Laporan Ekstraksi Piperin Dari Buah Lada

JURNAL PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK Judul

: Ektraksi Piperin Dari Buah Lada

TujuanPercobaan

:

- Mempelajari teknik pemisahan senyawa padatan dengan cara ekstrkasi Pendahuluan

Lada merupakan salah satu rempah yang ada di Indonesia dengan nama latin Piper nigrum L dari L dari keluarga Piperaceae keluarga Piperaceae.. Tumbuhan lada ( Piper ningrum L) L ) termasuk tumbuhan semak atau perdu yang sering kali menjalar dengan akar-akar pelekat. Lada/merica tampak sebagai suatu rempah-rempah sederhana yang pedas, hitam dan mempunyai aroma yang bisa membuat bersin. Rasa pedas ini disebabkan adanya zat piperin, piperanin dan chavicin yang merupakan persenyawaan dari piperin dengan semacam alkoloida. Kandungan piperin didalam lada sekitar 5-92 % (Septiatin, 2008). Lada mengandung minyak atsiri, pinena, kariofilena, lionena, filandrena alkaloid  piperina, kavisina, piperitina, piperitina, piperidina, zat pahit dan minyak lemak. Rasa pedas disebabkan disebabkan oleh resin yang disebut kavisin. Kandungan piperin dapat merangsang cairan lambung dan air ludah. Selain itu lada bersifat pedas, menghangatkan dan melancarkan peredaran darah. Piperin (1-piperilpiperidin) C 17H19O3 N merupakan alkaloid dengan inti piperidin. Piperin  berbentuk kristal berwarna kuning. Piperin dapat mengalami foto-isomerisasi oleh sinar membentuk isomer isochavisin (trans-cis), isopiperin (cis-trans), chavisin (cis-cis), dan  piperin (trans-trans) O

N

O

O

Gambar 1. Struktur piperin (Septiatin, 2008). Alkaloid dapat diperoleh dengan cara mengekstraksi bahan tumbuhan memakai air yang diasamkan dengan melarutkan alkaloid sebagai garam atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium bikarbonat dan sebagainya. Basa bebas diekstraksi dengan pelarut organik seperti kloroform, eter dan sebagainya. Basa bebas ekstraksi dan pemekatan khususnya berguna untuk alkaloid yang tidak tahan panas. Pelarut atau pereaksi yang telah sering dipakai seperti kloroform, aseton, amonia dan metilena klorida dalam kasus tertentu harus dihindari. Beberapa alkaloid yang dapat menguap dapat dimurnikan dengan cara

 penyulingan uap dari larutan yang dibasakan. Larutan dalam air yang bersifat asam dan mengandung alkaloid dapat dibasakan lalu alkaloid diekstraksi dengan pelarut organik sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut tertinggal dalam air. Sifat alkaloid yang  paling penting adalah kebasaannya. Metode pemurnian dan pencirian umumnya mengandalkan sifat fisiknya, dan pendekatan khusus harus dikembangkan untuk beberapa alkaloid yang tidak bersifat basa (Underwood, 1981). Piperin termasuk dalam alkaloid turunan piridin dengan inti piperidin, isomer dari  piperin yaitu kavisin merupakan senyawa yang berasa pedas. Sifat racun alkaloid ini paling kecil dibandingkan sebagian besar alkaloid lain. Senyawa ini terdapat pada lada dan cabe dalam jumlah yang ukup banyak. Piperin mempunyai bau yang khas dan tajam, rasa pedas membakar lidah. Efek farmakologi dari senyawa ini diantaranya sebagai antiinflamasi, antimikroba, hepatoprotektor, antikanker dan meningkatkan efek antioksidan sel. Piperin terbukti menurunkan lipid peroksidase hati dan melindungi dari kerusakan oksidatif akibat induksi dari senyawa karsinogenik kimia. Piperin memiliki struktur yang sangat menrik karena terdiri dari banyak gugus fungsional dan sistem konjugasinya. Hidrolisis terhadap  piperin dalam suasana asam, akan menghasilkan piperidin, C3H10 NH, dan asam tak jenuh  piperat (Septiatin, 2008). . Piperin merupakan amida (R-CONH 2). Reaksi hidrolisis amida dapat dilakukan  baik dalam suasana asam maupun suasana basa. Dalam kedua kondisi ini, asam dan basa  berfungsi sebagai pereaksi dan bukan sebagai katalis. Dalam suasana asam, terjadi  penyelangan air terhadap amida sedangkan dalam suasana basa terjadi penyerangan ion hidroksil terhadap atom karbon karbonil amida. Reaksi hidrolisis amida dalam suasana basa digambarkan sebagai berikut : -

