LAPORAN PRAKTIKUM FITOKIMIA II“Isolasi Alkaloid dari Biji Kopi (Coffea arabica)”

Disusun oleh :

Grup C – Kelompok 3

Christa Marupa S 1343050059

Glori Elisabeth 1343050095

Yuliana Sumaranita 1343050102

Cindy Nova N 1343050128

Hani Mu’ani 1343050149

M. Arsydian 1343500112

LABORATORIUM FITOKIMIA

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

2016

Judul : Isolasi alkaloid dari biji kopi ( coffea arabica L )

Tujuan :

1. Untuk memisahkan zat kimia yang terkandung dalam tumbuhan

2. Untuk mengisolasi dan mengidentifikasi alkaloid dari biji kopi

Alat dan Bahan :

- Alat Soxhletasi

- Rotary evaporator

- Corong Pisah

- Plat KLT

- Chamber

- Erlenmeyer

- Beaker Glass

- Pipet Tetes

- Biji kopi

- Etanol

- Metanol

- Kloroform

- Hexan

- Etil Asetat

- Aquadest

- Reagen-reagen skrining

Teori :

A. Alkaloid

Alkaloid adalah sebuah golongan senyawa basa bernitrogen yang kebanyakan

heterosiklik dan terdapat di tumbuhan (tetapi ini tidak mengecualikan senyawa yang

berasal dari hewan).

Gambar 1. Struktur umum Alkaloid

Sifat-sifat alkaloid antara lain :

1. Dalam tumbuhan berada dalam bentuk bebas N-oksida atau dalam bentuk

garamnya

2. Umumnya mempunyai rasa pahit

3. Alkaloid dalam bentuk bebas tidak larut dalam air

4. Banyak alkaloid memang bersifat alkali karena senyawa tersebut memiliki

gugus fungsional amin primer,sekunder,dan tersier.

Klasifikasi Alkaloid menurut Hegnauer, ada 3 yaitu :

1. Alkaloid sesungguhnya

Alkaloid sesungguhnya adalah racun,senyawa tersebut menunjukan aktivitas

phisiologi yang luas hampir tanpa terkecuali bersifat basa.

2. Protoalkaloid

Protoalkaloid merupakan amin yang relatif sederhana dimana Nitrogen dan

asam amino tidak terdapat dalam cincin heterosiklik.

3. Pseudoalkaloid

Pseudoalkaloid tidak diturunkan dari prekusor asam amino. Senyawa

biasanya bersifat basa. Ada 2 seri alkaloid yang penting dalam khas ini, yaitu

alkaloid steroidal (contoh :konessin dan purin (kaffein))

B. Tanaman Kopi

Klasifikasi Tanaman

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

Sub Divisio : Angiospermae

Kelas : Eudicotyladonae

Ordo : Gentianales (Rubiales)

Famili : Rubiaceae

Genus : Coffea

Spesies : Coffea arabica (L)

Morfologi Tanaman

Kopi (coffea spp) adalah spesies tanaman berbentuk pohon yang termasuk

dalam famili Rubiaceae dan genus coffea. Tanaman ini tumbuh dengan

tegak,bercabang, dan bila dikembang biakan tumbuh depan mencapai tinggi 12 m.

Daunnya bulat telur dengan ujung agak meruncing. Kopi memiliki sistem

percabangan yang agak berbeda dengan tanaman lain. Tanaman ini mempunyai

beberapa jenis cabang yang sifat dan fungsinya agak berbeda.

Kandungan Kimia

Biji kopi mengandung 1-3 % coffein, 15% dekstrin , 11-14 % protein, 1-2 % asam

kofeinat, adenin, ksatin serta alkali fosfat dan alkali karbonat.

Coffein adalah senyawa alkaloid xantin atau purin dan merupakan alkaloid golongan

pseudoalkaloid

Ekologi Tanaman

Kopi arabica tumbuh baik di daerah dengan ketinggian 700-1700 m diatas permukaan

laut, suhu 16-20 °C, beriklim kering selama 3 bulan setiap tahun berturut-turut.

Khasiat

Berguna sebagai stimulansia, antivirus, menurunkan resiko penyakit kanker, diabetes,

batu empedu dan kardiovaskular.

