Archives Pharmacia ISSN (print): 2655-6073 Isolasi Dan Karakterisasi Senyawa Golongan Kapsaisinoid Dengan Metode Ekstraksi Fluida Superkritik Dan Metode Konvensional Dari Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens L) Isolation and Characterization of Capsaicinoid Compounds with Supercritical Fluid Extraction and Conventional Methods From Fruit Cayenne (Capsicum frutescens L) Muchammad Reza Ghozaly1*, Elfahmi2 1Program Studi Farmasi, Universitas Esa Unggul, Jakarta, Indonesia 2Sekolah Farmasi, Institut Teknologi Bandung, Bandung, Indonesia *E-mail: reza.ghozaly@esaunggul.ac.id ABSTRAK Buah cabai rawit (Capsicum frutescens) mengandung berbagai macam senyawa metabolit sekunder diantaranya alkaloid, flavonoid, dan steroid/terpenoid. Salah satu senyawa golongan alkaloid diantaranya kapsaisin, dihidrokapsaisin, nordihidrokapsaisin, homokapsaisin dan ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa golongan homodihidrokapsaisin. Penelitian kapsaisinoid yang ada di dalam plasenta, kulit, biji dan buah cabai rawit (Capsicum frutescens). Ekstraksi dilakukan dengan metode maserasi yang dibantu dengan alat ultrasonik dengan menggunakan pelarut n-heksan, etil asetat dan metanol. Berdasarkan hasil pengukuran kadar dengan menggunakan TLC Scanner, sampel plasenta dalam pelarut etil asetat memiliki kadar senyawa kapsaisin dengan bobot 27,5 mg/gram simplisia. Setelah itu, kristal yang didapat dimurnikan dengan metode pencucian dengan menggunakan pelarut n-heksana. Lalu dilakukan uji kemurnian rentang titik leleh dan KLT dua dimensi. Setelah itu kristal (isolat 1) dikarakterisasi dengan menggunakan spektofotometer 1H-NMR dan 13C-NMR. Ekstraksi juga menggunakan alat ekstraksi fluida superkritik (EFS) dengan berbagai variasi suhu dan tekanan. Suhu yang digunakan adalah 40, 60 dan 800C dan tekanan yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah 100, 175 dan 250 bar. Berdasarkan hasil pengukuran kadar dengan menggunakan TLC Scanner, sampel hasil EFS pada suhu 400C dan tekanan 175 bar memiliki kadar kapsaisin tertinggi mencapai 32,52 mg. Kata kunci: Capsicum frutescens, kapsaisin, cabai rawit, ekstraksi fluida superkritik Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 17
Archives Pharmacia ISSN (print): 2655-6073 ABSTRACT Fruit cayenne (Capsicum frutescens L) contains a wide variety of secondary metabolites such as alkaloid, flavonoid, steroid/triterpenoid group, Alkaloid group is a main component of its plants such as capsaicin, dihydrocapsaicin, nordihydrokapsaicin, homocapsaicin and homodihydrocapsaicin. This study aim to isolate capsaicinoid compounds from placenta, skin, seeds and the fruits of (Capsicum frutescens L). Extraction was done by maceration method aided by ultrasonic using n-hexane, ethyl acetate and methanol as solvets. Based on the results of measurements of the levels using TLC Scanner, the crystals obtained from the placenta extract recrystallization in ethyl acetate with a weight of 27,5 mg /grams of crude drug. Therefore, the crystal obtained is purified by washing method using n-hexane. Then the purity is tested by the melting point range and two-dimensional TLC. After the crystal (isolate 1) is characterized by using a spectrophotometer 1H-NMR and 13C-NMR.Extraction was also done using a supercritical fluid extraction (SFE) with a variety of temperatures and pressures. Temperatures used were 40, 60 and 800C. While the pressure used in the extraction process was 100, 175 and 250 bar. Based on the results of measurements of the levels using TLC Scanner, the SFE result had higher levels which is 32,52 mg/grams at 400C and 175 bar. Keywords: Capsicum frutescens, capsaicin, cayenne fruit, Supercritic fluid extraction PENDAHULUAN Berdasarkan penelitian, diperkirakan Tanaman cabai adalah salah satu terdapat 20 spesies cabai yang sebagian tanaman yang penting dan telah lama besar tumbuh dan berkembang di benua digunakan sebagai bahan tambahan dalam Amerika, tetapi masyarakat Indonesia makanan, dan obat. Cabai rawit (Capsicum hanya mengenal beberapa jenis saja, yakni frutescens L) merupakan salah satu dari cabai merah besar, cabai keriting, cabai family terung-terungan (Solanaceae). rawit dan paprika (2). Tanaman ini termasuk ke dalam golongan Senyawa kapsaisinoid merupakan tanaman semusin atau tanaman berumur senyawa golongan alkaloid yang dominan pendek yang tumbuh sebagai perdu/semak, dalam buah cabai rawit (3). Selain itu, dengan tinggi tanaman dapat mencapai 1,5 tanaman cabai rawit juga dikenal memiliki m (1). Cabai rawit berasal dari daerah beberapa metabolit sekunder seperti tropis dan subtropics Benua Amerika, fenolik, flavonoid dan karotenoid (4)(5)(6). khususnya Amerika Selatan. Cabai rawit Ornelas-Paz et al (7) mengatakan bahwa sampai ke wilayah Asia Tenggara dalam buah cabai rawit mengandung khususnya Indonesia dilakukan oleh senyawa fenol. Menurut Li et al (8), pedagang Spanyol dan Portugis. senyawa golongan kapsaisinoid adalah Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 18
