INDRI KUSUMA DEWI, S.Farm., M.Sc., Apt

email :indri.kusumadewi@yahoo.comindri.kusumadewi@gmail.com

WEB:www.indrikusumadewi.com

HP : 081806772644

Pendidikan:- S1 Farmasi UGM ‘03- Apoteker UGM ‘08

- S2 Farmasi UGM ’08

EKSTRAKSI BAHAN ALAM

Mahasiswa wajib hadir 85% pertemuan

Jumlah pertemuan dalam 1 semester 14 x

Dosen dan mahasiswa maksimal terlambat : 15 menit

Selama perkuliahan alat komunikasi di silent

KONTRAK BELAJAR

PENILAIAN :

Quis/tugas 10%

Praktikum &klinik 40%

Ujian Mid semester 20%

Ujian akhir semester 30%

PENGANTAR

Mata kuliah ini membahas

tentang konsep ekstraksi bahan alam dari mulaipenyiapan bahan baku (simplisia), pemilihan cairanpenyari, tahapan proses ekstraksi, metode-metodeyang digunakan dalam mengekstraksi bahan alamserta identifikasi sederhana zat aktif tanaman obatdengan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT).

LEARNING OBJECTIVE :

Setelah mengikuti mata kuliah ini mahasiswa diharapkanmampu :

Memahami konsep dasar ekstraksi

Memahami penyiapan bahan baku

Memahami pemilihan cairan penyari

Memahami efektivitas ekstraksi

Memahami tahapan proses ekstraksi

Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi ekstraksi

Memilih metode ekstraksi (penyarian) antara lain: infundasi, dekoktasi, maserasi, remaserasi, perkolasi, reperkolasi, soxhletasi, refluks, digesti, destilasi minyak atsiridan enfleurage.

Memahami pemisahan ampas dari sari

Memahami penguapan / pemekatan sari danpengeringan ekstrak

Memahami purifikasi ekstrak dan carapenyimpanan ekstrak yang benar dan aman

Metode uji ekstrak

Mengetahui sediaan-sediaan galenika

Mengetahui golongan zat aktif tanaman obat yaitu : karbohidrat, asam organik, senyawa aromatik, lipid, senyawa atsiri, terpenoid, steroid, flavonoid, asamamino, peptida dan protein, asam nukleat, alkaloid, porfirin, senyawa nitrogen dan belerang.

Mengidentifikasi sederhana zat aktif tanaman obatdengan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

DAFTAR PUSTAKA

Dep.Kes. RI, 1986, Sediaan Galenik, Jakarta.

Harborne, J.D., , 2006, Metode Fitokimia (Penuntun Cara Modern Menganalis Tumbuhan) Ed.II, Bandung.

Dirjen POM, Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat,Ed.I, , DEPKES RI, Jakarta, 2000.

DepKes RI, Materia Medika Indonesia Jilid II, Jakarta.

Depkes RI,1987, Analisis Obat Tradisional Jilid I, Dirjen POM, Jakarta.

Ruang lingkup Fitokimia,senyawa kimia dalam

tumbuhan

Tumbuhan adalah organisme hidup

Metabolit primer dan sekunder

Perkembangan Obat Alam

Tradisional bahan tanaman segar lgsung

digunakan

Kebutuhan stok bahan kering digodog/diseduh

Kepraktisan & efektifitas ekstrak pengembangan

formulasi

Ketajaman aktifitas isolat formulasi sintesis

Pengembangan lanjut

purified extract fitofarmasetika skala industri

fraction fitokimia skala laboratorium

Fitokimia “phyto” (tanaman)

aspek kimia suatu tanaman

senyawa kimia tanaman yg penting sebagai obat

Metabolisme & Keragaman Metabolit

Tumbuhan MH mempertahankan hidup

METABOLISME

Metabolisme suatu proses biokimiawi yg terjadidalam sel makhluk hdp dlm rangka mempertahankanhidupnya

misal : suatu jenis tumbuhan yg sama tp t4 tumbuhnyadgn kondisi yg berbeda-beda

Rx metabolisme dpt dilakukan dgn berbagai jalurreaksi

Dalam lingkup metabolisme, dapat dikategorikanmenjadi :

