ISOLASI NIKOTIN TEMBAKAU

Nikotina adalah senyawa kimia organik kelompok alkaloid yang dihasilkan secara alami pada berbagai macam tumbuhan, terutama suku terung-terungan (Solanaceae) seperti tembakau dan tomat. Nikotina berkadar 0,3 sampai 5,0% dari berat kering tembakau berasal dari hasil biosintesis di akar dan terakumulasi di daun. Nikotina merupakan racun saraf yang potensial dan digunakan sebagai bahan baku berbagai jenis insektisida. Pada konsentrasi rendah, zat ini dapat menimbulkan kecanduan, khususnya pada rokok. Nikotina memiliki daya karsinogenik terbatas yang menjadi penghambat kemampuan tubuh untuk melawan sel-sel kanker, akan tetapi nikotina tidak menyebabkan perkembangan sel-sel sehat menjadi sel-sel kanker. Nikotin merupakan bahan alam yang termasuk ke dalam golongan alkaloid. Didalam daun tembakau nikotin adalah alkaloid yang terbanyak. Selain nikotin,daun tembakau mengandung alkaloid lain dalam jumlah kecil seperti nornikotin, anabasin, dan paling sedikit tujuh alkaloid lain yang jumlahnya lebih kecil.

Untuk isolasi nikotin sebaiknya digunakan daun tembakau, bukan tembakau yang sudah menjadi rokok. Pada pengolahan daun tembakau menjadi rokok,kemungkinan telah dilakukan pengurangan nikotin dari daun tembakaunya.

Cara Kerja

1.      Dipotong-potong 10 gram daun tembakau kering atau tembakau dari cerutu. Masukkan ke dalam gelas kimia 400 ml.

2.      Ditambahkan 100 ml larutan NaOH 5%. Aduk menggunakan batang pengaduk selama 20 menit.

3.      Campuran dalam gelas kimia disaring dengan menggunakan corong Buchner tanpa kertas saring. Ditekan daun tembakau dalam corong Buchner menggunakan bagian bawah gelas kimia.

4.      Daun tembakau dikembalikan ke dalam gelas kimia, ditambahkan 30 mlair, diaduk. Disaring menggunakan corong Buchner.

5.      Untk menghilangkan partikel (daun tembakau) dalam hasil saringan(filtrate), filtrate disaring dengan menggunakan corong gelas yang diberiglasswool.

6.      Filtrat dimasukkan ke dalam corong pisah, ditambahkan 30 ml diklorometan, dikocok. Tutup corong pisah dibuka setiap kali selesai mengocok. Dipisahkan lapisan diklorometan ke dalam labu Erlenmeyer. Ditambahkan lagi 30 ml diklorometan ke dalam sisa cairan (lapisan air) kedalam corong pisah, dikocok. Dipisahkan lapisan diklorometan. Langkah ekstraksi ini dilakukan sampai semua nikotin terekstrak ke dalam diklorometan. Dikumpulkan semua lapisan diklorometan. Ekstraksi ini dapat juga dilakukan menggunakan eter.

7.      Diuapkan diklorometan menggunakan rotary vacuum evaporator.Penguapan diklorometan atau eter dilakukan menggunakan teknik  penguapan dengan pengurangan tekanan dan jangan menggunakan api.Penguapan diklorometan atau eter dapat pula menggunakan teknik dengan set alat.

8.      Ditambah 1 ml air suling ke dalam sisa penguapan, aduk perlahan-lahan,ditambahkan 4 ml methanol, disaring dengan menggunakan corong gelas yang diberi glass wool. Dituangkan 5 ml methanol ke atas glasswool untuk mencuci glasswool -nya. Disatukan kedua larutan methanol.