Archives Pharmacia alkaloid yang banyak ditemukan dalam buah cabai rawit dengan kandungan utama kapsaisin dan dihidrokapsaisin. Menurut penelitian Sukrasno dkk (9), senyawa golongan kapsaisinoid hanya ditemui pada tanaman marga Capsicum dari suku Solanaceae dengan kapsaisin dan dihidrokapsaisin sebagai komponen utamanya dan homokapsaisin, homodihidrokapsaisin dan nordihidrokapsaisin sebagai komponen langka. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Manjunatha dan Srinivasan (10), kapsaisin yang terkandung di dalam buah cabai dapat mengatasi hipolidemia dan sebagai antiinflamasi.setelah diujikan pada tikus. Sedangkan menurut Darmawan dan Harpenas (2), kapsaisin bisa menumpulkan saraf tepi sehingga berfungsi sebagai antialergi. Kapsaisin dapat mengeluarkan lendir dari paru-paru, dengan demikian cabai rawit dapat membantu menyembuhkan bronchitis, influenza, sinusitis dan asma. Menurut Navarro et al (11), Kapsaisin yang terkandung di dalam buah cabai juga berfungsi sebagai antioksidan. Senyawa kapsaisinoid juga memiliki efek farmakologis sebagai pereda nyeri, Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 19 ISSN (print): 2655-6073 pencegah kanker dan dapat menurunkan berat badan (12). Hingga saat ini telah banyak peneliti yang meneliti tentang isolasi senyawa golongan kapsaisinoid khususnya kapsaicin. Namun sejauh ini dalam mengisolasi senyawa golongan kapsaisinoid hingga didapat isolat kapsaisin maupun turunannya pada umumnya menggunakan metode ekstraksi konvensional seperti refluks dan ekstraksi sinambung dengan alat sokhlet. Isolasi senyawa golongan kapsaisinoid dengan metode konvensional mengalami kesulitan karena dalam mengekstraksi senyawa golongan kapsaisinoid biasanya digunakan berbagai macam pelarut dengan kepolaran yang berbeda seperti metanol, etanol, aseton, etil asetat dan air, baik pelarut tunggal maupun kombinasi pelarut (13)(14)(15), sedangkan senyawa golongan kapsaisinoid seperti kapsaisin, dihidrokapsaisin, nordihidrokapsaisin, homokapsaisin memiliki struktur yang mirip, memiliki bobot molekul yang berdekatan dan memiliki kepolaran yang relatif sama (16). Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Duarte et al (17), gas CO2 dalam bentuk fluida superkritik dapat digunakan sebagai pelarut dalam
Archives Pharmacia mengekstraksi senyawa kapsaisinoid dalam tanaman cabai rawit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa oleoresin dan kapsaisinoid memiliki kadar tertinggi ketika diekstraksi dengan tekanan antara 200-220 bar dan dengan kecepatan alir 0,06-0,07 cms-1. Sedangkan menurut Silva et al (18), hasil ekstrak berbanding lurus dengan waktu proses ekstraksi. Pada penelitian ekstraksi cabai yang dilakukan dengan menggunakan gas CO2, ekstraksi dilakukan dengan rentang waktu antara 0 menit hingga 300 menit pada tekanan 150 bar dan suhu 400C. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Perva-Uzunalic et al (19), senyawa kapsaisinoid dapat diekstraksi pada tekanan dari mulai 100 hingga 400 bar dan pada suhu 40ºC, 60ºC dan 80ºC. Namun penelitian hingga pada tahap isolasi senyawa kapsaisin masih sangat jarang. METODE PENELITIAN Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah cabai rawit (Capsicum frutescens) yang terdiri dari plasenta, biji dan kulit, etanol 96%, n-heksana, etil asetat, kloroform, metanol, asam klorida, asam sulfat, pereaksi Dragendorff, pereaksi Mayer, pereaksi Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 20 ISSN (print): 2655-6073 Liebermann-Bouchard, CO2 air suling, plat silika gel 60 F254 (Merck®), silika gel 60 (Merck®), silika gel GF254 (Merck®). cair, Alat Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat penggiling simplisia, lemari pengering simplisia, krus (Buchi®), porselen, tanur, rotavapor penyemprot timbangan 10%, (Mettler Toledo®), bejana bercak H2SO4 (Camag®), kromatografi cawan petri (Pyrex®), mikropipet (Eppendorf®), alat EFS (Reaction Technology), lampu UV (Camag®), penangas air (Memmert®), alat gelas standar, Melting Point Apparatus (Electrothermal), spektrofotometer RMI (Agilent, TLC Scanner (Camag), Linomat (Camag). Penyiapan Bahan Penyiapan bahan meliputi pengumpulan bahan, determinasi tanaman dan pengolahan bahan. Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari perkebunan Manoko Lembang, Bandung pada bulan Desember 2014. Determinasi tanaman dilakukan di Herbarium Bandungense Sekolah Ilmu dan
