Fenil propanoid

Fenil propanoid

Fenil propanoid merupakan senyawa fenol alam yang mempunyai cincin aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon. Golongan fenil propanoid yang paling tersebar luas adalah asam hidroksi sinamat, yaitu suatu senyawa yang merupakan bangunan dasar lignin. Senyawa fenil propanoid yang berasal dari turunan sinamat berwujud kristal putih dan sedikit larut dalam air. Empat macam asam hidroksi sinamat banyak terdapat dalam tumbuhan. Keempat senyawa tersebut yaitu asam ferulat, sinapat, kafeat dan p-kumarat. Senyawa fenil propanoid merupakan salah satu kelompok senyawa fenol utama yang berasal dari jalur shikimat. Senyawa-senyawa fenol ini mempunyai kerangka dasar karbon yang terdiri dari cincin benzena (C₆) yang terikat pada ujung rantai karbon propana (C₃). 

Asal Usul Fenil Propanoid

Fenilpropanoid merupakan suatu kelompok senyawa fenolik alam yg berasal dari asam amino aromatik fenilalanin dan tirosin. Golongan senyawa ini adalah zat antara dari jalur biosintesis asam sikimat. fenilpropanoid disebut pula sebagai fenolik tumbuhan. Keberadaannya berlimpah pada tumbuhan namun terbatas pada jamur dan belum ditemukan pada manusia atau vertebrata.

BIOSINTESIS SENYAWA FENIL PROPANOID

Perintis senyawa fenilpropanoid awal adalah asam sinamat dan asam p-hidroksinamat, yang juga dikenal dengan nama asam p-kumarat. Dalam tumbuhan, senyawa ini dibuat dari asam aromatis amino fenilalanin dan tirosin, secara bergantian, dan tersintesis melalui jalur asam sikimat. Biosintesa senyawa fenilpropanoida yang dari jalur shikimat pertama kali ditemukan dalam mikroorganisme seperti bakteri, kapang dan ragi. Sedangkan asam shikimat pertama kali ditemukan pada tahun 1885 dari tumbuhan lillicium religiosum dan kemudian ditemukan dalam banyak tumbuhan. Pokok reaksi biosintesa dari jalur shikimat adalah sebagai berikut: Pembentukan asam shikimat diawali dengan kondensasi aldol antara eritrosa dan asam fosfoenol piruvat. Pada kondensasi ini, gugus metilen (C=CH2) dari asam fosfoenolpiruvat berlaku sebagai nukleofil dan mengadisi gugus karbonil C=O eritrosa, menghasilkan gula dengan 7 unit atom karbon. Selanjutnya reaksi yang analog (intramolekuler) menghasilkan asam 5 dehidrokuinat yang mempunyai lingkar sikloheksana, yang kemudian diubah menjadi asam shikimat.

Asam sikimat melalui serangkaian reaksi terfosforilasi, menghasilkan asam korismat yang merupakan titik percabangan yang penting dalam biosintesis. Satu cabang menghasilkan asam anthranilat dan kemudian menjadi triptofan. Sedangkan cabang yang lain menimbulkan asam prefenat, senyawa non aromatis terakhir dalam rangkaian tersebut. Asam prefenat terbentuk oleh adisi asam fosfoenol piruvat terhadap asam shikimat. Asam prevenat dapat diaromatisasi dengan dua cara. Pertama diproses dengan dehidrasi dan dekarboksilasi simultan sehingga menghasilkan asam fenilpiruvat, yang bisa menghasilkan fenilalanin.Yang kedua muncul dengan dehidrogenasi dan dekarboksilasi menghasilkan asam p-hidroski fenilpiruvat, asal mula tirosin.

Struktur Fenil Propanoid

fenilpropanoid memiliki cincin fenil yang menjadi tempat melekatnya rantai samping 3C. Senyawa fenilpropanoid adalah senyawa memiliki kerangka aromatik fenil (C6) dengan rantai samping propanoid (C3), sehingga jumlah total karbonnya adalah 9 dan disebut C9 atau fenil propanoid dan kelipatannya. Fenilpropanoid juga dapat mengandung satu atau lebih residu C6-C3. Karakteristik lainnya adalah tidak mengandung atom nitrogen dan terdapat satu atau beberapa gugus hidroksil yang melekat pada rantai aromatik, sehingga memiliki sifat fenolik. Fenilpropanoid dapat diklasifikasikan berdasarkan gugus kimia dasarnya, yaitu:

a.        Asam hidroksisinamat

b.       Fenil propena

c.        Kumarin

d.       Fenilpropanoid pendek

 

e.          Turunan bifenilpropenoid

f.         Fenilpropanoid dengan berat molekul tinggi

 

Isolasi pada fenil propanoid

Secara umum ekstraksi senyawa metabolit sekunder dari seluruh bagian tumbuhan seperti bunga, buah, daun, kulit batang dan akar menggunakan sistem maserasi menggunakan pelarut organik polar seperti metanol.Beberapa metode ekstraksi senyawa organik bahan alam yang umum digunakan antara lain :

1.      Maserasi,Maserasi merupakan proses perendaman sampel dengan pelarut organik yang digunakan pada temperatur ruangan.

