ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 19 (2) (2016) : 58 – 62
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Isolasi dan Identifikasi Senyawa Golongan Alkaloid dari Rimpang Lengkuas Merah ( Alpinia purpurata )
Muhammad Untoro a , Enny Fachriyah a* , Dewi Kusrini a
a Organic Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang
* Corresponding author: enny.fachriyah@live.undip.ac.id
A r t i c l e   I n f o A b s t r a c t
Keywords:
Red galangal rhizome ( Alpinia purpurata ), alkaloid, piperine. Isolation and Identification of Alkaloid Group Compounds from Red Galangal Rhizome ( Alpinia  purpurata )  have  been  performed.  This  study  aims  to  isolate  and  identify  the alkaloid  group  compounds  of  red  galangal  limp  extract  ( Alpinia  purpurata ).  From phytochemical screening of dry simplicial, it was known that there were alkaloid group compounds,  flavonoids,  saponins,  and  steroids.  The  characterization  results  using  the UV-Vis  Spectrophotometer  resulted  in maximum  wavelength  at 338  nm. FTIR analysis shows the presence of C-N, C = O amide, C = C aromatic, C-O ether, and C-H aliphatic groups. Analysis using LC-MS obtained molecular weight of 286.28 g / mol [M + H] + . Based on  the  data  from  these  results  it  is  suspected  in  pure  isolates  containing  piperin compounds (C 17 H 19 NO 3 ).

## A b s t r a k
Kata Kunci: Rimpang lengkuas merah ( Alpinia purpurata ), alkaloid, piperin
Telah dilakukan penelitian tentang Isolasi dan Identifikasi Senyawa Golongan Alkaloid dari  Rimpang  Lengkuas  Merah  ( Alpinia  purpurata ).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengisolasi  dan  mengidentifikasi  senyawa  golongan  alkaloid  dari  ekstrak  rimpang lengkuas merah ( Alpinia purpurata) . Penapisan fitokimia simplisia kering diketahui bahwa terdapat senyawa golongan alkaloid, flavonoid, saponin, dan steroid. Hasil karakterisasi dengan  menggunakan  Spektrofotometer  UV-Vis  menghasilkan  panjang  gelombang maksimal pada 338 nm. Analisis menggunakan FTIR terdapat gugus C-N, C=O amida, C=C aromatik,  C-O  eter,  dan  C-H  alifatik.  Analisis  menggunakan  LC-MS  diperoleh  berat molekul sebesar 286,28 g/mol [M+H] + . Berdasarkan data-data dari hasil tersebut diduga dalam isolat murni mengandung senyawa piperin (C 17 H 19 NO 3 ).

