- RP2U Unsyiah

kromatografi gas spektrometri massa (GCMS). GC-MS dioperasikan menggunakan
kolom Rtx-5MS (panjang 30 meter, ID 0,25
mm), dengan suhu oven 80"C, suhu injektor
300oC,mode injektor split, waktu sampling I
menit, tekanan 35,6 kPa, aliran total 77,7
ml/menit,
aliran kolom 0,68 mllmin,
kecepatan linier 30,3 cm/detik, rasio Slit
99,7.
Identifikasi
komponen-komponen
minyak nilam dilakukan dengan melihat
databasedan membandingkan massa speklra
masing-masingkomponen yang teridentifikasi
denganliteratur dan publikasi.
2.2.2 ldentifikasi sifat fisiko-kimia komponen
penyusunminyak nilam
Identifikasi sifat fisiko-kimia dilakukan
dengan menggunakan Program Hyperchem.
Struktur molekul masing-masing komponen
minyak nilam yang diperoleh dari analisis GCMS
digambar menggunakan program
Hyperchem
dan
dioptimasi
dengan
menggunakan
energetic
optimisation
procedure (Hyperchem). Perhitungan sifatsifat fisiko-kimia yang meliputi diemeter
efektif, hidrofobisitas, momen dwikutub dan
polarisabilitas
dihitung
menggunakan
menggunakan metoda Molecular mechanics
(MM2) (Braeken et al., 2005). Perhitungan
diameter efektif molekul masing-masing
komponen penyusun minyak nilam dilakukan
menggunakan prosedur kalkulasi diameter
molekul dan optimisasi energetik (Van der
Bruggen, et al. 1999; Braeken, et a1.,2005).
Perhitungan diameter efektif masing-masing
komponen berdasarkanpersamaanberikut :
d ,:2la
+ bln
(1 )
Ket:
panjangmolekul
a:
b:
diemeter molekul (Van der Bruggen, et
a 1 .,1999)
nefrtian I nfu stri
I{asif cPe
81
3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1
Komponen kimia penyusun minyak
nilam
Hasil analisis GC-MS komponen kimia
penyusun minyak nilam ditunjukkan pada
Tabel 1. Hasil analisis minyak nilam dengan
menggunakan GC-MS menunjukkan bahwa
terdapat l5 komponen kimia penyusunminyak
nilam yang dapat teridentifikasi. Komponenkomponen kimia penyusunminyak nilam hasil
analisis yang mempunyai persentaseterbesar
berdasarkanpersentase area adalah patchouli
alcohol (32,60yo), 8-guaiene (23,01o/o),oguaiene(l5,9IoA), seychellene(6,950/0),
dan opatchoulene (5,47o/o).Kecenderungan hasil
penelitian yang hampir sama telah dilaporkan
oleh beberapapeneliti sebelumnya.Corine dan
Sellier (2004) melaporkan 5 komponen utama
penyusun minyak nilam berturut-turut adalah
patchouli alcohol (32,20 ), 8-guaiene(l6,7a/a),
o-guaiene(15,60 ), u-patchoulene(5,5%) dan
seychellene (5,3%). Dung et al. (19S9)
melaporkan 5 komponen utama penyusun
minyak nilam dari Vietnam berturut-turut
adalahpatchouli alkohol (37,8o ), o-bulnesene
(6-guaiene) (I4,7yo), u,-guaiene(13,4o/o),apatchoulene(8,0%), seychellene(7,5%).
Perbedaan komponen kimia penyusun
minyak nilam secara kualitatif maupun
kuantitatif selain dapat disebabkan karena
perbedaan faktor-faktor lingkungan daerah
asal yang berbeda,juga dapatdisebabkanoleh
perbedaancara pemanenan,perlakuan proses
pasca panen, kondisi penyulingan dan
penyimpananminyak. Menurut Nickavar et al.
(2004), pertredaan komposisi dan jumlah
komponen penpsun minyak dapat disebabkan
karena variabilitas dari subspesies tanaman
dan eksistensi chemotypes yang berbeda.
Sedangkan menurut Hosni et al. (2008)
perbedaankomposisi kimia minyak atsiri dari
spesies yang sama dan dari daerah yang
berbeda disebabkan karena perbedaan
kompleksnya
metabolisme
sekunder,
chemotypesyang berbeda atau proses adaptasi
khususnyaterhadapkondisi ekologi.