Anabolisme suatu proses yg bertujuan untukmensintesis molekul-molekul kompleks dari molekul-molekul sederhana

Katabolisme suatu proses kebalikan darianabolisme, yaitu membongkar molekul-molekulkompleks menjadi molekul-molekul sederhana

Amfibolisme proses-proses yg termasukkategori anabolisme dan katabolisme (bongkar-muat)

Produk-produk hasil metabolisme berupa METABOLIT, menurut urutan terjadinya dibedakan menjadi :

metabolit primer hasil dari metabolisme primer : respirasi, fotosintesis, konversi energi, danmetabolisme lain yang vital untuk kelangsunganhidup organisme

Metabolit sekunder hasil metabolisme dari metabolitprimer yang membentuk derivat yang tidak diketahuigunanya bagi organisme tersebut atau tidak bergunabagi kelangsungan hidup organismenya

Metabolit primer Metabolit sekunder

dibuat oleh organismemelalui metabolisme primer

bermanfaat untuktanaman/organisme utkpertahanan diri

penting untukpertumbuhan danperkembangbiakan makhlukhidup

tdk secara lgsungdigunakan utk pertumbuhanatau perkembangbiakan

cth : polisakarida (selulosa, amilum), lemak, protein danasam nukleat

cth : terpenoid, alkaloid, flavonoid, minyak atsiri , glikosida, tanin dll

Mengapa metabolit sekunder diproduksi? Produk buangan

melimpahnya MS di tumbuhan ,tdk esensial bgi kehidupanorganisme & tdk adanya organ ekskresi di tumbuhan

Fungsi internal tumbuhan

bbrp MS mrpkn zat antara MP, sbg cadangan energi & prekursor metabolisme penting, sbg bntuk mekanisme transpor

Kelebihan metabolisme primer

dalam keadaan berlimpahnya substrat bagi metabolisme dpttjd produksi MP yg berlebihan, shg pembentukan MS mjdpencegah kelebihan produksi

Peningkatan fitness

MS meningkatkan kemampuan tumbuhan utk bertahanhidup

Fungsi metabolit bagi tumbuhan:1. Sumber energi metabolisme & transfer energi Pembentukan gula mrpkn cadangan energi dlm

organisme,selain itu jg berupa ATP

2. Bahan dasar (building blocks) sel dan pendukungstruktur Gula (selulosa, hemiselulosa) Lipid (fosfolipid) Fenilpropan(lignin) Protein (membran mikrotubulus&mikrofilamen)

3. Sumber informasi genetik DNA & RNA

4. Katalis reaksi metabolisme Enzim : hidrolase, transferase, sintetase dll

5. Penolak predator dan patogen

penolak struktural :lignifikasi

Penolak kimiawi : zat pahit, racun, anti mikroba

6. Aksi alleopati

mrpkn fenomena pelepasan senyawa kimia olehtumbuhan (disebut allelomon) yg dapat melukaitumbuahan lain shg tidak tumbuh di daerahnya, sebagaimekanisme kompetisi makanan

allelomon meliputi : senyawa minyak atsiri, fenolik, alkaloid, steroid dan kumarin

7. Penarik simbiont

tidak semua tumbuhan memperoleh makanandengan baik. Bakteri dan fungi memiliki kemampuanlebih untuk mengambil makanan sehingga adasimbiosis mutualisme antara tumbuhan dan MO

contoh: bakteri fiksasi nitrogen jenis Brachyrhizobium

Keragaman metabolit Salah satu persyaratan suatu obat bahan alam agar dpt

dipertanggungjawabkan reprodusibilitas khasiat sangat perlu untukditegakkan.