9.      Ditambahkan 10 ml larutan jenuh asam pikrat dalam methanol.

10.  Disaring nikotin dipikrat padat menggunakan corong Buchner (digunakan kertas saring).

11.  Dimurnikan nikotin, dipikrat ; dengan rekristalisasi.

 

Rekristalisasi Nikotin Dipikrat

1.      Buat larutan methanol 50% volume (1 bagian volume methanolditambah 1 bagian volume air suling).

2.      Dipanaskan larutan methanol 50% tadi di atas penangas listrik

3.      Nikotin dipikrat ditempatkan dalam labu Erlenmeyer 50 ml ditambahkanlarutan methanol 50% sedikit demi sedikit sampai semua nikotin dipikratlarut. Larutan nikotin dipikrat dibiarkan menjadi dingin dan Kristal nikotindipikrat terbentuk.

4.      Nikotin dipikrat disaring dengan menggunakan corong Buchner (digunakan kertas saring). Dibiarkan nikotin dipikrat menjadi kering.

5.      Nikotin dipikrat ditimbang. Dihitung kadar nikotin dalam tembakau.

6.      Ditentukan titik leleh nikotin dipikrat.

Ujian Mid Semester

Matakuliah               : Kimia Bahan Alam

Kredit                        : 2 SKS

Dosen                        : Dr. Syamsurizal, M.Si

Hari/Tanggal             : Sabtu, 24 november 2012

Waktu                        : 15.30 sd 09.00 pagi ( 26 november 2012 )

 

1.      Kemukakan gagasan anda bagaimana cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi ( tidak aktif ) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi. Berikan dengan contoh.

Jawaban :

Menurut pendapat saya, cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi (tidak aktif) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi yaitu dengan cara, dilakukan isolasi terhadap senyawa bahan alam. Misalnya pada suatu tumbuhan, Secara umum pekerjaan di laboratorium bahan alam (untuk bidang pencarian senyawa) dimulai dari mengekstraksi. Pada dasarnya adalah menarik senyawa-senyawa yang terdapat dalam suatu sampel sebanyak mungkin. Dengan beberapa metode penyerta seperti ekstraksi bertingkat atau fraksinasi menggunakan partisi cair-cair (corong pisah). Kita hurus melakukan suatu pengujian terhadap tumbuhan yang dianggap tidak mempunyai potensi tersebut dengan pengujian zat bioaktif terhadap tumbuhan, Senyawa bioaktif yang terdapat dalam tumbuhan biasanya merupakan senyawa metabolit sekunder seperti alkaloid, flavonoid,   steroid, terpenoid, saponin dll. Oleh karena itu dilakukan Isolasi dan dan identifikasi terhadap tumbuhan  tersebut.

Contohnya : Keberadaan daun pecut kuda (Stachytharpheta jamaicensis L.Vahl)

Sangat melimpah, akan tetapi masyarakat lebih mengenalnya sebagai tanaman liar sehingga

perlu adanya penelitian mendukung akan potensinya sebagai obat.

Penelitian dilakukan dengan mengekstraksi sampel dengan pelarut metanol

80% yang dilanjutkan dengan partisi menggunakan n-heksana. Ekstrak pekat yang

diperoleh digunakan untuk uji toksisitas terhadap larva udang BST dan uji fitokimia

dengan reagen pemisahan senyawa aktif dengan kromatografi lapis tipis analitik

yang dilanjutkan dengan kromatografi lapis tipis preparatif. Data kematian Artemia

salina dianalisis dengan analisis probit untuk mengetahui nilai LC50.

Hasil dari penelitian menunjukkan pada ekstrak heksan dari daun pecut kuda

memiliki tingkat toksisitas terhadap Artemia salina, yang ditunjukkan dengan nilai

LC50 < 1000 ppm. Tingkat toksisitas ekstrak heksana yaitu dengan nilai LC50 81,35

ppm, dan isolat ke-3 nilai LC50 adalah 78,59 ppm. Kandungan golongan senyawa

yang menunjukkan adanya potensi bioaktivitas dalam ekstrak heksana dari daun

pecut kuda berdasarkan uji fitokimia dengan reagen serta didukung hasil pemisahan

senyawa aktif dengan kromatografi lapis tipis analitik (KLTA) yaitu terdapat

golongan senyawa steroid dalam ekstrak heksana dari daun pecut kuda. Hasil

identifikasi menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan FTIR terdapat senyawa steroid golongan stigmasterol.

