KOMPOSISI SITRONELOL DAN GERANIOL DARI

JKK, Tahun 2015, Volume 4(3), halaman 28-32
ISSN 2303-1077
KOMPOSISI SITRONELOL DAN GERANIOL DARI RHODINOL MINYAK SEREH
JAWA MELALUI PEMISAHAN SILIKA GEL TERIMPREGNASI AgNO3
1
Vionika Prihartini1*, Endah Sayekti1, Rudiyansyah1
Program Studi Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura
Jl. Prof. Dr. H.Hadari Nawawi Pontianak
*Email: [email protected]
ABSTRAK
Rhodinol hasil dari isolasi minyak sereh jawa merupakan campuran dari senyawa sitronelol dan
geraniol. Penelitian ini bertujuan mengetahui komposisi sitronelol dan geraniol dalam rhodinol
dari hasil pemisahan silika gel terimpregnasi AgNO3. pada kromatografi kolom. Hasil dari
analisis IR pada penentuan konsentrasi optimum perak nitrat untuk impregnasi silika gel yaitu
36% dengan waktu perendaman optimum untuk memodifikasi permukaan silika gel yaitu 1 jam.
Elusi dilakukan dengan pelarut n-heksana : kloroform dengan perbandingan 99:1 (v/v) pada
kromatografi kolom sehingga menghasilkan 27 fraksi. Sampel tiap fraksi dianalisis dengan
kromatografi lapis tipis (KLT) dengan pendeteksi noda menggunakan lampu UV dengan
panjang gelombang 254 nm sehingga menghasilkan isolat dari hasil penggabunggan beberapa
fraksi. Analisis terhadap isolat tersebut dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer GCMS. Kromatogram GC-MS menunjukkan persentase sitronelol 21,42% dan geraniol 69,15%
dalam rhodinol.
Kata kunci: kromatografi, sitronelol, geraniol, dan silika gel yang diimpregnasi AgNO3
PENDAHULUAN
ekstraksi-destilasi. Minyak yang diperoleh
diukur volumenya dan dianalisa kandungan
rhodinol,
berat
jenis
dan
bilangan
penyabunan. Hasil penelitian tersebut
menunjukkan bahwa kondisi optimum untuk
ekstraksi rhodinol dengan pelarut n-heksana
pada perbandingan pelarut dan bahan 5:1
dengan waktu operasi 2,5 jam dan diperoleh
rhodinol sebanyak 78,43 %.
Sayekti,dkk (2013) telah melakukan
isolasi rhodinol dari minyak sereh Jawa
menggunakan
destilasi
fraksinasi
pengurangan tekanan sehingga diperoleh
persentase rhodinol sebesar 68,55%.
Selanjutnya rhodinol tersebut dipisahkan
menggunakan kromatografi kolom tekan
(KKT) dengan komposisi pelarut bergradien
toluen : etil asetat (toluen 100% dan toluen :
etil asetat = 12:0,1; 12:0,5; 12:0,7). Hasil dari
KKT
kemudian
dianalisis
dengan
menggunakan spektrofotometer GC-MS dan
IR. Kromatogram GC-MS menunjukkan
persentase sitronelol 42,98% dan geraniol
57,02%.
Lam et all, (1982) telah melakukan
isolasi dan identifikasi kahweol palmitat dan
kafestol palmitat dari biji kopi hijau. Kahweol
palmitat dan kafestol palmitat merupakan
Indonesia merupakan salah satu negara
yang memiliki potensi untuk memproduksi
minyak atsiri. Minyak atsiri memiliki aroma
khas yang terkandung dalam tanaman.
Minyak ini disebut juga minyak esensial
karena pada suhu kamar mudah menguap
(Sudaryani dan Sugiharti, 1998). Minyak
sereh wangi adalah salah satu minyak atsiri
yang merupakan komoditi agribisnis yang
memiliki pasaran yang bagus dan berdaya
saing kuat di luar negeri. Minyak sereh
wangi diperoleh melalui destilasi uap daun
sereh wangi. Minyak sereh wangi tersusun
dari tiga komponen utama yaitu sitronelal,
sitronelol dan geraniol dimana campuran
sitronelol dan geraniol dalam perdagangan
dikenal dengan nama rhodinol (Gunawan,
2009).
