SPEKTRO UV - FLAVANOID

Flavonoid mempunyai sistem aromatik terkonyugasi, oleh karena itu mempunyai pita serapan di daerah ultraviolet dan ultraviolet nampak (UV-UV Vis). Spektra dari flavon dan flavonol memperlihatkan dua puncak utama pada daerah 240 – 400 nm. Dua puncak utama ini biasanya memperlihatkan pita I (300 – 380 nm) dan pita II  (240 – 280 nm). Pita I menunjukkan absorbsi yang sesuai untuk cincin B sinamoil, sedang pita II berhubungan absobsi cincin benzoil.

Isoflavon, falavanon dan dihidroflavonol memberikan spektra ultraviolet yang mirip satu sama lain, oleh karena masing-masing senyawa ini tidak mempunyai sistem konyugasi sinamoil dengan cincin B. Larutan isoflavon dalam metanol memberikan spektra ultraviolet dengan puncak II pada daerah 250 nm – 270 nm dan puncak I pada daerah 300 nm – 330 nm. Sedang flavanon dan dihidroflavanon keduanya memberikan puncak II pada daerah 270 nm – 290 nm dan puncak I pada daerah 320 nm – 330 nm.

Peran gugus hidroksil pada cincin A pada flavon dan flavonol menghasilkan menghasilkan pergeseran batokromik yang nyata pada pita II dan sedikit pada pita I. Metilasi dan glikosilasi juga berefek pada absorpsi pada flavon dan flavonol. Jika gugus 3, 5, dan 4’ – OH pada flavon dan flavonol termetilasi dan terglikosilasi terjadi pergeseran hipsokromik terutama pita I. Pergeseran yang terjadi terbesar 12 – 17 nm, bisa mencapai 22 – 25 nm pada flavon yang tidak mempunyai gugus 5 – OH.

Pita II merupakan serapan dari cincin A bagian benzoil, dan pita I merupakan serapan dari cincin B bagian sinamoil. Intesitas dari masing-masing serapan tergantung pada panjangnya sistem konyugasi serta adanya subtitusi terutama pada kedudukan atom C₃ dan C₅. Sebagai contoh  senyawa flavon yang mempunyai sistem sinamoil mengandung sistem konyugasi lebih panjang daripada sistem benzoil, intensitas puncak I lebih kecil dari intensitas puncak II. Flavon, flavonol yang tersubtitusi oksigen hanya pada cincin A, dalam metanol cenderung memberikan spektra yang nyata pada pita II dan lemah pada pita I, tetapi jika cincin B yang tersubtitusi oksigen, pita I akan kelihatan lebih nyata.

Penambahan pereaksi geser atau pereaksi diagnostik, adanya hidroksilasi, glikolasi, metilasi dan asetilasi dapat mengubah karakter resapan dari senyawa flavonoid. Dengan melihat perubahan-perubahan ini maka dapat digunakan untuk memperkirakan struktur flavonoid.

1. Efek hidroksilasi. Penambahan gugus hidroksil pada cincin A pada flavon atau flavonol menghasilkan pergeseran batokromik yang nyata pada pita resapan I atau pita resapan II pada spektra flavonoid. Apabila gugus hidroksil tidak ada pada flavon atau flavonol, panjang gelombang maksimal muncul pada panjang gelombang yang lebih pendek  dibanding jika ada gugus 5 – OH , sedang subtitusi gugus hidroksil pada posisi 3, 5 dan 4 mempunyai sedikit efek atau tidak sama sekali pada spektra UV. Pita absorpsi I isoflavon mempunyai intensitas yang lemah, sedangkan pita II intensitas kuat. Pita absirbsi II dari isoflavon biasanya antara 245 – 270 nm dan relatif tidak mempunyai efek pada cincin B dengan adanya hidroksilasi.

2. Efek natrium metoksida. Natrium metoksida merupakan basa kuat yang dapat mengiionisasi semua gugus dalam flavonoid. Degradasi atau pengurangan kekuatan spektra setelah waktu tertentu merupakan petunjuk yang baik akan adanya gugus yang peka terhadap basa. Spektra isoflavon yang mempunyai gugus hidroksi pada cincin A akan memperlihatkan pergeseran batokromik baik pada pita I maupun pita II. Puncak pada spektra UV senyawa 3’ – 4’ dihidroksi isoflavon akan mengalami penurunan intensitas beberapa menit setelah penambahan natrium metoksida. Adanya perbedaan kecepatan dekomposisi 4’ monohidroksi isoflavon dapat digunakan untuk menentukan bahwa dekomposisi yang berjalan cepat menunjukkan adanya 3’ – 4’ dihidroksi isoflavon. Penambahan natrium metoksida pada flavon dan flavonol dalam metanol umumnya menghasilkan pergeseran batokromik untuk semua pita serapan. Walaupnun demikian pergeseran batokromik yang besar pada serapa pita I sekitar 40 – 65 nm tanpa penurunan intensitas, menunjukkan adanya gugus 4’ – OH bebas. Dan flavonol yang tidak mempunyai gugus 4’ – OH bebas juga memberikan pergeseran pada pita serapan I, dengan penurunan intensitas. Dalam hal ini pergeseran batokromik disebabkan adanya gugus 3 – OH bebas. Jika suatu flavonol mempunyai 3 dan 4’ – OH bebas, maka spektra dengan natrium metoksida akan mengalami dekomposisi. Pengganti natrium metoksida yang baik ialah laruan NaOH 2M dalam air.