O

O R

+

C

-

OH

R

C

O OH

R

+

C

NH3

-

NH2

O

NH2

Reaksi hidrolisis dalam suasana asam digambarkan sebagai berikut : O R

+

+ H

C NH2

OH

OH R

O

+ HOH

C NH2

R

C

OH2

NH2

R

+

+ NH4

C OH

(Aramico, 2003). Metode yang digunakan untuk mengisolasi piperin dari lada hitam tersebut adalah ekstraksi soxhlet yang merupakan pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan

dengan menggunakan bantuan pelarut. Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan larut yang  berbeda dari komponen-komponen dalam campuran/pemilihan jenis pelarut ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu selektivitas, kelarutan, kemampuan tidak saling campur, reaktivitas, titik didih, dan kriteria lainnya (Bernasconi, 1995). Soxhlet  merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk mengekstrak suatu bahan dengan pelarutan yang berulang-ulang dengan pelarut yang sesuai. Adapun gambar alat soxhlet sebagai berikut:

Gambar 2. alat soxhlet Fungsi dari alat-alat/instrument yang menyusun alat soxhlet antara lain: a. Kondensor : berfungsi sebagai pendingin, dan juga untuk mempercepat proses  pengembunan  b. Timbal : berfungsi sebagai wadah untuk sampel yang ingin diambil zatnya c. Pipa F : berfungsi sebagai jalannya uap, bagi pelarut yang menguap dari proses  penguapan d. Sifon : berfungsi sebagai perhitungan siklus, bila pada s ifon larutannya penuh kemudian  jatuh ke labu alas bulat maka hal ini dinamakan 1 siklus e. Labu alas bulat : berfungsi sebagai wadah bagi sampel dan pelarutnya f.

Batu didih : berfungsi untuk meratakan panas

(Lucas, 1949). Metode Ekstraksi dengan alat soxhlet ini dipilih karena pelarut yang digunakan lebih sedikit (efesiensi bahan) dan larutan sari yang dialirkan melalui sifon tetap tinggal dalam labu, sehingga pelarut yang digunakan untuk mengekstrak sampel selalu baru dan meningkatkan laju ekstraksi. Waktu yang digunakan pun lebih cepat. Kerugian metode ini ialah pelarut yang digunakan harus mudah menguap dan hanya digunakan untuk ekstraksi senyawa yang tahan panas (Harper, 1979).

Ekstraksi suatu bahan pada prinsipnya dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu yang digunakan maka semakin tinggi ekstrak yang diperoleh. Namun demikian, bahan hasil ekstraksi dengan berbagai tingkat suhu belum tentu memberikan pengaruh yang berbeda terhadap sifat antibakterinya. Oleh sebab itu, ekstraksi bahan pada suhu yang berbeda perlu dilakukan. Ekstraksi dengan soxhlet memberikan hasil ekstrak yang lebih tinggi karena pada cara ini digunakan pemanasan yang diduga memperbaiki kelarutan ekstrak. Semakin bersifat  polar suatu pelarut maka akan menghasilkan bahan terekstrak tidak berbeda untuk kedua macam cara ekstraksi. Proses ekstraksi menggunakan campuran pelarut etanol dan air untuk mengetahui lebih jauh pengaruh suhu pada ekstrasi (Rindit et al., 2007).

 Materi la Safety Data Sheet (MSDS) 1. Kloroform Kloroform berbentuk cairan, berbau nyaman, berasa manis, taanpa war na, memiliki  berat molekul 119,38 g/mol, titik didih 61°C , titik leleh -63,5°C, dan sangat sedikit larut dalam air dingin. Berbahaya dalam kasus kontak mata, pertolongan pertama yaitu dengan segera membasuh muka dengan air mengalir selama 15 menit, apabila terjadi infeksi segera minta bantuan medis (Anonim,2017).Aseton Aseton disebut juga dengan dimetil keton dengan rumus kimia C 3H6O. Aseton  berbentuk cairan tidak berwarna , berbau seperti eter, dan berasa pedas. Aseton memiliki  berat molekul sebesar 58,08 gmol -1 dengan titik didih sebesar 56,2ºC dan titik leleh sebesar −95,35ºC. Titik kritis aseton yaitu pada temperatur 235ºC. Aseton memiliki berat jenis

