KO-26 0096: Bambang Srijanto dkk.

PEMURNIAN EKSTRAK ETANOL SAMBILOTO (ANDROGRAPHISPANICULATA NESS.) DENGAN TEKNIK EKSTRAKSI CAIR-CAIR

Bambang Srijanto∗, Olivia Bunga P., Lely Khojayanti, Eriawan Rismana, dan Sriningsih

Pusat Teknologi Farmasi dan Medika-BPPTGd. BPPT II lantai 15, Jl MH Thamrin No 8 Jakarta 10340

Telp/ faks: 012-3169505

∗e-Mail: bambang.srijanto@.bppt.go.id

Disajikan 29-30 Nop 2012

ABSTRAK

Sambiloto merupakan salah satu jenis tanaman yang banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan jamu dan obat.Khasiat sambiloto dalam menyembuhkan berbagai penyakit terutama disebabkan oleh adanya senyawa aktif andrografolid danturunannya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi optimal proses ekstraksi cair-cair ekstrak etanolsambiloto terpurifikasi dengan kadar andrografolid yang paling optimal. Optimalisasi ekstraksi cair-cair dilakukan denganmenggunakan response surface methodology, Central Composite Design dipilih sebagai rancangan penelitian dengan dua faktordan tiga tingkat (levels). Variabel bebas yang digunakan adalah waktu dan nisbah pelarut-bahan baku v/v sedangkan variabeltidak bebas adalah kadar andrografolid. Dalam penelitian ini, ekstrak etanol sambiloto dipurifikasi dengan teknik ekstraksicair-cair menggunakan pelarut etil asetat. Kondisi optimal purifikasi terhadap ekstrak etanol sambiloto dengan teknik ekstraksicair-cair adalah waktu 5-13 menit dan nisbah ekstrak etanol sambiloto-pelarut etil asetat 1:1,25 s/d 1:1,9 v/v.

Kata Kunci: Optimasi ekstraksi cair-cair, ekstrak sambiloto, kadar andrografolid

I. PENDAHULUANSambiloto (Andrographis paniculata Ness.) meru-

pakan tanaman perdu yang tumbuh tegak dengantinggi antara 0,5-1 meter. Bagian yang digunakanadalah daun dan batang Tanaman ini tumbuh secaraluas di Asia Selatan dan Tenggara seperti India, Pak-istan, Sri Lanka, Indonesia, Malaysia dan Thailand.Di Cina dan Thailand, sambiloto dibudidayakan se-cara besar-besaran (Sandberg, F. 1994). Senyawa aktifutama dari sambiloto adalah andrografolid. Senyawaini termasuk senyawa diterpen lakton dan larut dalampelarut organik. Andrografolid terkandung palingbanyak di daun (kurang lebih 2,39 %) dan paling sedikitpada biji (Sharma dkk.,1992). Senyawa lain yang ter-dapat di dalam sambiloto adalah deoksiandrografolid-19-β-D-glukosida dan neo-andrografolid yang keselu-ruhannya diisolasi dari daun (Chem dan Liang,1982), 14-deoksi-11,12- didehydroandrografolid (andro-grafolid - D), homoandrografolid, andrografan, andro-grafon, andrografosterin, dan stigmasterol (Siripongdkk., 1992).

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menge-tahui khasiat dari sambiloto dan dapat disimpulkanbahwa sambiloto berkhasiat sebagai imunostimulan

(Puri dkk.,1993), pengobatan leukimia (T. Matsudadkk., 1994), pengobatan dan pencegahan pilek (Cac-eres dkk., 1997), antidiabetes (Reyes dkk., 2006). Dalampenelitian terhadap tikus berpenyakit diabetes yangdiinduksi dengan streptozotosin, dapat dibuktikanbahwa senyawa andrografolid berperan dalam pengob-atan peningkatan penggunaan glukosa darah sehinggamenurunkan kadar glukosa dalam darah pada tikus (Yudkk., 2003).

