Isolasi Senyawa Alkaloida Dari Biji Tumbuhan Jintan Hitam (Nigella Sativa L.) Serta Karakterisasi Isolat Secara Spektrofotometri Sinar Ultraviolet Dan Inframerah
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN
JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI
ISOLAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR
ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
SKRIPSI
OLEH:
LENI EPITA RAHAYU
NIM 111524036
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN
JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI
ISOLAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR
ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk
memperoleh Gelar Sarjana Farmasi pada
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
LENI EPITA RAHAYU
NIM 111524036
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN
JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI
ISOLAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR
ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
OLEH:
LENI EPITA RAHAYU
NIM 111524036
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 22 Agustus 2013
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt.
NIP 195709091985112001
Dr. M. Pandapotan Nasution, M.P.S., Apt.
NIP 194908111976031001
Pembimbing II,
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt.
NIP 195709091985112001
Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt.
NIP 195304031983032001
Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt.
NIP 1953103011980031002
Drs. Suryadi Achmad, M.Sc., Apt.
NIP 195109081985031002
Medan, September 2013
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 195311281983031002
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat,
hidayah dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
dan menyusun skripsi ini. Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk
mengisolasi senyawa alkaloida dari biji tumbuhan jintan hitam (Nigella sativa
L.) serta melakukan karakterisasi secara spektrofotometri sinar ultraviolet dan
inframerah, yang merupakan salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana
Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis ingin mempersembahkan rasa terima kasih
yang tak terhingga kepada Ayahanda Mardianto dan Ibunda Suarti, atas
pengorbanannya dengan tulus ikhlas lahir batin dan selalu mendoakan penulis,
untuk adik-adik tersayang Bambang Wibowo, Win Andriansyah dan Dzaki
Khairul Andika yang selalu setia memberikan dorongan dan semangat. Ucapan
terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan
fasilitas selama masa pendidikan. Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., dan ibu
Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah sangat luar biasa sabar dan telaten membimbing penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
Bapak dan ibu staf pengajar Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik selama perkuliahan. Ibu
Kepala Laboraturium Fitokimia yang telah memberikan fasilitas, petunjuk dan
membantu selama penelitian. Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, M.P.S.,
Universitas Sumatera Utara
Apt., Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt., Drs. Suryadi Achmad, M.Sc., Apt., Ibu
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., dan ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si.,
Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik, arahan dan saran
dalam menyusun skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
teman-teman yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu atas semua
motivasinya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh
karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari
semua pihak guna memperbaiki skripsi ini. Akhir kata penulis berharap
semoga skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khusus bidang farmasi.
Medan, Agustus 2013
Penulis
(Leni Epita Rahayu)
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN JINTAN
HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI ISOLAT SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SINAR ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
ABSTRAK
Jintan hitam (Nigella sativa L.) termasuk suku Ranunculaceae,
merupakan salah satu tumbuhan yang mengandung senyawa alkaloida yang
digunakan sebagai obat karena mempunyai efek fisiologis yang kuat terutama
pada susunan syaraf. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui
karakterisasi simplisia, skrining fitokimia dan isolasi senyawa alkaloida dari
biji jintan hitam. Isolate yang diperoleh dikarakterisasi secara spektrofotometer
ultraviolet (UV) dan inframerah (IR).
Ekstraksi dilakukan secara maserasi sebagai pelarut digunakan metanol
dan senyawa alkaloida diisolasi dari ekstrak kasar dengan metode pengocokan
asam basa, selanjutnya dilakukan pemisahan alkaloida secara KLT preparatif
dengan fase gerak kloroform-metanol-amonia (85:15:1). Isolat yang diperoleh
akan dikarakterisasi dengan spektrofotometer ultraviolet dan spektrofotometer
inframerah. Skrining fitokimia dilakukan terhadap senyawa golongan
alkaloida, flavonoida, glikosida, glikosida antrakinon, saponin, tannin dan
triterpenoida/steroida.
Hasil karakterisasi simplisia biji jintan hitam adalah kadar air 4,6%,
kadar sari yang larut dalam air 22,7%, kadar sari yang larut dalam etanol
23,2%, kadar abu total 4,2%, kadar abu yang tidak larut dalam asam 0,7%.
