M. Tanjung, et al.

## ISOLASI SENYAWA ALKALOID TURUNAN FUROKUINOLIN DARI RANTING Toddalia asiatica L. DAN UJI AKTIVITAS ANTIKANKER
Devina Oktari Rahayu, Tjitjik Srie Tjahjandarie, Mulyadi Tanjung* 1
1 Kimia Organik Bahan Alam , Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya *email: mulyadi-t@fst.unair.ac.id
Received 20 October 2018 Accepted 20 December 2018

## Abstrak
Toddalia asiatica merupakan tumbuhan perdu yang tersebar di Afrika, Asia, Madagascar, dan Australia (Hu et al. , 2015). Senyawa metabolit sekunder yang ditemukan tumbuhan Toddalia asiatica L . adalah  alkaloid.  Ekstraksi  senyawa  alkaloid  dari  tumbuhan Toddalia  asiatica L. dengan  cara  maserasi  menggunakan  pelarut  metanol  pada  suhu  kamar.  Proses  isolasi dilakukan melalui fraksinasi dan pemurnian menggunakan kromatografi kolom gravitasi, dan kromatografi  radial.  Hasil  isolasi  yang  didapatkan  merupakan  senyawa  alkaloid  turunan furokuinolin  yaitu  skimmianin.  Struktur  senyawa  alkaloid  turunan  furokuinolin  yang diketahui  melalui  analisa  hasil  spektroskopi  UV,  IR,  1D  NMR  ( 1 H-NMR  dan 13 C-NMR), serta  2D  NMR  (HMBC  dan  HMQC)  dan  uji  aktivitas  antikanker  terhadap  sel  kanker  murin leukemia P-388.
Kata kunci : Alkaloid turunan furokuinolin, skimmianin, Toddalia asiatica L., antikanker

## Abstract
Toddalia asiatica L. is a bushy plant that spreads in Africa, Asia, Madagascar, and Australia (Hu et  al. ,  2015).  The  secondary  metabolite  compound  found  in Toddalia  asiatica L.  is alkaloid.  Extraction  of  alkaloid  compounds  from Toddalia  asiatica L.  by  maceration  using methanol  at  room  temperature.  The  isolation  process  is  diluted  by  fractionation  and purification  using  column  chromatography  of  gravity  and  radial  chromatography.  The  result of  isolation  is  an  alkaloid  compound  derived  furokuinolin,  skimmianin.  The  structure  of alkaloid  compounds  derived  from  furokuinolin  known  through  spectroscopic  analysis including  UV,  IR,  1D  NMR  ( 1 H-NMR  and 13 C-NMR),  and  2D  NMR  (HMBC  and  HMQC) and the anticancer activity test against the cancer cells murine P-388.
Key  word : Alkaloid  compound  derived  furokuinolin,  skimmianin,  Toddalia asiatica  L., anticancer

## Pendahuluan
Toddalia merupakan  salah  satu  genus dari  famili  Rutaceae  dengan  penyebaran  di Afrika,  Asia,  Madagaskar,  dan  Australia (Hu et  al. ,  2015). Toddalia  asiatica atau dikenal  dengan  nama  lokal  ‘akar  kucing’ merupakan jenis tumbuhan perdu. Senyawa
metabolit  sekunder  yang  terdapat  dalam Toddalia  asiatica antara  lain  senyawa golongan  alkaloid,  kumarin,  dan  terpenoid yang  memperlihatkan  bioaktivitas  sebagai antiinflamasi,  antimikroba,    antimalarial, anti HIV, anti feedant, dan antikanker (Li et al., 2017,   Qui et   al. ,   2012).  Senyawa
M. Tanjung, et al.
alkaloid Toddalia  asiatica memperlihatkan aktivitas  antikanker  terhadap  sel  kanker payudara, sel kanker usus besar, dan kanker kulit (Hirunwong et al., 2016).
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan menentukan struktur senyawa golongan alkaloid yang terkandung  dalam  ranting Toddalia asiatica . Dan senyawa alkaloid hasil isolasi diuji  aktivitas  antikanker  terhadap  sel murine leukemia P-388.

## Metode Penelitian
Prosedur Umum Pemisahan dan pemurnian dengan kromatografi kolom gravitasi (KKG) menggunakan  silika  gel  G 60 ,  kromatografi radial  menggunakan  silika  gel  60  PF 254 (Merck),  dan  kromatografi  lapis    tipis (KLT)  menggunakan  plat  KLT   Kieselgel 60  GF 254 0.25  mm  (Merck).  Pereaksi Dragendroff  digunakan  sebagai  penampak noda senyawa alkaloid. Bahan untuk kultur sel  adalah  medium  RPMI-1640, fetal bovine serum (FBS), garam MTT, phosphate-buffered saline (PBS) dan dimetil  sulfoksida  (DMSO)  sebagai  bahan uji aktivitas anti-kanker. Instrumentasi yang digunakan dalam penentuan struktur alkaloid  hasil  isolasi  antara  lain  meliputi spektrometer  UV-Vis  Shimadzu  1800, spektrometer  IR  Shimadzu,  spektrometer NMR JEOL ECA 400 yang beroperasi pada 400 MHz.