Sitronelol memiliki titik didih 2250-2290C
sedangkan geraniol 2290-2300C. Kedua
senyawa ini akan sulit dipisahkan dengan
cara destilasi fraksinasi pengurangan
tekanan karena titik didih kedua senyawa
tersebut sangat berdekatan berdekatan
(Sastrohamidjojo, 1994).
Utomo dan Widiatmoko (2009) telah
melakukan isolasi rhodinol melalui metode
28
JKK, Tahun 2015, Volume 4(3), halaman 28-32
ISSN 2303-1077
golongan senyawa diterpen yang memiliki
perbedaan pada jumlah ikatan rangkapnya.
Isolasi senyawa ini dimurnikan dengan
menggunakan kromatografi lapis tipis yang
diimpregnasi dengan perak nitrat sehingga
diperoleh dua isolat.. Analisis terhadap setiap
isolat dilakukan dengan menggunakan
spektrofotometer MS, IR dan NMR yang
menunjukkan senyawa kahweol palmitat dan
kafestol palmitat.
Lebih lanjut, Li et all (1995) melakukan
modifikasi dan preparasi silika gel yang
diimpregnasi dengan perak nitrat pada
kromatografi kolom dan kromatografi lapis
tipis yang digunakan untuk pemisahan
steroid dan triterpen dari 13 campuran
olefinik.
Berdasarkan penelusuran literatur, belum
pernah dilakukan isolasi sitronelol dan
geraniol dari rhodinol dengan teknik
kromatografi kolom menggunakan AgNO3.
Isolasi sironelol dan geraniol pada penelitian
ini dilakukan dengan kromatografi kolom
yang
dimodifikasi
yaitu
dengan
mengimpregnasi fasa diam silika gel dengan
perak nitrat. Proses impregnasi melalui
tahapan penentuan konsentrasi dan waktu
optimum perak nitrat dan silika gel.
Pemisahan dipandu dengan kromatografi
lapis tipis (KLT) dengan pendeteksi noda
menggunakan lampu UV. Penetapan hasil
terbaik didasarkan berdasarkan data analisis
GC-MS.
Silika gel ditimbang 2 gram dan
direndam dalam 10 mL larutan perak nitrat
(AgNO3) dengan variasi konsentrasi 9%,
18% dan 36% menggunakan H2O dengan
waktu kontak selama 1 jam. Selama
direndam, dilakukan pengadukan secara
berkala. Kemudian silika gel disaring dan
dikeringkan pada suhu (150oC) selama 1
jam, lalu dianalisis dengan spektrofotometer
IR. Dari data spektrum IR, diperoleh
informasi konsentrasi optimum dari silika gel
terimpregnasi AgNO3. Tahap selanjutnya
adalah menentukan waktu optimum proses
perendaman silika gel dengan perak nitrat
(AgNO3) dengan melakukan variasi waktu
perendaman yakni 0,5 jam, 1 jam, dan 2
jam,
kemudian
dianalisis
dengan
spektrofotometer IR.
Isolasi
Sitronelol
dan
Geraniol
Menggunakan Silika Gel Terimpregnasi
Perak Nitrat (AgNO3) pada Kromatografi
Kolom
Disiapkan kolom dengan tinggi 30 cm yang
berdiameter 1 cm lalu dimasukkan silika gel
60 (230 – 400 mesh yang telah diimpergnasi
dengan AgNO3). Sebanyak 2 mL sampel
yang telah dilarutkan dalam 3 mL n-heksana
dimasukkan keatas kolom yang telah diisi
silika dan dielusi menggunakan komposisi nheksana:kloroform
99:1.
