PENGANTAR
Asal kata:
•
Phytochemistry ® phyto = tumbuhan chemistry = ilmu kimia
•
Phytochemical ® phyto = tumbuhan chemical = senyawa
kimia
Definisi:
Phytochemistry is :
•
The study of the
chemistry of substances found in plants (about.com chemistry).
•
The branch of
chemistry concerned with plants and plant products (oxforddictionaries.com)
•
The biochemical
study of plants; concerned with the identification, biosynthesis, and
metabolism of chemical constituents of plants; especially used in regard to natural
products (drugs.com).
•
Phytochemistry is
in the strict sense of the word the study of phytochemicals. These are
chemicals derived from plants.
•
In a narrower
sense the terms are often used to describe the large number of secondary
metabolic compounds found in plants.
Definisi:
•
Senyawa organik
yang dibentuk & ditimbun oleh tumbuhan, meliputi :
Struktur kimianya, Biosintesisnya, Perubahan serta metabolismenya,
Penyebarannya secara alamiah, Fungsi biologi
Hubungan fitokimia dengan ilmu lain
Phytochemistry’
or ‘Chemistry of Natural Products’ concern with:
•
Natural
distribution.
•
Chemical
structure,
•
Biosynthesis
structure,
•
Biosyntheses (or
biogenesis),
•
Metabolism, and
Biochemical function.
Penggolongan senyawa(fitokimia)
Golongan senyawa :
•
Alkaloid
•
Terpenoid
•
Fenol : polifenol, tanin, lignan
•
Flavonoid
Role of Phytochemicals
The importance of natural drug
substances:
- Serve as extremely useful natural drugs.
- Provide basic compounds affording less toxic and more effective drug molecules.
- Exploration of biologically active prototypes towards newer and better synthetic drugs.
- Modification of inactive natural products by suitable biological/chemical means into potent drugs.
Peranan Fitokimia
•
Fisiologi
Tumbuhan
Penentuan struktur,
asal-usul biosintesis, kerja hormon tumbuhan
•
Patologi Tumbuhan
Penentuan sifat kimia
fitotoksin & fitoaleksin
•
Sistematika
Tumbuhan
Hibrida disiplin ilmu
kimia & taksonomi ® Kemotaksonomi
EKSTRAKSI
Definisi
•
Ekstraksi atau penyarian adalah kegiatan penarikan
kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat
larut dengan pelarut cair
Penyiapan
bahan baku
Pembuatan
simplisia
•
Identifikasi bahan ® otentikasi
•
Pencucian
•
Sortasi basah
•
Pengeringan
•
Sortasi kering
•
Penyimpanan
Penyiapan
bahan baku
•
Reduksi ukuran partikel simplisia
–
Penggilingan (grinding)
–
Pengayakan (sieving)
•
Ukuran partikel kecil
–
Makin banyak jumlah partikel yang kontak dengan pelarut ® makin efisien proses
ekstraksi
Pemilihan
pelarut
•
Mampu melarutkan & memisahkan zat yang akan diambil
dari kandungan lain dalam bahan awal
•
Mudah penanganannya
•
Ekonomis
•
Tidak berbahaya bagi lingkungan dan aman
Pemilihan
pelarut
Jenis
pelarut :
•
Air
•
Alkohol (etanol, metanol, isopropanol)
•
Keton (aseton)
•
Asam karboksilat (asam asetat)
•
Kloro hidrokarbon (diklorometana, triklorometana)
•
Ester (etil asetat)
•
Eter (dietil eter)
•
Hidrokarbon alifatis (eter minyak bumi, n-heksana)
•
Minyak
Metode
ekstraksi
•
Ekstraksi dingin
–
Maserasi
–
Perkolasi
•
Ekstraksi panas
–
Infusa & dekokta
–
Reflux
–
Soxhlet
–
Destilasi : air, uap
•
Ekstraksi dipercepat (accelerated)
–
Ultrasonikasi (ultrasound)
–
Gelombang mikro (microwave)
–
Ekstraksi superkritik (SFE)
Maserasi
•
Macere = merendam
•
Prinsip : pencapaian keseimbangan konsentrasi
•
Remaserasi ® pengulangan penambahan pelarut
setelah dilakukan filtrasi maserat pertama
•
Maserasi kinetik ® pengadukan kontinu
•
Digesti ® maserasi kinetik pada suhu yg
lebih tinggi dari suhu kamar (40-50o C)
Perkolasi
•
Perkolasi adalah cara penyarian yang dilakukan dengan
mengalirkan cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi
•
Prinsip : ekstraksi sempurna (exhaustive)
•
Tahapan :
–
Pengembangan
–
Maserasi antara
–
Perkolasi sebenarnya
Infusa & Dekokta
•
Infusa adalah sediaan cair yang dibuat dengan
mengekstraksi simplisia nabati dengan air pada suhu 90oC selama 15
menit.