keragaman metabolit dlm suatu tnmn sbg MH tdk dpt dihindarkanlagi

Pendekatan metabolit : a. Atas dasar struktur kimia metabolit

b. Atas dasar jalur pembentukan metabolit

c. Atas dasar respons sensorik

METABOLIT

Struktur kimia :1. Senyawa fenolik2. Terpenoid3. Asam-asam

organik,lipid & turunannya

4. Senyawa nitrogen5. Sakarida6. Makromolekul

Jalur biosintesis:1. Metabolit yg

dibentuk via asamasetat, propionat

2. Metabolit ygdibentuk via asamsikimat-asamkorismat

3. Metabolit ygdibentuk via asamamino

Sensorik :1. Zat pahit2. Zat manis3. Zat pedas

Hubungan Antara Metabolisme Primer Dan Sekunder

SIMPLISIA (keragaman metabolit)Dalam upaya dpt diwujudkannya konsistensi khasiat obat

bahan alam (tumbuhan) pengurangan kadar air tumbuhan stlh dilakukan pemanenan:• Daun atau herba : sebelum/selama berbunga

• Bunga : selama bunga mekar

• Kulit batang : setelah perkembangan kambial maksium

• Risoma : setelah daun-daun mengering

Kadar air 5-10%, coz pada kadar air tsb reaksi enzimatikterhenti scr reversibel

Mikroba tumbuh pd kadar air 15-20%

Jamur tumbuh pd kadar air sktr 45%

Penyiapan Bahan BakuBerpengaruh pd kualitas

Dimulai dari simplisia

Sampel serbuk ekstraksi

Faktor lain yg berpengaruh dgn penyiapan bahanukuran bahan

terkait dgn “teori tebal lapisan batas”

(jarak yg ditempuh oleh cairan penyari utk mencapai zataktif di dalam bahan)

Semakin kasar serbuk bahan

Semakin tebal lapisan batas

Semakin pnjg jarak yg harus ditempuh cairan penyariutk mencapai zat aktif

Semakin kurang efektif proses ekstraksi

Jika serbuk terlalu halus,so :

dinding sel pecah

- zat tidak larut akan ikut keluar

- zat mudah menguap akan hilang (minyak atsiri)

Serbuk bahan terkena cairan akan memadat

- ruang antar sel sangat kecil

- cairan sulit mengalir

Partikel halus tidak tersaring

- sari menjadi kotor

Jika ada pemanasan & presentase air tinggi aknmenjendal (rimpang & biji amilum)

Solusi jika problem tsb tjd :

Dinding sel pecah zat tidak larut ikut keluarENAPKAN, SARING KEMBALI

Cairan sulit mengalir krn serbuk telah memadatGUNAKAN METODE MASERASI

Partikel halus tidak tersaring ikut dlm filtrat sari menjadi kotor ENAPKAN, SARING KEMBALI

Terjadi penjendalan akibat pemanasan atau air BONGKAR, BUANG

atau : dgn menambahkan alkohol pd bahan ( amilum / rimpang) yg telah menjendal (cz amilum tdk larut dlmalkohol)

Pada pembasahan ini akan terjadi :

- Serbuk akan mengembang

- Sel akan mudah ditembus

- Semakin besar prosentase –OH semakin efektifpembasahan

Urutan efektifitas : air > gliserol > etanol > eter

Efektifitas Ekstraksi

1. Tebal lapisan batas

2. Perbedaan & keseimbangan konsentrasi

3. Kesesuaian polaritas antara kandungan aktifbahan & cairan penyari

Kesesuaian polaritas cairan penyari & kandungan kimia bahan

Jenis cairan penyari Golongan kandungan kimia

Heksana, sikloheksana, PE, benzena & toluena

LipidaResinKlorofil & xantofilKarotenoidMinyak atsiriKumarin aglikonAntrakinon aglikonFlavonoid aglikonpolialkil/polimetoksi