Tetes
eluat
ditampung tiap 1 mL/vial sehingga diperoleh
beberapa fraksi. Setiap fraksi diuji dengan
KLT dengan komposisi eluen yaitu nheksana:kloroform 99:1 lalu disemprot
dengan larutan vanilin sebagai penampak
noda dan dipanaskan. Setiap noda yang
sama digabungkan dan dilakukan KLT
kembali. Setelah dua kali pemisahan melalui
kolom tekan, isolat dengan noda utama
(mayor) dan terpisah dengan baik kemudian
dianalisis menggunakan spektrofotometer
GC-MS untuk diidentifikasi.
METODOLOGI PENELITIAN
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian
ini adalah alat-alat gelas yang umum
digunakan di laboratorium kimia, bejana
KLT, botol semprot KLT, lampu UV, neraca
analitik (OHAUS Carat Series), seperangkat
alat kromatografi kolom tekan (KKT),
spektrofotometer IR (FTIR SHIMADZU
PRESTIGE 21) dan spektrofotometer GCMS (SHIMADZU QP 2010).
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian
ini
adalah
etil
asetat
(CH3COOC2H5),
n-heksana
(C6H14),
kloroform (CHCl3), perak nitrat (AgNO3) , plat
KLT slika gel F254 , rhodinol (Sayekti, dkk,
2013), dan silika gel 60 (230 – 400 mesh).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Impregnasi Silika Gel dengan Perak Nitrat
(AgNO3)
Perak Nitrat (AgNO3) merupakan sebuah
senyawa anorganik yang terdiri dari ion Ag+
dan NO3-. Proses impregnasi diawali dengan
melakukan variasi konsentrasi perak nitrat
yang
bertujuan
untuk
mengetahui
konsentrasi optimum dalam memodifikasi
permukaan silika gel. Variasi konsentrasi
yang digunakan meliputi 9%, 18%, dan 36%
Prosedur Penelitian
Impregnasi Silika Gel dengan Perak Nitrat
(AgNO3)
29
JKK, Tahun 2015, Volume 4(3), halaman 28-32
ISSN 2303-1077
dengan menggunakan pelarut air yang
selanjutnya dikarakterisasi menggunakan
FTIR
untuk
mengetahui
konsentrasi
optimum
pembentukan
silika
gel
terimpregnasi perak nitrat. Hasil dari analisis
FTIR dapat dilihat pada Gambar 1.
9%, 18%, dan 36% dengan luas area
berturut-turut 9,878; 16,28 dan 41,821.
Konsentrasi 36% memiliki luas area yang
lebih
besar
dibandingkan
dengan
konsentrasi 9% dan 18% sehingga dapat
disimpulkan bahwa konsentrasi optimum
perak nitrat untuk memodifikasi permukaan
silika gel yaitu 36%. Usulan mekanisme
reaksi yang terjadi antara silika gel dan
perak nitrat dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Mekanisme reaksi antara silika
gel dengan perak nitrat
Setelah diperoleh konsentrasi optimum,
proses impregnasi dilanjutkan dengan
melakukan variasi waktu perendaman
dengan tujuan untuk mengetahui waktu
perendaman
optimum.
Variasi
waktu
perendaman yang digunakan adalah 0,5
jam, 1 jam, dan 2 jam. Setelah itu silika gel
dikarakterisasi menggunakan FTIR. Hasil
dari analisis FTIR ditunjukkan pada Gambar
3.
