Isolasi
Asam Sinamat
Latar
Belakang
Pada
hakekatnya kimia bahan alam merupakan pengetahuan yang telah dikenal sejak
peradaban manusia tumbuh. Contoh yang dapat segera diketahui adalah pembuatan
bahan makanan, pewarnaan benda, obat-obatan atau stimulan dan lain-lain.
Berbagai cara analisis preparative atau pemisahan telah ditemukan dan
dikembangkan seperti metoda kromatografi yang meliputi kromatografi kertas,
kromatografi kolom, kromatografi lapis tipis, kromatografi cair bertekanan
tinggi dan sebagainya. Metoda tersebut memungkinkan untuk mengisolasi
senyawa-senyawa yang jumlahnya sangat kecil.
Sediaan
bahan alam sebagai warisan budaya nasional bangsa Indonesia dirasa cukup
berperan dalam pola kehidupan masyarakat dari sisi kesehatan maupun
perekonomian. Masyarakat terbiasa menggunakan sediaan obat bahan alam dalam
pemanfaatannya bagi kesehatan. Disisi lain banyaknya dampak negatif penggunaan
bahan-bahan sintetik menyebabkan kecenderungan masyarakat kembali ke bahan alam
sebagai alternatif utama dalam pengobatan dan pemeliharaan kesehatan dan
kecantikan.
Metil
sinamat yang merupakan turunan dari asam sinamat dan merupakan senyawa dari
bahan alam yang biasa digunakan sebagai anthelmitik dalam bidang kesehatan dan
bahan tambahan dalam pembuatan lotion, detergen, sabun mandi dan shampo. Metil
sinamat dapat diperoleh dari isolasi tanaman Laja gowah (Alpinia Malaccensis). Oleh karena itu, pentingnya diadakan
percobaan ini adalah dapat mengetahui teknik isolasi suatu senyawa dari bahan
alam, dalam hal ini adalah asam sinamat dan dapat mengetahui kegunaan lain dari
senyawa asam sinamat.
Tujuan
Percobaan
-
Mengetahui fungsi penghalusan ukuran
sampel yaitu, kemenyan.
-
Mengetahui fungsi penambahan n-heksan
pada percobaan.
-
Mengetahui fungsi penambahan H2SO4
hingga pH = 3.
Prinsip
Percobaan
Pencarian
senyawa asam sinamat dari kemenyan yang diisolasi dengan menggunakan teknik
maserasi yang dilanjutkan dengan reaksi penggaraman dengan NaOH alkoholis
hingga terbentuk Na-sinamat lalu dihidrolisis dengan H2SO4(p) pada p=3 hingga terbentuk asam sinamat.
Landasan
Teori
Simplisia dibedakan menjadi
simplisia nabati, hewani, mineral. Simplisia adalah bahan alamiah yang
digunakan sebagai obat yang belum mengalami pengolahan apapun juga dan kecuali
dinyatakan lain simplisia merupakan bahan yang telah dikeringkan. Simplisia
dapat berupa simplisia nabati, simplisia hewani, dan simplisia pelican atau
mineral. Simplisia nabati adalah simplisia yang berupa tanaman utuh, bagian
tanaman atau eksudat tanaman. Simplisia hewani adalah simplisia yang berupa
hewan utuh, bagian hewan atau zat-zat yang berguna dihasilkan oleh hewan dan
belum berupa zat kimia murni. Simplisia pelican atau mineral adalah simplisia
yang berupa bahan pelican atau mineral yang belum diolah atau telah diolah
dengan cara yang sederhana dan yang belum berupa zat kimia murni.
Penyarian
merupakan pemindahan massa zat aktis yang semula berada di dalam sel, ditarik
oleh cairan penyari sehingga zat aktif larut dalam cairan penyari. Penyarian
pada umumnya akan bertambah baik bila permukaan serbuk simplisia yang
bersentuhan dengan penyari semakin luas. Penyarian dilakukan pada beberapa sel
yang dindingnya telah pecah, proses penyarian pada dindingnya masih utuh, zat aktif yang terlarut dalam
cairan penyari untuk dari sel, harus melewati dinding sel. Tujuan penyarian
yaitu mendapatkan zat-zat berkhasiat untuk pengobatan sebanyak mungkin supaya
lebih mudah digunakan daripada simplisia awal.