Hasil skrining fitokimia biji jintan hitam mengandung senyawa golongan
alkaloida, flavonoida, steroida/triterpenoida, glikosida, tanin dan saponin.
Pemisahan dengan KLT preparatif menghasilkan isolat yang mempunyai harga
Rf 0,6 memberikan absorbansi maksimum ultraviolet pada panjang gelombang
203 nm. Hasil spektrofotometri IR dari isolat menunjukkan adanya gugus -OH,
CH, -CH2, -CH3, C=O, C=C dan C-N.
Kata kunci: jintan hitam, alkaloida, isolasi, karakterisasi spektrofotometri UV
dan IR.
Universitas Sumatera Utara
THE ISOLATION OF ALKALOID COMPOUNDS FROM THE SEEDS
OF BLACK CUMIN (Nigella sativa L.) AND CHARACTERIZATION
OF ISOLATE BY ULTRAVIOLET AND INFRARED
SPECTROPHOTOMETRIES
ABSTRACT
Black cumin (Nigella sativa L.) belongs to the family Ranunculaceae, it
is one of alkaloid containing plant used as a drug due to its strong physiological
effects, especially on the nervous system. The purpose of this research was to
isolate alkaloidal compound from black cumin seed.
The extraction of seeds was accomplished by maceration with methanol
as solvent and alkaloidal compounds were isolated by acid-base shake up
method. Separation of alkaloidal compounds into its components were carried
out by preparative TLC with chloroform-methanol-ammonium hydroxide
(85:15:1) as mobile phase. The isolate was characterized by ultraviolet and
infrared spectrophotometries. Phytochemical screening were carried out for the
presence of alkaloid, flavonoid, glycoside, anthraquinone glycoside, saponin,
tannin and triterpenoi/steroid.
The results of simplex characterization gave water content 4.6%, water
soluble extract 22.7%, ethanol soluble extract 23.2%, total ash 4.2% and acid
insoluble ash 0.7%. The result of phytochemical screening of black cumin seed gave
positive results for the presence of alkaloidal, flavonoid, steroid/triterpenoid,
glycoside, tannin, and saponin. The separation of alkaloid by preparative TLC gave an
isolate (Rf 0.6). Isolate exhibited an ultraviolet maximum absorption at 203 nm and
infrared spectrophotometric measurement indicated the presence of -OH, CH, -CH2, CH3, C=O, C=C and C-N functional groups.
Keywords: Black cumin seed, alkaloids, phytochemical screening, isolation,
thin layer chromatography, UV and IR spectrophotometric characterization.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ...................................................................................................
i
PENGESAHAN SKRIPSI ....................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...........................................................................
iv
ABSTRAK .............................................................................................
vi
ABSTRACT ...........................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
xv
DAFTAR TABEL ..................................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................
1
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ...............................................................
2
1.3 Hipotesis ..............................................................................
3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................
5
2.1 Uraian Tumbuhan .................................................................
5
2.1.1 Habitat .......................................................................
5
2.1.2 Morfologi ...................................................................
5
2.1.3 Sistematika tumbuhan ................................................
6
2.1.4 Kandungan kimia .......................................................
6
Universitas Sumatera Utara
2.2 Uraian Kimia ........................................................................
7
2.2.1 Alkaloida ...................................................................
7
2.2.2 Glikosida ....................................................................
18
2.2.3 Saponin ......................................................................
20
2.2.4 Triterpenoida/steroida ................................................
21
2.2.5 Flavonoida .................................................................
22
2.2.6 Tanin ..........................................................................
26
2.3 Ekstraksi ...............................................................................
27
2.4 Kromatografi ........................................................................
29
2.4.1 Kromatografi Lapis Tipis ..........................................
32
2.5 Spektrofotometri Ultraviolet ................................................
33
2.6 Spektrofotometri Inframerah ................................................
35
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................