## 1. Pendahuluan
Indonesia merupakan negara yang terletak di salah satu  kawasan  tropis  yang  kaya  akan  keaneka  ragaman jenis  tumbuhan.  Berbagai  tumbuhan  ini  bisa dimanfaatkan  sebagai  sumber  ramuan  obat  tradisional. Selain  itu  juga  bisa  sebagai  sumber  bahan  kimia  alami yang potensial untuk dikembangkan menjadi zat warna, kosmetik, bahan baku industri dan bahan aktif pestisida. Hal  ini  dilakukan  jauh  sebelum  pelayanan  kesehatan formal  dengan  obat – obatan  modern  menyentuh masyarakat. Salah satu jenis tumbuhan yang telah lama digunakan oleh masyarakat Indonesia sebagai tumbuhan berkhasiat adalah lengkuas merah ( Alpinia purpurata ) [1].
Rimpang lengkuas merah banyak digunakan sebagai obat dengan umbi berserat kasar, bagian luar mengkilat dan berwarna merah, bagian dalam berwarna putih serta mempunyai  aroma  yang  khas  [2].  Rimpang Alpinia purpurata secara  luas  digunakan  pada  pengobatan penyakit  perut,  kudis,  panu,  dan  menghilangkan  bau mulut. Rimpang lengkuas merah juga dianggap memiliki khasiat  sebagai  anti  tumor  dan  anti  kanker  terutama tumor di bagian mulut dan lambung. Selain itu lengkuas merah  ternyata  juga  mempunyai  peran  dalam memperpanjang  umur  simpan  atau  mengawetkan makanan karena aktifitas antimikroba .
Kandungan  senyawa  kimia  dari  tumbuhan  yang memiliki  bioaktifitas  umumnya  berasal  dari  metabolit sekunder  seperti  alkaloid,  flavonoid,  terpenoid,  steroid dan lain-lain. Sedangkan hasil uji fitokimia dalam fraksi etil  asetat  rimpang  lengkuas  merah  ( Alpinia  purpurata ) dilaporkan  mengandung  senyawa  alkaloid,  terpenoid, saponin, flavonoid, fenolik dan steroid.
Penelitian Susilaningsih [3] telah berhasil mengisolasi  dan  mengidentifikasi  3  senyawa  alkaloid pada  ekstrak  etil  asetat  yaitu  3,6-dipentil-8- metilisokuinolin,  1,3-dipentil-6-metilisokuinolin,  dan piperin. Sedangkan penelitian Mohd Sirat dan Liamen [4] telah  berhasil  mengisolasi  senyawa  golongan  alkaloid pada  rimpang  lengkuas  merah  ( Alpinia  purpurata )  yaitu alkaloid piperin. Senyawa alkaloid memiliki banyak efek farmakologi  yaitu  sebagai  antiinflamasi,  antimikroba, hepatoprotektor,  antikanker  dan  meningkatkan  efek antioksidan  sel.  Piperin  terbukti  menurunkan  lipid peroksidase hati dan melindungi dari kerusakan oksidatif akibat  induksi  dari  senyawa  karsinogenik  kimia  [5]. Dalam  penelitian  ini  dharapkan  diperoleh  senyawa golongan alkaloid pada rimpang lengkuas merah ( Alpinia purpurata ) yang dapat dikembangkan lebih lanjut.

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah gelas standar penelitian, vial , soxhlet, pipet kapiler, satu set Kromatografi Lapis Tipis (KLT), corong pisah, kolom kromatografi,  oven,  lemari  pengering,  blander, penangas air, hot plate , rotary evaporator , neraca analitik, pH  meter,  Spektrofotometer  UV-Vis,  FTIR  dan  LC-MS. Sampel  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah rimpang  lengkuas  merah,  n-heksana,  etanol  96%, amonium  hidroksida,  etil  asetat,  kloroform,  ammonia 25%,  HCl  (1:10),  HCl  pekat,  HCl  2N,  metanol  p.a, diklorometana  p.a,  n-butanol  p.a,  aseton  p.a, amilalkohol,  anhidrida  asam  asetat,  H 2 SO 4 pekat,  silika gel  60GF 254 pereaksi  Meyer  (HgCl 2 dan  KI),  pereaksi Dragendorff (Bi(N0 2 ) 3 dan KI),  serbuk  Mg, H 2 SO 4 pekat, dan akuades.

## Pembuatan Simplisia Serbuk
Sampel penelitian berupa rimpang Lengkuas Merah ( Alpinia  purpurata ) yang  diperoleh  dari  Balai  Penelitian Tanaman  Obat  (BPTO)  Tawangmangu,  Jawa  Tengah. Rimpang  Lengkuas  Merah  dibersihkan  dan  dicuci terlebih dahulu. Setelah pencucian, kemudian dikeringkan  dengan  cara  diangin-anginkan.  Sampel yang sudah kering dihaluskan menjadi serbuk.