3. Efek natrium asetat. Natrium asetat merupakan basa lemah dan hanya akan mengionisasi gugus yang sifat keasamannya tinggi, khususnya untuk mendeteksi adanya gugus 7 – OH bebas. Natrium asetat hanya dapat mengionisasi isoflavon khusus pada gugus 7 – OH. Gugus 3’ atau 4’ – OH pada flavonol. Oleh sebab itu interpretasi terhadap pergeseran spektra isoflavon untuk penambahan natrium asetat menjadi sederhana. Adanya 7 – OH isoflavon menyebabkan pergeseran batokromik 6 – 20 nm pada pita II setelah penambahan natrium asetat. Adanya natrium asetat dan asam borat akan membentuk kompleks dengan gugus orto hidroksil paa cincin B menunjukkan pergeseran batokromik pada pita serapan I sebesar 12 – 30 nm. Gugus orto hidroksil pada cincin A juga dapat dideteksi dengan efek natrium asetat dan asam borat. Adanya pergesaran batokromik sebesar 5 – 10 nm pada pita II menunjukkan adanya gugus orto hidroksi pada posisi C₆ dan C₇ atau  C₇ dan C₈.

4. Efek aluminium klorida. Pereaksi ini dapat membentuk kompleks tahan asam antara gugus hidroksi dan keton yang bertetangga dan membentuk kompleks tidak tahan asam dengan gugus orto – hidroksi, perekasi ini dapat digunakan untuk mendetekasi kedua gugus tersebut. Adanya gugus 3’, 4’ – dihidroksil pada isoflavon atau flavanon dan dihidroflavonol tidak dapat dideteksi dengan AlCl₃ karena cincin B mempunyai sedikit atau tidak ada konyugasi dengan kromofor utama. Jika isoflavon, flavanon (dan mungkin dihidroflavonol) mengandung gugus-gugus  orto – hidroksil pada posisi 6, 7 atau 7, 8 maka spektra AlCl₃ menunjuikkan pergeseran batokromik (biasanya pada pita I maupun pita II) dengan membandingkan terhadap spektra AlCl₃ / HCl. Pita serapa II spektra UV dari semua 5 – OH isoflavon dapat dideteksi dengan penambahan AlCl₃ atau HCl, kecuali 2 – karboksil 5, 7 – dihidroksil isoflavon.  Adanya gugus tersebut  ditandai dengan pergeseran batokromik pada pita II 10 – 14 nm (relatif terhadap spektra metanol). Spektra isoflavon yang tidak mempunyai gugus 5 – OH bebas tidak berefek setelah penamabahan AlCl₃ / HCl. Pada flavon dan flavonol, adanya gugus orto – hidroksil pada cincin B dapat diketahui jika penambahan asam  terhadap spektra AlCl₃ menghasilkan pergeseran hipsokromik sebesar 30 – 40 nm pada pita I (atau pita Ia jika terdiri dari dua puncak). Dengan adanya pergeseran batokromik pada pita Ia (dalam AlCl₃ / HCl) dibandingkan dengan pita I (dalam metanol) sebesar 35 – 55 nm, menunjukkan adanya 5 – OH flavon atau flavonol 3 – OH tersubtitusi.

Penafsiran spektrum UV dengan penambahan NaOMe

(Karkham, 1988)

Jenis flavonoid	Pergeseran yang tampak         Pita I                    Pita II	Petunjuk penafsiran
Flavon Flavonol	Kekuatan menurun terus (artinya penguraian)	3,4’-OH,O –diOH pada cincin A; pada cincin B 3-OH yang berdampingan
	Mantap + 45 sampai 65 nm Kekuatan menurun	4’-OH
	Mantap + 45 sampai 65 nm Kekuatan menurun	3–OH. Tak ada 4’–OH bebas
	Pita baru (bandingkan dengan MeOH), 320 – 325 nm	7–OH
Isoflavon	Tak ada   pergeseran	Tak ada OH pada cincin A
Flavanon Dihidroflavonol	Kekuatan menurun dengan                                     berjalannya waktu	O–diOH pada cincin A (penurunan lambat: O –diOH pada cincin B isoflavon)
	Bergeser dari k.280 nm ke                          k.325 nm, kekuatan naik                          tetapi ke 330-340 nm	Falvanon dan dihidroflavonol dengan 5, 7–OH  7–OH, tanpa 5-OH bebas
Khakon Auron	+80 sampai 95 nm (kekuatan naik) + 60 sampai  70 nm (kekuatan naik) Pergeseran lebih kecil	4’–OH (auron) 6–OH tanpa oksigenasi pada 4’ (auron) 6–OH dengan oksigenasi pada 4’ (auron)
	+ 60 sampai 100 nm (kekuatan naik) (tanpa kenaikan kekuatan) + 40 sampai 50 nm	4 – OH (khalkon) 2–OH atau 4’–OH dan tapa 4–OH 4’–OH (2’–OH atau 4–OR juga ada)
Antosianidin Antosianin	Semuanya terurai kecuali 3-deoksiantosianidin	Nihil