2.    Jelaskan bagaimana idenya suatu senyawa bahan alam yang memiliki potensi biologis tinggi dan prospektif untuk kemaslahatan makhluk hidup dapat disintesis di laboratorium

Jawaban :

Pada zaman dahulu di ambil senyawa yang terdapat dalam tumbuhan untuk pengobatan bebagai penyakit, tetapi dengan semakin banyaknya di gunakan, maka akan semakin cepat habis. Sehingga di carilah alternative lain, supaya senyawa dalam tumbuhan atau tanaman tidak mudah habis. Menurut pengertian umum obat dapat didefinisikan sebagai bahan yang menyebabkan perubahan dalam fungsi biologis melalui proses kimia (Katzung , 1990: 5).Dalam perkembagannya terdapat obat kimia (sintetis) dan obat alami yang dewasa ini lebih dikenal sebagai obat alternatif. Kita tahu obat kimia (sintetis) berawal dari obat alami. Karena Dari obat alami dilakukkan isolasi untuk mengetahui senyawa aktif yang terkandung didalamnya, kemudian dilakukan sintesis dengan menggunakan bahan kimia untuk menghasilkan senyawa yang sama dalam jumlah yang lebih besar, sehingga lebih menguntungkan dari segi ekonomi, maka dari itulah di lakukan uji laboraturium.

3.      Jelaskan kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam. Berikan dengan contoh untuk 4 golongan senyawa bahan alam : Terpenoid, alkaloid, Flavonoid, dan Steroid.

Jawaban :

kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam :

o   Pelarut yang di gunakan dapat mengekstrak substansi yang di inginkan tanpa melarutkan material lain

o    Pelarut mudah dipisahkan dari zat terlarut

o   Mempunuyai titik didih rendah

contoh untuk 4 golongan senyawa bahan alam :

o   Terpenoid : Pelarut metanol dengan struktur molekulnya yang sangat mirip dengan air mempunyai kepolaran yanghampir mendekati air. Hal ini memberikan keunggulan tersendiri buat methanol sebagai pelarut

o   Flavonoid :  Isolasi quercetin dari Tanacetum balsamita L, pelarut yang digunakan yaitu metanol 90 % karena metanol memiliki struktur molekul kecil yang mampu menembus, semua jaringan tanaman untuk menarik senyawa aktif keluar

o   Alkaloid : Pelarut yang di gunakan kloroform, Kloroform adalah pelarut yang umum di laboratorium karena relatif tidak reaktif, miscible dengan cairan organik yang paling, dan nyaman volatile. Kloroform adalah pelarut yang efektif untuk alkaloid dalam bentuk basis mereka dan dengan demikian bahan tanaman biasanya diekstraksi dengan kloroform untuk diproses.

o   Steroid : pelarut n-heksana. Fungsi dari heksana adalah untuk mengekstraksi lemak atau untuk melarutkan lemak, sehingga merubah warna  menjadi jernih

4.      Jelaskan dasar titik tolak penentuan struktur suatu senyawa organik. Bila senyawa bahan alam tersebuat adalah kafein misalnya. Kemukakan gagasan anda hal – hal pokok apa saja yang di perlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan.

Jawaban :

dasar titik tolak penentuan struktur suatu senyawa organic adalah penentuan struktur menggunakan metode spektroskopi dari UV/Vis, IR, dan NMR. Akan tetapi, pada praktiknya NMR, dilengkapi oleh MS. MS pun terkadang menjadi sangat penting dalam elusidasi terutama untuk senyawa-senyawa berantai panjang.

a. Spektroskopi UV

spektroskopi ultra violet memiliki kemampuan untuk mengukur jumlah ikatan rangkap atau konyugasi aromatik didalam suatu molekul. Daerah panjang gelombang dari spektrum ultra violet berkisar 200 - 400 nm. Penyerapan sinar ultra violet oleh suatu molekul akan menghasilkan transisi diantara tingkat energi elektronik molekul tersebut. Transisi tersebut terjadi pada orbital ikatan atau pasangan elektron bebas dengan orbital anti ikatan. Sistem (gugus atom) yang menyebabkan terjadinya absorbsi cahaya disebut kromofor.