sebesar 0,79 (air=1). Aseton mudah larut dalam air. Aseton apabila mengenai kulit cukup  berbahaya, segera cuci bagian kulit yang kontak dengan sabun desinfektan dan lumuri dengankrimanti bakteri (Anonim,2017). 2. Heksana Heksana memiliki rumus kimia C 6H14 dengan berat molekul sebesar 86,18 gmol -1. Heksana memiliki bentuk fisik cairan tidak berwarna dan berbau seperti petr oleum. Heksana memiliki titik didih sebesar 68ºC dan titik leleh sebesar -95ºC. Heksana memili ki berat jenis sebesar 0,66 g/mL dan tekanan uap sebesar 17,3 kPa (20ºC). Heksana larut dalam dietil et er , aseton dan tidak larut dalam air. Heksana apabila mengenai kulit cukup berbahaya, segera cuci bagian kulit yang kontak dengan sabun desinfektan dan lumuri dengankrimanti bakteri (Anonim,2017). 3. Eter

Eter disebut juga dietil eter dengan rumus kimia C 4H10O. Eter memiliki berat molekul sebesar 74,12 gmol -1. Eter memiliki bentuk fisik berupa cairan tidak berwarna,  berbau seperti eter. Eter memiliki titik didih sebesar 34,6ºC dan titik leleh sebesar −166,3°C. Eter memiliki berat jenis sebesar 2,56 g/mL. Eter larut dal am aseton. Eter apabila

terhirup cukup berbahaya, segera evakuasi korban ke tempat berudara segar dan beri bantuan  pernafasan dan segera hubungi tim medis (Anonim, 2016). Prinsip Kerja

Prinsip percobaan ini adalah ekstraksi piperin dari buah lada (ekstraksi padat-cair) dengan menggunakan teknik soxhlet. Alat

Soxhlet, labu alas bulat, kondensor, timbangan, mantel pemanas, erlenmeyer 100 mL, icebath, penangas air, pipet mohr, gelas ukur, corong penyaring, alat penentu titik leleh. Bahan

Kloroform, eter, pelarut aseton:heksana (3:2) Prosedur Kerja

Serbuk lada ditimbang sebanyak 10 gram kemudian dimasukkan dalam soxhlet. Diklorometana sebanyak 20 mL dimasukkan ke dalam labu alas bulat 50mL dan disambungkan dengan set alat soxhlet. Set alat soxhlet dipanaskan di atas heating mantel selama sekitar 1 jam kemudian didinginkan pada suhu kamar. Ekstrak yang diperoleh kemudian dimasukkan ke erlenmeyer dan dievaporasi pelarut diklorometana dengan  penangas air hingga diperoleh cairan kental kecoklatan. Sampel kemudian didinginkan dalam ice-bath dan ditambahkan 6 mL eter dingin sambil diaduk selama 5 menit. Pelarut yang ada dievaporasi kembali menggunakan penangans air. Ekstrak didinginkan dan ditambahkan kembali dan ditambahkan 6 mL eter dingin sambil diaduk lalu didiamkan selama 10 menit. Kristal disaring dan dicucui dengan eter din gin sebanyak 5mL. Waktu Waktu

Kegiatan

Preparasi sampel

15 menit

Perangkaian alat soxhlet

15 menit

Pemanasan sampel

60 menit

Penyaringan

endapan

dan

pembilasan

15 menit

dengan eter Kristalisasi

15 menit

Penentuan Titik leleh

10 menit

Pembersihan alat

15 menit 135 menit

Total waktu Data

Massa Serbuk Lada

: 5 gram

Volume Kloroform

: 30 mL

Jumlah siklus

: 9 siklus

Perhitungan

Tidak diperoleh kristal Hasil

 NO. 1.

PERLAKUAN Proses soxhletasi - Serbuk lada dibungkus dalam thimble dan dimasukkan ke dalam soxlhet. - dimasukkan 20 mL CHCl3 kedalam labu alas bulat.

HASIL Pelarut kloroform menguap, terjadi 9 siklus dan dihasilkan warna kuning pekat

GAMBAR

2.

Proses ekstraksi

Hasil ekstraksi

Siklus pertama

masih bewarna kuning pekat

3.

siklus terakhir atau

Hasil ekstraksi

siklus kesembilan

menunjukkan warna kekuningan dari  pelarut semakin menghilang atau semakin tidak  bewarna.

4.

Filtrat (hasil ekstraksi)

Larutan setelah

dimasukkan kedalam

diekstraksi berwarna

erlenmeyer dan

kuning dan tidak

kemudian dievaporasi.

terbentuk warna

(evaporasi 1).

coklat pekat sesuai  prosedur dikarenakan sebelum dievaporasi filtrat hasil soxhletasi ditambah dengan Petroleum Eter 6 mL.

5.