Archives Pharmacia Teknologi Hayati (SITH) Institut Teknologi Bandung. Karakterisasi Serbuk Simplisia Penetapan karakteristik simplisia meliputi penetapan kadar abu total, penetapan kadar abu larut air, penetapan kadar abu tidak larut asam, penetapan kadar sari larut etanol, penetapan kadar sari larut air dan penetapan kadar air (20). Penapisan Fitokimia Penapisan fitokimia bertujuan untuk mengetahui metabolit sekunder apa saja yang terdapat di dalam suatu tanaman. Pemeriksaan ini meliputi pemeriksaan golongan senyawa kimia meliputi golongan senyawa alkaloid, flavonoid, tanin, kuinon, saponin, steroid/triterpenoid (21). Ekstraksi Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 21 ISSN (print): 2655-6073 Proses ekstraksi dilakukan dengan dua metode. Metode pertama menggunakan maserasi yang dibantu dengan alat ultrasonik selama 3 x 20 menit. Sampel yang digunakan adalah plasenta, kulit, biji dan buah cabai rawit dengan bobot masing-masing 2 gram. Masing- masing sampel dilarutkan ke dalam pelarut tunggal n-heksana, etil asetat dan metanol. Lalu dipisahkan antara pelarut dan filtratnya menggunakan kertas saring. Lalu ekstrak cair diuapkan dengan cara diangin- anginkan pada suhu ruangan. Setelah itu masing-masing ekstrak diuji dengan kromatografi lapis tipis dengan menggunakan pengembang kloroform : metanol : asam asetat (9,5 : 0,5 : 0,1). Selain itu, proses ekstraksi juga menggunakan metode ekstraksi fluida superkritik (EFS) dengan berbagai macam variasi suhu dan tekanan. Variasi suhu yang dilakukan adalah pada suhu 40 0C, 60 0C dan 80 0C. Sedangkan variasi tekanan yang dilakukan adalah 100, 175 dan 250 bar.
Archives Pharmacia Pemurnian dan Karakterisasi Kristal (isolat hasil maserasi) terbentuk pada saat sampel plasenta dengan pelarut etil asetat diuapkan dengan cara diangin-anginkan pada suhu kamar. Setelah itu kristal tersebut dipisahkan dengan menggunakan kertas saring dari pelarutnya. Lalu pelarutnya yang masih tersisa dibiarkan menguap. Setelah kristal terbentuk, lalu dilakukan proses pemurnian dengan metode pencucian dengan menggunakan pelarut yang dapat melarutkan pengotor namun tidak melarutkan senyawa target. Pelarut yang digunakan adalah n-heksana. Proses pemurnian dilakukan berulang-ulang. Sedangkan pemurnian isolate yang berasal dari ekstrak EFS dilakukan dengan metode rekristalisasi. Uji kemurnian isolat dilakukan dengan KLT dua dimensi dan uji titik leleh. Isolat dikarakterisasi menggunakan reaksi penampak bercak spesifik, spektofotometer UV, 1H-NMR dan 13C-NMR HASIL DAN PEMBAHASAN Penyiapan bahan meliputi pengumpulan buah cabai rawit, sortasi basah, pencucian, pemotongan serta pemisahan plasenta cabai rawit dari kulit dan biji cabai rawit, pengeringan kemudian Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 22 ISSN (print): 2655-6073 penggilingan sehingga didapatkan serbuk kering yang siap diekstraksi. Determinasi tumbuhan dilakukan di Herbarium Bandungense, Sekolah Ilmu Teknologi Hayati (STIH) Institut Teknologi Bandung. Buah cabai rawit yang digunakan adalah yang berjenis cabai rawit domba berumur 2 minggu berwarna jingga. Proses ekstraksi dilakukan dengan menggunakan metode maserasi. Proses ini dibantu oleh alat ultrasonik, tujuannya agak meningkatkan energi kinetik akibat terjadinya gesekan antara partikel dengan pelarut. Hal ini menyebabkan kelarutan sampel terhadap pelarutnya meningkat saat dilakukan proses ekstraksi. Ekstraksi dilakukan selama 3 x 20 menit. Sampel yang digunakan adalah plasenta, biji, kulit serta buah cabai rawit. Masing-masing sampel diekstraksi dengan menggunakan pelarut tunggal berupa n-heksana, etil asetat dan metanol. Setelah itu masing- masing ekstrak dilihat profil KLT nya dengan pengembang kloroform : metanol : asam asetat (9,5 : 0,5 : 0,1).
