MATA KULIAH
: KIMIA BAHAN ALAM
NAMA : ASMARIA
NIM :RRA1C109005
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. Jelaskan dalam jalur biosintesis
triterpenoid, identifikasilah faktor-faktor penting yang sangat menentukan
dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang banyak.
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.
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.
4. Jelaskan keterkaitan diantara
biosintesis, metode isolasi dan penentuan struktur senyawa bahan alam . Berikan
contohnya.
Jawaban
1.Triterpenoid terdiri dari tiga unit isopren,
Jawaban
1.Triterpenoid terdiri dari tiga unit isopren,
Jalur biosintesisnya sbb: mekanismenya
asetil-CoA melalui jalur asam mevalonat menghasilkan isopentil
pirofosfat (IPP) yang selanjutnya berisomerisasi menjadi dimetil alipirofosfat
(DMPP) yang dibantu dengan enzim isomerase, dimana IPP dan DMPP bergabung
menghasilkan Geranil Pirofosfat (GPP) membentuk senyawa monoterpenoid, kemudian
GPP dan IPP digabung dengan mekanisme yang sama menghasilkan farnesil
pirofosfat (FPP) membentuk senyawa sesquiterpenoid, selanjutnya FPP digabung
dengan FPP dengan jalur mekanisme yang sama akan menghasilkan senyawa
triterpenoid
Faktor
yg mempengaruhinya bnyak sedikitnyahasil dati triterpenoid yaitu
a.Penambahan enzim yang terlibat dalam
jalur biosintesis triterpenoid dapat meningkatkan produksi senyawa triterpenoid,semakin meningkat aktifitas
enzim yang bekerja maka semakin banyak pula triterpenoid yang di
hasilkan,,begitupun sebaliknya
b. b.
Penghambatan jalur asam mevalonat yang bertujuan,untuk mengoptimalkan jalur
yang lain sehingga dapat meningkatkan produksi senyawa triterpenoid.
.
2. Flavonoid berasal dari kombinasi antara jalur
shikimat dan jalur asetat-mevalonat. Kerangka dasar terdiri atas 15 atom kabon
yang membentuk susunan C6-C3-C6. 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,Beberapa metoda standar identifikasi dan elusidasi
struktur yang sudah dikenal untuk menentukan senyawa kimia termasuk
derivat-derivatnya antara lain: metoda spektroskopi
1.spektrum IR
Prinsip kerja spektroskopi IR yaitu berdasarkan vibrasi molekul atau
getaran ikatan atom. Atom-atom di dalam molekul tidak dalam keadaan diam,
akan
tetapi biasanya terjadi peristiwa vibrasi (getaran)
Ini adalah
strukturnya:
2.Spektrum NMRPrinsip
Kerja Spektroskopi NMR yaitu berdasarkan pada penyerapan energi oleh partikel
yang sedang berputar di dalam medan magnet yang kuat. Kekhasan
signal NMR, spektroskopi 1H-NMR memberikan informasi mengenai posisi H pada
struktur senyawa sedangkan spektroskopi 13C-NMR memberikan informasi mengenai
struktur karbon dalam sebuah molekul yang dapat dilihat dari geseran kimianya –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 sinyal6
sinyal-sinyal
dari setiap atom karbon yang menyusun suatu molekul akan terbaca satu per satu.
Atom karbon yang mempunyai interaksi yang kuat terhadap medan magnet akan
muncul terlebih dahulu pada daerah serapan sedangkan atom karbon yang
mempunyai interaksi yang lemah terhadap medan
magnet
akan muncul belakangan pada daerah serapan dan menunjukkan intensitas yang
tajam pada setiap kemunculan signal
beikut
strukturnya:
3. Alkaloid biasanya diperoleh
dengan cara mengekstrasi bahan tumbuhan memakai asam yang melarutkan alkaloid
sebagai garam, atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium karbonat dan
sebagainya lalu basa bebas diekstraksi dengan pelarut organik seperti
kloroform, eter, dan sebagainya. Beberapa alkaloid jadian/sintesis dapat
terbentuk jika kita menggunakan pelarut reaktif.
alkaloid bersifat basa.sifat tergantung pada adanya pasangan
elektron pada nitrogen. Jika gugus fungsional yang berdekatan dengan nitrogen
bersifat melepaskan elektron, sebagai gugus alkil maka ketersediaan elektron
pada nitrogen naik dan senyawa bersifat basa.