39
3.1 Alat .......................................................................................
39
3.2 Bahan ...................................................................................
39
3.3 Pembuatan Larutan Pereaksi ................................................
40
3.3.1 Pereaksi Meyer ............................................................
40
3.3.2 Pereaksi Bouchardat ....................................................
40
3.3.3 Pereaksi Dragendorff ..................................................
40
3.3.4 Pereaksi Liebermann-Burchard ...................................
41
3.3.5 Pereaksi asam klorida 2 N ...........................................
41
3.3.6 Pereaksi natrium hidroksida 2 N .................................
41
3.3.7 Pereaksi asam sulfat 2 N .............................................
41
Universitas Sumatera Utara
3.3.8 Pereaksi Molish ...........................................................
41
3.3.9 Pereaksi besi (III) klorida 1% .....................................
41
3.3.10 Pereaksi timbal (II) asetat 0,4 M ...............................
41
3.3.11 Pereaksi kloralhidrat ..................................................
41
3.4 Pengambilan dan Pengolahan Simplisia ...............................
42
3.4.1 Pengambilan dan Pengolahan sampel .........................
42
3.4.2 Identifikasi tumbuhan .................................................
42
3.4.3 Pembuatan simplisia ...................................................
42
3.5 Karakterisasi Simplisia .........................................................
42
3.5.1 Pemeriksaan makroskopik ..........................................
43
3.5.2 Pemeriksaan mikroskopik ...........................................
43
3.5.3 Penetapan kadar abu ....................................................
43
3.5.4 Penetapan kadar abu tidak larut dalam asam ..............
43
3.5.5 Penetapan kadar sari yang larut dalam air ...................
43
3.5.6 Penetapan kadar sari yang larut dalam etanol .............
44
3.5.7 Penetapan kadar air ......................................................
44
3.6 Skrining Fitokimia ................................................................
45
3.6.1 Pemeriksaan alkaloida .................................................
45
3.6.2 Pemeriksaan flavonoida ...............................................
45
3.6.3 Pemeriksaan glikosida .................................................
46
3.6.4 Pemeriksaan glikosida antrakinon ...............................
47
3.6.5 Pemeriksaan tanin .......................................................
47
3.6.6 Pemeriksaan steroida/triterpenoida .............................
47
Universitas Sumatera Utara
3.6.7 Pemeriksaan saponin ...................................................
48
3.7 Pembuatan Ekstrak ................................................................
48
3.8 Isolasi Senyawa Alkaloida dari Ekstrak Metanol dengan
Metode Asam Basa .............................................................
49
3.9 Analisis Senyawa Alkaloida Hasil Isolasi Secara KLT .......
50
3.10 Isolasi Senyawa Alkaloida Secara KLT Preparatif ............
50
3.11 Uji Kemurnian Isolat Dengan KLT Dua Arah ....................
51
3.12 Karakterisasi Isolat ............................................................
52
3.12.1 Karakterisasi isolat dengan
spektrofotometri
ultraviolet ..................................................................
52
3.12.2 Karakterisasi isolat dengan spektrofotometri
inframerah .................................................................
52
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................
53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..................................................
59
5.1 Kesimpulan ..........................................................................
59
5.2 Saran .....................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
60
LAMPIRAN ............................................................................................
64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1
Gambar struktur alkaloida vinkristina .........................................
8
2
Gambar struktur alkaloida reserpina ...........................................
8
3
Gambar struktur alkaloida kolkisina ............................................
9
4
Gambar struktur alkaloida meskalina ..........................................
9
5
Gambar struktur alkaloida efedrin ...............................................
9
6
Gambar struktur alkaloida golongan purin .................................
10
7
Gambar struktur alkaloida kafeina ...............................................
10
8
Gambar struktur alkaloida golongan pirol .................................
11
9
Gambar struktur alkaloida golongan pirolidin ............................