C. Isolasi Alkaloid

Ekstraksi bahan alam tanaman adalah ekstraksi sokhletasi. Ekstraksi ini merupakan

metode ekstraksi panas. Teknik ini menggunakan ekstraksi kontinyu dengan pelarut

yang polaritasnya makin meningkat. Biomassa ditempatkan pada wadah sokhlet yang

dibuat dari kertas saring, melalui alat ini pelarut akan terus di refluks. Alat sokhlet

akan mengosongkan isinya ke dalam labu dasar-bulat setelah pelarut mencapai kadar

tertentu. Setelah pelarut segar melewati alat ini melalui pendingin refluks, ekstraksi

berlangsung sangat efisien dan senyawa dari biomassa secara efektif ditarik ke dalam

pelarut karena konsentrasi awalnya rendah dalam pelarut.

Rotary vakum evaporator merupakan suatu instrumen yang tergabung antara beberapa

instrumen yang menggabung menjadi satu bagian dan bagian ini. Rotary vakum

evaporator menggunakan prinsip destilasi (pemisahan). Prinsip utama dalam

instrumen ini terletak pada penurunan tekanan pada labu atas bualat dan pemutaran

Gambar 3. Alat Sokhletasi

labu atas bulat hunggi berguna. Agar pelarut dapat menguap lebih cepat dibawah

didihnya.

Dalam evaporasi zat cair pekat merupakan produk yang di pentingkan, sedangkan

uapnya biasanya di kondensasikan dan dibuang. Sedangkan pada destilasi umumnya

yang dipentingkan adalah uapnya.

Sublimasi adalah peroses digunakan untuk memisahkan zat yang mudah menguap /

pengotoran yang tidak atsiri. Prinsip kerja pemisahan campuran dengan penyubliman

adalah kedua komponon campuran mempunyai sifat berbeda yakni dapat menyublim

tidak dapat menyublim sehingga saat salah satu komponen berubah wujud, campuran

dapat dipisahkan.

Metode sublimasi secara umum dengan meletakan zat yang hendak di siblimasi di

suatu wadah kaca kemudian di tutupi dengan preparat kaca yang diatasnya di berikan

kapas basah, kemudian dipanaskan sampai terbentuk benang-benang halus.

Isolasi alkaloid pada biji kopi menggunakan seklotasi dengan etanol dipanaskan

diwaterbath pada temperature didih etanol (+/- 78oC) disokletasi sampai jernih.

Penggunan air panas karena kafein dapat larut dengan baik pada air panas, dan

menghasilkan fraksi air dan pengotor. Pengotor termaksud padat.

Pengunaan H2SO4 merupakan cara pengambilan alkaloid basa organik yang efektif.

Pengunaan CHCl3 dikarnakan kafein larut sempurna dalam kloroform. Penggunan

NaOH sebagai bahan pencuci kloroform dan menjaga agar di peroleh kristal kafein,

dan agar pH semakin tinggi sehinga kemampuan ekstrasi/pemisahan larutan kafein

menghasilkan alkaloid garam.

Tahapan kerja :

1. Skrining atau penampisan alkaloid.

- Simplisia halus di tambah CHCl3 (untuk melarutkan alkaloid) + NH4OH (untuk

membasahkan garam alkaloid), lalu di saring hingga di peroleh ekstarak, lalu

ekstrak di uap kan, + HCl 2N atau H2SO4 2N, lalu di kocok, ambil lapisan asam

lalu di bagi dalam 3 tabung lalu di uji :

a. Tambahkan mayer → endapan putih

b. Tambahkan dragendrof → endapan coklat atau jingga

c. Tambahkan bouchardad → endapan coklat

2. Extraksi biji kopi & isolasi kafein pada biji kopi

3. Pemurniaan kafein dengan sublimasi

4. Identifikasi kafein (alkaloid)

a. Pemneriksaan organolepis (bentuk,bau,rasa,warna)

b. Mikroskopik (bentuk keristal)

c. Reaksi warna (+HCl + dengan Mayer, Dragendrof, Bouchardad)

d. Kromatografi lapis tipis

Eluen = CHCl3: metanol (5:5 atau 8:2)

e. Spektrofotometri UV (melihat gugus kromofor)