Asam sinamat diperoleh dari fenilalanin berdasarkan eliminasi amonia secara enzimatik
dilanjutkan dengan hidroksilasi aromatik dan metilasi. Mula pertama dipercayai
bahwa biosintesis melalui jalan asam fenil piruvat yang direduksi dan didehidrasi, tetapi saat asam sinamat ditemukan
terlihat bahwa dapat mengeliminasi amonia secara langsung dari asam amino, maka jalan tersebut dinyatakan sebagai reaksi berkesinambungan eleminasi -a,b dengan adanya pusat basa
pada enzim yang mengikat b-proton.
Eliminasi terjadi yang paling tepat secara
stereoelektronik adalah konformasi trans – planar dengan pelepasan pro – 35
hidrogen yang langsung menghasilkan asam trans – sinamat. Reaksi analog dengan eliminasi Hoffmann.
Penemuan fenilalanin amonialiase, PAL, mengungkap bahwa reaksi adalah dapat balik yang berarti
bahwa readisi amonia harus langsung berlawanan terhadap polaritas ikatan rangkap. Penghambat kimia enzim dilakukan
dengan pereaksi karbonil seperti natrium sianida dan natrium borohida. Reduksi
enzim dengan natrium borohida yang mengandung tritium pada serangkaian
hidroksialanin dengan tritium menunjukkan pre dominan ke arah gugus metil.
Pengamatan tersebut menyatakan bahwa bagian aktif dari enzim adalah gugus amino
serin membentuk basa schiff dengan
sub unit lain enzim yang diaktivasi oleh proton dan menghasilkan eliminasi air.
Karbon β-sisa dehidroalanin bereaksi dengan nukleofil sesuai dengan reaksi tipe
michael, seperti ion hidrida dari natrium borohidria atau ion sianida yang
meredam aktivitasnya.
Gugus amonia substrat terikat dengan cara yang
sama pada sisa dehidroalanin dan keadaan lain ini dapat menunjukkan
kemampuannya sebagai gugus pergi (leaving group).
Pemendekan rantai samping asam sinamat oleh b - oksidasi merupakan salah satu jalan utama untuk menghasilkan asam benzoat. Waktu yang tepat
terjadinya hidroksilasi aromatik sangat bervariasi biasanya tergantung tanaman.
Hidroksilasi lebih efektif pada tingkat C6C3 daripada tingkat C6C1 pada tanaman yang
tinggi. Pada dasarnya, kita dapat sampai pada asam vanilat, baik melalui jalan
yang panjang asam koumarat ® asam kafeat ® asam ferulat
atau melalui
asam koumarat ® p-OH-benzoat ® asam protokatekuat. Juga ada jalan pendek menjadi asam benzoat terhidroksilasi. Dehidrasi dan dehidrogenasi asam
3 – dehidro shikimat
langsung menghasilkan asam protokatekuat dan asam gallat.
Telah diperoleh bahwa glukosa yang berlabel
merupakan prekursor yang lebih baik untuk asam gallat daripada fenilalanin berlabel Geranium Pyrenaicum.
Pada sisi lain fenilalanin mengalami metabolisme lebih efektif bila
dibandingkan dengan glukosa menjadi asam gallat dalam Rhuss typhina. Berdasarkan hal
tersebut, maka diusulkan bahwa perubahan fenilalanin ® asam sinamat ® asam p-OH-sinamat ® asam kafeat ® asam 3, 4, 5
trihidroksi sinamat ® asam gallat merupakan jalan yang sesuai. Pada sisi lain, Epicoccum
nigrum menghasilkan asam gallat dari asam orilinat melalui pintas
poliketida dengan cara dekarboksilasi dan oksidasi.
Asam sinamat dan benzoat kebanyakan terdapat
sebagai ester glikosida karbohidrat, flavanoid, dan asam hidroksi karboksilat.
Asam 3 – kafeoilquinat (asam klorogenat)
telah diisolasi oleh Payen pada tahun 1846
dalam bentuk kristal dari kopi yang
ternyata senyawa itu
terdapat sebagai metabolit ynag umum dalam tanaman.
Asam vanilat biasanya terdeteksi dalam urine
mamalia. Senyawa tersebut
diperoleh secara biosintesis dari adrenalin. (Sastrohamidjojo, 1996)
Reaksi-reaksi
kondensasi dari aldehida aromatik
1.
Reaksi Claisen – Schmidt
Kalau campuran benzaldehida dengan
aldehida/keton alifatik atau campuran ditambah alkali maka akan terjadi
kondensasi atau menghasilkan aldehida tidak jenuh.
2.
Reaksi Perkin
Benzaldehida bereaksi dengan
anhidrida asam asetat dengan adanya Na-asetat sebagai katalisator, membentuk
asetil asam sinamat.