11
10 Gambar struktur alkaloida higrina ..............................................
11
11 Gambar struktur alkaloida golongan pirolizidina .......................
11
12 Gambar struktur alkaloida retronesina ........................................
11
13 Gambar struktur alkaloida golongan piridina ..............................
12
14 Gambar struktur alkaloida nikotina .............................................
12
15 Gambar struktur alkaloida golongan piperidina ..........................
12
16 Gambar struktur alkaloida koniin ................................................
12
17 Gambar struktur alkaloida tropan ................................................
13
18 Gambar struktur alkaloida atropin ..............................................
13
19 Gambar struktur alkaloida golongan isokuinolina .....................
13
20 Gambar struktur alkaloida papaverina ........................................
13
Universitas Sumatera Utara
21 Gambar struktur alkaloida golongan kuinolizidina .....................
14
22 Gambar struktur alkaloida sitisina ..............................................
14
23 Gambar struktur alkaloida golongan kuinolina ...........................
14
24 Gambar struktur alkaloida kuinina ..............................................
14
25 Gambar struktur alkaloida golongan indol ..................................
15
26 Gambar struktur alkaloida reserpina ...........................................
15
27 Gambar struktur alkaloida golongan aporfina .............................
15
28 Gambar struktur alkaloida golongan imidazol ............................
16
29 Gambar struktur alkaloida pilokarpina ........................................
16
30 Gambar struktur alkaloida golongan purina ................................
16
31 Gambar struktur alkaloida kafeina ..............................................
16
32 Gambar struktur alkaloida golongan steroida .............................
17
33 Gambar struktur alkaloida solanidina .........................................
17
34 Gambar struktur salisin ...............................................................
19
35 Gambar struktur sinigrin .............................................................
19
36 Gambar struktur krotonosida .......................................................
20
37 Gambar struktur barbaloin ..........................................................
20
38 Gambar struktur sapogenin steroida ...........................................
21
39 Gambar struktur sapogenin triterpenoida ....................................
21
40 Gambar struktur squalena ...........................................................
22
41 Gambar struktur inti steroida ......................................................
22
42 Gambar struktur flavonoida golongan flavon .............................
23
43 Gambar struktur flavonoida golongan flavonol ...........................
24
Universitas Sumatera Utara
44 Gambar struktur flavonoida golongan isoflavon .........................
24
45 Gambar struktur flavonoida golongan flavonon ..........................
24
46 Gambar struktur flavonoida golongan flavononol .......................
24
47 Gambar struktur flavonoida golongan auron ...............................
25
48 Gambar struktur flavonoida golongan khalkon ............................
25
49 Gambar struktur flavonoida golongan katekin .............................
25
50 Gambar struktur flavonoida golongan leukoantosianidin ...........
25
51 Gambar struktur flavonoida golongan antosianidin .....................
26
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Hasil Identifikasi tumbuhan jintan hitam ........................................
64
2
Gambar tumbuhan jintan hitam (Nigella sativa L.) ........................
65
3
Gambar makroskopik simplisia biji jintan hitam (Nigellae sativae
semen) .............................................................................................
66
Gambar mikroskopik serbuk simplisia biji jintan hitam (Nigellae
sativae semen) .................................................................................
67
Perhitungan pemeriksaan karakterisasi serbuk simplisia biji jintan
hitam (Nigellae sativae semen) .......................................................
68
Bagan ekstraksi serbuk simplisia biji jintan hitam (Nigellae
sativae semen) secara maserasi .......................................................
73
Bagan isolasi alkaloida dari ekstrak metanol dengan metode
pengocokan asam basa ....................................................................
74
Gambar kromatogram ekstrak kloroform biji jintan hitam
(Nigellae sativae semen) dengan beberapa perbandingan fase
gerak kromatografi ...........................................................................
75
Gambar kromatogram isolasi senyawa alkaloida secara KLT
preparatif ..........................................................................................
76
10 Gambar kromatogram KLT satu arah dari isolat dengan fase gerak
yang berbeda ...................................................................................
77
11 Gambar kromatogram KLT satu arah dari isolat dengan fase gerak
yang berbeda ...................................................................................
78
12 Gambar spektrum ultraviolet isolat ..................................................
79
13 Gambar spektrum inframerah isolat ................................................
80
4
5
6
7
8
9
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
1
Halaman
Hasil pemeriksaan karakterisasi serbuk simplisia biji jintan
hitam ..........................................................................................
40
Hasil skrining fitokimia serbuk simplisia dan ekstrak metanol
biji jintan hitam ..........................................................................
41
3
Data hasil KLT ekstrak alkaloida kasar dari biji jintan hitam ....
43
4
Data hasil KLT ekstrak alkaloida kasar dari biji jintan hitam ...