Andrografolid adalah senyawa utama yang diek-strak dari daun sambiloto. Penelitian terhadap khasiatandrografolid terhadap aktivitas hepatoprotektor dila-kukan oleh Handa dan Sharma (1990) dengan meng-gunakan hewan coba yang diinduksi parasetamol dangalaktosamin. Hasilnya menunjukkan bahwa andro-grafolid mampu menetralkan racun yang terdapat didalam hati tikus. Penelitian ini diperkuat oleh SarawatB. dkk. (1995) dan Visen dkk. (1993) yang menya-takan andrografolid mampu memproteksi hati tikusyang berturut-turut diinduksi dengan galaktosamindan parasetamol.

Ekstrak cair yang diperoleh dari proses ekstraksisimplisia tanaman obat dengan menggunakan pelarutorganik atau air, seringkali mengandung senyawa

Prosiding InSINas 2012

0096: Bambang Srijanto dkk. KO-27

yang tidak diinginkan seperti zat warna (pigment),tanin, karbohidrat, lilin, resin dan sejenisnya. Ke-beradaan tanin akan menyebabkan kekeruhan selamapenyimpanan atau proses berikutnya, sedangkan zatwarna, karbohidrat, lilin, resin dan sejenisnya ditin-jau dari sudut pandang aktifitas sangat jarang diper-lukan bahkan seringkali menjadikan ketidakstabilansifat fisika ekstrak ketika akan diformulasikan. Ke-beradaan senyawa atau zat tersebut lebih banyakmerugikan pada kestabilan dan mengurangi kadarsenyawa aktif di dalam ekstrak sehingga harus dihi-langkan. Purifikasi ekstrak diharapkan akan mening-katkan khasiat ekstrak disamping memperkecil jumlahdosis pemberian kepada pengguna. Berbagai teknikpurifikasi ekstrak dapat dilakukan di antaranya adalahteknik ekstraksi cair-cair.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendap-atkan kondisi optimal proses purifikasi ekstrak etanolsambiloto melalui teknik ekstraksi cair-cair ekstraketanol sambiloto sehingga diperoleh ekstrak etanol ter-purifikasi dengan kadar andrografolid yang palingoptimal. Meskipun proses ekstraksi tanaman obatsudah banyak dilakukan di kalangan industri obatalami atau farmasi, namun kegiatan optimalisasi pro-ses belum banyak disentuh. Dengan demikian diharap-kan hasil dari penelitian ini dapat dijadikan sebagai ba-han masukan dalam pemrosesan komoditas sambilotodi kalangan industri obat alami.

II. METODOLOGIBahan

Sambiloto (Andrographis paniculata Ness.) yang di-gunakan pada penelitian ini berasal dari Balitro, Bogor.Metanol p.a. (Merck), andrografolid standar (Sigma-Aldrich), etanol 95 % food grade (P.T. Brataco), etil ase-tat food grade (P.T. Brataco) dan air bebas mineral.

GAMBAR 1: Pengaruh waktu dan nisbah bahan baku-pelarut ter-hadap kadar andrografolid pada ekstrak etanol sambiloto terpuri-fikasi

Preparasi BahanPerlakuan pendahuluan terhadap bahan baku

meliputi pengeringan dalam oven pada suhu 50 ◦Csampai kadar air kurang dari 10 % dan digiling denganmenggunakan alat grinder. Setelah itu sampel diayakmenggunakan pengayak berukuran 20, 40, 70, dan 100mesh. Persentasi ukuran butiran bahan baku yangdigunakan adalah -20+40 mesh sebanyak 64, 54 %,-40+70 mesh sebanyak 21,28 %, -70+100 mesh sebanyak8,51 % serta yang lolos mesh 100 adalah 5,67 %.

Bahan simplisia yang telah diayak diambil 4,0 kgdan dimaserasi dengan menggunakan etanol 96 % foodgrade pada perbandingan bahan baku - pelarut 1:6 b/vselama 18 jam. Setelah itu dilakukan penyaringan danekstrak etanol sambiloto disimpan pada suhu -20 ◦C.

