pada Aquilaria Modifikasi kimiawi melalui reaksi reduksi dan oksidasi senyawa turunan

  2-(2-feniletil) kromon Aquilaria menghasilkan senyawa tetrahidrokromon dan epoksi kromon yang mempunyai beberapa atom C khiral seperti terlihat pada Gambar-2.3.

  Gambar-2.3. Struktur senyawa tetrahidrokromon dan epoksikromon Aquilaria

2.2.2 Senyawa flavonoid Aquilaria

  Senyawa flavonoid mempunyai kerangka dasar karbon yang terdiri dari 15

  6

  3

  atom karbon, dimana dua cincin benzen (C ) terikat pada suatu rantai propan (C )

  

6

  3

  6

  sehingga membentuk suatu susunan C -C -C (Manitto, 1992). Susunan ini dapat menghasilkan tiga jenis kerangka, yakni 1,3-diarilpropan (flavonoid), 1,2- diarilpropan (isoflavonoid), dan 1,1 diarilpropan (neoflavanoid). Biosintesis senyawa flavonoid, merupakan penggabungan jalur skhimat dan asetat malonat dengan prekursor asam amino tirosin. Senyawa flavonoid yang ditemukan pada tumbuhan Aquilaria umumnya merupakan jenis flavonoid dan isoflavonoid.

  Senyawa jenis flavonoid Aquilaria umumnya merupakan jenis flavon dalam bentuk turunan apigenin (5,7,4’-trihidroksi flavon) dan turunan luteolin (5,7,3’,4’- tetrahidroksi flavon). Senyawa jenis flavon Aquilaria ditemukan baik dalam bentuk aglikon maupun dalam bentuk glikon seperti terlihat pada Tabel 2.3.

  Senyawa aglikon flavon Aquilaria mempunyai ciri yaitu adanya substituen hidroksi dan metoksi yang terikat di kedua cincin aromatik. Isolasi senyawa aglikon flavon Aquilaria umumnya menggunakan pelarut semipolar seperti diklorometana, kloroform atau etilasetat. Beberapa senyawa aglikon flavon

  Aquilaria dapat dilihat pada Gambar-2.4.

  Dong et.al., 2012 Letediosida A (49)

  A. sinensis

  Dong et.al., 2012 7, 4’-Dimetil-5-O-glukosida flavon (53)

  A. sinensis

  Dong et.al., 2012 7, 3’-Dimetil-4’-hidroksi-5-O-glukosida flavon (52)

  A. sinensis

  Dong et.al., 2012 Letedosida A (51)

  A. sinensis

  Dong et.al., 2012 7, 4’-Dimetil-5-O-silosilglukosida apigenin (50)

  A. sinensis

  A. sinensis

  Gambar-2.4. Struktur senyawa flavon Aquilaria Tabel-2.3. Senyawa flavonoid Aquilaria

  (48)

  1

  Dong et.al., 2012 Akuilarinosida A

  A. sinensis

  Dong et.al., 2012 5,3’,4’-Trihidroksi-7-metoksiflavon (45) A. sinensis Dong et.al., 2012 5-Hidroksi-7,3’,4’-trimetoksiflavon (46) A. sinensis Dong et.al., 2012 Formonetin (47)

  A. sinensis

  Dong et.al., 2012 5-Hidroksi-7,4’-dimetoksiflavon (44)

  A. sinensis

  5,7-Dihidroksi-4’-metoksiflavon (43)

  Senyawa Spesies Pustaka

  Dong et.al., 2012 Senyawa glikon flavon Aquilaria selain substituen hidroksi dan metoksi juga terikat gugus gula dalam bentuk O-glikosida. Gugus gula tersebut antara lain glukosa, silosa dalam bentuk mono maupun diglikosida. Beberapa senyawa glikon flavon Aquilaria dapat dilihat pada Gambar-2.5.

  Gambar-2.5. Struktur senyawa glikosida flavon Aquilaria

2.3 Analisis Spektroskopi

  Penentuan struktur molekul senyawa flavonoid dan 2-(2-feniletil)kromon tumbuhan Aquilaria diinterpretasi dengan metode spektroskopi. Alat spektrofotometer yang digunakan meliputi spektrometer ultraviolet (UV), spektroskopi inframerah (IR), spektroskopi massa (MS), dan spektroskopi resonansi magnet inti (NMR).