'/o[ume2i, tt[o.2, Ofrjofier2010
Tabel l. Komponen kimia penyusunminyak nilam
No.
puncak
I
Wbktu
retensi
Nama senyawa
14,692 $-Patchoulene
BM
(e/mol)
244
CrsHz+
Formula
Stmkturkimia
Yorelatif
2,34
B'
CrsHzr
204
l, l7
2.6.6-Trimethyl- CsH2aO
cyclohex-2-en1-vl
208
0,55
CrsHz+
204
3,49
15,458 o-Guaiene
CrsHz+
204
15,91
15,692 Seychellene
CtsHz+
204
6,95
1 5,75
8
CrsHz+
204
0,69
CrrHz+
204
5,47
2
14,733 B-Elemene
a
15,183
4
15,258 transCaryophyllene
5
6
J
8
a-Humulene
15,875 cr-Patchoulene
nefitian I nfust i
I{asi I cPe
82
'l/ofume23,$fo.2, O((o6er2010
No.
puncak
I
Waktu
Nama senyawa
retensi
15,925 a-Curjunene
10
15,975 clsCaryophyllene
n
16,050 B-Selinene
Formula
C,sHza
,';BM
(s/mol)
204
*:
CrsHzr
204
CrsHza
204
Strukturkimia
o/orelatif
r,47
t ,4 5
4,49
X2C:Q
t2
16,233 Aromadendren
CrsHu
204
0,62
1.3
16,350 p-Chamigrene
C:,,.Hu
204
a-a
T4
I6,454 5-Guaiene
CrsHz+
204
15
18,708 Patchouli
C15H26O
222
grc: {tb
23,07
32,60
alkohol
I{a siI cP
enefitia n I nfust i
83
23,$ro.2, Ofrgofier
2A10
'{/o[ume
3.2
ldentifikasi
Sifat
Fisiko-Kimia
Komponen Penyusun Minyak Nilam
Hasil perhitungan sifat-sifat komponen
penyusun minyak nilam hasil perhitungan
menggunakan metoda molecular mecltanics
(MM2), yang meliputi
diameter efektif,
hidrofobisitas (Log P), momen dwikutub dan*'
polarisabilitas dapat dilihat padaTabel 2.
Perbedaan sifat fisiko-kimia yang
signifikan antara patchouli alkohol dan
komponen penyusun minyak nilam yang lain
adalah sifat hidrofobisitas dan momen
dwikutub. Patchouli alkohol mempunyai nilai
hidrofobisitas yang lebih kecil, dan nilai
momen dwikutub yang lebih besar jika
dibandingkan dengan komponen-komponen
kimia penyusun minyak nilam yang lain. Hal
ini dapat disebabkankarena patchouli alkohol
memiliki gugushidroksi (-OH).
Hidrofobisitas dari suatu senyawa,
dinyatakan dengan koefisien partisi (Log P).
Koefisien partisi merupakan konsentrasi dari
senyawa di dalam oktanol dan konsentrasi di
dalam air, dan ini menunjukkan hidrofobisitas
suatu molekullsenyawa. Menurut Btaeken, et
al, (2005), molekul dengannilai hidrofobisitas
(Log P) lebih rendah umumnya mempunyai
gugus -OH atau O lebih banyak dibandingkan
dengan molekul lain yang mempunyai nilai
hidrofobisitas lebih tinggi, sehingga dapat
membentuk ikatan hidrogen dengankomponen
organik yang mempunyai gugus aktif.
Tabel2. Sifat fisiko-kimia komponenpeny usun minyak nilam hasil perhitunganmenggunakan
metode molecular mechanics(}l4]|l4z
No
2
J
Diemeter
efektif
Hidrofobisitas
(Los P)
B-Patchoulene
2,29
4 , lI
B-Elemene
? <l
4,95
4-(2.6.6-Trimethyl
cyclohex-2-en-1-yl)pentan-2one
2,62
5,7r 25,58
Komponen
25,0I
Polarisabilitas
(A)
Momen
dwikutub
0,10
23,66
0,r7
0,67
4
trans-Caryophyllene
1A
^
4.87
26,37
0,r 0
5
a-Guaiene
2,30
4,13
)a 51
0,25
6
Seychellene
2"21
4,t0
24,05
0,34
u-Humulene
2,79
4,65
26,95
0,53
8
u-Patchoulene
, Rl
4,11
25,01
0,10
9
o,-Gudunene
))?
4,43
26,56
0,11
l0
cis-Caryophyllene
1,94
4,87
26,37
0"r0
l1
B-Selinen
2 ,3 1
4,90
26,48
0,11
l2
Aromadendrene
))?
4,65
26,56
0,30
l3
B-Chamigrene
))7
4,51
25,62
0,20
t4
6-Guaiene
2,41
4,13
)4 57
0,25
l5
Patchouli alkohol
2,70
2,54
25,45
7,07
enefitian I ndus*i
I{asi I cP
84
'l/o[ume23,$fo.2, Ofuofier2010
Patchouli alkohol juga mempunyai nilai
momen dwikutub yang lebih besar jika
dibandingkan dengan komponen-komponen
kimia penyusun minyak nilam yang lain.