43
2
Universitas Sumatera Utara
JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI
ISOLAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR
ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
SKRIPSI
OLEH:
LENI EPITA RAHAYU
NIM 111524036
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN
JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI
ISOLAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR
ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk
memperoleh Gelar Sarjana Farmasi pada
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
LENI EPITA RAHAYU
NIM 111524036
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN
JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI
ISOLAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR
ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
OLEH:
LENI EPITA RAHAYU
NIM 111524036
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 22 Agustus 2013
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt.
NIP 195709091985112001
Dr. M. Pandapotan Nasution, M.P.S., Apt.
NIP 194908111976031001
Pembimbing II,
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt.
NIP 195709091985112001
Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt.
NIP 195304031983032001
Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt.
NIP 1953103011980031002
Drs. Suryadi Achmad, M.Sc., Apt.
NIP 195109081985031002
Medan, September 2013
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 195311281983031002
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat,
hidayah dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
dan menyusun skripsi ini. Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk
mengisolasi senyawa alkaloida dari biji tumbuhan jintan hitam (Nigella sativa
L.) serta melakukan karakterisasi secara spektrofotometri sinar ultraviolet dan
inframerah, yang merupakan salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana
Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis ingin mempersembahkan rasa terima kasih
yang tak terhingga kepada Ayahanda Mardianto dan Ibunda Suarti, atas
pengorbanannya dengan tulus ikhlas lahir batin dan selalu mendoakan penulis,
untuk adik-adik tersayang Bambang Wibowo, Win Andriansyah dan Dzaki
Khairul Andika yang selalu setia memberikan dorongan dan semangat. Ucapan
terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan
fasilitas selama masa pendidikan. Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., dan ibu
Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah sangat luar biasa sabar dan telaten membimbing penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
Bapak dan ibu staf pengajar Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik selama perkuliahan. Ibu
Kepala Laboraturium Fitokimia yang telah memberikan fasilitas, petunjuk dan
membantu selama penelitian. Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, M.P.S.,
Universitas Sumatera Utara
Apt., Drs. Panal Sitorus, M.Si., Apt., Drs. Suryadi Achmad, M.Sc., Apt., Ibu
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., dan ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si.,
Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik, arahan dan saran
dalam menyusun skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
teman-teman yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu atas semua
motivasinya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh
karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari
semua pihak guna memperbaiki skripsi ini. Akhir kata penulis berharap
semoga skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khusus bidang farmasi.
Medan, Agustus 2013
Penulis
(Leni Epita Rahayu)
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI SENYAWA ALKALOIDA DARI BIJI TUMBUHAN JINTAN
HITAM (Nigella sativa L.) SERTA KARAKTERISASI ISOLAT SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SINAR ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH
ABSTRAK
Jintan hitam (Nigella sativa L.) termasuk suku Ranunculaceae,
merupakan salah satu tumbuhan yang mengandung senyawa alkaloida yang
digunakan sebagai obat karena mempunyai efek fisiologis yang kuat terutama
pada susunan syaraf. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui
karakterisasi simplisia, skrining fitokimia dan isolasi senyawa alkaloida dari
biji jintan hitam. Isolate yang diperoleh dikarakterisasi secara spektrofotometer
ultraviolet (UV) dan inframerah (IR).
Ekstraksi dilakukan secara maserasi sebagai pelarut digunakan metanol
dan senyawa alkaloida diisolasi dari ekstrak kasar dengan metode pengocokan
asam basa, selanjutnya dilakukan pemisahan alkaloida secara KLT preparatif
dengan fase gerak kloroform-metanol-amonia (85:15:1). Isolat yang diperoleh
akan dikarakterisasi dengan spektrofotometer ultraviolet dan spektrofotometer
inframerah. Skrining fitokimia dilakukan terhadap senyawa golongan
alkaloida, flavonoida, glikosida, glikosida antrakinon, saponin, tannin dan
triterpenoida/steroida.
Hasil karakterisasi simplisia biji jintan hitam adalah kadar air 4,6%,
kadar sari yang larut dalam air 22,7%, kadar sari yang larut dalam etanol
23,2%, kadar abu total 4,2%, kadar abu yang tidak larut dalam asam 0,7%.