## Penapisan Fitokimia
Penapisan fitokimia untuk menguji golongan kimia yang ada di dalam sampel. Sampel yang digunakan, yaitu simplisia  rimpang  lengkuas  merah  ( Alpinia  purpurata ). Uji  penapisan  fitokimia  yang  dilakukan,  yaitu  uji alkaloid, flavonoid, saponin, dan steroid/triterpenoid

## Isolasi alkaloid
Sebanyak 0,616 kg serbuk rimpang lengkuas merah dimaserasi  dengan  pelarut  n-heksana  hingga  jernih,
kemudian  ampas  yang  telah  kering  dimaserasi  kembali menggunakan  pelarut  etanol.  Ekstrak  etanol  yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan rotary evaporator hingga  diperoleh  ekstrak  etanol.  Ekstrak  etanol ditambahkan  HCl  2M  hingga  pH  3,  larutan  asam  ini selanjutnya  diekstraksi  dengan  etil  asetat  hingga diperoleh dua lapisan, lapisan etil asetat dan lapisan air. Pada  lapisan  air  ditambahkan  NH 4 OH  hingga  pH  8-9, dilanjutkan ekstraksi dengan etil asetat kembali. Lapisan etil  asetat  yang  diperoleh  diuapkan  kembali  dan diperoleh alkaloid total.

## Analisis isolat
Isolat  alkaloid  total  diidentifikasi  menggunakan pereaksi  Dragendorff  dan  Mayer  untuk  memastikan bahwa  senyawa  yang  diisolasi  merupakan  senyawa alkaloid. Setelah itu dianalisis menggunakan KLT untuk mengetahui komponen penyusunnya. Kemudian komponen  tersebut  dipisahkan  dengan  menggunakan kromatografi  kolom  dan  KLT  preparatif  dan  diuji kemurniannya dengan berbagai jenis eluen. Identifikasi struktur  alkaloid  yang  dihasilkan  dianalisis  dengan Spektrofotometer UV-Vis, FTIR dan LC-MS

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Penapisan Fitokimia
Rimpang  lengkuas  merah  yang  telah  menjadi simplisia  kering  kemudian  dilakukan  uji  fitokimia. Berdasarkan  uji  fitokimia  diketahui  bahwa  rimpang lengkuas  merah  ( Alpinia  purpurata )  mengandung senyawa  golongan  alkaloid,  flavonoid,  steroid,  dan saponin.

## Ekstraksi
Sebanyak 0,616 kg serbuk rimpang lengkuas merah diekstraksi menggunakan pelarut n-heksana dengan alat Soxlet  yang  bertujuan  untuk  mengikat  senyawa – senyawa  metabolit  sekunder  pada  rimpang  lengkuas merah  yang  bersifat  non  polar  seperti:  steroid  dan triterpenoid.
Ampas  hasil  ekstraksi  dengan  pelarut  n-heksan selanjutnya  diekstraksi  dengan  pelarut  etanol  96% menggunakan  metode  maserasi  hingga  filtratnya  tidak berwarna  yang  menunjukkan  sudah  tidak  ada  senyawa yang  terekstrak  lagi.  Filtrat  hasil  maserasi  kemudian dipekatkan menggunakan alat rotary evaporator sehingga diperoleh ekstrak kental etanol. Ekstrak kental etanol ini kemudian digunakan untuk isolasi selanjutnya.

## Isolasi Alkaloid Total dari Ekstrak Etanol
Ekstrak etanol yang telah didapatkan, ditambahkan larutan  HCl  2M  hingga  pH  larutan  menjadi  3-4  agar terbentuk garam alkaloid.
Setelah  terbentuknya  garam  alkaloid  tersebut selanjutnya dilakukan ekstraksi cair-cair menggunakan pelarut etil asetat. Garam alkaloid yang telah terbentuk akan larut dalam air sedangkan senyawa lain akan larut dalam fase etil asetat akibat perbedaan kelarutan. Hasil ekstraksi akan terbentuk 2 lapisan, yaitu lapisan bawah
merupakan lapisan asam sedangkan lapisan atas adalah lapisan etil asetat.
Kedua  lapisan  tersebut  kemudian  dipisahkan, kemudian  lapisan  asam  yang  mengandung  garam alkaloid  ditambahkan  NH 4 OH  hingga  pH  larutan mencapai 8-9. Perlakuan tersebut bertujuan agar garam alkaloid  membentuk  alkaloid  kembali.  Hasil  ekstraksi akan membentuk 2 lapisan yaitu lapisan etil asetat dan lapisan asam.. Selanjutnya kedua lapisan dipisahkan dan lapisan  etil  asetat  dipekatkan  dengan rotary  evaporator hingga diperoleh ekstrak kental alkaloid total sebanyak 2,61 gr.