Momen dwikutub dari sebuah molekul
merupakan jumlah dari permanent dipglg
momentp o dan induced dipole rnomentp"'o.
Molekul dengannilai momen dwikutirb tinggi
memiliki nilai polaritas yang makin tinggi
yang berarti makin polar sifat molekul
tersebut, sebaliknya molekul yang memiliki
nilai momen dwikutub rendah maka molekul
tersebut memiliki nilai polaritas yang juga
rendahVan der bruggen,et al. (1999).
Dari Tabel 2 dapat diketahui bahwa
sifat-sifat
kimia
komponen-komponen
penyusun minyak nilam yang menunjukkan
perbedaan yang signifikan adalah sifat
hidrofobisitas. Oleh karena itu diharapkan
kadar patchouli alkohol dapat ditingkatkan
denganmetodepemisahanmenggunakandasar
mekanismeperbedaanhidrofobisitas.
Salah satu metoda pemisahan yang
menggunakan
perbedaan
mekanisme
hidrofobisitasadalahteknologi membran.Pada
membran nanofiltrasi proses pemisahannya
berdasarkan pada perbedaan ukuran partikel
bahan dengan ukuran pori-pori membran dan
adanya interaksi kimia antara komponen
penyusun membran dengan bahan yang akan
dipisahkan (Mulder, 1996). Kemampuan
membran unfuk memisahkankomponen suafu
campuran dipengaruhi oleh perbedaan sifat
fisika dan kimia komponen yang akan
dipisahkan (Baker, 2004). Berdasarkankaidah
like dissolves like, mekanisme pemisahan ini
diharapkan dapat terjadi apabila material
membranyang digunakanbersifathidrofilik.
Membran dapat dibedakan menjadi dua
jenis, hidrofilik dan hidrofobik. Membran
yang bersifat hidrofilik mempunyai sisi aktif
yang bersifat polar, yang akan berinteraksi
dengan molekul/senyawa penetran yang juga
bersifat polar. Interaksi antarapenetrandengan
membran dapat terjadi melalui ikatan kimia,
yaitu ikatan hidrogen. Oleh karena itu
peningkatan kadar patchouli alkohol diduga
ltasi I Qenefitian I nfu st ri
85
dapat dilakukan dengan menggunaka
membran yang bersifat hidrofilik. Salah satu
material membran yang bersifat hidrofilik
adalah selulosa asetat. Sifat hidrofilik dar
selulosa asetat mempengaruhi kemudaha
interaksidan difusi molekul/senyawapenetra
dalam membranjika masing-masingmembran
dan solut memiliki kesamaanatau perbedaa
kepolaranataupunmuatan(Fried, 1995).
Selulosa asetat merupakan salah satu
polimer sebagai material membran yang
bersifat hidrofilik. Hasil perhitungan sifa
hsiko-kimia selulosa asetat menggunaka
metoda molecular mechanics (MM2)
menunjukkan bahwa
selulosa aseta
mempunyai nilai hiropobisitas (Log P) 2,29
momen dwikutub 1,15dan polarisabilitas2,29
Selulosaasetatmempunyainilai hidrofobisita
hampir sama dengan nilai hidrofobisita
patchouli alkohol jika dibandingkan dengan
komponen penyusun minyak nilam lain.
Berdasarkanuraian tersebutpeningkatankada
patchouli akohol diduga dapat dilakukan
dengan menggunakan membran selulosa
asetat.
Interaksi patchouli alkohol dan selulos
asetat melalui ikatan hidrosen dapa
dimodelkan
program
menggunakan
Hiperchem seperti ditunjukkan pada Gamba
'/o[ume23,No. 2, Ofuo\er2010
hidrogen antarapatchouli alkohol dan selulosa
asetat sebagai material membran. Namun, hal
ini harus dibuktikan lebih lanjut dengan
penelitian penggunaan membran dalam
meningkatkan kadar patchouli alkohol di
dalam minyak nilam.
