Jurnal Pharmascience, Vol .03, No.02, Oktober 2016, hal: 112 - 118 ISSN-Print. 2355 – 5386 ISSN-Online. 2460-9560 http://jps.unlam.ac.id/

## Research Article

## Optimasi Sistem GC-MS dalam Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hijau ( Piper betle L.)
* I M.A. G. Wirasuta, I.Y.J. Wage, C.I.T.R. Dewi, N.M.N.P. Dewi, N.K.A. Julianty, I G.L.B. Wirajaya, N.M.W. Astuti
Program Studi Farmasi, FMIPA, Universitas Udayana *Email: gelgel.wirasuta@unud.ac.id

## ABSTRAK
Minyak  atsiri  daun  sirih  ( Piper  betle L.)  memiliki  potensi  untuk  dikembangkan sebagai  bahan  obat.  Standarisasi  mutu  minyak  atsiri  daun  sirih  dapat  dilakukan menggunakan  metode  kromatograi  gas.  Metode  ini  harus  dapat  menjamin  pemisahan komponen yang ada pada sampel. Hasil studi literatur diperoleh 6 metode kromatograi gas dengan laju alir dan laju peningkatan suhu kolom yang berbeda. Hasil pemisahan minyak atsiri daun sirih dari ke-6 metode ini dibandingkan dengan melihat parameter kromatografinya.  Faktor  lain  yang  dibandingkan  adalah  identitas  MS  dari  masing- masing  puncak  yang  muncul  pada  setiap  kromatogram.  Hasil  perbandingan menunjukkan  bahwa metode  4  memberikan  hasil  pemisahan  yang paling baik karena memberikan  jumlah  parameter  kromatografi  yang  paling  banyak  memenuhi persyaratan  pemisahan.  Metode  4  juga  mampu  memberikan  satu  identitas  senyawa untuk setiap puncaknya. Metode 4 ini dilakukan dengan laju alir 1 mL/menit dan suhu kolom  60  C  sistem  60  C  ditahan  5  menit  lalu  dinaikkan  4  C/menit  hingga  220  C ditahan 20 menit.
Kata kunci : Minyak atsiri, Sirih ( Piper betle L.), GC-MS, Optimasi

## ABSTRACT
Essential oil of betel leaf (Piper betle L.) has the potential to be developed as a drug substance.  Standardization  of  the  quality  of  essential  oil  of  betel  leaf  can  be  done  using methods  kromatograi  gas.  This  method  should  be  able  to  guarantee  the  separation  of components  in  a  sample.  The  results  of  the  study  of  literature  obtained  6  gas chromatography  with  a  flow  rate  and  the  rate  of  temperature  increase  in  a  different column.  The  result  of  the  separation  of  betel  leaf  essential  oil  from  all  6  of  this  method compared  to  seeing  kromatografinya  parameter.  Another  factor  is  that  compared  MS identity of each peak that appears on each chromatogram. The comparison shows that the method  4  provides  the  results  of  the  separation  of  the  most  good  because  it  gives  the number  of  chromatographic  parameters  that  most  meets  the  requirements  of  separation. Method 4 is also able to provide the identity of the compound for each peak. Method 4 is
carried out at a flow rate of 1 mL / min and column temperature of 60 ° C the system 60° C arrested 5 minutes then raised 4 ° C / min to 220 ° C on hold 20 minutes.
Keywords: Essential oils, Betel (Piper betle L.), GC-MS, Optimization