•
Literatur lain ® infusa adalah ekstraksi
dengan pelarut air pada temperatur penangas air (bejana infusa tercelup dalam
penangas air mendidih, temperatur terukur 96-98oC) selama waktu
tertentu (15-20 menit)
•
Dekokta ® waktu lebih lama (30’)
Refluks
•
Ekstraksi dengan pelarut pada suhu titik
didihnya selama waktu tertentu & jumlah pelarut yg relatif
konstan dg adanya pendingin balik
•
Umumnya dilakukan
pengulangan proses pada residu pertama sampai 3-5 kali
Soxhlet
•
ekstraksi menggunakan pelarut yg selalu baru, yg umumnya
dilakukan dengan alat khusus (soxhlet) sehingga terjadi ekstraksi
berkesinambungan dgn jumlah pelarut relatif konstan dgn adanya pendingin balik
•
Umumnya digunakan thimble selulosa u/ senyawa
organik
Destilasi
•
Destilasi air : bahan terendam seluruhnya atau sebagian dalam air
yg mendidih
•
Destilasi uap ® bahan tidak terendam
dalam air yg mendidih, tetapi dilewati uap air
•
Ekstraksi minyak atsiri
Ekstraksi
Ultrasonik
•
Getaran ultrasonik (> 20.000 Hz)
•
Prinsip: meningkatkan permeabilitas dinding sel,
menimbulkan gelembung spontan (cavitation) sebagai stres dinamika serta
menimbulkan fraksi inter fase
Ekstraksi
Superkritik
•
Ekstraksi menggunakan gas CO2
•
Prinsip: perubahan variabel tekanan & temperatur ® kondisi polaritas
tertentu yg sesuai untuk melarutkan golongan
senyawa kandungan tertentu
Ekstraksi
gelombang mikro
•
Ekstraksi gelombang mikro (300Mhz-300GHz) ® energi panas langsung
•
Waktu ekstraksi < soxhlet
Pemekatan
•
Rotavapor
•
Freeze dryer
Evaluasi
ekstrak
•
Parameter standar ekstrak
•
MC
•
Kandungan senyawa aktif ® profil kromatografi
A. Metode Ekstraksi
•
Pemilihan tumbuhan
–
Otentikasi tumbuhan (WHO, 1998; 2011)
•
Pembuatan simplisia
–
Persyaratan simplisia (Depkes, 1985)
•
Pemilihan metode ekstraksi
–
Ekstraksi dingin
–
Ekstraksi panas
–
Ekstraksi kinetik
–
Persyaratan ekstrak (Depkes, 2000)
B. Metode
Pemisahan/Separasi
•
Teknik umum:
–
Sentrifugasi
–
Pembentukan garam
–
Kromatografi kolom
•
Teknik kromatografi ® purifikasi
–
Kromatografi
Kertas (KKt)
–
Kromatografi
Lapis Tipis (KLT)
–
Kromatografi Gas
Cair (KGC)
–
Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT)
•
KKt (PC) ® kandungan yg mudah larut air, misalnya karbohidrat, asam amino, basa
asam nukleat, asam organik, senyawa fenolat
•
KLT (TLC) ® steroid, karotenoid, kuinon sederhana, klorofil
•
KGC (GLC) ® senyawa yang bersifat atsiri (mudah menguap)
•
KCKT (HPLC) ® senyawa yang sifat keatsiriannya kecil
C. Metode
Identifikasi
•
Setelah isolasi & pemurnian
•
Penentuan golongan senyawa:
–
Uji warna
–
Penentuan kelarutan
–
Bilangan Rf
–
Ciri spektrum UV
C. Metode
Identifikasi