## Pemisahan dengan Kromatografi
Terhadap  ekstrak  alkaloid  total  selanjutnya dilakukan  pemisahan  komponen  menggunakan  tehnik kromatografi. Analisis kandungan kimia awal dilakukan dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Fase diam yang digunakan adalah silika gel 60GF 254 dan fase gerak yang digunakan  adalah  campuran  eluen  kloroform  dan  etil asetat  perbandingan  3:1.  Hasil  KLT  alkaloid  total  yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Ilustrasi hasil KLT alkaloid total eluen kloroform : etil asetat (3:1)
Tabel 1: Rf dan warna noda KLT ekstrak alkaloid total
Selanjutnya  ekstrak  alkaloid  total  dilakukan pemisahan  dengan  metode  kromatografi  kolom menggunakan  eluen  kloroform  :  etil  asetat  (3:1).  Dari tahap ini telah diperoleh 7 fraksi yang dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2: Fraksi–fraksi hasil kromatografi kolom
Fraksi No.Vial I 1 dan 2 II 3 – 8
III 9 – 42
IV 43 – 65
V 66 – 93
VI 94 – 144 VII 145 – 170
Dari  hasil  pengelompokan,  fraksi  III  merupakan fraksi  terbanyak.  Kemudian  terhadap  fraksi  III dipisahkan  kembali  dengan  metode  KLT  preparatif menggunakan  eluen  campuran  kloroform:etil  asetat (9:1)  dan  hasil  elusi  KLT  preparatif  ditunjukkan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Ilustrasi hasil KLT preparatif isolat alkaloid dengan eluen kloroform:etil asetat (9:1)
Diperoleh  3  pita  yaitu  Fa  (kuning),  Fb  (kuning kemerahan),  dan  Fc  (hijau  kebiruan).  Terhadap  pita  Fc (hijau  kebiruan)  selanjutnya  dilakukan  KLT  Preparatif dengan  eluen  kloroform:etil  asetat  (9:1).  Hasil  KLT Preparatif  memberikan  3  pita  Fc1  (hijau  pudar),  Fc2 (hijau  kebiruan),  dan  Fc3  (biru)  yang  ditunjukkan  pada Gambar 3.
Gambar 3. Hasil KLT preparatif Fc dengan eluen kloroform:etil asetat (9:1)
Selanjutnya  isolat  Fa,  Fb,  Fc1,  Fc2,  dan  Fc3  yang diperoleh diuji alkaloid dengan penyemprotan menggunakan pereaksi Dragendorf. Hasil penyemprotan dengan pereaksi Dragendorf diperoleh hasil bahwa noda Fc2 menunjukkan hasil positif terhadap alkaloid ditandai dengan  timbulnya  bercak  coklat  kemerahan  pada  spot yang terbentuk. Terhadap Fc2 (hijau kebiruan) kemudian dilakukan  uji  kemurnian  dengan  KLT  menggunakan berbagai macam eluen yang ditunjukkan pada Tabel 3.
Noda Nilai Rf Warna noda 1 0,46 Kuning 2 0,56 Ungu 3 0,73 Orange 4 0,79 Hijau kebiruan 5 0,96 Biru
Tabel 3: Uji kemurnian isolat Fc2 dengan berbgai eluen
No Eluen Jumlah Noda Rf 1 Aseton 1 noda 0,83 2 Diklorometana 1 noda 0,45 3 n-butanol 1 noda 0,90 4 Metanol 1 noda 0,64 5 Kloroform 1 noda 0,91 6 Kloroform : n-heksana (1:1) 1 noda 0,22
Dari  hasil  uji  kemurnian  pada  isolat  Fc2 menunjukkan bahwa isolat telah murni yang ditunjukkan dengan menghasilkan noda tunggal yang berwarna hijau kebiruan. Filtrat kemudian diuapkan untuk menghilangkan  pelarut  yang  terkandung  di  dalamnya sehingga  dihasilkan  padatan  alkaloid  berwarna  kuning kemerahan.  Terhadap  padatan  alkaloid  tersebut kemudian diidentifikasi menggunakan Spektrofotometer UV-Vis, FTIR, dan LC-MS.