## Bahan Tanaman
Sampel penelitian adalah ranting Toddalia  asiatica  L. dari  Sabungan  Jae, Kecamatan
Padangsidempuan
Barat, Kabupaten Padangsidempuan, Sumatra Utara.  Identifikasi  tumbuhan  dilakukan  di
Herbarium Bogoriensis, Bogor, Jawa Barat.

## Ekstraksi dan Isolasi
Ekstraksi serbuk ranting Toddalia asiatica  L. seberat  7,2  kg  menggunakan metanol  pada  suhu  kamar  dengan  cara maserasi  selama  24  jam  dan  dilakukan sebanyak  dua  kali.  Hasil  maserasi  disaring dan  pelarut  diuapkan  menggunakan rotary vacuum  evaporator untuk  menghasilkan ekstrak  kental  metanol  (900  gr).  Hasil kromaografi  lapis  tipis  (KLT)  senyawa alkaloid  positif  memperlihatkan  adanya spot  coklat  kemerahan  dengan  pereaksi Dragendoff. Ekstrak kental metanol dipartisi dengan n -heksana.
Ekstraksi  metanol  ditambahkan  asam sulfat  5%  pH  3-4  dan  dipartisi  dengan  etil asetat.  Fasa  asam  ditambahkan  ammoniak sampai  larutan  pH  9  dan  dipartisi  dengan etil  asetat  menghasilkan  ekstrak  etil  asetat (ekstrak alkaloid). Ekstrak kental etil asetat dicuci dengan air sampai pH 7 menghasilkan  ekstrak  alkaloid  sebanyak 6,53 gr.
Pemisahan  ekstrak  alkaloid  dengan kromatografi kolom gravitasi (KKG) menggunakan  campuran n -heksana  :  etil asetat  (9:1  sampai  3:7)  menghasilkan  lima fraksi  utama  A-E.  Pemisahan  fraksi  C (781,8  mg)  dengan  kromatografi  radial dengan  eluen n -heksana  :  kloroform  (9:1 sampai 1:9), kloroform, dan kloroform : etil asetat  9:1  menghasilkan  tiga  subfraksi utama  yaitu C 1 -C 3 . Pemurnian subfraksi C 2 dilakukan           dengan menggunakan kromatografi radial dengan eluen n -heksana :  kloroform  (8:2  sampai  3:7),  kloroform, kloroform  :  etil  asetat  9:1  menghasilkan senyawa  alkaloid  murni  sebanyak  19,7  mg yang berwujud padatan coklat kekuningan.
M. Tanjung, et al.
Gambar 1. Struktur senyawa skimmianin hasil isolasi

## Skimmianin
Senyawa  alkaloid  berwujud  padatan coklat  kekuningan  dengan  titik    leleh sebesar 176-178°C. Spektrum UV (MeOH) λ maks nm (log ε) : 241 sh (3,82); 249  (3,99); 269  (2,96);  281  (1,91);  291  (2,93);    293 (2,93);    319    (3,07);    dan    331    (3,05). Spektrum  IR  (KBr)  ῡ maks (cm -1 ):  3132 (vibrasi  ulur  C=C  furo);  3920  (vibrasi  ulur C-H  aromatik),  3853  (vibrasi  ulur  C-H aromatik),  1622;  1587;  1510;  1385; 1367 (vibrasi  ulur  C=C  aromatik),  dan  1092 (vibrasi  tekuk  C-O  eter).  Spektrum 1 H- NMR  dan  C-NMR  (CDCl 3 )  dapat  dilihat pada Tabel-1.

## Uji aktivitas antikanker
Uji aktivitas antikanker ekstrak etilasetat dan  senyawa  hasil  isolasi  terhadap  sel kanker leukemia murin P-388
menggunakan analisis MTT setelah inkubasi  selama  24  jam  dalam  inkubator CO 2 pada suhu 37 o C.