Saran umum:
•
Senyawa yg pernah diketahui ® bandingkan dgn senyawa autentik/standar
•
Senyawa autentik tidak ada ® bandingkan dgn data
pustaka
•
Senyawa baru ®
penguraian kimia atau dgn mensintesis senyawa
•
Senyawa berbentuk kristal dan jumlahnya cukup ® kristalografi sinar-X
C. Metode
Identifikasi
•
Identifikasi senyawa ® spektrum senyawa:
-
Spektrum UV
-
Spektrum
Inframerah (IM/IR)
-
Spektrum
Resonansi Magnetik Inti (RMI/NMR)
-
Spektrum Massa
(SM/MS)
•
Pengukuran ciri
lain :
-
Titik leleh, titik didih
-
putaran optik
-
Rf atau RRt
SKRINING FITOKIMIA
•
Test/uji untuk
mengetahui kandungan suatu simplisia (sebelumnya blm diketahui apa
kandungannya).
•
Tujuan utama
untuk mendapatkan kandungan bioaktif atau yang berguna untuk pengobatan
*
SYARAT METODE YANG DIPILIH
- Sederhana
- Cepat
- Peralatan minimal
- Selektif terhadap golongan senyawa yang dipelajari
- LOD rendah
- Dpt memberi keterangan tambahan ada tidaknya senyawa spesifik yang dipelajari
Uji kualitatif ini bisa dgn uji tabung
atau secara KLT atau dapat digabungkan
Pembuatan
Serbuk Simpleks
Pengumpulan bahan simpleks (seluruh
tumbuhan atau bagian tumbuhan) dr daerah tertentu,bulan tertentu,dr tumbuhan
tertentu,dicuci,dikeringkan dg cepat (diangin2kan,dipanaskan dl almari pemanas
yg dilengkapi kipas angin,dijemur dibawah sinar matahari langsung,atau ditutupi
kain hitam).
Lalu
dihancurkan ,digiling atau dihaluskan dg cara tertentu,diayak dan serbuk
simpleks siap diteliti.
•
UJI ALKALOID
Reagensia Alkaloid :
- Golongan 1 : reagen yang dengan alkaloid ttt membentuk garam yg tidak larut misal asam siliko tungstat,asam fosfomolibdat,asam fosfotungstat.
- Golongan 2 : reagen yg dg alkaloid ttt membentuk senyawa kompleks bebas, lalu m`bentuk endapan misal reagen Bouchardat, Wagner
- Golongan 3 : reagen yg dg alkaloid m`btk senyawa adisi yg tdk larut misal reagen Mayer, Dragendorff, Marme.
- Golongan 4 : reagen yg dg alkaloid ttt m`btk ikatan asam organik misal reagen Hager.
Cara pengujian
•
Serbuk (2 g) + HCl 1% (10 ml) dipanaskan dlm tabung reaksi
besar 30’ dlm tangas air mendidih.
•
Suspensi disaring
dgn kapas dibagi dalam tabung A & tabung B sama banyak.
•
A dibagi 2, A-1
+pereaksi Dragendorff (3 tts),A-2+px Mayer (3 tts)-----adanya endapan berarti
ada alkaloid
•
B +NaHCO3
ad pH 8-9 dicampur kloroform(4 ml),aduk pelan2, sth kloroform memisah ambil dg
pipet + asam cuka 5% ad pH 5, diaduk,ambil lapisan atas +px Dragendorff (5
tts)---adanya endapan berarti ada alkaloid dari basa kuarterner
•
Lapisan bawah +
HCl 1% (10 tts).aduk ambil lap.atas + px Dragendorff (2 tts),adanya endapan
berarti ada alkaloid dari basa tertier.