## Analisis Isolat
Isolat  alkaloid  Fc2  yang  didapatkan,  dianalisis menggunakan Spektrofotometer UV-Vis, dari spektrum yang  diperoleh  diketahui  bahwa  isolat  tersebut mempunyai panjang gelombang maksimum ( λ max) pada 338 nm. Spektrum UV-Vis isolat alkaloid disajikan pada Gambar 4.
Hasil analisis menggunakan Spektrofotometer UV- Vis  diperkuat  dengan  penenlitian  dari  [6,  7]  yang memperoleh panjang gelombang maksimal pada piperin adalah pada 343 nm menggunakan pelarut metanol.
Gambar 4. Spektrum UV-Vis isolat alkaloid
Untuk  mengetahui  keberadaan  gugus  fungsi  yang terdapat  pada  isolat  alkaloid  selanjutnya  dilakukan analisis dengan FTIR. Hasil spektrogram dari FTIR dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Spektrogram FTIR isolat alkaloid
Berdasarkan hasil analisis dengan Spektrofotometer UV-Vis  dan  FTIR,  isolat  murni  merupakan  senyawa alkaloid  yang  mengandung  gugus  C-N  pada  bilangan gelombang  2361,68  cm -1 dan  2337,71  cm -1 ,  C=O  amida pada  bilangan  gelombang  1632,91cm -1 ,  C=C  aromatik pada  bilangan  gelombang  1511,29  cm -1 ,  C-O  eter  pada bilangan gelombang 1050,85 cm -1 , dan C-H alifatik pada bilangan gelombang 2923,03 cm -1 dan 2812,34 cm -1 .
Isolat  alkaloid  kemudian  dianalisis  dengan Liquid Cromatography-Mass  Spectroscopy (LC-MS)  untuk mengetahui berat molekul. Kromatogram isolat alkaloid ditampilkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Kromatogram LC isolat alkaloid
Hasil analisis menggunakan LC menunjukkan bahwa isolat  tersebut  belum  murni  yang  ditunjukkan munculnya 5 puncak. Berikut spektrogram isolat alkaloid dari puncak yang tertinggi pada waktu retensi 3,4 menit yang ditampilkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Spektrogram MS isolat alkaloid
Hasil  spektrogram  MS dari  puncak 3 menunjukkan waktu  retensi  pada  3,4  menit  dan  harga  berat  molekul
0 4 8 12 16 20 Retention Time (Min) 0 860.4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % I n t en si t y BPI=>NR(2.00) T3.4 T3.1 T2.9 T5.7 T15.7 276 287 298 309 320 331 Mass (m/z) 0 1068.2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % I n ten si ty Mariner Spec /89:90 (T /3.40:3.44) -78:81 (T -3.40:3.44)  ASC=>NR(2.00)[BP = 286.3, 1068] 286.2811 287.2921 286.8543 308.2724 288.2993 287.7519 308.8176 316.2675 281.7521 298.2864 294.2530 303.2470
senyawa  alkaloid  [M+H] + sebesar  286,2811g/mol.  Berat molekul  yang  diperoleh  diduga  merupakan  senyawa piperin,  hal  ini  diperkuat  berdasarkan  penelitian  [8] menggunakan  metode  LC-MS  yang  memperoleh  berat molekul dari piperin adalah sebesar 286,3 g/mol.
Berdasarkan  data – data  yang  diperoleh  dari  hasil analisis dan sesuai dengan penelitian [6-8], diduga isolat alkaloid  yang  telah  diisolasi  dari  rimpang  lengkuas merah  mengandung  senyawa  piperin  (C 17 H 19 NO 3 ). Struktur molekul dari piperin ditunjukkan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Struktur alkaloid piperin [9]

