Screening BioaktifScreening Bioaktif

Jurusan Biologi - Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang

*Ainun Nikmati Laily, M. Si

Strategi pencarian senyawa bioaktif baru dari bahan alami

Metode Ekstraksi

2

ALUR PENCARIAN SENYAWA AKTIF DARI BAHAN ALAM

Tumbuhan

Simplisia

(Skrining bioaktif, Ekstraksi)

Ekstrak

(Uji bioaktivitas, Separasi)

Fraksi

(Uji bioaktivitas, Pemurnian)

Isolat

(Uji bioaktivitas, KLT)

….???

Isolat

Penentuan kadar, struktur (spektrofotometer, hplc, ir, nmr)

Observasi (lapangan, pustaka, empiris kegunaan sampel bahan kimia)

3

Koleksi Tumbuhan, Determinasi, Kebenaran Bahan

Sampel segar

Simplisia

Skrining Fitokimia

Hostettmann dkk. (1991) dalam tulisannya telah membuat suatu formulasi yang dapat dilihat pada Gambar 2 (7). Formulasi tersebut meliputi :1. Seleksi, koleksi, identifikasi tumbuhan dan preparasi materi tumbuhan2. Pemisahan dan ekstraksi dengan pelarut yang sesuai dengan analisis awal.3. Skrining biologi dan farmakologi dari ekstrak kasar4. Pemisahan kromatografi konstituen bioaktif murni yang dipandu oleh bioesai.5. Penentuan struktur6. Bentuk analisis dan farmakologi senyawa murn

5

EKSTRAKSI

Pengambilan bahan aktif dari tumbuhan dengan pelarut tertentu.Tujuan ekstraksi adalah untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut.

7

Mekanisme:Pelarut organik akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dalam pelarut organik di luar sel, maka larutan terpekat akan berdifusi keluar sel dan proses ini akan berulang terus sampai terjadi keseimbangan antara konsentrasi cairan zat aktif di dalam dan di luar sel.

Ekstrak

Sediaan pekat yang diperoleh dg mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yg sesuai, diuapkan, dan massa atau serbuk yg tersisa diperlakukan sedimikian hingga memenuhi bahan baku yg telah ditetapkan.

9

Faktor yang mempengaruhi Ekstraksi

• Bahan Awal

• Pelarut (Menstruum)

• Cara/Metode

10

Bahan Awal

SEGAR KERING

BUAH/FRUCTUSDAUN/FOLIUM

BIJI/SEMENHERBA

BATANG/CAULISRIMPANG/RHIZOMA

KULIT KAYU/KORTEKSKAYU/LIGNUM

BUAH/FRUCTUSDAUN/FOLIUM

BIJI/SEMENHERBA

BATANG/CAULISRIMPANG/RHIZOMA

KULIT KAYU/KORTEKSKAYU/LIGNUM

Proses pembuatan

sediaan

• Pembuatan serbuk

• Pembasahan

• Penyarian

• Pemekatan/penguapan

11

Pembuatan serbuk• Serbuk yg terlalu halus akan

memberikan kesulitan pada proses penyarian, karena butir-butir halus partikel akan membentuk suspensi yg dipisahkan dg hasil penyarian.

• Apabila dinding sel banyak yg pecah akan menyebabkan zat yg tidak diinginkan akan ikut penyarian

12

13

SEL TUMBUHANDINDING SEL, GLIKOSIDASampel yang dirajang halus , digerus/diblender akan memutus ikatan glikosida Sel yg dinding sel pecah, pada proses penyarian tdk ada yg menghalangiDinding sel utuh, zat aktif yg terlarut pd cairan penyari untuk keluar dr sel, hrs melewati dinding sel. Peristiwa difusi jauh lebih berperan dr osmosa.