•
Perx utk
pengendapan alkaloid yg lain: Bouchardat,Hager,Marme, Wagner,Asam siliko
tungstat,Valser,Ecolle,Kraut,dll
•
Krn sensitivitas
berbeda2 disimpulkan tdpt alkaloid bila + thdp 2 prx.Ideal + 4-5 prx.
Metode Culvernor-Fitzgerald
•
Dpt dilakukan di
lapangan
•
Sederhana dan
cepat
•
Cara: Gerus 2-4 g
material tumbuhan dlm mortir,+kloroform +pasir bersih,digerus,+ 10 ml kloroform
amoniakal,saring masukkan tabung rx
•
+0,5 ml 1M asam
sulfat,kocok,biarkan sesaat.
•
Pipet lap. atas
yang jernih ke dlm tabung rx kecil.tabung 1 + prx Dragendorff; tabung 2 + prx Mayers.Rx positif jk endapan kuning
jingga (orange) dengan Dragendorf; endapan putih dengan prx Mayer’s.
Catatan uji alkaloid
•
Pd rx pengendapan
dengan prx logam berat seperti Mayer’s dpt terjadi kesalahan interpretasi karena
protein jg positif
•
Diatasi dengan
pe+ garam dapur (NaCl)
•
Senyawa lain:
basa kuarterner dan amin oksida
•
Dilakukan seri
prosedur ekstraksi: asam-basa-pelarut organik-air
•
Ekstrak air mgd
senyawa basa kuarterner dan amin oksida
UJI ANTRAKINON
•
Kelompok zat
warna atau pigmen alami dr kuinon alami
•
Zat warna atau
purgatif misal: modin, rhein, chrysophanol
•
Cara:Serbuk
(100mg) +KOH 0,5 N (2 ml) + hidrogen peroksida (3 tts) dididihkan 2’
•
Sth dingin
disaring melalui kapas, Filtrat + asam asetat ad pH 5, + toluena (3 ml).
•
Lap.atas diambil
dengan pipet,masukkan tabung reaksi + KOH 0,5 N. Warna merah pada lap.air
(basa) berarti ada antrakinon
•
Bisa juga dg uji
Borntrager (cari di Phytochemical Screening: Fong)
UJI
POLIFENOL
•
Serbuk (500 mg) +
air (5 ml) dipanaskan 10’ di tangas air mendidih.
•
Disaring panas,
sth dingin + besi (III) klorida (3 tts), terjadinya warna hijau- biru sampai hitam ® adanya polifenol.
•
Uji diulang dg
filtrat hasil pendidihan serbuk + etanol 80% (5 ml) 1’ dlm tangas air
UJI TANIN
•
Punya kemampuan
utk menggumpalkan protein hewan pd proses penyamakan kulit
•
Sitotoksik,
antikanker, dan antitumor
•
Cara: Serbuk (500
mg) +air (10 ml) dipanaskan 30’ diatas tangas air.
•
Disaring, filtrat
+ NaOH 2% (1 ml),bila terjadi endapan
disaring dg kertas saring. Filtrat + larutan gelatin 1% (2 ml). Endapan
putih menunjukkan adanya tanin.
Uji Kardenolida (Glikosida jantung)
•
Serbuk (500 mg) +
air (10 ml) dipanaskan 30’ diatas tangas air.
•
Disaring,filtrat
+ asam 3,5-dinitrobenzoat (0,4 ml) + KOH 1 N (0,6 ml) dlm metanol. Terjadinya
warna biru-ungu menunjukkan adanya kardenolida.
•
Sbg penegasan
filtrat 2 ml + kloroform 2 ml, lap.atas diambil dgn pipet, lap.bawah + asam
3,5-dinitrobenzoat (0,5 ml). Terjadinya warna biru-ungu ® kardenolida.
•
Beberapa uji
kardenolida yg lain : uji Keller-Kiliani,
Baljej,Legal,Kedde,Tolens,dll
Uji saponin (steroid dan triterpena)
•
Dicirikan dengan
kemampuannya menghasilkan busa jika dikocok dengan air, haemolisis kuat pd sel
darah merah,menurunkan tegangan permukaan dan racun ikan
•
Serbuk (100 mg)
dlm tabung reaksi + air suling (10 ml),tutup dan kocok kuat-2 selama 30’.