## I. PENDAHULUAN
Minyak  atsiri  daun  sirih  ( Piper  betle
L.)  berpotensi  tinggi  untuk  dikembangkan sebagai bahan obat anti kandisiasis karena memiliki aktivitas antijamur (Saxena et al .,
2014).  Hal  ini  mendukung  penggunaan ektrak daun sirih secara tradisional sebagai obat kumur dan pembersih daerah kewanitaan  (Ladion,  2009;  Moeljanto  dan Mulyono,  2003).  Senyawa  aktif  yang diduga  sebagai  bahan  aktif  sediaan tersebut  adalah  senyawa  turunan  eugenol seperti  kavikol  dan  kavibetol  (Saxena et al .,  2014).  Standarisasi  kualitas  minyak atsiri dapat dilakukan dengan menggunakan  kromatografi  sidik  jari, salah satunya dengan metode kromatografi gas.  Metode  kromatografi  gas  yang digunakan harus dapat menjamin pemisahan berbagai komponen yang ada di dalam  minyak  atsiri  daun  sirih  sehingga dapat  secara  jelas  menentukan  komponen yang  berperan  sebagai  sidik  jari  (Giri et
al ., 2010).
Hasil  studi  literatur  menunjukkan  terdapat
6 metode GC-MS untuk analisis
kandungan kimia minyak atsiri antara lain yang  dilakukan  oleh  Misra et  al .,  2009,
Prakash et  al .,  2010,  Wongsariya et  al .,
2015,  Mohottalage et  al .,  2007,  Utpala et al .,  2014  dan  Said et  al .,  2013.  6  metode ini memiliki pengaturan metode kromatografi  yang  berbeda  dalam  hal  laju alir dan peningkatan suhu kolom.
Pemilihan  metode  kromatografi  gas  yang tepat  untuk  digunakan  dalam  penentuan sidik  jari  sampel  minyak  atsiri  daun  sirih dapat  ditentukan  dengan  menggunakan perbandingan parameter kromatografi yang dihasilkan dari masing-masing metode.  Tujuan  penelitian  ini  adalah menentukan  metode  dengan  laju  alir  dan suhu  sistem  GC-MS  yang  paling  baik untuk  memisahkan  komponen-komponen penyusun  dalam  minyak  atsiri  daun  sirih hijau  ( Piper  betle L.)  yang  dievaluasi menggunakan parameter kromatografi dan perkiraan  identitas  senyawa  berdasarkan spektrum massanya

## II. METODE PENELITIAN

## A. Alat dan Bahan
Alat-alat  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  antara  lain  perangkat destilasi  (Iwaki  Pyrex),  corong  pisah (Iwaki Pyrex),  alat  sentrifugasi (K
Centrifuge PLC Series) instrumen GC-MS (Agilent Technologies).
Bahan-bahan yang digunakan dalam  penelitian  ini  antara  lain  daun  sirih hijau,  akuades  (Brataco),  NaCl  (Brataco),
Na 2 SO 4 (Brataco)  dan  metanol  (Merck-
Germany).

## B. Metode

## 1. Isolasi Minyak Atsiri
Satu  kg  sampel  daun  sirih  hijau didestilasi dengan air selama 5 jam dengan suhu  destilasi  100  C.  Destilat  diekstaksi cair-cair  dengan  penambahan  NaCl.  Fase minyak ditambahkan Na 2 SO 4 anhidrat lalu disentrifugasi  dengan kecepatan 4000 rpm selama 10 menit.