Larutan hasil

Larutan menjadi

evaporasi didinginkan

 berwarna cokelat

dalam ice bath dan

agak keruh.

ditambahkan Petroleum Eter.

6.

Evaporasi kembali

Larutan berkurang

 pelarut

(pelarut menguap)

(evaporasi 2).

dan tidak terbentuk endapan di larutan.

7.

Pelarut didinginkan

Terdapat sedikit

kembali dengan ice

endapan berwarna

bath lalu ditambah

coklat keruh pada

dengan PE dingin.

larutan.

Pendinginan dilakukan selama 10 menit 8.

Kristal disaring dan di

Filtrat dipisahkan

cuci dengan 5 mL

dari residu, filtrat

Petroleum Eter

 berwarna coklat agak keruh.

9.

- Filtrat hasil

Pada saat

 penyaringan

 penambahan aseton-

ditambahkan dengan

heksana dan proses

campuran aseton-

 pendinginan tidak

heksana panas.

terdapat endapan

- Didiamkan selama

kristal pada larutan.

15 menit pada suhu ruang dan dilanjutkan dengan 15 menit  pendinginan dalam ice bath

11.

Kristal disaring

Tidak terdapat

dengan 5 mL

kristal

Petroleum eter.

Pembahasan

Praktikum kali ini membahas ekstraksi piperin dari buah pala. Metode ekstraksi yang digunakan yaitu ekstraksi soxhlet. Metode ekstraksi soxhlet merupakan pemisahan  bahan dari suatu padatan dengan menggunakan pelarut yang dilakuklan secara continue atau terus menerus. Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan melarut yang berbeda dari komponen-komponen dalam campuran. Pemilihan jenis pelarut ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu selektivitas, kelarutan, kemampuan tidak saling campur, reaktivitas,titik didih, dan kriteria lainnya (Bernasconi, 1995). Percobaan ini bertujuan untuk memisahkan zat  piperin yang terkandung dalam buah lada. Piperin adalah salah satu senyawa alkaloid,  berbentuk kristal kuning dengan titik leleh berkisar 127-129,5 °C. Piperin merupakan basa yang tidak optis aktif, yang dapat larut dalam alkohol, benzena dan eter karena memiliki sifat kepolaran yang . Piperin terkandung didalam lada sekitar 5-92 % (Hariana, 2007). Ekstraksi soxhlet digunakan pada percobaan kali ini karena sampel yang digunakan adalah sampel  padat yaitu buah lada yang telah dihaluskan. Tujuan dari penghaslusan ini yaitu agar piperin yang terkandung dalam buah lada mudah larut dalam pelarut. Serbuk buah lada yang semakin halus, maka kelarutan akan meningkat karena banyak terjadi kontak dengan pelarut sehingga semakin banyak zat yang terbentuk dan efisiensi proses ektraksi yang terjadi.

Sampel serbuk buah lada yang telah dihaluskan ditimbang pada eraca analitik dan diperoleh berat sampel sebesar 5 gram. Sampel yang telah ditimbang dibungkus dengan kertas saring dengan tujuan untuk memisahkan sampel padat dan pelarut agar tidak saling  bercampur. Kertas saring digunakan sebagai pembungkus karena kertas saring mempunyai dinding yang tipis dan berpori yang dapat mempermudah pelarut untuk menyerap piperin yang terkandung di dalam sampel. Pelarut yang digunakan dalam proses soxhlet kali ini adalah kloroform. Fungsi kloroform yaitu untuk melarutkan piperin yang terkandung dalam lada. Kloroform digunakan sebagai pelarut karena mempunyai sifat kepolaran yang sama dengan piperin yaitu mempunyai sifat kepolaran yang sama, sehingga klorofrom mampu melarutkan piperin. Proses yang terjadi dalam soxhletasi yaitu pelarut yang ada dalam labu alas bulat (perlarut volatil) dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan didinginkan menggunakan kondensor, sehingga cairan jatuh ke sample (lada) untuk melarutkan zat aktif di dalam sampel lada. Pelarut akan berubah menjadi fase uap karena titik didihnya yang rendah (kloroform, 61ºC) dan dengan menggunakan kondensor pelarut dalam fase uap akan  berubah menjadi fase cair dan akan jatuh dalam bentuk cairan menetesi sampel lada. Pelarut yang telah memenuhi chamber   yang terdapat sampel lada, maka pelarut dan bahan yang terkandung dalam sampel (piperin) akan jatuh kedalam labu alas bulat karena adanya tekanan yang diberikan larutan. Proses ini dinamakan satu kali siklus ekstraksi. Proses soxlethasi ini mengalami 9 kali siklus dan setiap kali siklus pelarut yang berada pada chamber warnanya akan semakin memudar, hal tersebut terjadi karena semakin banyak siklus yang dialami sampel maka piperin dalam sampel akan semakin banyak terekstrak dalam pelarut, sehingga menyebabkan pemudaran warna. Semakin banyak siklus yang dilakukan maka ekstrak semakin baik karena mengandung banyak zat terlarut yang diekstrak. Ekstraktan yang dihasilkan kemudian dievaporasi pada penangas air dengan tujuan memisahkan hasil ekstraksi dengan pelarutnya yaitu kloroform, namun terjadi kesalahan  prosedur dalam praktikum ini dengan menambahkan petroleum eter sebelum pemanasan yang seharusnya ditambahkan setelah memanaskan ekstrak sampel. Ektstrak sampel yang telah ditambahkan petroleum eter kemudian dipanaskan. Penambahan petroleum eter  bertujuan untuk melarutkan atau mengikat piperin yang ada dalam ekstaktan dan memisahkannya dari ektraktan. Ektraktan kemudian dievaporasi kembali dengan tujuan menguapkan sisa sisa pelarut yang ada, kemudian ditambahkna dengan pteroleum eter dingin