Gambar 1. Spektrum i = silika gel murni, ii=
silika gel+AgNO3 36%, iii= silikagel+AgNO3
18%, iv= silika gel+AgNO3 9%
Tabel 1. Interpretasi hasil identifikasi IR
pada silika gel terimpregnasi AgNO3
Silika
Gel
Kiesel
60
( Cm-1)
Silika Gel Sintetik ( Cm-1)
Interpretasi
Konsentrasi
AgNO3
9%
Konsentrasi
Konsentrasi
AgNO3 18%
AgNO3 36%
3425,58
3448,72
3448,72
3441,01
1635,64
1635,64
1635,64
1635,64
-
1381,03
1381,03
1381,03
1095,57
1095,57
1095,57
1095,57
964,41
964,41
956,69
964,41
802,39
794,67
802,39
794,67
470,63
462,92
470,63
462,92
Vibrasi ulur-OH
dari Si-OH
Vibrasi tekuk –
OH dari Si-OH
Vibrasi dari
ikatan N-O
Vibrasi ulur
asimetri Si-O
dari Si-O-Si
Vibrasi ulur SiO pada Si-OH
Vibrasi ulur
simetri Si-O
dari Si-O-Si
Vibrasi tekuk
Si-O-Si
overtone
Berdasarkan spektrum FTIR pada Gambar
1, pita serapan pada bilangan gelombang
1381,03 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi
N-O pada bilangan gelombang 1345-1385
cm-1. Hal ini mengindikasikan bahwa telah
terjadi subsitusi gugus nitro pada perak nitrat
ke permukaan silika gel. Serapan bilangan
tersebut muncul
pada silika gel yang
dimodifikasi dengan konsentrasi perak nitrat
Gambar 3. Spektrum i= silika gel+AgNO3
perendaman 2 jam, ii= silika gel+AgNO3
perendaman 1 jam, iii= silika gel+AgNO3
perendaman 0,5 jam
30
JKK, Tahun 2015, Volume 4(3), halaman 28-32
ISSN 2303-1077
Isolasi
Sitronelol
dan
Geraniol
Menggunakan Silika Gel Terimpregnasi
Perak Nitrat (AgNO3) pada Kromatografi
Kolom
Silika gel yang telah dimodifikasi dengan
perak nitrat diaplikasikan untuk memisahkan
sitronelol dan geraniol dari rhodinol.
Rhodinol dari minyak sereh jawa yang
digunakan adalah hasil dari destilasi
fraksinasi pengurangan tekanan yang
kemudian dipisahkan dengan kromatografi
kolom tekan.
Pada penelitian ini yang digunakan
adalah kromatografi kolom dengan fasa
diam silika gel yang diimpregnasi dengan
perak nitrat. Ion perak (Ag+) dapat
membentuk ikatan koordinasi komponen
yang akan dipisahkan melalui kompleks
EDA = electron donor acceptor yang
kekuatan ikatannya sebanding dengan
kenaikan
jumlah
ikatan
rangkap
(Damyanova, 2010).
Elusi
isokratik
dilakukan
dengan
menggunakan n-heksana:kloroform= 99:1
(v/v). Elusi isokratik dilakukan karena
campuran yang akan dipisahkan hanya
terdiri dari 2 komponen. Fraksi tiap
perbandingan pelarut ditampung sebanyak
11 mL/ vial sehingga diperoleh 27 fraksi.
Tiap-tiap fraksi diuapkan pelarutnya pada
suhu kamar yang selanjutnya dilakukan
analisis menggunakan
KLT dengan
komposisi eluen n- heksana:kloroform= 99:1
(v/v) dengan diamati menggunakan lampu
UV pada λ = 254 nm. Tiap fraksi yang
memiliki noda yang sama digabungkan.
Tabel 2 menunjukkan data fraksi gabungan
hasil kromatografi.
Tabel 2. Data fraksi gabungan hasil
kromatografi
Fraksi
Fraksi
No
Gabungan Penggabungan
1
F2.1
4 -7
2
F2.2*
8-12
3
F2.3
13-20
4
F2.4
21-25
5
F2.5
26-27
Ket: *= Fraksi yang diteruskan untuk analisis
Fraksi
gabungan
F2.2
selanjutnya
diteruskan ke tahap analisis GC-MS dan
dibandingkan dengan hasil penelitian
Sayekti, dkk (2013). Hasil analisis dengan
menggunakan
spektrometer
GC-MS
ditunjukkan pada Gambar 4 dan 5.