Contoh:
1.isolasi Nikotin
Nikotin
adalah suatu alkaloid dengan nama kimia
3-(1-metil-2-pirolidil) piridin
.
Saat diekstraksi dari daun tembakau, nikotin tak berwarna, tetapi segeramenjadi
coklat ketika bersentuhan dengan udara. Nikotin dapat menguap dandapat
dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang dibasakan.
Nikotin
adalah bahan alkaloid toksik yang merupakan senyawa amintersier, bersifat basa
lemah dengan pH 8,0. Pada pH tersebut, sebanyak 31%nikotin berbentuk bukan ion
dan dapat melewati membran sel. Pada pH ininikotin berada dalam bentuk ion dan
tidak dapat melewati membran secara cepatsehingga di mukosa pipi hanya terjadi
sedikit absorpsi nikotin dari asap rokok.
Nikotin adalah zat alkaloid
yang ada secara natural di tanaman tembakau. Nikotin juga didapati pada
tanaman-tanaman lain dari famili biologis Solanaceaeseperti tomat, kentang,
terung dan merica hijau pada level yang sangat kecildibanding pada tembakau.
Zat alkaloid telah diketahui memiliki sifatfarmakologi, seperti efek stimulan
dari kafein yang meningkatkan tekanan darahdan detak jantung.Alkaloid nikotin
mengalami proses metabolisme, yaitu suatu prosesdimana nikotin mengalami
perubahan struktur karena adanya senyawa–senyawakimia di sekitarnya.
Sebagian besar in vivo
metabolit dari nikotin adalah konitin laktam.Transformasi metabolit ini
mewakili semua oksidasi 4–elektron. Studi in vitromenunjukkan hilangnya nikotin
dari campuran inkubasi tidak dihambat, walaupun pembentukan nikotin diblok
secara sempurna.Metabolisme oksidatif pada nikotin dengan pembuatan mirkosomal
hatikelinci dengan adanya ion sianida ditunjukkan dengan adanya isomer
keduasenyawa siano nikotin. Pembentukan struktur
2.isolasi morfin
MORFIN
Kata "morfina" berasal dari Mofeus, dewa mimpidalam mitologi Yunani.
Morfin merupakan amina tersier yang mengandungsebuah radikal hidroksi alkoholik
dan radikal hidroksifenolik. Radikal hidroksi fenolik ini yang
menyebabkanmorfin larut dalam alkali dan membentuk warna denganFeri Klorida.
Morfin adalah hasil olahan dari opium / candumentah. Morfin merupakan alkaloida
utama dari opium( C17H19NO3 ) .
3.isolasi
Kafein
Kafein adalah salah
satu jenis alkaloid yang banyak terdapat di daun teh
(Camellia
sinensis), biji kopi (Coffea arabica), dan biji coklat (Theobroma
cacao).
Kafein memiliki efek farmakologis yang bermanfaat secara klinis sebagai
bahan
obat untuk gangguan limpa, jantung dan saraf pusat. Kafein juga sering
ditambahkan
dalam jumlah tertentu ke dalam minuman suplemen.
Kelarutan
kafein dalam air adalah 2,2 gr/ml pada 25 ⁰C, 180 gr/ml pada 80 ⁰C, dan 670 mg/ml pada 100 ⁰C. Kafein larut dalam
diklorometana, klorofom, dan alkohol. Teh yang biasa kita konsumsi, khususnya
teh hijau, banyak mengandung khasiat. Sebuah riset Erasmus University Medical
School, Rotterdam
mengungkapkan pembuluh darah balik besar (aorta) para responden yang gemar
meminum teh hijau, memiliki lapisan yang melindungi terjadinya penggumpalan
darah. Kondisi ini menyebabkan menurunnya kemungkinan terjadinya serangan
jantung koroner. Selain itu, penelitian The American Journal of Clinical
Nutrition belum lama ini menemukan khasiat teh hijau untuk melangsingkan tubuh.