## Hasil dan Pembahasan
Skimmianin  berwujud  padatan  coklat kekuningan  dengan  titik  leleh  176-178°C. Spektrum  UV  senyawa  alkaloid  dalam metanol  memperlihatkan  serapan  panjang gelombang maksimum pada   λ maks nm  (log
ε) : 241 sh (3,82); 249 (3,99); 269 (2,96); 281  (1,91);  291  (2,93);  293  (2,93);    319 (3,07); dan 331 (3,05).
Spektrum  IR  senyawa  memperlihatkan ῡ maks (cm -1 ):  3132  (vibrasi  ulur  C=C  furo); 2920   (vibrasi   ulur   C-H  aromatik), 2853 (vibrasi  ulur  C-H  aromatik),  1622;  1587; 1510;  1385;  1367  (vibrasi  ulur  C=C aromatik), dan 1092 (vibrasi tekuk C-O eter terkonjugasi).
Spektrum 1 H-NMR (400 MHz) senyawa alkaloid    kuinolin    turunan    furokuinolin dalam  CDCl 3 memperlihatkan  tujuh  sinyal proton  pada  daerah  pergeseran  kimia  δ H 4,02-8,01  ppm.  Dua  sinyal  proton  diantara tujuh  sinyal  proton  tersebut  merupakan sinyal  proton  aromatik.  Sinyal  proton aromatik  tersebut  merupakan  sinyal  proton aromatik  yakni  sepasang sinyal proton orto aromatik  ( J = 9,3 Hz) pada δ H 8,01 dan δ H 7,22 ppm. Sepasang sinyal proton doblet  ( J =  2,8  Hz)  pada  δ H 7,57  dan  δ H 7,03  ppm merupakan  sinyal  proton  dari  cincin  furo (Parhoodeh et al ., 2012). Analisis spektrum 1 H-NMR  memperlihatkan  adanya  tiga sinyal  proton  dari  metoksi  pada  δ H 4.42, 4,02  dan  4,10  ppm.  Spektrum 13 C-NMR (percobaan  APT)  senyawa  skimmianin memperlihatkan  14  sinyal  karbon  yang terpisah   secara  sempurna.   Sinyal  karbon
M. Tanjung, et al.
senyawa  alkaloid  hasil  isolasi  terdistribusi atas  empat  atom  karbon  tersier  CH  (δ C 143,1;  118,3;  112,0;  104,7     ppm);  tujuh atom  karbon  kuartener  (δ C 164,4;   157,3; 152,2; 141,9; 141,5; 114,9; 103.4 ppm)  dan tiga  atom  karbon  primer  dari  metoksi  (δ C 61,7;  56,8;  dan  59.1  ppm).  Berdasarkan data  spektrum  1D  dan  2D  NMR  maka struktur senyawa alkaloid furokuinolin hasil isolasi adalah 4,7,8-trimetoksi furo- [2,3, b ]kuinolin  atau  dikenal  dengan  nama senyawa  skimmianin  (Parhoodeh et  al ., 2012). Berdasarkan spektrum NMR senyawa
skimmianin hasil isolasi memperlihatkan  kesesuaian  yang  tinggi dengan  data  spektrum  NMR  senyawa skimmianin  yang  diisolasi  dari  daun tumbuhan Haplophyllum laeviusculum ( Parhoodeh et  al ., 2012 ). Spektrum HMBC menunjukkan  korelasi  antara  sinyal  proton dengan  sinyal  karbon  dalam  dua  atau  tiga ikatan  yang  utama  untuk  mendukung struktur senyawa skimmianin.
Penempatan  tiga  gugus  metoksi  pada struktur  alkaloid  furokuinolin  hasil  isolasi berdasarkan  spektrum  HMBC  terdapat  dua proton  dari  cincin  furo  yang  mempunyai posisi  di  H-2  dan  H-3.  Sinyal  proton  pada δ H 7,57 memperlihatkan korelasi dua sinyal karbon kuarterner (δ C 103.4) dan satu sinyal karbon metin (δ C 104,7 ppm). Sinyal proton dari cincin furo yang lain pada δ H 7,03 ppm memperlihatkan  korelasi  dua  sinyal  karbon kuarterner (δ C 103.4 dan δ C 164,4 ppm) dan satu sinyal karbon metin (δ C 143,1 ppm). Sinyal  proton  aromatik  pada  δ H 8,01 ppm  memperlihatkan  korelasi  dengan  tiga sinyal  karbon  kuarterner  (δ C 157,3;    δ C 152,2;  δ C 141,5  ppm).  Sinyal  karbon kuarterner  pada  δ C 157,3  dan  δ C 152,2 merupakan  gugus  metoksi.  Sinyal  singlet dari  metoksi  pada  δ H 4,42  memperlihatkan korelasi dengan sinyal karbon oksiaril pada δ C 157,3.  Sinyal  singlet  metoksi  yang  lain pada  δ H 4,10  berkorelasi  dengan  sinyal karbon   oksiaril   pada   δ C 152,2.    Sinyal
proton  aromatik  yang  lain  pada  δ H 7,22 memperlihatkan  korelasi  tiga  sinyal  karbon kuarterner  (δ C 152,2;  δ C 141,9;  δ C 114,9 ppm).  Sinyal  singlet  dari  metoksi  pada  δ H 4,10 memperlihatkan korelasi dengan sinyal karbon oksiaril pada δ C 152,2. Sinyal singlet metoksi  yang  lain  pada  δ H 4,02  berkorelasi dengan  sinyal  karbon  oksiaril  pada  δ C δ C 141,9.  Adanya  korelasi  proton  aromatik pada  δ H 7,22  dengan  dua  sinyal  karbon oksiaril (δ C 152,2 dan δ C 141,9) merupakan ciri  khas  oksiaril  posisi  orto.  Hasil  korelasi dari  dua  sinyal  proton  aromatik  dan  tiga sinyal proton metoksi mempertegas kedudukan  sinyal  karbon  δ C 157,3  di  C-4, δ C 152,2  di  C-7  dan  δ C 141,9  di  C-8.  Hasil korelasi  ini  menunjukkan  sinyal  proton aromatik pada δ H 8,01 berkedudukan di H-5 dan  δ H 7,22  di  H-6.  Korelasi  antara  sinyal proton dengan sinyal karbon dalam dua atau tiga  ikatan  pada  spektrum  HMBC  yang mendukung  struktur  senyawa  skimmianin hasil  isolasi  dapat  dilihat  pada  Tabel-1  dan Gambar-2.
M. Tanjung, et al.
Tabel-1. Data spektrum 1 H dan 13 C-NMR senyawa skimmianin dalam CDCl 3 . No.C δ H (mult, J dalam Hz) δ C HMBC 2 7,57 ( d , 2.8) 143,1 C-3; C-3a, C-9a 3 7,03 ( d , 2.8) 104,7 C-2; C3a; C-9a 3a - 103.4 - 4 - 157,3 - 4a - 114,9 - 5 8,01 ( d , 9,3) 118,3 C-4; C-7; C-8a 6 7,22 ( d , 9,3) 112,0 C-4a; C-7; C-8 7 - 152,2 - 8 - 141,9 - 8a - 141,5 - 9a - 164,4 - 4-OCH 3 4.42 ( s ) 59.1 C-4 7-OCH 3 4,02 ( s ) 56,8 C-7 8-OCH 3 4,10 ( s ) 61,7 C-8
Gambar 2. Korelasi HMBC yang utama senyawa skimmianin hasil isolasi
Uji  aktivitas  antikanker  ekstrak  alkaloid dan  senyawa  skimmianin  terhadap  sel kanker leukemia murin P-388
memperlihatkan nilai IC 50 sebesar 4,96 ppm dan dikategorikan lemah.