Filtrat Etanol BijiKopi Ampas

Sokletasi dengan ditambahkan Etanol

Di Rotary hingga kental

Etanol Ekstrak Kental Biji Kopi

Dicuci dengan air panas

Pengotor Fraksi Air

Lapisan Asam Lapisan CHCl3

Lapisan garam Lapisan CHCl3

kristal Lapisan CHCl3

Pemurnian Kristal dengan cara Sublimasi

+ H2SO4 : CHCL3 (1:1) kocok dalam corong pisah

NaOH + CHCl3 kosok dalam corong pisah

Di Rotary

serbuk biji kopi kering dan halus

Data percobaan

No Cara uji Teori Hasil

1 Pemeriksaan Alkaloid

Simplisia halus + CHCl3 +

NH4OH , saring sampai terbentuk

ekstrak diuapkan + HCl 2N, kocok

Ambil lapisan asam bagi menjadi 3

tabung

Mayer

Dragendrof

Bouchardat

↓putih

↓coklat atau jingga

↓coklat

(+)

(+)

(+)

2 Pemerikasaan Tanin

Sari Etanol + 3 tetes FeCl3

Biru kehijauan / hijau tua (+)

3 Pemeriksaan Flavonoid

Sari Etanol + HCl p + logam Mg

terbentuk warna merah dinginkan +

amil alkohol dikocok :

Warna merah naik keatas

Warna merah tetap dibawah

Flavonoid

Tanin

(+)

(-)

4 Pemeriksaan gula pereduksi

Sari Etanol + 2 tetes Fehling A dan

B, panaskan di Waterbath ↓merah bata (-)

5 Pemeriksaan Emodol

Sari Etanol dipekatkan lalu di

dinginkan lalu + Amonium

Hidroksida 25 %

Warna merah (-)

6 Pemeriksaan Kumarin

Sari Etanol diuapkan sampai kering

+ air panas dinginkan

Tabung pembanding

+ Amonium 10% lihat di UV

Flouresensi kuning

kehijauan atau kebiruan (+)

7 Pemeriksaan Steroid dan

Triterpenoid Cincin hijau/ merah

Triterpenoid

Sari Etanol diuapkan sampai kering

+ asam asetat anhidrat + kloroform +

asam sulfat (P) melalui dinding

tabung

Ekstrak dalam plat tetes + asam

sulfat P + Asam Asetat Anhidrat

→terpenoid

Cincin hijau biru→steroid

Hijau/biru → steroid

Ungu,merah,coklat→terpen

(-)

(+)

(+)

(-)

Identifikasi Alkaloid pada coffea arabica(L)

1. Organoleptik

Warna : putih

Rasa : pahit

Bau : tidak berbau

Bentuk : kristal jarum

2. Reaksi warna

Reaksi Mayer : ↓ putih (+)

Reaksi Dragendrof : ↓ coklat (+)

Reaksi Bouchardat : ↓ coklat (+)

3. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Rf1 = 6

6,6= 0,909

HRf1 = 0,909 x 100 %

= 90,9%

Rf2 = 6,56,6= 0,984

HRf2 = 0,984 x 100 %

= 98,4%

4. Rendemen

Berat Kristal Kafein = 0.01 gram

Berat Simplisia kering biji kopi = 120 gram

Rendemen = 0.01 g120 g x 100 % = 0.0083 %

Pembahasan :

Percobaan ini, bertujuan untuk mengekstraksi kafein dari senyawa dengan

menggunakan kopi sebagai sampel. Ekstrasi yang digunakan dalam percobaan ini

yaitu ekstraksi padat cair yang bertujuan untuk mengekstraksi zat padat menggunakan

zat cair. Prinsip ekstraksi yang digunakan yaitu ekstraksi kontinyu melalui

perantaraan panas. Ekstraksi ini merupakan metode pemisahan zat dari campurannya

dan menggunakan pelarut yang sama digunakan secara berulang-ulang.

Pada percobaan ini, serbuk kopi yang ditimbang 12o gram dibungkus dengan

kertas saring kemudian dimasukkan ke dalam soklet. Pada proses ekstraksi pelarut

yang digunakan adalah etanol 350 ml karena etanol memilki sifat kepolaran yang

sama, yaitu keduanya bersifat polar dan bila ditinjau dari titik didih etanol yang

rendah sehigga etanol lebih mudah menguap. Etanol juga bisa mengaktifkan asam

nukleat, sehingga keberadaan kafein tetap terjaga dalam ekstrak sehingga nantinya

akan diperoleh kafein yang lebih banyak.