Hasil skrining fitokimia biji jintan hitam mengandung senyawa golongan
alkaloida, flavonoida, steroida/triterpenoida, glikosida, tanin dan saponin.
Pemisahan dengan KLT preparatif menghasilkan isolat yang mempunyai harga
Rf 0,6 memberikan absorbansi maksimum ultraviolet pada panjang gelombang
203 nm. Hasil spektrofotometri IR dari isolat menunjukkan adanya gugus -OH,
CH, -CH2, -CH3, C=O, C=C dan C-N.
Kata kunci: jintan hitam, alkaloida, isolasi, karakterisasi spektrofotometri UV
dan IR.
Universitas Sumatera Utara
THE ISOLATION OF ALKALOID COMPOUNDS FROM THE SEEDS
OF BLACK CUMIN (Nigella sativa L.) AND CHARACTERIZATION
OF ISOLATE BY ULTRAVIOLET AND INFRARED
SPECTROPHOTOMETRIES
ABSTRACT
Black cumin (Nigella sativa L.) belongs to the family Ranunculaceae, it
is one of alkaloid containing plant used as a drug due to its strong physiological
effects, especially on the nervous system. The purpose of this research was to
isolate alkaloidal compound from black cumin seed.
The extraction of seeds was accomplished by maceration with methanol
as solvent and alkaloidal compounds were isolated by acid-base shake up
method. Separation of alkaloidal compounds into its components were carried
out by preparative TLC with chloroform-methanol-ammonium hydroxide
(85:15:1) as mobile phase. The isolate was characterized by ultraviolet and
infrared spectrophotometries. Phytochemical screening were carried out for the
presence of alkaloid, flavonoid, glycoside, anthraquinone glycoside, saponin,
tannin and triterpenoi/steroid.
The results of simplex characterization gave water content 4.6%, water
soluble extract 22.7%, ethanol soluble extract 23.2%, total ash 4.2% and acid
insoluble ash 0.7%. The result of phytochemical screening of black cumin seed gave
positive results for the presence of alkaloidal, flavonoid, steroid/triterpenoid,
glycoside, tannin, and saponin. The separation of alkaloid by preparative TLC gave an
isolate (Rf 0.6). Isolate exhibited an ultraviolet maximum absorption at 203 nm and
infrared spectrophotometric measurement indicated the presence of -OH, CH, -CH2, CH3, C=O, C=C and C-N functional groups.
Keywords: Black cumin seed, alkaloids, phytochemical screening, isolation,
thin layer chromatography, UV and IR spectrophotometric characterization.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ...................................................................................................
i
PENGESAHAN SKRIPSI ....................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...........................................................................
iv
ABSTRAK .............................................................................................
vi
ABSTRACT ...........................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
xv
DAFTAR TABEL ..................................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................
1
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ...............................................................
2
1.3 Hipotesis ..............................................................................
3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................
5
2.1 Uraian Tumbuhan .................................................................
5
2.1.1 Habitat .......................................................................
5
2.1.2 Morfologi ...................................................................
5
2.1.3 Sistematika tumbuhan ................................................
6
2.1.4 Kandungan kimia .......................................................
6
Universitas Sumatera Utara
2.2 Uraian Kimia ........................................................................
7
2.2.1 Alkaloida ...................................................................
7
2.2.2 Glikosida ....................................................................
18
2.2.3 Saponin ......................................................................
20
2.2.4 Triterpenoida/steroida ................................................
21
2.2.5 Flavonoida .................................................................
22
2.2.6 Tanin ..........................................................................
26
2.3 Ekstraksi ...............................................................................
27
2.4 Kromatografi ........................................................................
29
2.4.1 Kromatografi Lapis Tipis ..........................................
32
2.5 Spektrofotometri Ultraviolet ................................................
33
2.6 Spektrofotometri Inframerah ................................................
35
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................