## 2. Analisis GC-MS
Minyak  atsiri  dari  daun  sirih  diambil 10  L  lalu  dilarutkan  ke  dalam  240  L metanol. Larutan tersebut kemudian diinjeksikan  ke  dalam  sistem  GC-MS
sebanyak 1  L.
a. Laju  alir 1 mL/menit dan suhu  kolom
70  C  ditahan  2  menit  lalu  dinaikkan
3  C/menit hingga 250  C yang ditahan
2 menit (Misra et al ., 2009).
b. Laju  alir 1 mL/menit dan suhu  kolom
70  C  ditahan  2  menit  lalu  dinaikkan
37  C/menit hingga 250  C yang ditahan  10  menit  (Prakash et  al .,
2010).
c. Laju  alir  0,68  mL/menit  dan  suhu kolom  60  C  ditahan  5  menit  lalu
dinaikkan  3  C/menit  hingga  200  C (Wongsariya et al ., 2015).
d. Laju  alir 1 mL/menit dan suhu kolom
60  C sistem 60  C ditahan 5 menit lalu dinaikkan  4  C/menit  hingga  220  C ditahan  20  menit  (Mohottalage et  al .,
2007).
e. Laju  alir 1 mL/menit dan suhu kolom
70  C  ditahan  5  menit  lalu  dinaikkan
5  C/menit  hingga  110  C  ditahan  5 menit, lalu  dinaikkan  3  C/menit hingga  200  C  ditahan  5  menit,  lalu dinaikkan  5  C/menit  hingga  220  C ditahan 5 menit (Utpala et al ., 2014).
f. Laju  alir  1,2  mL/menit  dan  suhu kolom  75  C  ditahan  5  menit  lalu dinaikkan  5  C/menit  hingga  250  C ditahan 10 menit (Said et al ., 2013).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  yang  diperoleh  dari  proses destilasi  dan  ekstraksi  cair-cair  adalah terbentuknya  dua  fase  yaitu  fase  air  dan fase  minyak  yang  berwarna  kuning transparan.  Hasil  analisis  minyak  atsiri masing-masing metode berbeda satu dengan  lainnya.  Perhitungan  parameter kromatografi dilakukan
untuk mengevaluasi  metode  yang  memberikan hasil pemisahan yang paling baik.
Parameter yang dihitung antara lain tailing factor  (  )  yang  menyatakan  simetrisitas
puncak dengan syarat berada pada rentang 0,9-1,4,    resolusi  (Rs)  yang  menyatakan keterpisahan  antara  dua  puncak  dengan syarat lebih besar dari 1,5, faktor kapasitas (k)  yang  menyatakan  laju  migrasi  analit dalam  kolom  dengan  syarat  berada  pada rentang  1-10,  faktor  selektivitas  (  )  yang menyatakan  tingkat  pemisahan  analit dalam kolom  dengan syarat  yaitu lebih besar  dari  1  dan  jumlah  lempeng  teoritis (N)  yang  menyatakan  efisiensi  kolom dengan  syarat  nilai  yang  semakin  besar menandakan  peningkatan  efisiensi  (Ahuja dan Dong, 2005).
Gambar  1. Perbandingan  persentase parameter kromatografi setiap metode Hasil
perhitungan parameter kromatografi  ditransformasikan  ke  dalam bentuk  persentase  sesuai  dengan  jumlah puncak  yang  terdeteksi  yaitu  21  puncak untuk  metode  1,  27  puncak  untuk  metode 2,  21  puncak  untuk  metode  3,  23  untuk metode  4,  23  puncak  untuk  metode  5  dan 24  puncak  untuk  metode  6.  Hasil
perbandingan  antara  ke  enam  metode tersebut  ditunjukkan  pada  Gambar  1. Persentase  puncak  yang  memenuhi  syarat parameter  dan Rs paling tinggi ada pada metode  4.  Persentase  puncak yang memenuhi syarat parameter k paling tinggi ada pada metode 1, akan tetapi  jumlah ini hampir  mirip  untuk  seluruh  metode.  Dan seluruh  puncak  dari  seluruh  metode memenuhi  persyaratan  untuk  parameter  dan N.
Faktor  pendukung  lainnya  yang  dapat digunakan  untuk  evaluasi  pemisahan adalah  identitas  MS  dari  masing-masing puncak yang muncul pada setiap kromatogram. Identitas MS ditandai sebagai  puncak  tertinggi  pertama,  kedua dan  ketiga  atau  yang  dikenal  sebagai parent peak . Metode 1, 3, 4 dan 5 mampu memberikan  satu  puncak  dengan  satu identitas  senyawa.  Puncak  7,  8  dan  9, puncak 11 dan 12, puncak 14 dan 15 serta puncak  24,  25,  26  dan  27  dari  metode  2 terdeteksi sebagai senyawa yang sama. Hal yang  serupa  juga  diperoleh  metode  6. Pembacaan puncak-puncak tersebut sebagai  senyawa  yang  sama  disebabkan karena  kemiripan  spektrum  MS  dari puncak-puncak tersebut.
Laju  peningkatan  suhu  kolom  pada oven  berpengaruh  pada  waktu  analisis
( running  time ).  Metode  2  dengan  laju peningkatan suhu oven adalah 37  C/menit
memberikan running  time selama  6,86 menit,  sedangkan  metode  5  dengan  laju peningkatan  suhu  3  C/menit  memberikan running  time selama  32,  75  menit.
Running  time  berpengaruh  pada  daya pisah  dari  setiap  senyawa  (lihat  Tabel  1).
Metode  4  memberikan  daya  pisah  yang paling  baik  dari  semua  metode  yang dicoba. Metode 4 juga memberikan jumlah
parameter  kromatografi  yang  paling  dan banyak memenuhi persyaratan pemisahan analisis. Berdasarkan data tersebut metode 4  adalah  metode  yang  paling  baik  untuk digunakan  dalam  penetapan  sidikjari kromatografi gas minyak atsirih daun sirih.
Tabel 1. Waktu Retensi dan Daftar Pendugaan Senyawa Berdasarkan Spektrum Massa
No. Metode 1 Metode 2 Metode  3
Rt
(min) Rt (min) Rt (min) 1. 4.33  Pinene 4.18  Ocimene 6.24  Pinene 2. 4.66 Camphene 4.27 Terpinene 6.77 Camphene 3. 5.20  Phellandrene 4.45 Sabinene hydrate 7.75  Phellandrene 4. 6.31 Bicyclo  4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl 4.50 1,6-Octadien-3- ol, 3,7-dimethyl- 9.55 Bicyclo  4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl 5. 6.68  Phellandrene 4.95 Terpineol 10.08  Phellandrene 6. 7.58 Terpinene 5.05 Anisole, p-allyl- 11.46 Terpinene 7. 11.87 Terpineol 5.31 Chavicol 17.02 Terpineol 8. 15.32 Chavicol 5.38 Chavicol 21.13 Chavicol 9. 18.76 Isoeugenol 5.47 Chavicol 24.78 Isoeugenol 10. 20.02 Eugenol 5.68 Isoeugenol 26.10 Eugenol 11. 20.56  Elemene 5.75 Eugenol 26.63  Elemene 12. 21.60 Caryophyllene 5.83 Eugenol 27.69 Caryophyllene 13. 22.94 Humulene 5.89  Elemene 29.09 Humulene 14. 23.90  Amorphene 6.03 Caryophyllene 30.10  Amorphene 15. 24.05 Germacrene 6.06 Caryophyllene 30.24 Germacrene 16. 24.25  Selinene 6.16 Humulene 30.44  Selinene 17. 24.61  Selinene 6.21  Amorphene 30.81  Selinene 18. 25.45  Panasinsen 6.25 Germacrene 31.67  Panasinsen 19. 25.73  Amorphene 6.28  Selinene 31.97  Amorphene 20. 26.19  Patchoulene 6.30  Selinene 32.45  Patchoulene 21. 30.53 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate 6.34  Patchoulene 36.89 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate 22. 6.39  Panasinsen 23. 6.63 4-hydroxy-6- methoxycoumarin 24. 6.73 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate 25. 6.79 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate 26. 6.83 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate 27. 6.86 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate
Tabel  1 (Lanjutan). Waktu Retensi dan Daftar Pendugaan Senyawa Berdasarkan Spektrum

