UJIAN AKHIR SEMESTER

UJIAN AKHIR SEMESTER

NAMA                        : NAHRUL HAYAT

NIM                            : A1C110007

MATA KULIAH       : KIMIA BAHAN ALAM

SKS                             : 2

DOSEN                      : Dr. Syamsurizal, M.Si

WAKTU                     : 22-29 Desember 2012

PETUNJUK : Ujian ini open book. Tapi tidak diizinkan mencontek, bilamana ditemukan, maka anda dinyatakan GAGAL. Jawaban anda diposting di bolg masing-masing.

1  1. Jelaskan dalam jalur biosintesis triterpenoid, identifikasilah faktor-faktor penting yang sangat menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang banyak.

Jawab:

Secara umum biosintesis terpenoid terjadinya melalui 3 reaksi dasar :

1. Pembentukan isopren aktif berasal dari asam

asetat melalui asam mevalonat

2. Penggabungan ekor dan kepala 2 unit isopren

akan membentuk mono-, seskui-, di-, dan

poli-terpenoid

3. Penggabungan ekor dan ekor dari unit C15 atau

C20 menghasilkan triterpenoid dan steroid

Biosintesisnya dengan penggabungan 3 asetil-koA melalui 2 tahap menjadi  (3S)-3-hidroksil-3-metil-glutaril-CoA (HMG-CoA).  Selanjutnya terjadi reduksi HMG-CoA menjadi (3R) Asam mevalonat,  kemudian  terjadi dekarboksilasi ke bentuk isopentenilpirpphosphate (IPP) C5 membentuk terpenoid berupa isoprene dalam bentuk aktif.  Isomerisasi IPP ke 3,3 dimethyl allyl pyrophosphate kemudian kondensasi kepala dan ekor.  2 molekul C5 oleh phenyl transferase diubah menjadi Geranyl pyrophosphate (C10) atau GPP.  GPP sebgai substrat sintesis monoterpenoid dan precursor biosintesis monoterpenoid.

Triterpenoid dibiosintesis dari 6 unit isopren, dan tersusun atas C30 asiklik yang merupakan prekursor dari squalen.  Perbedaan pembentukan cincin (siklisasi)  akan memberikan perbedaan tipe dari terpenoid.  Lebih dari 4000 terpenoid alami telah diisolasi, dan lebih dari 40 kerangka dasar yang teridentifikasi.  Triterpenoid terbagi atas 2 kelompok besar yaitu tetrasiklik dan pentasiklik.

            Pada biositesis selanjutnya, dapat terjadi pengurangan jumlah atom C menjadi molekul dengan jumlah atom C kurang dari 30.  Sebagai contoh hádala pembentukan senyawa golongan steroid (C₂₇).  Banyak senyawa golongan triterpenoid bereaksi dengan gula membentuk glikosida.  Triterpenoid bebas merupakan komponen penyusun resin, lateks, dan kutikula dari tanaman.

faktor penting yang menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang banyak adalah penggabungan ekor dan ekor dari unit C-15 atau C-20 sehingga menghasilkan triterpenoid dan senyawa lainnya. Semakin banyak penggabungan ini maka senyawa triterpenoid yang dihasilkanpun semakin banyak.

2 2. Jelaskan dalam penentuan struktur flavonoid, kekhasan signal dan intensitas serapan dengan menggunakan spektrum IR dan NMR. Berikan dengan contoh sekurang-kurangnya dua struktur yang berbeda.

Jawab:

Spektroskopis IR digunakan untuk menentukan gugus fungsi. Hal ini mungkin disebabkan spektrum infra merah senyawa organik organik bersifat khas, artinya senyawa yang berada akan mempunyai spektrum yang berbeda pula. Penggunaan spektrum infra merah dalam kimia organik menggunakan daerah yang berkisar pada bilangan gelombang 666-4000 cm-1. Bila senyawa infra merah dilewatkan melalui senyawa organik, maka beberapa frekuensi akan diserap dan lainnya akan diteruskan. Spektroskopis infra merah digunakan untuk menentukan informasi-informasi secara struktural dari senyawa-senyawa organik.

spektroskopi NMR merupakan cara untuk mengetahui bangun molekul dari senyawa yang diisolasi. Spektroskopi nmr dapat memberikan informasi yang lenih lengkap daripada spektroskopi IR. Biasanya dilakukan spektroskopi NMR terlebih dahulu untuk mengetahui struktur atau rumus bangun suatu senyawa, dan dapat dilanjutkan dengan spektroskopi IR untuk melengkapi datanya dengan gugus fungsi yang dikandung sehingga senyawa tersebut dapat diketahui strukturnya secara lebih spesifik.

Kekhasan signal dan intensitas serapan struktur Flavonoid dengan menggunakan spektrum IR dan NMR adalah berdasarkan spectrumnya yang terdiri atas 2 maksimal pada rentang 240 - 280 nm (pita II) dan 300 - 550 nm (pita I) kedudukan yang tepat dan kekuatan nisbi maksimal tersebut memberikan informasi yang berharga mengenai sifat flavonoid dan pola oksigenasi. Ciri khas dalam spektrum tersebut adalah memberikan puncak relatif rendah pada pita I untuk flavonoid golongan hidroflavon dan isoflavon dan untuk antosianin dan khalkon memberikan puncak yang relatif  tinggi.