## 4. Kesimpulan
Senyawa yang telah diisolasi dari rimpang lengkuas merah (Alpinia purpurata ) merupakan golongan alkaloid. Hasil  analisis  menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis, FTIR  dan  LC-MS  menunjukkan  bahwa  isolat  alkaloid diduga mengandung senyawa piperin (C 17 H 19 NO 3 ).

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Fajar  Budi  Laksono,  Enny  Fachriyah,  Dewi  Kusrini, Isolasi  dan  Uji  Antibakteri  Senyawa  Terpenoid Ekstrak  N-Heksana  Rimpang  Lengkuas  Merah ( Alpinia  purpurata ), Jurnal  Kimia  Sains  dan  Aplikasi , 17, 2, (2014) 37-42
[2]  Fauziah  Muhlisah,  Temu-temuan  dan  Empon- empon  Budidaya  dan  Manfaatnya, Kanisius, Yogyakarta , (1999) 51-52
[3]  Ratna  Susilaningsih,  Isolasi,  Identifikasi  dan  Uji Toksisitas  Senyawa  Alkaloid  Fraksi  Etil  Asetat Rimpang Lengkuas Merah (Alpinia galanga), Kimia, Universitas Diponegoro, Semarang
[4]  Hasnah  Mohd  Sirat,  Md  Liamen,  Chemical constituents of Alpinia purpurata , Pertanika Journal of
Science & Technology , 3, 1, (1995) 67-71
[5]  D  Manohara,  K  Mulya,  A  Purwantara,  D  Wahyuno, 6.4  Phytophthora  capsici  on  Black  Pepper  in Indonesia, Diversity and management of Phytophthora in Southeast Asia , (2004) 132
[6]  V Junise, P  Shibin, S Senthila,  RS  Rajesh,  Isolation, identification  and  antimycobacterial  evaluation  of piperine from Piper longum, Der Pharmacia Lettre , 4,
3, (2012) 863-868
[7]  Reimmel  Kwame  Adosraku,  James  Oppong Kyekyeku,  Isaac  Yaw  Attah,  Characterization  and HPLC quantification of piperine isolated from Piper guineense (fam. Piperaceae), International Journal of Pharmacy  and  Pharmaceutical  Sciences ,  5,  Issue  1,
(2013)
[8]  Xiu-Mei Wang, Qi-Zhi Zhang, Jian Yang, R_H Zhu, Jun  Zhang,  Li-Jing  Cai,  Wen-Xing  Peng,  Validated HPLC – MS/MS method
for
simultaneous determination  of  curcumin  and  piperine  in  human
plasma, Tropical  Journal  of  Pharmaceutical  Research , 11, 4, (2012) 621-629 http://dx.doi.org/10.4314/tjpr.v11i4.13
[9]  Narendra  Kumar  Singh,  Pramod  Kumar,  Devendra Kumar Gupta, Satyendra Singh, Varun Kumar Singh, UV-spectrophotometric  method  development  for estimation  of  piperine  in  Chitrakadi  Vati, Der Pharmacia Lettre , 3, 3, (2011) 178-182