Penyarian/Metode Ekstraksi

• Infundasi

• Maserasi

• Perkolasi

• Sokhletasi

• Destilasi

14

15

KRITERIA PELARUT/CAIRAN PENYARI

Selektifitas : hanya menarik zat berkhasiat yg dikehendakiStabil secara fisika dan kimiaTidak mudah menguap dan tidak mudah terbakarTidak mempengaruhi zat aktifMudah penanganannyaRamah Lingkungan

16

JENIS-JENIS PELARUT

AirHidrokarbon alifatis (PE,heksan)Kloro hidrokarbon (Diklormetan, Triklormetan)Alkohol (Etanol, metanol, isopropanol)Asam karboksilatEsterEtherMinyak

17

METODE EKSTRAKSI

• Ekstraksi dengan menggunakan Pelarut

• Dingin maserasi, perkolasi• Panas infus, dekokta, refluks, soxhlet

• Destilasi• Lainnya

• Ekstraksi berkesinambungan• Ekstraksi dengan gas superkritis• Ekstraksi dengan ultrasonik

Pertimbangan pemilihan metode ekstraksi

• bentuk/tekstur bahan yang digunakan• kandungan air dari bahan yang diekstrasi• jenis senyawa yang akan diekstraksi• sifat senyawa yang akan diekstraksi

Pemilihan metode ekstraksi tergantung bahan yang digunakan, bahan yang mengandung mucilago dan bersifat mengembang kuat hanya boleh dengancara maserasi. sedangkan kulit dan akar sebaiknya di perkolasi. untuk bahan yang tahan panas sebaiknya diekstrasi dengan cara refluks sedangkan simplisia yang mudah rusak karna pemanasan dapat diekstrasi dengan metode soxhlet.

19

Sediaan cair yang dibuat dengan mengekstraksi simplisia nabati dengan air suhu 90⁰C selama 15 menit.Cara pembuatan:Campur simplisia dengan derajat halus yang sesuai dalam panci dengan air secukupnya, panaskan di atas tangas air selama15 menit terhitung mulai suhu mencapai 90 oC sambil sekali-kali diaduk. Serkai selagi panas melalui kain flanel, tambahkan air panas secukupnya melalui ampas hingga diperoleh volume infus yang dikehendaki.

Infundasi

• Penyarian akan menghasilkan sari yang tidak stabil dan mudah tercemar oleh kuman dan kapang. Oleh sebab itu sari yang diperoleh tidak boleh disimpan lebih dari 24 jam.

• Infus simplisia yang mengandung minyak atsiri harus diserkai setelah dingin. Infus asam jawa dan simplisia yang berlendir tidak boleh diperas.

20

21

22

Maserasi Maserasi merupakan cara penyarian

sederhana yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari selama beberapa hari pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya.

Sesuai untuk bahan aktif yang mudah larut dalam cairan penyari

Tidak untuk simplisia yang mengandung musilago dan bahan lain yan mudah mengembang.

(+) Cara pengerjaan dan peralatan sangat sederhana & mudah

(-) Pengerjaan lama dan penyarian kurang sempurna

Metode maserasi dapat dilakukan dengan modifikasi

· maserasi melingkar: cairan penyari selalu bergerak dan menyebar

· maserasi digesti: Maserasi dg pemanasan lemah(40-50⁰C), hanya untuk senyawa tahan panas

· maserasi melingkar bertingkat untuk mendapatkan penyarian yg

sempurna· remaserasi : maserasi beberapa kali· dengan mesin pengaduk:

efisien,mengurangi waktu

maserasi

disaring diuapkan

ekstrak

25

Selama proses maserasi dilakukan pengadukan dan penggantian cairan penyari setiap hari.

Endapan yang diperoleh dipisahkan dan filtratnya dipekatkan.

27

PENGUAPAN/PEMEKATAN EKSTRAK

Labu destilasi

Labu penampung solven

Kondensor

Motor pemutar labu

Pengatur suhu dan kecepatan

Water bath

Prinsip Kerja

• Penurunan titik didik solven akibat hisapan pompa vakum, suhu dan adanya pemutaran labu yang meningkatkan permukaan penguapan

• e.x : Etanol terdestilasi suhu 30 C dengan cepat

Rotary evaporator

29

Hasil ekstrak

EKSTRAK/FRAKSI/ISOLAT

Monitoring kandungan senyawa dengan KLT (Kromatografi Lapis Tipis)

31

Penetapan kadar dan elusidasi struktur

32

Terima Kasih

Disampaikan pada hari Rabu , 11 September 2015Referensi : - Bahan ajar Rita Rakhmawati, M.Si, Apt

- Partomuan Simanjuntak (Puslit Bioteknologi LIPI)