## Massa
Metode 4 Metode 5 Metode 6 1. Rt (min) Rt (min)
Rt (min) 2. 6.21  Pinene 4.58  Pinene 4.32 Camphene 3. 6.72 Camphene 5.00 Camphene 4.90  Phellandrene 4. 7.64  Phellandrene 5.70  Phellandrene 5.32  Pinene 5. 8.32  Pinene 6.20  Pinene 6.12 Bicyclo  4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl 6. 9.25 Bicyclo  4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl 7.03 Bicyclo  4.1,0 heptane 3,7,7 trimethyl 6.51  Phellandrene 7. 9.72  Phellandrene 7.43  Phellandrene 7.42 Terpinene 8. 9.80 Eucalyptol 8.40 Terpinene 8.75 1,6-Octadien-3- ol, 3,7-dimethyl- 9. 10.90 Terpinene 12.25 Terpineol 11.21 Terpineol 10. 15.46 Terpineol 12.96 Eucalyptol 11.89 Eucalyptol 11. 18.63 Chavicol 15.14 Chavicol 13.78 Chavicol 12. 21.47 Isoeugenol 19.17 Isoeugenol 16.17 Isoeugenol 13. 22.50 Eugenol 20.76 Eugenol 17.03 Eugenol 14. 22.92  Elemene 21.41  Elemene 17.40  Elemene 15. 23.77 Caryophyllene 22.66 Caryophyllene 18.11 Caryophyllene 16. 24.84 Humulene 24.25 Humulene 18.98 Humulene 17. 25.57  Amorphene 25.38  Amorphene 19.56  Amorphene 18. 25.70 Germacrene 25.54 Germacrene 19.68 Germacrene 19. 25.87  Selinene 25.77  Selinene 19.82  Selinene 20. 26.14  Selinene 26.18  Selinene 20.04  Selinene 21. 26.80  Panasinsen 27.13  Panasinsen 20.58  Panasinsen 22. 26.98  Amorphene 27.47  Amorphene 20.71  Amorphene 23. 27.29  Patchoulene 28.02  Patchoulene 20.93  Patchoulene 24. 30.64 Allylpyrocatechol 3,4-diacetate 32.75 Allylpyrocatecho l 3,4-diacetate 23.62 Allylpyrocatech ol 3,4-diacetate 23.84 Allylpyrocatech ol 3,4-diacetate 25. 26.
27.

