UJIAN AKHIR SEMESTER
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. Jelaskan
dalam jalur biosintesis triterpenoid, identifikasilah faktor-faktor penting
yang sangat menentukan dihasilkannya
triterpenoid dalam kuantitas yang banyak.
Jawab :
Triterpenoid : diturunkan dari isoprenoida siklik skualen
(C30H50), komponen utuh dari minyak ikan, minyak vegetable, jamur. 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.
Biosintesis terpenoid melalui jalur asam mevalonat,
pertama reaksi antara asam asetat dengan enzim CoA-SH membentuk molekul
asetil-koenzim A (asetil-CoA), lalu dilanjutkan dengan reaksi kondensasi dua
molekul asetil-koenzim A (asetil-CoA) membentuk asetoasetil-CoA dengan katalis
enzim asetil-CoA asetiltransferase (tiolase). Kemudian asetoasetil-CoA
berkondensasi lagi dengan satu unit asetil-CoA lainnya membentuk molekul
β-hidroksi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) dengan katalis enzim HMG-CoA sintase.
Adapun identifikasi faktor-faktor penting yang sangat menentukan
dihasilkan oleh triterpenoid dalam
kuantitas yang banyak yaitu :
a. Penambahan
enzim, dimana apabila dilakukan penambahan aktivasi enzim dan
konsentrasi enzim yang terlibat
dalam jalur biosintesis triterpenoid dapat meningkatkan kuantitas/produksi senyawa triterpenoid.
b. Penghambatan
jalur asam mevalonat untuk mengoptimalkan jalur yang lain sehingga
dapat meningkatkan produksi senyawa
triterpenoid.
c. Kondisi lingkungan juga berpengaruh pada proses
isolasi triterpenoid.
d.
Berdasarkan proses biosintesis triterpenoid yaitu : enzim – enzim yang
bekerja misalkan enzim isomerase yang membantu terbentuknya penggabungan antara Isopentenil pirofosfat (IPP) yang selanjutnya
berisomerisasi menjadi Dimetil alil pirofosfat (DMAPP), pH dan Temperatur.
e. Berdasarkan Proses Isolasi yaitu : metode – metode
pemisahan yang digunakan seperti maserasi, destilasi, dekantasi, sentrifugasi, sokletasi, dan lain –lain.
Pelarut yang baik dan sesuai jg menentukan dihasilkannya senyawa triterpenoid
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 :
Pada kondisi yang sesuai, suatu sampel dapat mengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada
frekuensi yang tergantung dari sifat-sifat sampel. Kekhasan signal NMR yaitu
pada spektroskopi 1H-NMR yang memberikan informasi mengenai posisi H pada
struktur senyawa sedangkan spektroskopi 13C-NMR memberikan informasi mengenai
struktur karbon dalam sebuah molekul. sinyal yang muncul mempunyai intensitas
tajam. Flavonoid berasal dari kombinasi
antara jalur shikimat dan jalur asetat-mevalonat. Kerangka dasar terdiri atas
15 atom kabon yang membentuk susunan C6-C3-C6. Kerangka dasar karbon dengan 15
atom C dengan 2 cincin benzen (C6) terikat pada suatu rantai propana (C3)
membentuk susunan C6-C3-C6.
Contohnya : pada senyawa
flavonoid, misalnya pada senyawa quercetin, dari spektorkopi NMR diketahui
bahwa senyawa tersebut mengandung 15 atom C dengan rumus C15H10O7. Dari spectrum diketahui bahwa senyawa mengandung gugus hidroksil, C-H alifatik, C=C serta
dua buah H yang bertetangga dalam cincin aromatik dari daerah serapan yang
ditunjukkan.
Selanjutnya pada senyawa catechin, dari spektrum NMR nya dapat diketahui
strukturnya dengan rumus C15H14O6. Selanjutnya
dari spektrum IR. Diketahui bahwa
senyawa tersebut mengandung gugus OH, C-O-C dan cincin aromatik dari daerah
serapan yang ditunjukkan.
