ISOLASI DAN PENENTUAN STRUKTUR SENYAWA ALKALOID DARI TANAMAN STRYCHNOS LINGUSTRIDA Bl. (LOGANIACEAE)

PENDAHULUAN

Strychnos ligustrida Bl. (Loganiaceae) adalah tanaman obat yang banyak ditemukan di Nusa Tenggara Barat.  Di daerah Bima (Sumbawa, NTB) tanaman ini  dikenal dengan nama Songa. Menurut informasi penduduk setempat, batang Songa dipergunakan sebagai tanaman obat tradisional untuk pengobatan penyakit malaria. Selain  digunakan untuk pengobatan penyakit malaria, tumbuhan ini banyak dikenal sebagai tanaman multiguna. Hampir seluruh bagian tanaman ini  dapat  digunakan secara tradisional untuk mengobati bermacam-macam penyakit seperti demam, sariawan,  diare, jantung, penawar racun, pembersih darah, obat  kuat (tonikun), bisul, borok dan pembersih jerawat (1).

Studi kimia pada tumbuhan keluarga Strychnos telah banyak dilakukan Massiot (1988) melaporkan 20 jenis alkaloid dari Strychnos matopensi (2). Sementra Bisset (1974) menemukan senyawa alkaloid icajin dan novacin sebagai senyawa utama pada Strychnos wallichiana dan  S. henningsii (3,4).  Penelusuran daftar pustaka terhadap struktur kimia Strychnos ligustrida Bl., belum banyak yang melakukan. Tulisan ini melaporkan  hasil penelitian studi kimia tanaman obat tradisional Indonesia tentang isolasi dan identifikasi senyawa  alkaloid pada Strychnos ligustrida Bl. Sebelumnya telah dilaporkan dua senyawa  alkoloid yang telah berhasil  diisolasi  dan  diidentifikasi strukturnya (5). Sedangkan pada tulisan ini dilaporkan hasil isolasi dan identifikasi dari dua fraksi lainnya, yaitu  fraksi IV yang memberikan senyawa brusin (3)  dan fraksi V yang memberikan senyawa brusin  N-oksida (4).

BAHAN DAN ALAT

Bahan : Bagian kulit dan kayu songa yang digunakan sebagai contoh adalah hasil eksplorasi dari daerah Bima, Sumbawa, Nusa Tenggara Barat.

Ekstraksi.

Sebanyak satu  kilogram  batang  (kulit dan kayu) Songa dikeringkan dan dipotong-potong kecil. Kemudian diekstraksi dengan 500 ml metanol (teknis) panas sebanyak tiga kali. Campuran selanjutnya disaring dan pekatkan dengan  penguapan berpusing bertekanan rendah (Yamato 50 RE). Ekstrak metanol yang diperoleh kemudian diuji dengan kromatografi lapis tipis (KLT). Untuk  uji KLT  ini digunakan lempeng  aluminium silika gel 60 F254 dengan ketebalan lapisan 0,2 mm (Merck) dan pendeteksian noda  dilakukan dengan menggunakan penyemprot  CeSO4/10% H2SO4  pekat.

Isolasi.

Ekstrak metanol kasar selanjutnya dipisahkan dengan  kromatografi kolom  kieselgel 60  (35  - 70 mesh ASTM, Merck)  sebagai fase  diam, sedangkan eluen  yang digunakan adalah  campuran kloroform : metanol (50:1  1: 1) dan terakhir  digunakan metanol. Kromatografi kolom memberikan beberapa fraksi, empat fraksi  diantaranya yaitu fraksi  II  dan fraksi III memberikan senyawa klorobrin N-oksida  (1)  dan striknin N-oksida (2) (5), dan dua fraksi lainnya yaitu fraksi IV dan V dimurnikan lebih lanjut  dengan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT JASCO, model MD 910  dengan detektor UV/VIS multi panjang gelombang).  Kolom yang digunakan adalah jenis fase balik (reversed phase), BondapakTM C-18, 300 x 9,9 mm yang dialiri dengan eluen metanol (5:1) secara isokratik dan  hasilnya adalah dua senyawa murni brusin (3) dan brusin N-oksida (4).  Skema prosedur isolasi dan pemurnian senyawa alkaloid dari Strychnos lugistida Bl. 