Prosedur ekstraksi cair-cairEtil asetat dengan volume tertentu dimasukkan ke

dalam labu erlenmeyer berukuran 2000 ml dan di-panaskan sampai suhu 35 ◦C. Kemudian sebanyak500 ml ekstrak etanol sambiloto diambil dan dima-sukkan ke dalamnya untuk dipurifikasi dengan kon-disi operasional waktu dan nisbah pelarut tertentu. Ek-straksi cair-cair dilakukan sebanyak tiga kali ulangandengan pengadukan pada putaran 100 rpm dengan 2variabel, yaitu: waktu ( 10 menit, 15 menit dan 20menit) dan perbandingan ekstrak etanol sambiloto -etil asetat, v/v (1:1, 1:2 dan 1:3). Pada setiap prosesekstraksi cair-cair, penambahan air bebas mineral se-banyak 100 ml dilakukan agar proses pemisahan duafase dapat terlihat jelas. Setelah ekstraksi cair-cair sele-sai, ekstrak etanol sambiloto dipisahkan dengan meng-gunakan corong pisah. Fase etil asetat dipekatkan de-ngan rotavapour (Heidolph laborota 4000) untuk men-dapatkan ekstrak etanol sambiloto terpurifikasi. Pen-guapan dilakukan pada suhu 40 ◦C dan penggunaanair pendingin pada suhu 5 ◦C. Proses penguapan dihen-tikan ketika sudah tidak ada distilat yang menetes.

Analisis kadar andrografolid: Ekstrak etanol sam-biloto terpurifikasi yang dihasilkan dari proses ek-straksi cair-cair diambil cuplikannya sebanyak 1 mg,kemudian dilarutkan menggunakan 1 ml metanol p.a.,setelah terlarut diambil 50µl dan dimasukkan kedalamtabung sentrifus lalu dikeringkan pada suhu kamarselama 24 jam. Setelah kering kemudian ditimbangdan dilarutkan kembali dalam 1 ml metanol p.a. un-tuk diambil 50µl dan dimasukkan kedalam vial dankemudian diencerkan sampai volume 1 ml. Anali-sis dilakukan dengan menggunakan HPLC (Knauer)yang dilengkapi dengan photodiode array detector,autosampler. Sebanyak 20µl bahan disuntikkan kedalam kolom Hypersill C-18 (4,5×250 mm),dengan fasegerak:metanol:air (60:40), flow rate: 1 ml/menit danpanjang gelombang: 225 nm serta detektor: UV modelK-2501. Kadar andrografolid yang terhitung kemudian

Prosiding InSINas 2012

KO-28 0096: Bambang Srijanto dkk.

dikonversikan ke dalam bobot bahan yang digunakan.Rancangan percobaan: Optimalisasi ekstraksi cair-

cair dilakukan dengan menggunakan response surfacemethodology (Montgomery, 2001), Central CompositeDesign dipilih sebagai rancangan penelitian dengandua faktor dan tiga tingkat (levels). Variabel bebasyang digunakan adalah waktu dan perbandingan ba-han baku-pelarut v/v, sedangkan variabel tidak bebasadalah kadar andrografolid pada ekstrak etanol sem-biloto terpurifikasi. Data dianalisis secara statistik de-ngan menggunakan perangkat lunak MINITAB release13.30 (MINITAB Inc). Hasil pengolahan dengan re-sponse surface methodology selanjutnya diujikan ter-hadap uji statistik Anova, koefisien kuadratik dan Dun-can untuk mengetahui perbedaannya.

III. HASIL DAN PEMBAHASANAnalisis proksimat herba sambiloto dilakukan un-

tuk mengetahui komposisi kimia yang dikandungnya.Analisis proksimat bahan baku herba sambiloto me-nunjukkan kadar air 4,57 %, kadar abu, 1,66 % dankadar androgarfolid 2,72 %. Hasil ini tidak berbedajauh dengan beberapa hasil penelitian yang telah dila-kukan oleh peneliti lain. Raina dkk., 2007, melaporkanhasil penelitiannya tentang kandungan senyawa andro-grafolid dalam daun kering herba sambiloto yang ber-kisar 1,14 % hingga 2,50 %. Sementara itu Pandey dkk.,2010, melaporkan variasi kadar andrografolid dari ber-bagai sumber di India Tengah dalam kisaran 1,04 %hingga 2,24 %. Perbedaan kandungan andrografolidyang diperoleh dapat disebabkan oleh beberapa faktor,antara lain umur rimpang, tempat tumbuh, dan metodeanalisis yang digunakan.