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 :
Dalam
isolasi alkaloid misalnya saja menggunakan asam amino, dasar penggunaan reagen
asam amino tersebut adalah bertujuan sebagai penyedia kedua atom nitrogen dan
berbagai dasar kerangka allkaloid. Pada dasarnya senyawa alkaloid
bersifat basa karena didalam struktur alkaloid banyak terkandung atom nitrogen
yang bersifat basa, sehingga jika pada
kondisi asam, nikotin dapat membentuk garam sehingga tidak ditemukannya pH
nikotin murni.
Contohnya :
Ø Alkaloid berasal dari Asam nikotinat (Piridin
alkaloid)-Tembakau.
Isolasi
Nikotin dari daun Tembakau Kering
Daun tembakau kering di ekstraksi menggunakan
methanol. Ekstrak yang dihasilkan hingga menghasilkan larutan pekat. Larutan
pekat kemudian diasamkan lalu dinetralkan kembali
dengan menambahkan basa , karena yang dapat diekstraksi oleh
pelarut organik adalah nikotin dalam bentuk basa bebasnya.
Ø Alkaloid berasal dari Lysine (Piperidina,
Quinolizidine, dan alkaloid Indolizidine)
Ø Alkaloid berasal dari Ornithine (pyrrolidine dan
alkaloid tropane)
4. Jelaskan
keterkaitan diantara biosintesis, metode isolasi dan penentuan struktur senyawa
bahan alam . Berikan contohnya.
Jawab :
Biosintesis, metode
isolasi dan penentuan struktur senyawa bahan alam memiliki keterkaitan satu
sama lain.
Biosintesis dapat menentukan bagaimana
metode atau cara isolasi yang tepat untuk suatu senyawa bahan alam tersebut,
dan selanjutnya dari metode isolasi ini kita dapat pula menentukan struktur
yang dihasilkan. Setelah dilakukan
biosintesis didapatkan struktur suatu senyawa, setelah itu dilakukan isolasi
dari suatu senyawa bahan alam dan ditentukan strukturnya. Dari penentuan
struktur didapatkan koordinat sinyal dari senyawa tersebut dan bisa ditentukan
apakah senyawa tersebut sama strukturnya dengan hasil biosintesis.
ü Biosintesis merupakan satu integrasi dari
dua atau lebih eleman yang ada dalam suatu bahan alam dan menghasilkan suatu
hasil yang baru.
ü Isolasi yaitu mengambil
suatu senyawa yang terdapat pada alam melalui proses dan perlakuan tertentu.
Contohnya
pada Isolasi Quercetin dari Citrullus colocynthis
·Secara in vitro
Enam minggu jaringan kalus tua dari
Citrullus colocynthis ditumbuhkan pada media MS dilengkapi dengan BAP (2,0
mg/l) dan NAA (2,0 mg/l) dikeringkan dalam oven pada 100 °C selama 15 menit dan dibuat bubuk yang digunakan
untuk ekstraksi. dan digunakan untuk ekstraksi.
·Secara in vivo
Batang, daun, buah dan akar dari Citrullus colocynthis
dikumpulkan lalu dikeringkan menjadi bubuk dan digunakan untuk ekstraksi
bersama dengan sampel jaringan in vitro.
Cara kerja nya : Sampel
kering yang terpisah diestraksi soxhlet dengan menggunakan pelarut metanol 80%
(100 ml /gm berat kering) pada penangas air selama 24 jam. Masing-masing dari
ekstrak yang diperoleh diekstrak kembali dalam petroleum eter (40 -60 °C)
(fraksi-I), etil eter (fraksi-II) dan etil asetat (fraksi-III) secara
berturut-turut. Setiap langkah-langkah diulang tiga kali dalam setiap tempat.
Fraksi I ditolak karena didalamnya terdapat kandungan kaya zat lemak sedangkan
fraksi II merupakan flavonoid yang bebas dari masing-masing sampel. Fraksi III
dari sampel diuji melalui hidrolisis dengan direfluks menggunakan 7% H2SO4 (10
ml/gm residu) selama 5 jam. Campuran disaring dan filtratnya diekstraksi dengan
etil asetat dalam corong pisah. Lapisan etil asetat dicuci dengan air suling
sampai netral dan dikeringkan dalam vakum.