Kloroform, diklorometana, dikloroetana

Semua yg di atasKurkumin & turunannyaAlkaloid basa

Dietil eter Semua yg di atasFlavonoid aglikon polihidroksi

Etil asetat, aseton Semua yg di atasMonoglikosida

Jenis cairan penyari Golongan kandungan kimia

Metanol, etanol,isopropanol

Semua yg di atasTanin

Butanol, Amilalkohol Semua yg di atasDiglikosidaSaponin

Air (panas) Semua yg di atasPoliglikosidaGaram alkaloidAsam amino & proteinMono & disakaridaPolisakarida menjendal

Persyaratan Cairan Penyari untuk Industri Obat Alami

Persyaratan Cairan Penyari Contoh cairan penyari yg tidakmemenuhi persyaratan

Tidak karsinogenik Benzena, karbon tetraklorida

Tidak iritatif Kloroform, diklorometana

Tidak korosif Asam

Inert secara kimiawi Etil asetat (terurai mjd etanol & asamasetat)

Inert secara fisis Kloroform (bila dipanaskan bisaterurai membentuk fosgen yg toksik)

Persyaratan Cairan Penyari Contoh cairan penyari yg tidakmemenuhi persyaratan

Tidak terlalu mudah menguap Dietil eter

Tidak terlalu mudah terbakar Dietil eter

Mudah diregenerasi/didaurulang

Etanol 30% (kandungan air terlalutinggi)Etil asetat

Selektif untuk program ekstrakterpurifikasi

Etanol

Tidak kental/viskus (titik didihtinggi)

Gliserol, butanol

Tahapan Proses Ekstraksi1. Penetrasi cairan penyari

- jarak lapis batas- keras lunaknya sel- presentase gugus hidroksi

2. Mengembangnya sel- ruang intra & antar sel terisi cairan penyari

3. Pelarutan kandungan kimia- kesesuaian polaritas & zat ballast- tingkat kejenuhan cairan oleh kandungan kimia

4. Difusi kandungan kimia keluar sel-perbedaan konsentrasi-aliran cairan penyari

Ekstraksi??? Proses penarikan kandungan kimia dari suatu

tumbuhan obat (simplisia) yang larut dalam pelarutsehingga terpisah dari bahan yang tak dapat larut

Ekstrak Sediaan kental yang diperoleh dgn mengekstraksi

senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisiahewani menggunakan pelarut yang sesuai,kmdnsemua / hmpir smua pelarut diuapkan & massa / serbuk yg tersisa dperlakukan sdemikian hinggamemenuhi baku yg telah ditetapkan (FI IV)

Faktor yg berpengaruh pd mutuekstrak

1. Faktor Biologi

dipengaruhi bhn asal yaitu tumb obatny & khususdr segi biologi

a. identitas jenis (species)

b. lokasi tumbuhan asal

c. periode pemanenan hasil tumbuhan

d. penyimpanan bahan tumbuhan

e. umur tumbuhan & bagian yg digunakan

2. Faktor Kimia

dr kandungan kimianya

a. faktor internal

- jenis senyawa aktif dlm bahan

- komposisi kualitatif senyawa aktif

- komposisi kuantitatif senyawa aktif

- kadar total rata2 senyawa aktif

b. faktor eksternal

- metode ekstaksi

- perbandingan ukuran alat ekstraksi

- ukuran, kekerasan & kekeringan bahan

- pelarut yg digunakan dlm ekstraksi

- kandungan logam berat

- kandungan pestisida

Penyarian dipengaruhi oleh :

- Derajat kehalusan serbuk

- Perbedaan konsentrasi

Mkn besar konsentrasimkn besar daya dorongmakin cepat penyarian

Bangunlah ketika yg lain sedang tertidur

Berjalanlah ketika yg lain sudah bangun

Berlarilah ketika yg lain sedang berjalan

Dan terbanglah ketika yg lain sedang berlari

Dan ketika yang lain terbang kita telah sukses

MANJADDA WAJADA

TERIMA KASIH