## Kesimpulan
Senyawa  alkaloid  turunan  furokuinolin, skimmianin  telah  berhasil  diisolasi  dari ranting Toddalia  asiatica L.  Struktur senyawa hasil isolasi ditetapkan
berdasarkan  analisis  spektroskopi,  meliputi UV,  IR,  1D  dan  2D  NMR.  Uji   aktivitas
antikanker  senyawa  skimmianin    dan ekstrak  etilasetat  terhadap  sel  kanker leukemia  murin  P-388  memperlihatkan nilai IC 50 sebesar 4,96 ppm yang dikategorikan lemah.

## Daftar Pustaka
Hirunwong,  C.,  Sukieuma,  S.,  Phatchanab, R.,  Yenjaia,  C.,  2016,  Cytotoxic  and antimalarial constituents from the roots of Toddalia  asiatica , Phyto.  Chem. Lett. , 17 , 242–246.
M. Tanjung, et al.
Hu,  Jiang.,  Shi,  Xiaodong.,  Mao,  Xia., Chen,  Jiangang.,  Li,  Hui,  2015 , Amides  from  the  roots  of Toddalia asiatica , Chem. Nat. Comp. , 51 (4) .
Li,   W.,   Zhang  J.S.,   Huang,   J.L., Jiang, M.H., Xu, Y.K., Ahmed, A., Yina,   S., and Tang, G.H., 2017, New prenylated coumarins  from  the  stems  of Toddalia asiatica . Royal. Chem. Soc., vol. 7 .
Parhoodeh,  P.,  Rahmani,  M.,  Hashim, N.M.,  Sukari,  M.A.,  Lian  Ee,    G.C.,
2012, Alkaloid Constituents of Haplophyllum laeviusculum
(Rutaceae), Sains.  Malay .,  41( 1 ),  47- 52.
Qui,  H ., Xiao,  X.,  Li,  G.,  2012,  Separation and  purification  of  furanocoumarins from Toddalia asiatica (L.) Lam. using microwave-assisted  extraction  coupled with high-speed counter-current chromatography, J. Sep. Sci .