  Pada sub bab ini akan dibahas mengenai analisis spektroskopi salah satu senyawa flavonoid dalam Aquilaria, yakni 5,7-dihidroksi-4’-metoksi flavon.

  Struktur 5,7-dihidroksi-4’-metoksi flavon dapat dilihat pada Gambar-2.6.

  Gambar-2.6. Struktur 5,7-dihidroksi-4’-metoksiflavon Spektrum UV senyawa 5,7-dihidroksi-4’-metoksi flavon dalam metanol

  maks

  memberikan serapan maksimum pada λ (log ɛ) : 260 nm dan 330 nm yang merupakan ciri khas serapan benzoil dan sinamoil. Spektrum IR senyawa 5,7- dihidroksi-4’-metoksi flavon dalam KBr memperlihatkan pita serapan pada

• 1 maks

  bilangan gelombang maksimum ʋ : 3383 cm (vibrasi ulur hidroksi OH), 1652

• 1
• 1

  cm (vibrasi ulur C=O terkonyugasi), dan 1604, 1504, 1466 cm (vibrasi ulur C=C aromatik). Spektrum massa senyawa 5,7-dihidroksi-4’-metoksi flavon terdiri dari unsur C, H dan O memperlihatkan ion molekul Mr pada m/z genap (Dong,

  et.al., 2012).

1 Spektrum H NMR senyawa 5,7-dihidroksi-4’-metoksi flavon dalam

  aseton d6 memperlihatkan sepasang sinyal proton aromatik meta (J = 2,4 Hz)

  H pada pergeseran kimia δ 6,15 dan 6,01 ppm di cincin A yakni pada H-6 dan H-8.

  Sepasang proton aromatik berposisi ortho (J = 8,4 Hz) yang masing-masingnya

  H

  mewakili dua proton pada pergeseran kimia δ 7,15 dan 7,88 ppm di cincin B

  H

  yakni pada H-2’/6’ dan H-3’/5’. Satu sinyal singlet pada δ 6.34 ppm merupakan sinyal proton di H-3 yang merupakan ciri khas flavon. Sinyal singlet broad pada 12,80 ppm merupakan ciri khas substituen OH di C-5 yang dapat berikatan

  H

  hidrogen dengan karbonil C=O di C-4. Sinyal singlet metoksi terlihat pada δ 3,87 ppm genap (Dong, et.al., 2012).

2.4 Tinjauan Tentang Antikanker

  Kanker merupakan suatu penyakit yang ditandai dengan hilangnya fungsi kontrol sel terhadap regulasi siklus hidup sehingga sel tidak dapat berpoliferasi secara normal. Pertumbuhan sel yang tidak normal ini akan menyerang jaringan biologis sekitarnya serta mampu bermigrasi ke jaringan tubuh yang lain melalui sirkulasi darah atau sistem limfatik sehingga menyebabkan kematian (Farida, et al., 2010).

  Secara teoritis, timbulnya sel kanker umumnya terjadi oleh senyawa- senyawa karsinogenik yang berinteraksi dengan DNA sehingga terjadi mutasi.

  Senyawa-senyawa tersebut membentuk senyawa intermediet menghasilkan alkilasi DNA yang menyebabkan kesalahan pasangan basa DNA. Hal tersebut menyebabkan terjadinya perubahan urutan basa atau terjadi kesalahan pembacaan informasi genetik dan mengakibatkan terjadinya mutasi. Mutasi DNA dapat memicu perkembangan neoplastik yang menghasilkan sel tumor atau kanker (Jagetia, et al., 2006).