setelah ekstraktan dalam keadaan dingin. Ekstraktan kemudian disaing dan dilarutkan dalam aseton-heksana panas. Penambahan aseton-heksana bertujuan untuk memperoleh piperin dari ekstrak pekat tersebut,di dalam ekstrak tersebut sebenarnya masih terdapat komponen lain dan ketika ditambahkan aseton-heksana piperin yang ada dalam ekstrak tersebut akan terpisah dari pengotor-pengotornya. Zat pengotor yang ada ini disebabkan senyawa piperin merupakan senyawa alkaloid golongan amida yang dapat mengalami reaksi hidrolisis baik dalam suasana asam maupun basa. Aseton heksana panas ditambahkan secara berlebihan untuk memisahkan senyawa ataupun pengotor yang bersifat nonpolar dari piperin sebab aseton heksana merupakan senyawa nonpolar. Penambahan aseton heksana pada ekstrak  juga berfungsi untuk menjenuhkan ekstrak sehingga larutan akan menjadi jenuh dan membentuk kristal. Tahap selanjutnya yaitu larutan didinginkan pada suhu ruang kemudian didinginkan pada ice-bath , namun tidak terbentuk endapan kristal. Larutan kemudian disaring dan dipanaskan dalam suhu rendah dalam oven. Hasil dari pemanasan crush tersebut tidak menghasilkan kristal , sehingga kristal tidak diperoleh pada percobaan kali ini. Tidak terdapatnya kristal ini disebabkan karena faktor pelarut saat dilakukan ekstraksi soxhlet tidak sesuai, karena kloform secara struktur nonpolar akan tetapi secara momen dipol bersifat  polar karena terdapat perbedaan keelektronegatifan didalam klorofrom. Kesimpulan

Ekstraksi piperin yang terdapat dalam lada dapat dilakukan dengan metode ekstraksi soxhlet dengan menggunakan pelarut klor ofrom dan kemudian di evaporasi untuk mengurangi pelarut yang digunakan kemudian direkristalisasikan untuk mendapatkan kristal. Kristal pada percobaan ini tidak didapatkan karena faktor pelarut yang digunakan kurang sesuai karena secara momen dipol kloroform bersidat polar. Referensi

Aramico, W. 2003.  Laporan Praktikum Kimia Organik 1 Sokletasi. Jakarta : Universitas Indonesia. Bernasconi. 1995. Teknik Kimia II . Jakarta : Pradya Paramitha. Harper, V dan Rodwell W. 1979. Biokimia. Jakarta: Penerbit EGC. Lucas, Howard J, David Pressman. 1949.  Principles and Practice In Organic Chemistry.  New York: John Wiley and Sons, Inc.

Rindit et al. 2007.  Kandungan Fenol dan Sifat Antibakteri dari berbagai Jenis Ekstrak  Produk Gambir  (Uncaria gambir Roxb). Jurnal Ekstrak Uncaria gambir Roxb. Vol 18(3), 141  –  146. Septiatin, Eatin, 2008, Apotek Hidup dari Rempah-Rempah, Tanaman Hias, dan Tanaman  Liar , CV. Bandung : Yrama Widya Underwood, A.L, Day, R.A. 1981.  Analisis Kimia Kuantitatif . Jakarta. Erlangga.

Nama Praktikan

Mochammad Syehfu Aref Ghozali (151810301043)