Identifikasi

Elusidasi struktur keempat senyawa murni tersebut dilakukan dengan pengambilan data  dari spektrometri massa (JOEL SX- 102) dan spektrometri  RMI (1H, 13C), serta RMI 2 D (1H-1H COSY, 13C–1H COSY),  BRUKER  AVANCE DPX – 300 MHz.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil  pemurnian dengan KCKT pada  fraksi IV memberikan senyawa (3) yang berbentuk padatan berwarna putih, dan memberikan reaksi positif  pada reaksi warna Dragendorff  yang karakteristik untuk senyawa alkaloid.  Analisis spektrum dari spektrometri massa  FABMS (positif)  pada  fraksi IV, memperlihatkan m/z  395 (100%, M + 1)+. Analisis fragmentasi menunjukkan adanya pecahan pada molekul-molekul m/z 365 (M- CH2CH3)+,  m/z 335 (365-CH2O)+, dan m/z 280 [365-(CH2-CH2-CH2- CH2-CH2-N-CH3)]+.  Analisis data spektrum resonansi magnetik inti (RMI) proton memberikan dua gugus metoksi pada H 3,87 (s) dan H 3,90 (s). Penyidikan pada daerah  medan rendah  low  field  diperoleh  sinyal- sinyal pada H 7,79 (s,  H-1); H 6,37 (s,  H-4) yang  menunjukan  adanya  disubstitusi  cincin aromatik pada atom C-2 dan C-3. Sedangkan pada  H 5,98 (t, melebar, H-22)  menunjukan  adannya satu  proton  gugus alil pada  cincin lainnya (lihat  Tabel 1).  

Analisis data spektrum RMI karbon dan analisis DEPT (Distortionless  Enhancement Polarization  Transfer) memberikan sinyal  atom karbon  sebanyak 23 yang terdiri dari 9 sinyal pada medan rendah (100,9-169,1 ppm ) dan 14 sinyal pada medan tinggi high field (26,5-77,7 ppm ). Penyidikan kesembilan  sinyal pada medan rendah tersebut dapat diuraikan sebagai berikut : C 169,1 (s, C-10); C 149,4 (s, C-2); C  146,4 (s, C-3); C 139,1 (s, C-5); C 135,8 (s, C-6); C 128,9 (d, C-22); C 122,7 (s,  C- 21); C 105,4 (d, C-4); dan C 100,9 (d, C-1).  Sedangkan penyidikan untuk sinyal-sinyal yang  terdapat pada medan tinggi dapat dijelaskan dengan menggunakan analisis spektrometer  RMI 2D (1H-1H COSY) yaitu terdapat korelasi antara H-11 dengan H-12; H-12 dengan H- 13; H-13  dengan H-8, dan H-14 dengan H-15; H-15 dengan H-16; H- 17 dengan H-18; H-23 dengan H-22 dan diantara proton-proton pada H- 20.

Dari penyusunan pergeseran proton dapat dikorelasikan dengan karbonnya  menggunakan analisis data spektrum RMI 2D 1H- 13C  COSY.  Data spektrum  RMI proton dan karbon senyawa (3) tertera pada Tabel 1. Jadi berdasarkan pada data analisis RMI proton, RMI karbon, RMI 2D 1H-1H COSY, dan 1H-13C COSY,  serta spektrometri massa  FABMS, dapat disimpulkan bahwa senyawa kimia yang terdapat pada fraksi IV merupakan  senyawa  alkaloid  brusin. 