Spektrum RMI – 1H terlihat terutama di daerah 0 – 10 ppm medan bawah dari sinyal acuan tetrametilsilan (yang berdasarkan perjanjian ditetapkan pada 0 ppm). Hanya proton yang menghasilkan sinyal (beresonansi) di daerah ini dan proton yang secara kimia sama memberikan sinyal yang sama. Ukuran sinyal (integrasi) berbanding lurus dengan jumlah proton yang menghasilkan sinyal. Pada identifikasi flavanoid Spektroskopi Resonansi Magnet Inti (RMI – 1H ) digunakan khas untuk :

a.   Penentuan pola oksigenasi (pada ketiga lingkar)

b.   Penentuan jumlah gugus metoksi (dan kedudukannya)

c.   Pembedaan isoflavon, flavonon, dan dihidroflavonol

d.   Penentuan jumlah gula yang ada (dan penentuan apakah ikatannya α – atau β )

e.   Pendeteksian rantai samping hidrokarbon seperti –CH3 yang terikat pada C dan prenil yang terikat pada C (atau O).

Contoh struktur:

Flavon

Flavonol

3 3. Dalam isolasi alkaloid, pada tahap awal dibutuhkan kondisi asam atau basa. Jelaskan dasar penggunaan reagen tersebut, dan berikan contohnya sekurang-kurangnya tiga macam alkaloid.

Jawab:

Dasar penggunaan asam atau basa pada isolasi alkaloid adalah agar dapat melarutkan suatu sampel yang mengandung alkaloid supaya larut didalam air yang membentuk garam atau memisahkan zat larut dalam air bersuasana asam dan pada tahap awal isolasi ada  juga yang membutuhkan kondisi basa untuk membentuk endapan atau membebaskan garamnya.

Contoh:

1.Isolasi-morfin

sampel kering dibasakan dengan larutan amonia encer,ekstraksi dengan pelarut organik (kloroform), Ekstrak kloroform dipekatkan dan alkaloida diubah menjadi garam hidroklori dengan penambahan HCl 2 N. Filtrat larutan berair kemudian diuji dengan pereaksi alkaloida.

2. Isolasi Kafein pada daun Teh

25 gram C. sinensis kering ditambah 20 gram Na2CO3 dicampurkan dalam 225 ml air mendidih. Setelah itu, dibiarkan  dan didekantasi ke dalam labu erlenmeyer lain. Keberadaan tanin dalam C. sinensis sinensis menyebabkan penambahan natrium karbonat mejadi penting.Natrium karbonat diubah menjadi garam yang larut dalam air dan tidak larut dalam diklorometana.

3. Isolasi Nikotin pada tembakau

Awalnya,Dipotong-potong 10 gram daun tembakau kering atau tembakau dari cerutu. Masukkan ke dalam gelas kimia 400 ml.Ditambahkan 100 ml larutan basa NaOH 5%. Aduk menggunakan batang pengaduk selama 20 menit.Adanya tambahn pelarut basa guna membentuk endapan dalam melepas ikatan garamnya.

4 4. Jelaskan keterkaitan diantara biosintesis, metode isolasi dan penentuan struktur senyawa bahan alam . Berikan contohnya.

Jawab:

Keterkaitan antara biosintesis, metode isolasi  dan penentuan struktur senyawa bahan alam mempunyai keterkaitan yang sangat erat. Dimana dengan adanya biosintesis kita dapat mengetahui proses terbentuknya suatu senyawa bahan alam dan dari senyawa tersebut kita dapat melakukan dan menentukan metode isolasi yang tepat, baik dari sampel dan pelarut yang akan digunakan untuk menghasilkan suatu senyawa bahan alam. Setelah didapat hasil dari proses isolasi tersebut, baru kita dapat mengidentifikasi atau menentukan struktur senyawa bahan alam yang dihasilkan tadi. Hasil penentuan struktur senyawa tersebut dapat dilakukan penyamaan struktur dari apa yang dihasilkan pada proses biosintesis senyawa bahan alam tersebut.

Contohnya:

Isolasi dari buah mengkudu

Ekstrak mengkudu merupakan perasan murni sari buah mengkudu, didalamnya terkandung senyawa-senyawa yang berkhasiat obat. Ekstrak kental bisa dijual ke pabrik pengolah atau dapat dimanfaatkan langsung sebagai obat atau di keringkan lalu dimasukkan ke dalam kapsul dan siap untuk dikonsumsi. Cara membuat ekstrak sederhana sebagai berikut :

1.    Buah mengkudu dihaluskan dengan blender kemudian direndam dengan alkohol 90 % perbandingan 1 : 3 dan dikocok dengan pengocok listrik (Stirrer) selama 2 jam, lalu didiamkan selama 24 jam.

2.    Ekstrak disaring dan ampasnya direndam kembali dengan alkohol 90 % 1 : 2, kemudian dikocok selama 2 jam dan didiamkan selama 24 jam.

3.    Hasil saringan (filtrat) yang dihasilkan kemudian diuapkan dengan menggunakan mesin penguap listrik (evaporator) sampai didapatkan ekstrak kental dengan rendemen + 7,65 %.

Standar mutu ekstrak kental mengkudu

- Rendemen : 10 - 12 %

- Kandungan kimia (Flavonoid total) : 0,09 – 0,12 %

- Kadar air : 3,7 – 6,15 %

Proses isolasi dimulai dengan maserasi rajangan buah menggunakan etanol 95%, difraksinasi dengan kloroform dan senyawa skopoletin dipisahkan dengan kromatografi kolom menggunakan eluer heksan:etil asetat dengan berbagai perbandingan. Senyawa skopoletin yang didapat ditentukan nilai Rf dengan kromatografi lapis tipis (KLT), titik leleh, spetrum sinar ultra violet (UV) dan spetruk infra merah (IR) berdasarkan struktur yang didapat melalui biosintesis.