Senyawa ini bila dihidrolisa dengan
adanya Na2CO3 akan pecah menjadi Na-asam sinamat dan
Na-asetat
Dalam reaksi perkin ini, karboanion
diperoleh dengan menghilangkan ataom H-α dari suatu molekul anhidra asam dan
disini anion asam yang bersangkutan bertindak sebagai basa yang diperlukan;
penerima karbonil cukup baik bersesuaian dengan aldehida aromatik. Produknya
berupa asam tak-jenuh-αβ; sebagai contoh adalah asam 3-fenilpropenoat (asam
sinamat) dari PhCHO/(MeCO2)2O/MeCO2 berlebih
pada 140 °C :
Karboanion menyerang karbon karbonil
dari aldehida dengan cara yang umum, menghasilkan anion dioksida. Pada gugus
asetil dalam anion ini berlangsung pengalihan dalam dari atom oksigen karboksil
menjadi atom oksigen aloksi lewat zat antara siklik. Sehingga membentuk jenis
yang lebih mantap. Penghilangan H-α dari anion ini oleh MeCO2(-)
mengakibatkan lepasnya gugus pergi yang
lebih baik dari posisi –β yang
bersebelahan menghasilkan anion asam tak jenuh –αβ. Perlakuan terhadap campuran
reaksi dengan asam encer menghasilkan produk.
Beberapa pendukung untuk mekanisme
ini dinyatakan oleh pengamatan bahwa pada reaksi dengan anhidrida yang
berbentuk (R2CHCO)2O, dimana tidak ada H-α untuk
dipindahkan ke dalam zat antara yang berkaitan pada atom oksigen aloksi,
dimungkinkan untuk memisahkan analog sebagai produk akhir yang sebenarnya dari
reaksi ini. (Sykes . 1989)
Metodologi
Alat
– Alat
Hot plate, Neraca analitik, Kaca arloji,
Gelas ukur,Gelas kimia, Batang pengaduk, Stirer magnetic, Statif,Klem, Panci
kecil, Ember, Penyumbat gabus, Kondensor bola, Labu alas bulat, Pompa, Selang, Corong
pisah, Pipet tetes, Alumunium foil
Bahan
– Bahan
Kemenyan, Etanol 70 %, Etanol 95 %, Es
batu, Vaseline, Akuades, NaOH, H2SO4, n-heksan, Indikator
universal, Lem kertas, Tissu
Prosedur Percobaan
-
Ditumbuk kemenyan hingga halus.
-
Dimaserasi selama seminggu dengan etanol
70 %.
-
Disaring, residu dibuang dan filtratnya
diambil.
-
Ditimbang NaOH sebanyak 15 gram.
-
Ditambahkan etanol 95 % sebanyak 100 mL.
-
Diaduk dengan magnetik stirer hingga
larut sempurna.
-
dicampur larutan NaOH dengan ekstrak
kemenyan di dalam labu alas bulat.
-
Direfluks campuran tersebut selama 2
jam.
-
Dipindahkan campuran tersebut ke dalam
gelas kimia lalu dipanaskan hingga etanol menguap.
-
Didinginkan.
-
Dimasukkan campuran tersebut ke dalam
corong pisah.
-
Ditambahkan 25 mL akuades.
-
Ditambahkan lagi 25 mL n-heksan.
-
Dikocok selama 15 menit.
-
Didiamkan hingga terbentuk dua fase.
-
Dibuka kran corong pisah dan diambil
lapisan bawahnya.
-
Lapisan bawahnya ditambahkan H2SO4
sedikit demi sedikit hingga pH=3.
-
Didiamkan lalu disaring
-
Didinginkan filtratnya dalam es yang
diberi garam hingga terbentuk kristal asam sinamat.
-
Ditimbang kristal asam sinamat yang terbentuk.