Pada percobaan ini digunakan cara sokletasi untuk melakukan ekstraksi karena

sokletasi mempunyai kelebihan diantaranya waktu untuk mengekstraksi lebih cepat,

ekstraksinya lebih sempurna karena digunakan penyaringan secara kontinyu,

dibutuhkan pelarut yang sedikit, serta senyawa yang disaring lebih banyak. Prinsip

dari sokletasi adalah perendaman bahan yang diakstraksi melalui pengaliran ulang

larutan perklorat secara kontinyu sehingga bahan yang diekstraksi melalui aliran

bahan pelarut melintasi bahan yang akan diekstraksi secara kontinyu.

Ekstraksi kafein yang diperoleh dari proses sokletasi di Rotary. Prinsip dari

Rotary vakum evaporator ini adalah pemisahan dari ekstrak kafein dengan pelarutnya

yaitu etanol sehingga ekstrak akan menjadi lebih pekat dan etanol yang dipisahkan

dapat digunakan kembali. Kemudian ekstrak pekat di letakan diatas waterbath dalam

cawan hingga membentuk ekstrak kental. Setelah itu ekstrak kental dilarutkan dengan

air panas untuk memisahkan fraksi air dan pengotor. Fraksi air akan di tambahkan

dengan H2SO4 dan kloroform. Penambahan H2SO4 encer didasarkan pada kafeinyang

mengandung alkaloid yang merupakan basa organik, sehingga cara pengambilan

kafein yang maksimal maka digunakan H2SO4  karena pHnya dapat stabil dengan

H2SO4 . sehingga akan dapat terpisah zat yang dibutuhan yaitu kafein dan akan pula

melepaskan zat-zat pengotornya. Larutan ini kemudian dipisahkan dengan corong

pisah dengan menambahkan kloroform dalam corong pisah. Penggunaan kloroform

adalah sebagai pengikat kafein dalam larutan. Selanjutnya dilakukan pengocokan,

namun harus dilakukan secara perlahan-lahan karena pengocokan terlalu kuat akan

menyebabkan terjadinya emulsi pada ekstrak. Adanya emulsi akan menyebabkan

proses pemisahan yang kurang sempurna. Setelah dikocok larutan didinginkan hingga

terbentuk dua lapisan yaitu lapisan atas merupkan larutan air sedangkan lapisan bawa

kloroform. Selanjutnya, lapisan asam diambil dan ditambahkan dengan NaOH dan

kloroform kemudian dikocok dan dipisahkan dalam corong pisah. Penggunaan NaOH

sebagai pencuci lapisan kloroform dan menjaga agar diperoleh kristal kafein dan agar

ph semakin tinggi sehingga kemampuan ekstraksi atau pemisahan larutan kafein dan

menghasilkan alkaloid garam. Setelah dipisahkan, lapisan kloroform di rotary lalu

hasilnya disublimasi dengan cara dipanaskan diatas spirtus dengan ditutupi gelas

arloji diatas cawan. Ekstrak tadi dikristalisasi dan diperoleh kristal berbentuk jarum

dan berwarna putih. Hal ini sudah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa kristal

kafein berwarna puti dan berbentuk jarum-jarum.

Kesimpulan :

1. Untuk memisahkan suatu senyawa kimia melalui beberapa tahap, yakni : Ekstraksi,

Fraksinasi, Isolasi, dan Pemurnian

2. Kafein  dapat diperoleh dari biji kopi dengan ekstraksi menggunakan metode sokletasi

mengekstraksi kontinyu dan pemurnian kafein dengan cara sublimasi

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Sjamsul Arifin. 1986. Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta : Erlangga

Fessenden dan Fessenden. 1986. Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga

Rahayu, Suparni Setyowati. 2009. Ekstraksi. www.chem-is-try.org.

Sandianto. 2008. Ekstraksi Kafein Dari Daun Teh. http://id.schvoong.com.

Sastrohamigjojo, Hardjono. 1996. Sintesis Bahan Alam. Yogyakarta : UGM

Tim Dosen Kimia Organik. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Organik II. Makassr : FMIPA

UNM