indri kusuma dewi, s.farm., m.sc., apt fileprimer yang membentuk derivat yang tidak diketahui...
TRANSCRIPT
INDRI KUSUMA DEWI, S.Farm., M.Sc., Apt
email :[email protected]@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