Archives Pharmacia Gambar 1. Pola KLT ekstrak plasenta (I), kulit (II), biji (III) dan buah (IV) dengan pelarut n- heksana (1), etil asetat (2), metanol (3) dengan pengembang Kloroform : metanol : asam asetat (9,5:0,5:0,1). A(visible), B(UV 254 nm), C (UV 366 nm), D (penampak bercak dragendorff) Berdasarkan profil KLT dari plat kromatografi yang telah disemprot dengan penampak bercak dragendorff terlihat bahwa senyawa kapsaisinoid terdapat pada sampel plasenta pada pelarut etil asetat (kotak putih). Dalam literatur, senyawa kapsaisinoid banyak terdapat pada plasenta. Dengan begini diketahui bahwa senyawa kapsaisinoid memiliki sifat semipolar (lebih ke arah non polar). Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 23 ISSN (print): 2655-6073 Setelah itu masing-masing sampel dalam plat KLT diukur kadarnya dengan menggunakan TLC Scanner. Hasilnya terdapat dalam tabel 1 di bawah ini. Tabel 1. Hasil pengukuran kadar senyawa kapsaisinoid metode maserasi dari sampel plasenta, kulit, biji dan buah Sampel Pelarut Kadar (mg/g) Plasenta N-heksana 13,51 Plasenta Etil asetat 27,5 Plasenta Metanol 8,88 Kulit N-heksana 7,18 Kulit Etil asetat 11,71 Kulit Metanol 8,13 Biji N-heksana 3,34 Biji Etil asetat 2,78 Biji Metanol 3,64 Campuran N-heksana 20,45 Campuran Etil asetat 16,2 Campuran Metanol 10,3 Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa diantara 12 sampel yang di maserasi dengan menggunakan tiga pelarut berbeda dapat diketahui bahwa kadar senyawa kapsaisinoid paling tinggi terdapat pada sampel ke-2 yang berupa plasenta dengan pelarut etil asetat. Setelah itu masing-masing ekstrak dipekatkan dengan cara diangin-anginkan pada suhu ruangan. Kristal yang terbentuk saat proses penguapan pelarut dipisahkan dengan cara
Archives Pharmacia disaring dengan kertas saring. Pemantauan menggunakan KLT dengan menggunakan sinar UV 254 nm menunjukkan bahwa senyawa kapsaisin memberikan warna biru muda sedangkan pada sinar UV 366 nm tidak berpendar. Setelah disemprot dengan penampak bercak Dragendorff menunjukkan warna jingga. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa merupakan senyawa golongan alkaloid Gambar 2. Pola KLT Isolat kapsaisin hasil maserasi dengan pengembang Kloroform : metanol : asam asetat (9,5:0,5:0,1). A (UV 254 nm), B (UV 366 nm), C (penampak bercak dragendorff) Dari 2 gram simplisia yang digunakan dalam maserasi berhasil didapatkan kristal isolat dengan bobot total 27,5 mg/gram. Setelah itu dilakukan uji kemurnian dengan uji titik leleh dan KLT dua dimensi. Hasil uji kemurnian isolat 1 menunjukkan titik leleh antara 63,5-64,00C. Sedangkan kapsaisin standar 64,50C. Lalu memiliki titik leleh dilakukan uji kemurnian dengan KLT dua dimensi dengan menggunakan kombinasi Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 24 ISSN (print): 