DAFTAR PUSTAKA
Ikatan hidrogen 2
Burt, S. 2006.J. Food Microbiology. Essential
Oil, Their Antibacterial Properties and
Potential Applications in Foods - a
Review.94:223-253
(c)
Gambar 3. Patchouli alkohol (a), selulosaasetat
(b), ikatan hidrogen antara patchouli
alkohol dan selulosa asetat (c)
( & = C ,O = O,*:H)
Berdasarkan alasan tersebut dapat
dinyatakanbahwa peningkatankadar patchouli
alkohol di dalam minyak nilam diduga dapat
terjadi melalui mekanismeterbentuknyaikatan
hidrogen antarupatchouli alkohol dan selulosa
asetat, untuk itu perlu dibuktikan dengan
penelitian lebih lanjut yaitu penggunaan
membran terutama membran yang terbuat dari
material yang bersifat hidrofilik (salah satunya
adalah selulosa asetat) dalam peningkatan
kadar patchouli alkohol di dalam minyak
nilam.
4.
KESIMPULAN
Braeken, L., Ramaekers,R., Zhang, Y., Maes,
G., Van der Bruggen, B. and
Vandecasteele,
C. 2A05. J. Membran
Science. Influence Hydrophobicity on
Retention in Nanofiltration of Aqueous
Solutions
Containing
Organic
Compounds.271:I-9
Corine, M.B. and Sellier,N.M.2004. J. Essent.
Oil Res. Analysis of The Essential Oil
of Indonesian Patchouli (Pogostemon
cablin Benth.) Using GC/MS (EI/CD.
1 6 : 1 7 -1 9
Donelian,A., Carlson,L.H.C.,Lopesa,T.J.and
Machado,R.A.F.2009. J. Supercritical
Fluids. Comparison of Extraction of
(Pogostemon
Patchouli
cablin)
Essential Oil with Supercritical COt
and by SteamDistillation.43: 15-20
(Log
Hidrofobisitas
P),
momen
dwikutub dan polarisabilitas dari masingmasing komponen penyusun minyak nilam
dapat dihitung dengan menggunakan metoda
molecular mechanics (MM2) dengan program
Hiperchem. Perbedaansifat patchouli alkohol
dan rrasing-masing komponen penyusun
minyak nilam yang paling signifikan adalah
sifat hidrofobisitas dan momen dwikutub.
Berdasarkan perbedaan tersebut dipilih
selulosa asetatyang bersifat hidrofilik sebagai
material membran. Dengan permodelan
interaksi antarapatchouli alkohol dan selulosa
asetat menggunakan metoda molechular
mechanics (MM2) diusulkan bahwa interaksi
kimia yang terjadi adalah terbentuknya ikatan
I{asiI cPe
nefitinn I nfu stri
Baker, R.W. 2004. Membrane.Tbchnolog1,,
and
Applications. California. John Wiley
and Sons
D*g, N.X., Pier,A.L. Tran, H.T. and La,D.M.
1989. J. Essent. Oil Rps. Chemical
Composition of Patchouli Oil from
We t n a m. 3I:-2
EssentifilOil Associationof USA. 1975.EOA
Spesifications and Standard.New York
Federal Regulations Code. 2002. Food and
Drugs Administration, from the U.S.
Government Printine Ofhce via GPO
86
q/ofume23, Ttro.2; OQjober2010
Access
Government
[CITE:
2lCFRl72.5 101,U.S.A. 3: 49-52
Fried, J. R. f995. Polymer Science and
Technologt University of Cincinnati.
Oxford. Prentice-Hall International Inc.
Hosni,K., Msaada,K., Taarit.M.8., Olchikh,
O., Kallrl, M., and Marzouk, B. 2008.
J. Industrial Crops and Products.
Essential oil composition of Hypericum
perfoliatum
Hypericum
L.
and
tomentasum L. Growing Wild in
Tunisia.27.308-314
Mulder, M. 1996. Basic Principle of
Technologt
London.
Membrane
Kluwer Academic Publ.
Nickavar, B., Mojab, F., and Dolat-Abadi, R.
2004. J. Food Chemistry. Analysis of
Essential Oil of Two Thymus Species
from lran.90: 609-611
I{asif Qenefitinn I nftnt i
Standar Nasional Indonesia. 2006. Standar
Minyak Nilam. SNI: 06-2385-2006.
Jakarta
Suryatmi, R.D. 2008. Fralrsinasi Minyak
Nilam. Prosiding Konferensi Nasional
Minyak Atsiri: 131-136
Van der Bruggen, B., Schaep.J., Wilms, D.
and Vandecasteele.1999.J. Membrane
Science. Influence of Molecular Size,
Polarity and Charge on the Retention
Molecules
by
of
Organic
Nanofiltration. I 56:.29 -41
Yanyan, F.N., Zainuddin, A. dan Sumiarsa,D.
2004. PerkembanganTeknologi TRO.
Peningkatan Kadar Patchouli Alkohol
dalam Minyak Nilam (Patchouli Oil)
dan Usaha Derivatisasi Komponen
(2):
16
12-78
Minornya.
87
2010
'/o[ume23,futo.2, OQlofier