39
3.1 Alat .......................................................................................
39
3.2 Bahan ...................................................................................
39
3.3 Pembuatan Larutan Pereaksi ................................................
40
3.3.1 Pereaksi Meyer ............................................................
40
3.3.2 Pereaksi Bouchardat ....................................................
40
3.3.3 Pereaksi Dragendorff ..................................................
40
3.3.4 Pereaksi Liebermann-Burchard ...................................
41
3.3.5 Pereaksi asam klorida 2 N ...........................................
41
3.3.6 Pereaksi natrium hidroksida 2 N .................................
41
3.3.7 Pereaksi asam sulfat 2 N .............................................
41
Universitas Sumatera Utara
3.3.8 Pereaksi Molish ...........................................................
41
3.3.9 Pereaksi besi (III) klorida 1% .....................................
41
3.3.10 Pereaksi timbal (II) asetat 0,4 M ...............................
41
3.3.11 Pereaksi kloralhidrat ..................................................
41
3.4 Pengambilan dan Pengolahan Simplisia ...............................
42
3.4.1 Pengambilan dan Pengolahan sampel .........................
42
3.4.2 Identifikasi tumbuhan .................................................
42
3.4.3 Pembuatan simplisia ...................................................
42
3.5 Karakterisasi Simplisia .........................................................
42
3.5.1 Pemeriksaan makroskopik ..........................................
43
3.5.2 Pemeriksaan mikroskopik ...........................................
43
3.5.3 Penetapan kadar abu ....................................................
43
3.5.4 Penetapan kadar abu tidak larut dalam asam ..............
43
3.5.5 Penetapan kadar sari yang larut dalam air ...................
43
3.5.6 Penetapan kadar sari yang larut dalam etanol .............
44
3.5.7 Penetapan kadar air ......................................................
44
3.6 Skrining Fitokimia ................................................................
45
3.6.1 Pemeriksaan alkaloida .................................................
45
3.6.2 Pemeriksaan flavonoida ...............................................
45
3.6.3 Pemeriksaan glikosida .................................................
46
3.6.4 Pemeriksaan glikosida antrakinon ...............................
47
3.6.5 Pemeriksaan tanin .......................................................
47
3.6.6 Pemeriksaan steroida/triterpenoida .............................
47
Universitas Sumatera Utara
3.6.7 Pemeriksaan saponin ...................................................
48
3.7 Pembuatan Ekstrak ................................................................
48
3.8 Isolasi Senyawa Alkaloida dari Ekstrak Metanol dengan
Metode Asam Basa .............................................................
49
3.9 Analisis Senyawa Alkaloida Hasil Isolasi Secara KLT .......
50
3.10 Isolasi Senyawa Alkaloida Secara KLT Preparatif ............
50
3.11 Uji Kemurnian Isolat Dengan KLT Dua Arah ....................
51
3.12 Karakterisasi Isolat ............................................................
52
3.12.1 Karakterisasi isolat dengan
spektrofotometri
ultraviolet ..................................................................
52
3.12.2 Karakterisasi isolat dengan spektrofotometri
inframerah .................................................................
52
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................
53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..................................................
59
5.1 Kesimpulan ..........................................................................
59
5.2 Saran .....................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
60
LAMPIRAN ............................................................................................
64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1
Gambar struktur alkaloida vinkristina .........................................
8
2
Gambar struktur alkaloida reserpina ...........................................
8
3
Gambar struktur alkaloida kolkisina ............................................
9
4
Gambar struktur alkaloida meskalina ..........................................
9
5
Gambar struktur alkaloida efedrin ...............................................
9
6
Gambar struktur alkaloida golongan purin .................................
10
7
Gambar struktur alkaloida kafeina ...............................................
10
8
Gambar struktur alkaloida golongan pirol .................................
11
9
Gambar struktur alkaloida golongan pirolidin ............................