2.      Perkolasi,Merupakan proses melewatkan pelarut organik pada sampel sehingga pelarut akan membawa senyawa organik bersama-sama pelarut.

3.      Solketasi,Solketasi menggunakan soklet dengan pemanasan dan pelarut akan dapat di hemat karena terjadinya sirkulasi pelarut yang selalu membasahi sampel.

4.      Destilasi uap,Proses destilasi lebih banyak digunakan untuk senyawa organik yang tahan pada suhu yang cukup tinggi, yang lebih tinggi dari titik didih pelarut yang digunakan.

Isolasi kumarin dari biji pinang

Pinang yang digunakan buahnya sebagai ramuan pemakan sirih dikenal dengan nama latin Areca catechu L. Buah pinang mudah dikunyah dan airnya ditelan untuk mengobati darah dalam air kencing. Jus pinang muda digunakan sebagai obat luar untuk rabun bila diteteskan pada kornea, ditelan untuk demam, histeria, dan disentri. Biji pinang muda bila dibuat jus dengan telur itik dan susu dapat digunakan untuk peningkatan stamina lelaki. Abu pinang digunakan untuk mencuci gigi, tetapi jika terlalu banyak akan merusak gigi. Jus pucuk pinang dan Euphorbia linta digunakan tiga hari setelah bersalin. Akar pinang juga digunakan untuk memperbanyak kencing dan mengobati sakit perut. Campuran daunnya digunakan untuk memandikan anak-anak yang sering mengalami sakit perut. Serbuk pinang bisa membuang cacing gelang. Pada penelitian ini akan dilaporkan kandungan kumarin dari biji pinang sirih yang muda dengan cara maserasi dan karakterisasi hasil dengan cara kimia, spektroskopi dan kromatografi. Berikut tahapan isolasinya:

• Persiapan alat dan bahan

Alat-alat yang digunakan adalah seperangkat alat destilasi, rotary evaporator Heidolph WB 2000, Spektrometer Ultraviolet Secoman S1000 PC, Spektrometer IR (Perkin Elmer FTIR 1600 series), Spektrometer ¹³C-NMR Bruker WP pada 100 MHz, Spektrometer ¹H-NMR Bruker WP pada 500 MHz, Spektrometer Massa (Micromas VG 70-250S), Elemental analysis apparatus, Fisher melting point apparatus, lampu UV λ = 254 dan 356 nm, corong Buchner, kolom kromatografi dengan diameter 5,0 dengan panjang 48 cm, penangas listrik, oven, pipa kapiler, kertas saring, plat KLT, alumunium foil, serta perlatan gelas yang umum digunakan di laboratorium.

Sampel yang berupa biji pinang sirih yang masih muda (Areca catechu L) diambil di Tanah Sirah Kalumbuk Kota Padang, dan diidentifikasi di Herbarium Universitas Andalas Padang (ANDA) oleh Rusdi Tamin.

• Ektraksi dan fraksinasi

Sampel kering biji pinang muda Areca catechu L. yang dimaserasi dengan metanol. Dari 2,95 kg sampel kering biji pinang muda Areca catechu L. yang dimaserasi dengan metanol didapatkan ekstrak pekat sebanyak 511,36 g. Selanjutnya ekstrak pekat metanol tadi dilarutkan dalam metanol : air (1 : 1) kemudian difraksinasi dengan pelarut etilasetat. Fraksi etilasetat dipekatkan dengan rotary evaporator dan didapatkan ekstrak pekat fraksi etil asetat sebanyak 75,75 g. Kemudian fraksi etilasetat dikromatografi kolom sehingga didapatkan satu noda tunggal. Noda tunggal dimonitor dengan kromatografi lapisan tipis dengan menggunakan pelarut n-heksan : aseton (4 : 6) dan dilihat di bawah lampu UV.