Pembahasan
Percobaan isolasi asam sinamat diawali
dengan penumbukkan sampel yaitu kemenyan. Penumbukan ini bertujuan untuk
mempermudah dalam penyarian ekstrak pada sampel karena semakin kecil ukuran
sampel maka total luas permukaannya semakin besar. Lalu kemenyan dimaserasi
dengan alkohol 70 % selama 1 minggu. Setelah itu disaring dimana filtratnya
diambil untuk proses selanjutnya dan residu dibuang. Lalu ditimbang
NaOHsebanyak 15 gram dan ditambahkan etanol 95 % sebanyak 100 mL, dimasukkan
magnetik stirer hingga NaOH larut sempurna. Lalu larutan NaOH dicampur dengan
ekstrak kemenyan di dalam labu alas bulat. Lalu dirangkai alat untuk merefluks
campuran tersebut. Campuran tersebut direfluks selama 2 jam dimana terjadi
perubahan warna pada larutan dari coklat muda ke coklat tua. Campuran tersebut
dipindahkan ke gelas kimia untuk dipanaskan lagi sehingga pelarutnya yaitu
etanol menguap dan volume larutan berkurang. Lalu campuran didinginkan. Setelah
itu campuran tersebut dipindahkan ke dalam corong pisah lalu ditambahkan 25 mL
akuades dan 25 mL n-heksan. Lalu dikocok selama 15 menit. Penambahan akuades
disini berfungsi untuk memisahkan garam sinamat yang terbentuk dari reaksi
penggaraman NaOH. Dan n-heksan berfungsi untuk memisahkan pengotor-pengotor dan
senyawa lain yang bersifat nonpolar. Setelah dikocok didiamkan selama 15 menit
hingga terbentuk 2 fase. Lapisan atas merupakan pelarut n-heksan dan
senyawa-senyawa bersifat nonpolar sedangkan lapisan bawah adalah pelarut air
dan garam sinamat. Lalu dibuka kran corong pisah dan diambil lapisan bawahnya.
Lalu lapisan bawahnya ditambahkan H2SO4 sedikit demi
sedikit sambil dites dengan indikator universal hingga pH=3, setelah penambahan
H2SO4 ini larutan berubah warna menjadi coklat muda.
Adapun fungsi dari penambahan H2SO4 adalah untuk
menghidrolisis garam sinamat menjadi asam sinamat dan digunakan pH=3 karena
pada pH inilah garam sinamat dapat terhidrolisis secara sempurna, jika diatas 3 maka
hidrolisis terjadi tapi tidak terbentuk asam sinamat dan jika dibawah 3 maka
yang terbentuk bukanlah asam sinamat tetapi asam benzoat. Hidrolisis didini
adalah pemecahan suatu senyawa menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh air
yang teraktivasi oleh adanya penambahan asam, basa ataupun enzim, dalam hal ini
H2SO4. Setelah itu larutan didinginkan dalam es batu yang
diberi garam hingga terbentuk kristal asam sinamat. Namun pada percobaan tidak
ada kristal asam sinamat yang terbentuk. Hal ini kemungkinan disebabkan karena
terjadi kesalahan saat percobaan. Faktor kesalahan yang terjadi pada percobaan
antara lain :
-
Kesalahan dalam proses pengocokan untuk
memisahkan garam sinamat dari senyawa-senyawa dan pengotor yang bersifat
nonpolar.
-
Kesalahan dalam penambahan H2SO4
sehingga pH larutan diatas/dibawah 3
-
Kesalahan dalam proses refluks,
pemanasan yang dilakukan berlebihan.
Asam
sinamat merupakan turunan dari asam shikimat yang memiliki sifat antara lain :
-
Senyawa nonpolar
-
Memiliki gugus benzen
-
Bersifat aromatik
-
Kristalnya memiliki karakteristik
berwarna putih, halus dan berhidrat
-
Dapat dioksidasi menjadi asam benzoat
-
Diperoleh dari fenilalanin berdasarkan
eliminasi amonia secara enzimatik dilanjutkan dengan hidroksilasi aromatik dan
metilasi.
Asam sinamat dan turunannya memiliki kegunaan
antara lain :
-
Sebagai bahan obat diuretika
-
Sebagai bahan tambahan untuk industri
pembuatan kosmetik seperti lotion, deodorant, detergen, sampo dan sabun
-
Sebagai bahan dalam industri pembuatan
obat cacing
Asam
sinamat banyak terkandung dalam tanaman sebagai berikut :
-
Kencur
-
Serai
-
Kemenyan
-
Temu kunci
-
Daun tempuyung
-
Kayu manis
Cara
isolasi senyawa bahan alam antara lain :
-
Perkolasi, adalah teknik pencarian suatu
senyawa dalam suatu bahan dengan cara mengalirkan suatu pelarut yang sesuai
sehingga diperoleh ekstrak dari bahan tersebut.
-
Maserasi, adalah teknik pencarian suatu
senyawa dalam suatu bahan dengan merendam bahan tersebut dengan menggunakan
pelarut yang sesuai dalam waktu yang cukup lama.
-
Ekstraksi, adalah suatu proses pemisahan
sustansi atau zat dari campurannya dengan menggunakan pelarut yang sesuai.