2655-6073 pengembang dengan kepolaran berbeda. Pengembang pertama menggunakan kloroform : metanol : asam asetat (9,5 : 0,5 : 0,1), sedangkan pengembang kedua menggunakan kombinasi kloroform metanol : asam asetat (9,0 : 1,0 : 0,1). Gambar 3. KLT dua dimensi isolat 1 fase diam silika gel F 254, fase gerak (1) kloroform : metanol : asam asetat (9,5 : 0,5 : 0,1) : (2) kloroform : metanol : asam asetat (9,0 : 1,0 : 0,1), penampak bercak H2SO4 10 % dalam metanol. (A) Visibel, (B) UV 254 nm. Selain dengan metode maserasi, ekstraksi juga menggunakan metode esktraksi fluida superkritik. Dalam ekstraksi ini digunakan berbagai macam variasi suhu dan tekanan. Suhu yang digunakan adalah 40 0C, 60 0C, dan 80 0C. Sedangkan tekanan yang digunakan adalah 100, 175, dan 250 bar. Bobot sampel yang digunakan adalah 25 gram. Tabel 2. Rendemen ekstrak kulit cabai rawit (gr) Tekanan Suhu (0C) (Bar) 40 60 80 100 0,81 2,4 1,27 175 0,89 1,67 1,54 250 0,92 1,02
Archives Pharmacia Setelah itu ekstrak diuji pola pemisahannya dengan KLT dengan menggunakan pengembang kloroform : metanol : asam asetat dengan perbandingan 9,5 : 0,5 : 0,1. Hasil pengamatan ditunjukkan pada gambar 4. Gambar 4. Pola KLT ekstrak EFS dengan fluida CO2 (1) 400C/100 bar, (2) 400C/175 bar, (3) 400C/250 bar , (4) 600C/100 bar, (5) 600C/175 bar, (6) 600C/250 bar, (7) 800C/100 bar, (8) 800C/175 bar dengan pengembang Kloroform : metanol : asam asetat (9,5:0,5:0,1) pada UV 254 nm Masing-masing ekstrak yang didapatkan dari hasil proses EFS berupa bentuk padatan. Agar mudah dikeluarkan dari dalam chamber maka dilarutkan terlebih dahulu menggunakan kloroform dan ditampung ke dalam botol. Setelah itu pelarutnya dibiarkan menguap dengan cara diangin-anginkan dalam suhu ruangan. Setelah itu, masing-masing ekstrak diuji kadar dengan menggunakan TLC Scanner, Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 25 ISSN (print): 2655-6073 hasilnya dapat dilihat pada gambar 6 di bawah ini. Tabel 3. Hasil pengukuran kadar kapsaisinoid ekstrak kulit cabai rawit metode EFS dengan TLC Scanner Suhu 400C 400C 600C 600C 600C 800C 800C No Tekanan Kadar (mg/g) 1 32,52 175 250 2 21,81 100 6,03 3 4 10,44 175 250 5 19,15 100 6 5,14 7 175 10,36 Dari hasil pengukuran di atas terlihat yang diekstraksi pada suhu 40 0C dan pada bahwa sampel cabai tekanan 175 bar memiliki kadar kapsaisinoid paling tinggi. Kadar senyawa ini mencapai 32,52 mg/g ekstrak. Sampel yang diekstraksi pada suhu 40 0C dan pada tekanan 250 bar memiliki kadar yang mencapai 21,81 mg/g ekstrak, sedangkan sampel diekstraksi pada suhu 60 0C dan pada tekanan 250 bar memiliki kadar yang mencapai 19,15 mg/g ekstrak. Setelah itu masing-masing ekstrak dipekatkan dengan cara diangin-anginkan pada suhu ruangan. Dari ketujuh sampel yang direkristalisasi, terbentuk kristal pada enam sampel.