Ekstraksi senyawa yang terkandung di daun sam-biloto dengan menggunakan etanol akan melarutkanklorofil, senyawa andrografolid dan turunannya sertasenyawa lainnya. Pemurnian ekstrak etanol sambilotodengan menggunakan teknik ekstraksi cair-cair de-ngan pelarut etil asetat akan menghasilkan dua lapisancairan, yakni fasa etanol dan fasa etil asetat. Klorofillebih mudah terlarut di etanol sehingga fasa etanol se-bagian besar mengandung klorofil dan akan berada diatas karena densitasnya lebih kecil. Sementara itu fasaetil asetat akan mengandung banyak senyawa senyawaaktif andrografolid dan turunannya.

Basarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa se-makin besar nisbah pelarut-bahan baku maka kadar an-drografolid di dalam ekstrak etanol sambiloto terpuri-fikasi akan semakin meningkat dan akan menurun se-iring dengan pertambahan jumlah pelarut seperti terli-hat pada GAMBAR 1.

Bertambahnya volume pelarut etil asetat ternyatajustru menurunkan kadar andrografolid di ekstraketanol sambiloto terpurifikasi. Hal ini dimungkinkankarena semakin besar volume pelarut etil asetat akan

menyebabkan bertambahnya kelarutan senyawa ak-tif lainnya sehingga menurunkan kadar andrografolid.Jika diinginkan kadar andrografolid yang tinggi didalam ekstrak etanol sambiloto terpurifikasi maka se-baiknya jumlah pelarut etil asetat tidak terlalu besar.

Sementara itu waktu ekstraksi juga memberikan pe-ngaruh pada kadar andrografolid di dalam ekstraketanol sambiloto terpurifikasi. Semakin lama waktuekstraksi maka semakin besar kadar andrografolid didalam ekstrak etanol sambiloto terpurifikasi sampaipada batas tertentu, kemudian mengalami penurunan.Perbedaan polaritas senyawa-senyawa yang terkan-dung di sambiloto menyebabkan perbedaan kelaru-tannya di dalam fasa etil asetat. Pada kajian ini,diduga senyawa andrografolid mempunyai kelarutanyang lebih besar jika dibandingkan dengan kelarutansenyawa lainnya, namun dengan bertambahnya waktu,jumlah senyawa lain yang terlarut semakin bertambahsehingga memperkecil kadar senyawa andrografolid difasa etil asetat. Hal ini dapat dibuktikan dengan adanyaperbedaan senyawa yang terdapat pada masing-masingekstrak etanol sambiloto terpurifikasi dari hasil pemur-nian dengan kondisi operasional yang berbeda sepertiterlihat di GAMBAR 2.

Dari hasil kajian tersebut terlihat bahwa kondisi op-timal untuk memurnikan ekstrak etanol sambiloto da-pat dilakukan dengan teknik ekstraksi cair-cair padakondisi operasional waktu dan nisbah ekstrak etanolsambiloto-pelarut etil asetat berturut-turut 5-13 menitdan 1:1,25 sampai dengan 1:1,9 v/v.

Sementara itu TABEL 1 menunjukkan koefisien regresidan analisis varian (ANOVA) dari pendekatan modelpersamaan kuadratik dengan kadar andrografolid se-

GAMBAR 2: Perbedaan kromatogram senyawa yang terkandungdalam ekstrak sambiloto terpurifikasi

Prosiding InSINas 2012

0096: Bambang Srijanto dkk. KO-29

TABEL 1: Koefisien regresi dan analisis varian untuk model per-samaan kuadratik yang digunakan

Variabela KoefisienKonstanta -0.035

X1 -0.0298X2 0.0308X1

2 0.007∗)

X22 -0.008

X1×X2 0.003Model ∗∗)

R2 0.976Keterangan:aModel polinomialY = β0 + Σ3

i−1βiXi + Σ3i=1βiiX

2i + Σ3

i=1βijXiXj

X1: waktu ekstraksiX2: nisbah bahan baku-pelarut∗) berbeda nyata pada p<0.01∗∗) berbeda nyata pada p<0.05

bagai variabel tak bebas. Terlihat bahwa nisbah ekstraketanol sambiloto-pelarut etil asetat sangat berpengaruhterhadap proses optimalisasi pemurnian ekstrak etanolsambiloto dan model yang digunakan sangat sesuaidengan data hasil penelitian. Waktu kontak kurangberpengaruh terhadap hasil pemurnian ekstrak etanolsambiloto.