## IV. KESIMPULAN
Metode  GC-MS  yang  memberikan hasil yang paling optimal adalah metode 4 dengan  laju  alir  1  mL/menit  dan  suhu kolom  60  C  sistem  60  C  ditahan  5  menit lalu  dinaikkan  4  C/menit  hingga  220  C ditahan 20 menit.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahuja,  S.  dan  M.  W.  Dong.  2005. Handbook of Pharmaceutical
Analysis  by  HPLC Vol.  7.  New York: Elsevier Inc.
Giri,  L.,  H.  C.  Andola,  V.  K.  Purohit,  M.
S. M. Rawat, R. S. Rawal dan I. D. Bhatt.  2010.  Chromatographic  and
Spectral Fingerprinting Standarization of Traditional Medicines: An Overview as
Modern Tools. Research Journal of Phytochemistry Vol. 4.
Ladion,  H.  de  Guzman.  2009. Tanaman Obat  Penyembuh  Ajaib .  Bandung: Indonesia Publishing House.
Misra,  P.,  A.  Kumar,  P.  Khare,  S.  Gupta, N. Kumar, dan A. Dube. 2009. Pro-
Apoptic  Effect  of  The  Landrace Bangla  Mahoba  of Piper  betle on Leismania  donovani May  Due  to The  High  Content  Of  Eugenol. Journal of Medicinal Microbiology . Vol. 58.
Moeljanto,  R.  D.  dan  Mulyono.  2003.
Khasiat  &  Manfaat  Daun  Sirih :
Obat Mujarab dari Masa ke Masa . Jakarta: Penerbit AgroMedia Pustaka. Mohottalage,  S.,  R.  Tabacchi,  dan  P.  M. Guerin.  2007.  Components  from
Sri  Lankan Piper betle L.  Leaf Oil and  Their  Analogues  Showing Toxicity  Against  The  Housefly, Musca  domestica . Flavour  and Fragrance Journal . Vol. 22. Said,  S.  M.,  F.  A.  A.  Majid,  W.  A.  W.
Mustapha,  dan  I.  Jantan.  2013.
Anti-Inflammatory Activity of
Selected  Edible  Herbs  and  Spices on  Cultured  Human  Gingival
Fibroblasts. The  Open  Conference Proceedings Journal . Vol. 4. Saxena, M., N. K. Khare, P. Saxena, K. V. Syamsundar  dan  S.  K.  Srivastava. 2014.  Antimicrobial  Activity  and Chemical  Composition  of  Leaf  Oil in  Two  Varieties  of Piper  betle from  Northern  Plains  of  India. Journal of Scientific and Industrial
Research . Vol. 73.
Prakash,  B.,  R.  Shukla,  P.  Singh,  A.
Kumar,  P.  K.  Mishra  dan  N.  K. Dubey. 2010. Efficacy of Chemically  Characterized Piper betle L.  Essential  Oil  Against Fungal and Aflatoxin Contamination  of  Some  Edible Commodities  and  Its  Antioxidant
Activity. International  Journal  of
Food Microbiology . Vol. 142.
Utpala,  P.,  G.  R.  Asish,  K.  V.  Saji,  J.  K. George,  N.  K.  Leela,  dan  P.  A.
Mathew.  2014.  Diversity  Study  of Leaf  Volatile  Oil  Constituent  of
Piper  Species  Based  on  GC/MS and Spatial Distribution. Journal of
Spices  and  Aromatic  Crops .  Vol.
23. No. 1. Wongsariya, K., P. Lomarat, N. Bunyapraphatsara,  V.  Srisukh,  dan M. T. Chomnawang. 2014.
Evaluation  of  Thai  Spice  Essential Oil  and  Their  Active  Compounds for  Anti-Cariogenic  Activity  and Mechanism  of  Action. Journal  of Essential  Oil  Bearing  Plants .  Vol. 17.