Archives Pharmacia ISSN (print): 2655-6073 Tabel 4. Bobot kristal kapsaisinoid (miligram) Tekanan Suhu (0C) (Bar) 40 60 80 100
36,6 11,2 d) ; 5,33 (2H, m) ; 5,68 (2H, s) ; 6,75 ( 1H, d) ; 6,80 (1H , s) ; 6,85 (1H, d). Spektrum 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δC 175 377,1 52,4 77,6 (ppm) : 22,51 ; 22,51 ; 25,67 ; 29,15 ; 250
72,8
30,83 ; 32,1 ; 36,58 ; 43,4 ; 55,7 ; 110,5 ; 114,13 ; 120,61 ; 126,36 ; 129,97 ; 137,8 ; Hasil Analisa Isolat 144,88 ; 146,38 ; 172,24. Senyawa berupa kristal berwarna Spektrum UV-Visible. Berdasarkan putih tulang, memiliki titik leleh 63,5 - 64,00C. Spektrum 1H-NMR (500 MHz, gambar 7, senyawa kapsaisin memiliki dua panjang gelombang, yaitu A(233 nm) dan CDCl3) δH (ppm) : 0,94 (3H, d) ; 0,85 (3H, B (283 nm). Sedangkan menurut penelitian d) ; 1,38 (1H, dt) ; 1,65 (3H, m) ; 1,98 (2H, Yao (22), kapsaisin memiliki panjang dd) ; 2,21 (3H, dt) ; 3,87 (3H, s) ; 4,35 (2H, gelombang 227 nm dan 282 nm. Spektrum 1H-NMR Kapsaisin Gambar 5. Spektrum 1H-NMR Kapsaisin Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 26
Archives Pharmacia ISSN (print): 2655-6073 Spektrum 13C-NMR Kapsaisin Gambar 6. Spektrum 13C-NMR Kapsaisin Spektrum UV-Visible A B Gambar 7. Spektrum UV-Visible Pada proses ekstraksi dengan dan buah cabai rawit. Masing-masing menggunakan metode maserasi dengan sampel dilarutkan dengan pelarut n- dibantu alat ultrasonik, digunakan empat heksana, etil asetat dan metanol. sampel yang terdiri dari plasenta, kulit, biji Pemantauan menggunakan KLT dengan Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 27
Archives Pharmacia menggunakan sinar UV 254 nm menunjukkan bahwa senyawa kapsaisin memberikan warna biru muda sedangkan pada sinar UV 366 nm tidak berpendar. Setelah disemprot dengan penampak bercak Dragendorff menunjukkan warna jingga. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa merupakan senyawa golongan alkaloid. Setelah itu kristal yang diperoleh dari dimurnikan dengan cara pencucian dengan pelarut n-heksana. Hal ini karena setelah dilakukan percobaan dengan berbagai pelarut, senyawa kapsaisinoid memiliki sifat semipolar sedangkan pengotornya larut dalam pelarut n-heksana. Setelah itu dilakukan uji kemurnian dengan metode titik leleh dan KLT 2 dimensi. Senyawa hasil isolasi diperoleh berupa kristal berwarna putih kekuningan dengan leleh 63,5 - 64,0 0C. Senyawa titik kapsaisin standar memiliki leleh 64,50C. Hasil pengukuran kadar dengan titik TLC Scanner menunjukkan bahwa sampel plasenta dengan pelarut etil asetat memiliki kadar senyawa kapsaisinoid terbesar yaitu 27,5 mg/gram. Spektrum 1H-NMR menunjukkan adanya tiga proton yang merupakan bagian dari senyawa aromatik (δ 6,75 ; 6,80 ; dan 6,85). Berdasarkan penelitian yang Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 28 ISSN (print): 2655-6073 dilakukan oleh Kobata et al (3), posisi atom H tersebut menunjukkan pola senyawa fenil. Senyawa fenil muncul pada geseran kimia 146,38 ; 144,88 ; 129,97 ; 120,61 ; 114,13 dan 110,5 pada data spektrum 13C-NMR. Senyawa golongan metoksil (δ 3,87) dan golongan isopropyl (δ 0,94 dan 0,85) juga telah dibuktikan terdapat dalam isolat ini dan ditunjukkan pada data 1H-NMR pada tabel 5. Tabel 5. Perbandingan 1H-RMI Isolat 1 dengan Kapsaisin Proton Isolat δH Kapsaisin Kobata et al Ochi et al 2 2,21 (3H, dt) 2,19 (t) 2,20 (m) 3 1,65 (3H, m) 1,65 (quint) 1,65 (m) 4 1,38 (1H, dt) 1,38 (quint) 1,39 (m) 5 1,98 (2H, dd) 1,98 (q) 1,99 (m) 6 5,33 (2H, m) 5,30 (dt) 5,34 (dd) 7 5,68 (2H, s) 5,37 (dd) 5,40 (dt) 8 2,20 (oct) 2,24 (m) 9 0,94 (3H, d) 0,95 (d) 0,95 (d) 10 0,85 (3H, d) 0,95 (d) 0,95 (d) 2' 6,75 (1H,d) 6,79 (d) 6,90 (d) 5' 6,80 (1H, d) 6,85 (d) 6' 6,85 (1H,d) 6,74 (dd) 6,88 (dd) 7' 4,35 (2H,d) 4,33 (d) 4,39 (d) O-Me 3,87 (3H, s) 3,85 (s) 3,91 (s) OH 5,87 (s)