b.      Spektroskopi IR

 Spektrofotometri inframerah lebih banyak digunakan untuk identifikasi suatu senyawa melalui gugus fungsinya. Untuk keperluan elusidasi struktur, daerah dengan bilangan gelombang 1400 – 4000 cm^-1 yang berada dibagian kiri spektrum IR, merupakan daerah yang khusus berguna untuk identifikasi gugus-gugus fungsional, yang merupakan absorbsi dari vibrasi ulur. Selanjutnya daerah yang berada disebelah kanan bilangan  gelombang 1400 cm^-1 sering kali sangat rumit karena pada daerah ini terjadi absorbsi dari vibrasi ulur dan vibrasi tekuk, namun setiap senyawa organik memiliki absorbsi yang kharakteristik pada daerah ini.

c.       Nuklir Magnetik Resonansi Proton (NMR)

Spektroskopi NMR (Nuclear Magnetic Resonance) merupakan salah satu jenis spektroskopi frekuensi radio yang didasarkan pada medan magnet yang berasal dari spin inti atom yang bermuatan listrik. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) adalah salah satu metode analisis yang paling mudah digunakan pada kimia modern. NMR digunakan untuk menentukan struktur dari komponen alami dan sintetik yang baru, kemurnian dari komponen, dan arah reaksi kimia sebagaimana hubungan komponen dalam larutan yang dapat mengalami reaksi kimia.

     

 

TERPENIOD

Terpena merupakan suatu golongan hidrokarbon yang banyak dihasilkan oleh tumbuhan dan terutama terkandung pada getah dan vakuola selnya. Pada tumbuhan, senyawa-senyawa golongan terpena dan modifikasinya, terpenoid, merupakan metabolit sekunder. Terpena dan terpenoid dihasilkan pula oleh sejumlah hewan, terutama serangga dan beberapa hewan laut. Di samping sebagai metabolit sekunder, terpena merupakan kerangka penyusun sejumlah senyawa penting bagi makhluk hidup. Sebagai contoh, senyawa-senyawa steroid adalah turunan skualena, suatu triterpena; juga karoten dan retinol. Nama "terpena" (terpene) diambil dari produk getah tusam, terpentin (turpentine).
Terpenoid disebut juga isoprenoid. Hal ini dapat dimengerti karena kerangka penyusun terpena dan terpenoid adalah isoprena (C₅H₈).

Sintesis Terpenoid  Jalur Sintesis Plastidal

Untuk jalur sintesis plastidal, prekursor adalah piruvat dan D-gliseraldehida-3-fosfat. Seperti dalam piruvat dehidrogenase piruvat reaksi yang dekarboksilasi melalui pirofosfat tiamin (TPP), dan kemudian, seperti dalam reaksi transketolase ditransfer ke D-gliseraldehida-3-fosfat untuk menghasilkan 1-deoksi-D-xylulose-5-fosfat (DOXP) . Setelah isomerisasi dan pengurangan oleh NADPH, 2-C-metil-Derythritol-4-fosfat (MEP) disintesis. MEP kemudian diaktifkan dengan bereaksi dengan CTP untuk menghasilkan metil CDP erythriol. Dua langkah pengurangan lebih lanjut, diikuti oleh dehidrasi dan fosforilasi, akhirnya menghasilkan pirofosfat isopentenil. Jalur MEP-sintase untuk isoprenoidnya hadir dalam bakteri, ganggang, dan tanaman, tetapi tidak pada hewan. Sebagian besar dari isoprenoidnya tanaman, termasuk isoprena hemiterpene, monoterpen seperti pinene dan limonene, diterpen (misalnya, rantai fitol, giberelin, asam abietic sebagai konstituen oleoresin) serta tetraterpenes (karotenoid) disintesis melalui jalur sintase MEP terletak di plastida. Juga, rantai samping dari klorofil dan plastoquinone disintesis oleh jalur ini. Seskuiterpen dan triterpen, di sisi lain, menurut pengetahuan kita sekarang disintesis oleh jalur mevalonate dalam sitosol.