Tabel 3. Hasil Perbandingan Kromatogram
GC Rhodinol
Metode
Luas Area
Pemisahan Geraniol Sitronelol
Kromatografi
1
57,02%
42,98%
kolom tekan*
Kromatografi
menggunakan
2
silika
gel 69,15%
21,42%
terimpregnasi
perak nitrat
Ket : *= Sayekti, dkk (2013)
No
Gambar 4. Kromatogram GC isolat F2.2
Gambar 5. Kromatogram GC Rhodinol
(Sayekti, dkk, 2013)
Berdasarkan
luas
area
puncak
perbandingan sitronelol dan geraniol pada
Gambar 4 memliki perbandingan
1:3
sedangkan pada Gambar 5 memliki
perbandingan 1:1. Hal ini menunjukkan
bahwa silika terimpregnasi AgNO3 pada
penelitian ini menghasilkan pemisahan
dengan komposisi sitronelol dan geraniol
yang lebih baik.
31
JKK, Tahun 2015, Volume 4(3), halaman 28-32
ISSN 2303-1077
Simpulan
Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam
penelitian ini, dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut:
1. Isolasi campuran sitronelol dan geraniol
dari rhodinol dapat dilakukan dengan
silika gel terimpregnasi perak nitrat
dengan konsentrasi 36% dan waktu
perendaman 1 jam pada kromatografi
kolom dengan eluen n-heksana :
kloroform dengan komposisi 99:1
2. Hasil isolasi rhodinol (sitronelol dan
geraniol) dari minyak sereh Jawa dengan
teknik kromatografi kolom menggunakan
AgNO3 yang diidentifikasi dengan GCMS diperoleh kemurnian yang tinggi
dengan luas area sitronelol 21,42% dan
geraniol 69,15% lebih baik dari proses
isolasi rhodinol (sitronelol dan geraniol)
dari minyak sereh Jawa dengan teknik
kromatografi kolom yang diidentifikasi
dengan GC-MS diperoleh kemurnian
dengan luas area sitronelol 42,98% dan
geraniol 57,02%.
Indonesia Jawa Tengah, 21 Maret 2009,
Semarang.
Lam, L. K. T., Sparnins, V. L., Wattenberg,
L. W., 1982, Isolation and Identification
of Kahweol Palmitate and Cafestol
Palmitate as Active Constituents of
Green Cofee Beans That Enhance
Glutathione S-Transferasa Activity in the
Mouse, Cancer Res, 42, 1193.
Li, T.S., Li, J.T., Li, H.Z., 1995, Modified and
Convenient
Preparation
Silica
Impregnated with Silver Nitrate and its
Application to the Separation of Steroids
and Triterpenes, J. Chromatogr. A, 715,
372
Sastrohamidjojo, H., 1994, Kimia Minyak
Sereh, Jurnal Berkala Ilmiah FMIPA
UGM, Thn.5, 1:43, Workshop on
Research in Essential Oils, 12-14 Maret
1991, Universitas Erlangga, Surabaya
Sayekti, E., Sapar, A., Fitririyanti, Zaharah,
T.A., 2013, Isolasi Rhodinol dari Minyak
Sereh Jawa Menggunakan Metode
Kromatografi Kolom Tekan, Prosiding
Semirata FMIPA Universitas Lampung,
Lampung, Hal. 131-135.
Sudaryanti, T. dan Sugiharti, E., 1990,
Budidaya dan Penyulingan Nilam,
Penebar Swadaya, Jakarta.
Utomo, H.P. dan Widiatmoko, N., 2008,
Isolasi Rhodinol dalam Ekstraksi Minyak
Sereh
Jawa,
Makalah
Penelitian,
Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro,
Semarang.
DAFTAR PUSTAKA
Gunawan,W., 2009, Kualitas dan Nilai
Minyak
Atsiri,
Implikasi
pada
Pengembangan Turunannya, Makalah
disampaikan pada Seminar Nasional
dengan tema: Kimia Bervisi SETS
Science,
Environment,
Technology,
Society) Kontribusi Bagi Kemajuan
Pendidikan
dan
Industri,
diselenggarakan
Himpunan
Kimia
32