Berdasarkan
bentuk campuran yang diekstraksi dibedakan menjadi :
1. Ekstraksi
padat – cair, dimana zat yang diekstraksi terdapat dalam campuran yang
berbentuk padatan.
2. Ekstraksi
cair – cair, dimana zat yang diekstraksi terdapat dalam campuran yang berbentuk
cair, biasa juga disebut sebagai ekstraksi pelarut
Menurut
proses pelaksanaannya, ekstraksi dibedakan menjadi ekstraksi berkesinambungan
(kontinyu) dan bertahap
1. Ekstraksi
kontinyu/pelarut yang sama digunakan secara berulang sampai proses ekstraksi
selesai
2. Ekstraksi
bertahap, setiap kali ekstraksi selalu digunakan pelarut yang baru sampai
proses ekstraksi selesai.
Refluks
adalah pereaksian campuran denan menggunakan titik didih pelarut, dalam
prosesnya dibantu dengan magnetik stirer.
Fungsi
etanol 70 % adalah digunakan dalam proses maserasi. Etanol 70 % dapat mengikat
semua ekstrak yang terkandung dalam sampel yang telah dihaluskan baik yang
bersifat nonpolar maupun bersifat polar karena kadar airnya yang cukup tinggi.
Sedangkan fungsi etanol 95 % dalam proses penggaraman adalah untuk mengikat
asam sinamat dalam sampel menjadi garam sinamat. Selain itu dalam pembentukan
garam harus digunakan air seminimal mungkin, sehingga digunakan etanol 95 %
karena kandungan airnya yang lebih sedikit.
Digunakan
H2SO4(p) karena asam ini lebih bersifat stabil dan hasil
sampingnya tidak terlalu berbahaya sedangkan jika digunakan HCl, hasil
reaksinya akan dilepaskan gas klorin yang bersifat racun dan korosif. Demikian
pula dengan HNO3, HNO3 merupakan oksidator kuat dan hasil
reaksinya berupa gas NO2 yang bersifat racun.
Kandungan
kemenyan antara lain saponin, flavonoid dan polifenol.
Perbedaan
reaksi penetralan dengan reaksi penggaraman adalah reaksi penetralan pasti
menghasilkan garam dan diakhir kesetimbangan diperoleh pH netral. Misalnya
reaksi antara asam kuat dan basa kuat dimana pada akhir kesetimbangan diperoleh
garam netral dan air dan reaktan habis bereaksi. Sedangkan reaksi penggaraman
adalah reaksi yang terjadi antara senyawa yang memiliki kekuatan asam dan basa yang
berbeda. Misalnya reaksi antara asam kuat dan basa lemah amupun asam lemah dean
basa kuat pada akhir kesetimbangan, walaupun kedua reaktan habis bereaksi,
tidak diperoleh pH netral walaupun ada garam yang terbentuk.
NaOH
dilarutkan dalam alkohol karena lkohol bersifat semipolar sehingga NaOH dengan
asam sinamat yang bersifat nonpoloar dari ekstrak kemenyan dapat bereaksi
membentuk garam sinamat dalam 1 media pelarut yaitu etanol selain itu
dilarutkan dalam alkohol agar kepolarannya mengikat sehingga menarik asam dan
membentuk garam sinamat.
Kesimpulan
-
Fungsi penghalusan pada sampel
(kemenyan) adalah agar semua ekstrak dari kemenyan dapat tertarik oleh pelarut.
Akibat dari luas total permukaan yang lebih besar karena adanya
penumbukan/penghalusan kemenyan, etanol dapat lebih mudah menarik ekstrak dari
kemenyan tersebut.
-
Fungsi penambahan n-heksan dalam
percobaan adalah untuk memisahkan senyawa-senyawa dan pengotor yang bersifat
nonpolar sehingga terpisah dari garam sinamat yang terbentuk.
-
Fungsi penambahan H2SO4
hingga pH=3 adalah untuk menghidrolisis garam sinamat menjadi asam sinama
Referensi
Anonim. 2010. http: etd.eprints.ums.ac.id/2231/1/k100030231.pdf
Respati Ir. 1986. Pengantar Kimia Organik Jilid 1. Jakarta : Aksara Baru
Sastrohamidjojo, H. 1996. Sintesis Bahan Alam. Yogyakarta : UGM –
Press
Sykes, Peter. 1989. Penuntun Mekanisme Reaksi Kimia Organik. Jakarta : PT. Gramedia
Tidak ada komentar:
Posting Komentar