• Pemurnian dan rekristalisasi

Pemurnian dilakukan dengan menggunakan pelarut yang berbeda kelarutannya, yaitu EtOAc, aseton dan MeOH. Ketiga fraksi ini dimonitor dengan KLT menggunakan pelarut n-heksan : aseton (4 : 6). Hasil KLT dari fraksi aseton memperlihatkan noda tunggal di bawah lampu UV sebagai penampak noda. Kemudian dilakukan rekristalisasi terhadap fraksi aseton dengan menggunakan pelarut MeOH dan Aseton, sehingga didapatkan kristal kumarin yang berwarna putih. Kristal tersebut memiliki titik leleh 184 – 185°C dan Rf 0,60 dengan pelarut n-heksan : aseton (4 : 6). Kristal murni yang didapat dilakukan analisa unsur, penarikan spektrum ultraviolet, spektrum inframerah, spektrum massa, spektrum NMR baik ¹H dan ¹³C. Karena rekristalisasi terhadap fraksi aseton menggunakan pelarut MeOH dan Aseton, sehingga didapatkan kristal kumarin yang berwarna putih.

• Karakterisasi

Selanjutnya karakterisasi senyawa golongan kumarin ini dilakukan dengan menggunakan spektrometer UV-Vis Secomam S.1000. Spektrum UV yang dihasilkan oleh senyawa kumarin hasil isolasi dengan pelarut MeOH memberikan 3 pita serapan maksimum 208,6 nm; 219,6 nm; dan 323,6 nm. Berdasarkan pengukuran serapan UV tersebut dapat disarankan bahwa senyawa hasil isolasi termasuk dalam senyawa golongan kumarin.

 Bioaktivitas Fenilpropanoid

Senyawa fenilpropanoid diketahui memiliki beberapa aktivitas biologis seperti antibakteri, antiinflamasi, antioksidan, antimalarial dan antialga. Tumbuhan Ballota nigra diketahui mengandung senyawa forsythoside, arenarioside dan verbascoside yang memiliki aktivitas antibakteri. Senyawa angoroside dan acteoside dari Scropholaria scorodonia memiliki aktivitas antiinflamasi. Senyawa phenilpropanoid yang diisolasi dari Platycodon grandiflorum A. DC dan senyawa fenilpropanoid dari Pimenta dioica diketahui memiliki aktivitas antioksidan. Sedangkan senyawa fenilpropanoid yang berasal dari tumbuhan Virola surinamensis (Rol.) Warb. dapat digunakan sebagai obat antimalaria.

MANFAAT SENYAWA FENIL PROPANOID

Adapun beberapa manfaat dari senyawa fenil propanoid yaitu sebagai berikut:

1. Tiga contoh senyawa fenil propanoid yaitu sinamaldehida, eugenol dan apiel berperan penting dalam memberi ciri bau-rasa dan bau khas berbagai jamu dan rempah-rempah yang berharga.
2. Sinamaldehida yang terkandung pada kayu manis bermanfaat untuk menurunkan resiko stroke dan aterosklerosis.
3. Asam sinamat bisa berfungsi untuk melindungi kulit dari sinar matahari karena senyawa ini dapat berpotensi sebagai bahan kosmetik.
4. Lignan (gabungan antara dua fenil propanoid melalui rantai samping alifatiknya) pada manusia digunakan secara niaga sebagai antioksidan dalam makanan dengan berhasil baik, walaupun terbatas. Sedangkan untuk tumbuhan lignan memberikan sumbangan pada penguatan dinding sel.
5. Dalam beberapa jenis tumbuhan paku yang mengandung senyawa fenil propanoid bisa digunakan sebagai obat kanker.
6. Tanin (salah satu jenis senyawa fenil propanoid yang terkandung dalam tumbuhan) bagi manusia berfungsi untuk menghambat pertumbuhan tumor, sedangkan fungsinya bagi tumbuhan itu sendiri ialah sebagai pertahanan yaitu untuk mengusir hewan pemangsa tumbuhan.
7. Eugenol dan senyawa turunannya memiliki berbagai manfaat dalam bidang industri, seperti industri farmasi, kosmetik, makanan, minuman, rokok, pestisida nabati, perikanan, pertambangan, kemasan aktif dan industri kimia lainnya.
8. Kumarin bermanfaat sebagai antioksidan alami.

Permasalahan :

1.      Pada isolasi fenil propanoid itu menggunakan metode ekstraksi, bagaimana metode ekstraksi ini digunakan?

2.      senyawa fenil propanoid dapat dikatakan fenolik tumbuhan, mengapa demikian? apakah semua senyawa fenil propanoid di hasilkan dari biosintesis asam sikimat?mengapa?