IV. KESIMPULANNisbah bahan baku-pelarut pada pemurnian ekstrak

etanol sambiloto dengan menggunakan teknik ekstraksicair-cair sangat berpengaruh terhadap jumlah andro-grafolid yang terekstraksi di dalam fasa etil asetat,waktu ekstraksi tidak memberikan pengaruh yang ny-ata. Kadar optimal androgarfolid yang terekstraksidicapai pada kisaran nisbah bahan baku-pelarut danwaktu ekstraksi masing-masing 1,25-1,9 v/v dan 5-13menit.

Ucapan terima kasih disampaikan kepada Kemente-rian Riset dan Teknologi yang telah memberika danapenelitian melalui Program Insentif SINas.

DAFTAR PUSTAKA[1] D.D. Caceres, J.L. Hancke, R.A. Burgos, and G.K.

Wikman, 1997, Prevention of common colds withAndrographis paniculata Ness. dried extract: A pi-lot double-blind trial, Phytomedicine. 4(2): 101-4

[2] S.S. Handa and A. Sharma, 1990: Hepatoprotectiveactivity of andrographolide from Andrographispaniculata against carbontetrachloride. Indian J.Med. Res., 1990, 92, 276-83.

[3] T. Matsuda, M. Kuroyanagi, S. Sugiyama, K.Umehara, A. Ueno, and K. Nishi. 1994, Celldifferentiation-inducing diterpenes from Andro-graphis paniculata Ness., Chem. Pharm. Bull.

(Tokyo) 42(6):1216-25.[4] D.C. Montgomery, 2001, Design and Analysis of

Experiments, 5th ed., John Wiley & Sons, NewYork.

[5] A.K. Pandey and A.K. Mandal, 2010, Varia-tion in Morphological Characteristic and Andro-grapholide Content in Andrographis paniculata(Burm.f.) Ness of Central India, Iranica Journal ofEnergy & Enviroment, 1 (2): 165-169.

[6] A.Puri, R. Saxena, R.P. Saxena, and K.C. Sax-ena, 1993, Immunostimulant agents from An-drographis paniculata Ness., J. Natural Products56(7):995-99

[7] A.P. Raina, A. Kumar and S.K. Pareek, 2007,HPTLC analysis of hepatoprotective diterpenoidandrographolide from Andrographis paniculataNees (Kalmegh). Indian J. Pharm. Sci., 69(3): 473-475.

[8] B.A.S. Reyes et al., 2006, Anti-diabetic potentialsof Momordica charantia and Andrographis pan-iculata Ness. and their effects on estrous cyclic-ity of alloxan-induced diabetic rats, Journal ofEthnopharmacology, Vol.105, Issues 1-2, pp.196-200

[9] Sandberg, F. 1994. Andrographidis herbaChuanxinlian: A review. Gothenburg, Swe-den: Swedish Herbal Institute. Available from theAmerican Botanical Council (USA).

[10] B. Saraswat et al., 1995, Effect of andrographolideagainst galactosamine-induced hepatotoxicity. Fi-toterapia, 66:415.

[11] A. Sharma, L. Krishan, and S.S. Handa, 1992, Stan-dardization of the Indian crude drug Kalmegh byhigh pressure liquid chromatographic determina-tion of andrographolide, Phytochemical analysis(3):129-31

[12] P. Siripong, B. Kongkathip, K. Preechanukool,P. Picha, K. Tunsuwan, and W.C. Taylor. 1992.Cytotoxic diterpenoid constituents from Andro-graphis paniculata Ness. leaves, J. Sci. Soc. Thai-land, 18(4):187-194

[13] Yu B.C., Hung C.R., Chen W.C., Cheng J.T., 2003,Antihyperglycemic effect of andrographolide instreptozotocin-induced diabetic rats, Planta Med.,69(12), pp.1075-1079.

[14] Visen P.K.S. et al., 1993, Andrographolide protectsrat hepatocytes against paracetamolinduced dam-age. Journal of Ethnopharmacology, 40:131-136.

Prosiding InSINas 2012