Archives Pharmacia Tabel 6. Perbandingan 13C-RMI Isolat 1 dengan Kapsaisin Proton Isolat δC Kapsaisin Kobata et al Ochi et al 1 172,24 172,9 173,1 2 36,58 36,7 37,0 3 25,67 25,3 25,4 4 29,15 29,3 29,5 5 32,1 32,2 32,4 6 126,36 126,5 126,7 7 137,8 138,1 138,3 8 30,83 31,0 31,1 9 22,51 22,7 22,8 10 22,51 22,7 22,8 1' 129,97 130,3 130,5 2' 110,5 110,7 110,4 3' 148,68 146,8 147,5 4' 144,88 145,2 142,3 5' 114,13 114,4 124,2 6' 120,61 120,7 122,9 7' 43,4 43,5 43,7 O-Me 55,7 55,9 56,4 Gambar 6. Struktur senyawa kapsaisin (3) Selain itu telah dilakukan proses ekstraksi dengan metode ekstraksi fluida superkritik (EFS). Dari tabel 3 diketahui bahwa proses ekstraksi dilakukan dengan menggunakan 8 variasi yaitu pada suhu 400, 600 dan 800C dan dengan tekanan 100, 175 dan 250 bar. Dari 8 variasi yang telah Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 29 ISSN (print): 2655-6073 dilakukan dapat diketahui bahwa hasil ekstraksi yang memiliki rendemen paling besar didapat pada suhu 600C dengan tekanan 100 bar dengan rendemen 9,6 %. Kadar terkecil terdapat pada suhu 800 C dan 100 bar menghasilkan 5,14 mg/gram. Sedangkan kadar terbesar didapat pada suhu 400C dengan tekanan 175 bar dengan jumlah 32,52 mg/gram. Setelah itu masing- masing ekstrak dipekatkan dengan cara diangin-anginkan pada suhu ruangan. Dari 7 sampel yang di-rekristalisasi, terbentuk kristal pada enam sampel. Sifat fluida superkritik adalah memiliki densitas menyerupai cairan, viskositas mirip dengan gas dan kemampuan difusitas menengah antara cairan dan gas. Dengan sifat ini, fluida CO2 memiliki transfer massa yang besar sehingga cocok digunakan untuk mengekstraksi senyawa dengan sifat semipolar
non polar, khususnya kapsaisin. Keunggulan utama fluida superkritis dibandingkan dengan cairan adalah diffusivitas yang lebih besar. Meskipun tidak sebesar gas, difusivitas fluida superkritis yang 1000 kali lebih besar dari difusivitas cairan, menghasilkan laju transfer massa yang lebih besar. Oleh sebab itu dari tujuh variasi suhu dan tekanan yang dilakukan, enam diantaranya
Archives Pharmacia dapat dilakukan rekristalisasi. Selain itu, fluida juga memiliki densitas lebih kecil dari cairan. Hal inilah yang menyebabkan kadar kapsaisin yang diperoleh lebih kecil dari metode maserasi. Pada maserasi, sampel 2 gram dapat menghasilkan 55 mg kapsaisin, sedangkan pada sampel EFS, sampel dengan bobot 25 gram dapat menghasilkan 32,52 mg KESIMPULAN Senyawa golongan kapsaisinoid yang berhasil diisolasi menggunakan metode maserasi dan EFS adalah kapsaisin HN O HO O Kondisi ekstraksi optimum untuk mengekstraksi kapsaisin dengan metode maserasi adalah menggunakan pelarut etil asetat, sedangkan kondisi optimum untuk mengekstraksi kapsaisin dengan metode ekstraksi fluida superkritik adalah pada suhu 400C dan pada tekanan 175 bar. Isolat yang diperoleh dari metode maserasi adalah senyawa kapsaisin dengan kadar 27,5 mg/gram. Dari hasil pengukuran kadar dengan menggunakan TLC Scanner menunjukkan bahwa kadar senyawa kapsaisin yang Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 30 ISSN (print): 2655-6073 diperoleh dari hasil maserasi lebih tinggi dibandingkan pada hasil EFS. Namun metode EFS lebih efektif dalam mengekstraksi senyawa kapsaisin DAFTAR PUSTAKA 1. Cahyono B. Cabai Rawit, Teknik Budidaya & Analisis Usaha Tani. Yogyakarta: Penerbit Kanisius; 2003. 2. Dermawan R, Harpenas A. Budi Daya Cabai Unggul,Cabai Besar,Cabai keriting, Cabai Rawit, dan Paprika. Jakarta: Penebar Swadaya; 2010. 3. Kobata K, Todo T, Yazawa S, Iwai K, Watanabe T. Novel Capsaicinoid-like Substance, Capsiate and Dihydrocapsiate, from the Fruits of a Nonpunguent Cultivar, C-19 Sweet, of Pepper (Capsicum annum L). J Agric Food Chem. 1998;46(5). 4. Deepa N, Kaur C, George B, Singh B, Kapoor HC. Antioxidant constituents in some sweet pepper (Capsicum annuum L.) genotypes during maturity. LWT e Food Sci Technol. 2007;40(1):121-9. 5. Materska M, Perucka I. Antioxidant activity of the main phenolic compounds isolated from hot pepper fruit (Capsicum annuum L.). J Agric Food Chem. 2005;53(5):1750-6.