•
Biarkan tabung
dalam posisi tegak 30’.Apabila ada buih (sarang lebah) yg stabil > dr 30’
setinggi 3 cm diatas cairan menunjukkan adanya saponin.(uji Busa/buih)
•
Uji yg lain :
Liebermann-Burchard (triterpena + steroid tak
jenuh), uji Salkowski (steroid tak jenuh).
Glikosida
•
Gugus non gula
(aglikon) + gugus gula (glikon)
•
Uji terhadap
gugus gulanya dengan Prx Keller-Killiani
•
Cara : 10 g bahan
+ etanol 80%, saring, keringkan diatas penangas air.
•
Lemaknya
dihilangkan dengan heksana sehingga tdk berwarna
•
Panaskan residu
yang bebas lemak + 3 ml prx FeCl3,aduk masukkan tabung rx.
•
Teteskan 1 ml
asam sulfat pekat melalui dinding
•
Terbentuk warna
merah kecoklatan yang bs berubah jd biru/lembayung (2 dioksi-gula)
Uji glikosida sianogen
•
Beberapa potong
helai bahan uji yg masih segar ditempatkan dlm tabung rx +2 tts air dan
toluena,dilumatkan dg batang pengaduk.
•
Tabung ditutup
ketat dg gabus yg digantungi kertas pikrat.
•
Inkubasi 40 oC
2 jam.adanya HCN yg dibebaskan ditunjukkan dg perubahan warna kertas pikrat
dari kuning jadi coklat kemerahan.
•
Jk rx
negatif,tabung disimpan 2 hari utk diamati apakah HCN akan dibebaskan secara
non-enzim
Uji Flavonoid
•
Merupakan zat
warna fenolik dengan rangka karbon C6-C3-C6
•
Aktivitas :
antiviral,anti-fungal, anti-inflamasi, dan sitotoksik
•
Cara : 500 mg
serbuk + 10 ml metanol 10’ diatas penangas air,saring selagi panas dg kertas
saring. Filtrat diencerkan dg 10 ml air, pindah ke corong pisah + pe,kocok
diamkan,pisahkan fase metanol,uapkan sp kering, residu + 5 ml etil asetat.
•
Ambil 1ml ,uapkan
sp kering +1 ml etanol 95%, lalu + logam magnesium +10 tts HCl pekat. Jika
terjadi warna merah ungu, berarti ada flavonoid, jika warna kuning jingga
menunjukkan ada flavon, kalkon, auron. (Uji Shinoda)
•
Untuk antosian ®filtrat + HCl 1% didihkan warna sgt bervariasi antara
merah orange sampai merah ungu
•
Leukoantosian ® + 0,5 ml HCl pekat
diamati warna yg tjd, dipanaskan 15’ diatas tangas air,bila perlahan2
tjd warna merah terang/ungu.(uji Bate-Smith dan Metcalf)
•
Katekin ® + FeCl3 2% dlm air,tp tdk spesifik
•
Uji kualitatif
secara KLT
1. Skema pembuatan larutan percobaan untuk KLT
•
Keterangan
•
Larutan A : utk
uji antrakinon,fenolat,flavonoid,kumarin,steroid
•
Larutan B : utk
uji antrakinon,glikosida kumarin,saponin,tanin
•
Larutan C : utk
uji kardenolid,saponin,flavonoid,antrakinon.
Sistem KLT yg digunakan:
•
Larutan A :
Fase gerak : etilasetat-benzena (9:11)
Fase
dim : Silika gel GF 254
Deteksi : FeCl3,garam Fast blue
B,vanilin-asam sulfat
•
Larutan B :
Fase
gerak : etil asetat-metanol-air
(100:13,5:10)v/v
Fase
diam : Silika gel GF 254
Deteksi : FeCl3,KOH etanolis
•
Larutan C :
Fase
gerak : n-butanol-asam
asetat-air (5:1:4)v/v fase atas
Fase
diam : Silika gel GF 254
Deteksi : Liebermann Burchard,sitroborat
•
Skema ekstraksi alkaloid
Tidak ada komentar:
Posting Komentar