Penafsiran spektrum UV dengan penambahan NaOAc

(Karkham, 1988)

Jenis flavonoid	Pergeseran yang tampak         Pita I                    Pita II	Petunjuk penafsiran
Flavon Flavonol Isoflavonol	+ 5 sampai 20 nm (berku-                           rang bila ada oksigenasi                           pada 6 atau 8)	7-OH
	Kekuatan berkurang dengan bertambahnya waktu	Gugus yang peka terhadap basa, mis. 6,7 atau 7,8 atau 3,4’-diOH
	Mantap + 45 sampai 65 nm Kekuatan menurun	3–OH. Tak ada 4’–OH bebas
	Pita baru (bandingkan dengan MeOH), 320 – 325 nm	7–OH
Flavanon Dihidroflavonol	+35 nm                           +60nm	7-OH (dengan 5-OH) 7-OH (dengan tanpa 5-OH)
	Kekuatan berkurang dengan bertanbahnya waktu	Gugus yang peka terhadap basa, mis.67 atau 7,8-diOH
Khakon Auron	Pergeseran batokromik atau bahu pada panjang gelombang yang lebih panjang	4’ dan / atau 4-OH (khalkon) 4’ dan / atau 6-OH (auron)

Penafsiran spektrum UV dengan  NaOAc / H₃ BO₃ (Karkham, 1988)

Jenis flavonoid	Pergeseran yang tampak         Pita I                    Pita II	Petunjuk penafsiran
Flavon Flavonol Auron Khalkon	+12 21mpai 36 nm (nisbi terhadap spektrum MeOH) Pergeseran lebih kecil	O-diOH pada cincin B O-diOH pada cincin A (6,7 atau 7,8)
Isoflavon Flavanon Dihidroflavonol	+10 sampai 15 nm (nisbi                          terhadap spektrum MeOH)	O-diOH pada cincin A (6,7 atau 7,8)

 Penafsiran spektrum UV dengan penambahan AlCl₃ dan AlCl₃ /HCl

(Markham, 1988)

Jenis flavonoid	Pergeseran yang tampak         Pita I                    Pita II	Petunjuk penafsiran
Flavon dan Flavonol (AlCl3  / HCl) (AlCl3)	+35 sampai 55 nm +17 sampai 20 nm Tak berubah	5-OH 5-OH denganm gugus oksigenasi pada 6 Mungkin 5-OH dengan gugus prenil pada 6
	+50 sampai 60 nm	Mungkin 3-OH (dengan atau tanpa 5-OH)
	Pergeseran  AlCl3 / HCl Tambah 30 sampai 40 nm	O-diOH pada cincin B
	Pergeseran  AlCl3 / HCl Tambah 20 sampai 25 nm	O-diOH pada cincin A (tambahan Pada pergeseran O-diOH pada cincin B)
Isoflavon, Flavanon, dan Dihidroflavonol (AlCl3  / HCl)	+10 sampai 14 nm                           + 20 sampai 26 nm	5-OH (isoflavon) 5-OH (flavon, dihidroflavonol
(AlCl3)	Pergeseran AlCl3 / HCl,                           tambah 11 sampai 30 nm	O-diOH pada cincin A (6,7 dan 7,8)
	Pergeseran AlCl3 / HCl,                           tambah 30 sampai 38 nm                            (peka terhadap NaOAc)	Dihidroflavonol tanpa 5-OH (tambahan pada sembarang pergeseran O-diOH)
Auron Khalkon (AlCl3 / HCl)	+48 sampai 64 nm                           + 40 nm	2’-OH (khalkon) 2’-OH (khalkon) dengan oksigenasi pada 3’
(AlCl3)	+60 sampai 70 nm Pergeseran AlCl3 / HCl Tambah 40 sampai 70 nm	4-OH (auron) O-diOH pada cincin B
	Penambahan lebih kecil	Mungkin O-diOH pada cincin A
Antosianidin Antosianin (AlCl3)	+25 sampai 35 nm (pada pH 2-4)	O-diOH
	Pergeseran lebih besar	Banyak O-diOH atau O-diOH (3-deoksi antosianidin)