Ternyata, paduan kafein dan teh hijau yang sesuai takaran mampu membakar 4%
kalori lebih banyak dibandingkan dengan orang yang berdiet dengan menggunakan
placebo.
Ekstraksi
kafein dari teh ini dapat dilakukan dengan cara ekstraksi padat-cair, yaitu
dengan cara :
25
g daun kering dan 20 g natrium karbonat dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 250
ml, kemudian tambahkan 225 ml air mendidih. Diamkan selama 7 menit, kemudian
didekantasi kedalam labu erlenmeyer lain. Kedalam aun teh ditambahkan 50 ml air
mendidih kemudian ekstrak teh segera didekantasi dan digabungkan dengan ekstrak
sebelumnya. Untuk mengekstraksi kafein yang mungkin ada, air berisi daun teh
dididihkan selama 20 menit, kemudian ekstrak nya didekantasi.
Ekstrak teh didinginkan hingga suhu kamar, kemudian lakukan ekstraksi didalam
corong pisah dengan menambahkan 30 ml diklorometana. Corong pisah dikocok
secara perlahan selama 5 menit ( supaya tidak terbentuk emulsi ) dan sesekali
keran corong pisah dibuka untuk mengurangi tekanan udara dalam corong,
ekstraksi di ulang dengan penambahan 30 ml diklorometana kedalam corong pisah,
ekstrak diklorometana dan semua fraksi yang berwujud emulsi digabungkan didalam
labu erlenmeyer 125 ml, kemudian tambahkan kalsium klorida anhidrat kedalam
gabungan ekstrak dan emulsi, sambil di aduk dan digoyang selama 10 menit.
Kemudian, ekstrak diklorometana disaring dengan penyaringan biasa. Erlenmeyer
dan kertas saring dibilas dengan 5 ml dikloro metana. Filtrat digabungkan dan
lakukan destilasi menggunakan penangas air untuk menguapkan diklorometana.
Produk
yang terbentuk ditimbang dan dilakukan rekritalisasi menggunakan 5 ml aseton
panas, lalu larutan ini dipindahkan dengan pipiet kedalam labu erlenmeyer
kecil. Masih dalam keadaan panas, tambahkan n-heksana tetes demi tetes sampai
terbentuk kekeruhan. Dinginkan sampai mencapai suhu kamar, kemudian kristal
yang terbentuk disaring dengan penyaringan isap ( vakum ). Kristal dicuci
dengan beberapa tetes n-heksana. Kemudian dilakukan pengujian titik leleh.
4. dengan adanya biosintesis kita dapat
mengetahui proses terbentuknya suatu senyawa bahan alam dan dari senyawa tersebut
kita dapat menentukan metode isolasi mana yang paling tepat di gunakan untuk menghasilkan suatu senyawa bahan alam
Contohnya:
isolasi Nikotin
Nikotin
adalah suatu alkaloid dengan nama kimia
3-(1-metil-2-pirolidil) piridin
.
Saat diekstraksi dari daun tembakau, nikotin tak berwarna, tetapi segeramenjadi
coklat ketika bersentuhan dengan udara. Nikotin dapat menguap dandapat
dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang dibasakan.
Nikotin
adalah bahan alkaloid toksik yang merupakan senyawa amintersier, bersifat basa
lemah dengan pH 8,0. Pada pH tersebut, sebanyak 31%nikotin berbentuk bukan ion
dan dapat melewati membran sel. Pada pH ininikotin berada dalam bentuk ion dan
tidak dapat melewati membran secara cepatsehingga di mukosa pipi hanya terjadi
sedikit absorpsi nikotin dari asap rokok.