  Proses pembentukan kanker terdiri atas empat tahap. Tahapan pertama adalah inisiasi, yaitu tahapan terjadinya perusakan DNA atau mutasi yang mengatur penggandaan sel. Tahapan kedua adalah promosi, yaitu tahap peningkatan penggandaan sel abnormal akibat proses inisiasi. Munculnya sel-sel kanker yang diikuti perubahan genetik menandai perkembangan tahapan yang ketiga yaitu tahap progresi. Tahapan terakhir ialah metatasis, yaitu tahapan sel kanker melakukan ekspansi ke jaringan pembuluh darah lain. Sel ekspansif akan membentuk kanker sekunder di jaringan yang ditulari (Ren, et al., 2003).

  Pengobatan kanker umumnya menggabungkan pembedahan dan radiasi dengan pengobatan kemoterapi. Kemoterapi merupakan pengobatan kanker menggunakan suatu obat sitostatika yang merusak sel kanker. Beberapa obat sitostatika yang sudah digunakan sebagai agen kemoterapi ialah taksol, bleomisin, 5-flurourasil, klorambusil, tiotepa, serta alkaloid indol seperti vinblastin dan vinkristin. Obat sitostatika bekerja dengan mempengaruhi metabolisme asam nukleat terutama DNA atau biosintesis protein. Hal inilah yang menyebabkan obat sitostatika bekerja tidak selektif karena bersifat toksik baik pada sel kanker maupun sel normal, terutama sel normal yang kecepatan proliferasinya tinggi seperti pada sum-sum tulang belakang. Obat-obatan tersebut memberikan efek samping berupa mual, muntah, rambut rontok, iritasi kandung kemih disertai terdapatnya darah dalam air kemih (Sukmarianti, et al., 2013). Hal ini mendorong para peneliti untuk mengeksplorasis enyawa-senyawa bioaktif antikanker dari bahan alam untuk mengurangi efek samping. Sampai saat ini pencarian obat untuk antikanker dari senyawa bahan alam masih terus dikembangkan.

  Pada dasarnya strategi pengembangan senyawa bahan alam untuk mendapatkan obat kanker yang aman dan efektif meliputi uji senyawa aktif pada kultur sel kanker secara in vitro, uji senyawa aktif pada tingkat molekuler (DNA

  break

  ), dan uji senyawa aktif secara in vivo dengan menggunakan hewan percobaan. Mekanisme aktivitas senyawa bahan alam dalam menghambat sel kanker antara lain melalui DNA alkilasi, inhibisi DNA, inhibisi sintesis protein, DNA topoisomerase, inhibisi lipoksigenase, dan mekanisme sistem imun (Ancuceanu, et al., 2004).

2.4.1 Penentuan aktivitas antikanker dengan metode MTT

  Salah satu metode yang digunakan dalam penentuan aktivitas antikanker ialah metode microculture tetrazolium technique (MTT) secara in vitro. Sel kanker yang digunakan pada uji aktivitas antikanker ini adalah sel kanker payudara T47D.

  Metode MTT berperan untuk mendeteksi adanya proliferasi sel. Sel yang mengalami proliferasi ditandai dengan berubahnya garam MTT [3-(4,5- dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium bromida] yang berwarna kuning menjadi kristal formazan yang berwarna biru gelap. Perubahan warna ini disebabkan adanya reaksi reduksi garam MTT menjadi kristal formazan oleh enzim suksinat

  dehidrogenase

  yang berada pada mitokondria sel kanker payudara T47D. Dalam metode MTT, penambahan senyawa aktif hasil isolasi terhadap sel kanker payudara T47D berperan untuk menghambat proses reduksi garam MTT menjadi kristal formazan. Persamaan reaksi reduksi garam MTT menjadi kristal formazan oleh enzim suksinat dehidrogenase dapat dilihat pada Gambar-2.7.

  N N Suksinat

  NH dehidrogenase

  N N N N N N N S Br

  S MTT

  Formazan

  Gambar-2.7. Persamaan reaksi reduksi garam MTT menjadi kristal formazan oleh enzim suksinat dehidrogenase (Jaswir, et al., 2011) Kristal formazan yang dihasilkan tersebut tidak dapat larut dalam air. Penambahan reagen dimetil sulfoksida dapat melarutkan kristal formazan yang kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 540 nm menggunakan

  microplate reader.

  Intensitas warna biru gelap yang terbentuk sebanding dengan jumlah sel yang hidup (Zulfiana, 2012).