Archives Pharmacia 6. Topuz A, Ozdemir F. Assessment of carotenoids, kapsaisinoids and ascorbic acid composition of some selected pepper cultivars (Capsicum annuumL.) grown in Turkey. J Food Compos Anal. 2007;20(7):596-602. 7. Ornelas-Paz J., Burrola JM., Cruz S., Rodriguez V., Junquera V., Olivas G., et al. Effect of Cooking On The Capsaicinoids and Phenolic Content Of Mexican Peppers. Food Chem. 2010;119(4):1619-25. 8. Li F, Lin Y, Wang X, Geng Y, Wang D. Preparative Isolation and Purification of Capsaicinoids from Capsicum frutescens Using High- Speed Counter Current Cromatography. J Sep Purrification Technol. 2009;64(3):304-8. 9. Sukrasno, Kusmardiyani S, Tarini S, Sugiarso N. Kandungan Kapsaisin dan Dihidrokapsaisin Pada Berbagai Buah Capsicum. J Indones Math Soc. 1997;2(1):28-34. 10. Manjunatha H, Srinivasan K. Protective Effect of Dietary Curcumin and Capsaicin On Induced Oxidation of Low-Density Lipoprotein, Iron- Induced and Carrageenan-Induced Inflamation in Experimental Rats. Fed Eur Biochem Soc. Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 31 ISSN (print): 2655-6073 2006;273(19):4528-37. 11. Navarro JM, Flores P, Garrido C, Martinez V. Changes in the contents of antioxidant compounds in pepper fruits at different ripening stages, as affected by salinity. Food Chem. 2006;96:66- 73. 12. Luo X-J, Peng J, Li Y-J. Recent advances in the study on kapsaisinoids and capsinoids. Eur J Pharmacol. 2011;650(1):1-7. 13. Barbero GF, Liazid A, Palma M, Barroso CG. Ultrasound-assisted extraction of kapsaisinoids from peppers. Talanta. 2008;75(5):1332-7. 14. Kahkonen MP, Hopia AI, Heinonen M. Berry phenolics and their antioxidant activity. J Agric Food Chem. 2001;49(8):4076-82. 15. Stalikas CD. Extraction, separation, and detection methods for phenolic acids and flavonoids. J Sep Sci. 2007;30(18):3268-95. 16. Peng A, Ye H, Li X, Chen L. Preparative Separation of Capsaicin and Dihydrocapsaicin from Capsicum frutescens by High-Speed Counter- Current Chromatography. J Sep Sci. 2009;32(17):2967-73. 17. Duarte C, Moldao-Martins M, Gouveia AF, da Costa SB, Leitao A., Bernardo-
Archives Pharmacia Gil MG. Supercritical fluid extraction of red pepper (Capsicum frutescens L). J Supercrit Fluids. 2004;30:155-161. 18. Silva LPS, Aguiar AC, De Barbero GF, Martinez J. Scale-Up of SFE from Pepper Using Supercritical Carbon Dioxide. In: III Iberoamerican Conference on Supercritical Fluids Cartagena de Indias (Colombia). 2013. 19. Perva-Uzunalic A, Skerget M, Weinreich B, Knez Z. Extraction of chilli pepper (var. Byedige) with supercritical CO2: effect of pressure and temperature on kapsaisinoid and Archives Pharmacia Volume 2 Nomor 1, Januari 2020 32 ISSN (print): 2655-6073 colour extraction efficiency. Food Chem. 2004;87:51-58. 20. Depkes. Farmakope Herbal Indonesia Edisi I. Jakarta: Departemen Kesehatan Republik Indonesia; 2008. 21. Farnsworth NR. Biological and Phytochemical Screening of Plants. J Pharm Sci. 1966;55(3):243-68. 22. Yao J. An investigafion of capsaicinoids and bioactive compounds in "Scotch Bonnet" and several other cultivars of pepper,M.S. Michigan State University; 1992.