11
10 Gambar struktur alkaloida higrina ..............................................
11
11 Gambar struktur alkaloida golongan pirolizidina .......................
11
12 Gambar struktur alkaloida retronesina ........................................
11
13 Gambar struktur alkaloida golongan piridina ..............................
12
14 Gambar struktur alkaloida nikotina .............................................
12
15 Gambar struktur alkaloida golongan piperidina ..........................
12
16 Gambar struktur alkaloida koniin ................................................
12
17 Gambar struktur alkaloida tropan ................................................
13
18 Gambar struktur alkaloida atropin ..............................................
13
19 Gambar struktur alkaloida golongan isokuinolina .....................
13
20 Gambar struktur alkaloida papaverina ........................................
13
Universitas Sumatera Utara
21 Gambar struktur alkaloida golongan kuinolizidina .....................
14
22 Gambar struktur alkaloida sitisina ..............................................
14
23 Gambar struktur alkaloida golongan kuinolina ...........................
14
24 Gambar struktur alkaloida kuinina ..............................................
14
25 Gambar struktur alkaloida golongan indol ..................................
15
26 Gambar struktur alkaloida reserpina ...........................................
15
27 Gambar struktur alkaloida golongan aporfina .............................
15
28 Gambar struktur alkaloida golongan imidazol ............................
16
29 Gambar struktur alkaloida pilokarpina ........................................
16
30 Gambar struktur alkaloida golongan purina ................................
16
31 Gambar struktur alkaloida kafeina ..............................................
16
32 Gambar struktur alkaloida golongan steroida .............................
17
33 Gambar struktur alkaloida solanidina .........................................
17
34 Gambar struktur salisin ...............................................................
19
35 Gambar struktur sinigrin .............................................................
19
36 Gambar struktur krotonosida .......................................................
20
37 Gambar struktur barbaloin ..........................................................
20
38 Gambar struktur sapogenin steroida ...........................................
21
39 Gambar struktur sapogenin triterpenoida ....................................
21
40 Gambar struktur squalena ...........................................................
22
41 Gambar struktur inti steroida ......................................................
22
42 Gambar struktur flavonoida golongan flavon .............................
23
43 Gambar struktur flavonoida golongan flavonol ...........................
24
Universitas Sumatera Utara
44 Gambar struktur flavonoida golongan isoflavon .........................
24
45 Gambar struktur flavonoida golongan flavonon ..........................
24
46 Gambar struktur flavonoida golongan flavononol .......................
24
47 Gambar struktur flavonoida golongan auron ...............................
25
48 Gambar struktur flavonoida golongan khalkon ............................
25
49 Gambar struktur flavonoida golongan katekin .............................
25
50 Gambar struktur flavonoida golongan leukoantosianidin ...........
25
51 Gambar struktur flavonoida golongan antosianidin .....................
26
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Hasil Identifikasi tumbuhan jintan hitam ........................................
64
2
Gambar tumbuhan jintan hitam (Nigella sativa L.) ........................
65
3
Gambar makroskopik simplisia biji jintan hitam (Nigellae sativae
semen) .............................................................................................
66
Gambar mikroskopik serbuk simplisia biji jintan hitam (Nigellae
sativae semen) .................................................................................
67
Perhitungan pemeriksaan karakterisasi serbuk simplisia biji jintan
hitam (Nigellae sativae semen) .......................................................
68
Bagan ekstraksi serbuk simplisia biji jintan hitam (Nigellae
sativae semen) secara maserasi .......................................................
73
Bagan isolasi alkaloida dari ekstrak metanol dengan metode
pengocokan asam basa ....................................................................
74
Gambar kromatogram ekstrak kloroform biji jintan hitam
(Nigellae sativae semen) dengan beberapa perbandingan fase
gerak kromatografi ...........................................................................
75
Gambar kromatogram isolasi senyawa alkaloida secara KLT
preparatif ..........................................................................................
76
10 Gambar kromatogram KLT satu arah dari isolat dengan fase gerak
yang berbeda ...................................................................................
77
11 Gambar kromatogram KLT satu arah dari isolat dengan fase gerak
yang berbeda ...................................................................................
78
12 Gambar spektrum ultraviolet isolat ..................................................
79
13 Gambar spektrum inframerah isolat ................................................
80
4
5
6
7
8
9
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
1
Halaman
Hasil pemeriksaan karakterisasi serbuk simplisia biji jintan
hitam ..........................................................................................
40
Hasil skrining fitokimia serbuk simplisia dan ekstrak metanol
biji jintan hitam ..........................................................................
41
3
Data hasil KLT ekstrak alkaloida kasar dari biji jintan hitam ....
43
4
Data hasil KLT ekstrak alkaloida kasar dari biji jintan hitam ...
43
2
Universitas Sumatera Utara