Sementara itu hasil pemurnian dengan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) pada fraksi V memberikan satu padatan putih yang tidak berwarna tapi memberikan hasil reaksi yang positif dengan reaksi Dragendorff pada kromatografi lapis tipis. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa tersebut merupakan senyawa alkaloid.  Analisis spektrometri  massa FABMS (positif) memberikan bobot molekul  m/z 411. Sedangkan hasil analisis fragmentasinya menunjukkan pecahan molekul pada m/z 394 (M-O)+; m/z 379 (394— CH3)+; dan m/z 351 (379-CO)+; m/z 335 (351-O)+.  Analisis spektrometri RMI proton dan karbon memperlihatkan adanya kemiripan dengan data RMI proton dan karbon dari senyawa brusin kecuali terdapatnya pergeseran kimia karbon yang tinggi pada atom karbon disekitar atom N seperti  C-16 (= 21,8 ppm); C-17 (= 3,2 ppm); C-18 (= 17,8 ppm);  C-20 (=19,0 ppm); C-21 (= 15,0 ppm); dan C-22 ( = 5,1 ppm).

Hal ini menunjukkan terjadinya penurunan energi oleh adanya atom oksigen pada atom N yang mengakibatkan pergeseran kimia ke arah medan magnet rendah. Penyidikan pergeseran kimia proton pada RMI proton memberikan sinyal-sinyal pada H 3,91 (s, OCH3); H 3,87 (s, OCH3); H 6,31 (d, J=6,0 Hz, H-21); H 7,27 (s, H- 4); dan H 7,78 (s, H-1). Sedangkan sinyal-sinyal yang terdapat pada sekitar  H 1,37  4,40 adalah pergeseran kimia untuk hidrogen-hidrogen dari CH2, CH yang dapat dijelaskan oleh analisis spektrometri RMI 2D 1H-1H COSY.  Analisis 1H-1H COSY sama seperti  pada senyawa  brusin (3) yang menunjukkan adanya korelasi antara H-11  dengan H-12; H-12 dengan H-13; H-13 dengan H-8 dan H-14; H-14 dengan H-15; H-15 dengan H-16. Selain itu juga terdapat korelasi antara proton-proton pada H-17 dengan H-18; H-20 dengan H- 21.

Penyidikan pergeseran kimia RMI karbon menunjukkan jumlah atom C sebanyak 23 sinyal, yang terdiri dari 9 sinyal terdapat pada medan magnet rendah dan 14 sinyal terdapat pada medan magnet tinggi. Kesembilan sinyal yang terdapat pada medan magnet rendah adalah  C 101,0 (d, C-1); C 146,8 (s, C-2); C 150,1 (s, C-3); C 100,9 (d, C-4); C 135,8 (s, C-5); C 119,8 (s, C-6); C 168,5  (s, C-0); C 135,4 (s, C- 21);  dan C 134,0 (d, C-22). Sedangkan  untuk menentukan letak posisi 14 sinyal karbon lainnya dapat dijelaskan dengan analisis spektrometri RMI 2D 13C-1H COSY. Data spektra RMI proton dan karbon dari fraksi V (brusin N-oksida) tertera pada  Tabel 2. Berdasarkan analisis RMI proton, RMI karbon dan RMI 2D 1H-1H COSY dan 1H- 13C COSY, serta data spektrum dari spektrometri massa FABMS dapat disimpulkan bahwa senyawa kimia yang terdapat pada fraksi  V adalah senyawa alkaloid brusin N-oksida.

KESIMPULAN

Dari studi kimia terhadap tanaman Strychnos ligustrida Bl. (Loganiaceae) telah berhasil diisolasi dan dielusidasi struktur kimia empat senyawa alkaloid, masing- masing kolobrin N-oksida (1), striknin N- oksida (2), brusin (3) dan brusin N- oksida (4). Melihat segi pemanfaatan batang songa sebagai obat anti malaria maka perlu dilakukaan penelitian lebih lanjut untuk menentukan keempat senyawa tersebut aktif positif sebagai anti malaria.

Sumber  :
L.B.S. Kardono, Minarti, B. sutaryo, S.T. Buntari, K. Kawanishi. 2012. Antioxidant Compound from The Rhizomes of Kaempferia angustifolia Collected from Purworejo, Central Java, Secondary Forest. Jakarta : Universitas Pancasila