KARBOHIDRAT

TURUNAN KARBOHIDRAT

•          Asam uronat (asam glukoronat, asam galakturonat dll gugus OH pada C6 teroksidasi menjadi gugus karboksilat

•           Polimer Asam atau Garam (gugus karboksilat + logam K, Ca, Mg)/ polimer Ester  contoh : pektin, gom arab, asam alginat

•           Gula alkohol ® gugus aldehid tereduksi mjd gugus alcohol contoh : sorbitol, manitol

Fungsi KH di bidang kefarmasian

-           Zat pembantu : pengisi sediaan kapsul & tablet

                                                pemanis

                                                pensuspensi

-           Bahan obat    : pektin untuk diare, fiber

KARAKTER BEBERAPA POLISAKARIDA

1. Amilopektin (α-amilosa)

•          memiliki cabang-2 yg tda 20 – 26 ikatan α-1,4-gllikosida dan masing-2 dihubungkan  ikatan α-1,6-glikosida

•          amorf atau kristal

2. Amilosa (β-amilosa)

•           Sebagian besar amilum mengandung sampai 20% amilosa, tetapi kadang-kadang tidak ada

•           Memiliki rantai lurus dengan ikatan α-1,4-gllikosida

3. Glikogen

•           Merupakan karbohidrat yang terdapat pada jaringan hewan

•           Struktur menyerupai amilopektin

4. Selulosa

•            Polisakarida yang terdapat pada dinding sel tanaman

•            Memiliki rantai lurus dengan ikatan β-1,4-glikosida

5. Inulin

•           Polisakarida yg banyak terdapat pada suku Compositae

•           Memiliki rantai lurus  sampai 50 unit β-1,2-glikosida

6. Xylan, Manan dan Galaktan

•           Sering diasosiasikan selulosa bentuk lain

•           Sulit diisolasi dalam bentuk murni

•           Pada hidrolisis berturut-turut menghasilkan Xylosa, Manosa dan galaktosa

7. Hemiselulosa

•           Terdapat pada dinding sel tanaman, bersama selulosa dan pektin

•           Bukan komponen selulosa, tetapi dibentuk dari heksosa dan pentosa

•           Hemiselulosa bervariasi sesuai sumbernya

KOMPLEKS POLISAKARIDA YG MENGANDUNG ASAM URONAT/UNIT LAIN

1. Pektin

•          Pektin bervariasi berdasarkan sumbernya, pada dasarnya  tersusun atas D-asam galakturonat dengan  ikatan α-1,4-gllikosida

•          Senyawa induknya protopektin tidak larut tetapi dengan          mudah  dapat dihidrolisis  menjadi pektin

2. Kitin

•           Terdapat pada beberapa tumbuhan rendah & serangga

•           Struktur molekul berupa rantai lurus ikatan β-1,4-N-asetil glukosamin

3. Algin/Asam Alginat

•           Merupakan komponen utama dinding sel Alga Coklat

•           Heteropoliuronat tersusun atas rantai b-1,4-D-asam manuronat diselingi cabang a-1,4-L-asam glukoronat

4. Polisakarida dengan Ester Asam Sulfat

•           Alga tertentu mengandung agar dan karagen, tersusun dari campuran polisakarida.

•           Agar tersusun atas Biosa yang terbentuk dari D- dan L- galaktosa dan agaropektin yang lebih komplek tersusun atas galaktosa dan asam uronat yang sebagian teresterifikasi dangan asam sulfat.

•           Karagen memiliki komposisi yang sama

5. Gum dan Mucilago

•          Gum, seperti Akasia, Tragakan dan Mucilago, seperti biji psylium, akar marshmallow berasal dari dinding sel

•          Merupakan poliuronat yang tersusun atas gula dan asam uronat

•          Beberapa gum (seperti tragakan) memiliki gugus metoksil, dan ada yang mengandung logam seperti akasia

SIMPLISIA KH DAN TURUNANNYA

GLUKOSA

•          Sinonim : dekstrosa

•           Berupa kristal putih dg rasa manis

•           Pembuatan skala industri

Hidrolisis pati menggunakan HCl encer pada suhu & tekanan tinggi. Kemudian dinetralkan, dimurnikan dan dikristalkan dg penguapan

•           Pemakaian :      terutama untuk nutrisi parenteral (infus glukosa)

industri makanan & minuman

•           Liquid glukosa : - hdrolisis tak sempurna dari pati

                                                - mrpk campuran glukosa, maltosa & dekstrin

                                                - dikenal dg corn syrup

                                                - untuk industri makanan & minuman

MADU (MELLA DEPURATUM)

•          Diperoleh dari pemerasan/sentrifugasi sarang lebah Apis mellifera, kemudian disaring

Madu berasal dari sukrosa dan gula lain yg tdp pada nectar (kelenjar madu) bunga. Oleh enzim yg terdapat dlm liur lebah, sukrosa dihidrolisis menjadi madu

•          Organoleptis : cairan berwarna putih, kuning pucat sampai coklat kemerahan dg bau khas.

•          Warna & aroma madu tgt pada tumbuhan dari mana lebah mengumpulkan.

•          Madu yg dikumpulkan dari bunga tumbh. tertentu (misal Datura stramonium) dpt mgd zat berbahaya

•          Madu sering dipalsu dg menggunakan larutan sukrosa atau hidrolisis sukrosa menggunakan asam (asam sitrat, HCl atau H₂SO₄)

SORBITOL

•          Merupakan gula alkohol yg terdapat pd buah Sorbus aucuparia dan sedikit dlm air kelapa (Cocos nucifera)

•           Digunakan untuk pemanis pada sediaan diet & pasta gigi

LAKTOSA

•          4-O-b-galaktopiranosil-D-glukosa; C₁₂H₂₂O₁₁; Mr 342,3

•           Sinonim Saccharum lactis atau gula susu

•           Kadar laktosa dlm susu sapi sekitar 5%. Jika dihidrolisis, laktosa akan menghasilkan glukosa dan galaktosa

•           Cara memperoleh : susu dibiarkan bbrp jam, maka lemak susu (krim) akan mengambang & dipisahkan. Bagian cair mgd protein, laktosa dan garam organik. Dg penambahan renin (enzim) maka protein akan menggumpal dan dipisahkan. Filtrat dipekatkan & ditambah karbon aktif kemudian dikristalkan

•           Guna : pengisi sediaan farmasi

•           Laktulosa merupakan epimer laktosa, digunakan untuk laksan ringan

SAKAROSA

•          Sakarosa/sukrosa/gula tebu/gula bit adalah disakarida yg tersusun dari glukosa dan fruktosa

•           Diperoleh dari beberapa spesiaes tumbh., tebu (Saccharum officinarum), Beta vulgaris (gula bit)

•           Cara pembuatan :

Perasan batang tebu/rhizoma Beta vulgaris dipanaskan dg Ca(OH)₂ untuk menetralkan asam &  mengendapkan albumin, dinginkan &  endapkan.

Endapan dipisah dg dekantasi/penyaringan, bagian yg jernih  diuapkan dg pemanasan sampai timbul kristal gula. Kristal gula dipisahkan dg sentrifugasi &  cairan sisa brp sirop coklat disebut tetes/molase. Kristal gula masih kuning kecoklatan, dibersihkan dg cara Kristal dilarutkan kembali dan disentrifugasi untuk mengendapkan kotoran. Selanjutnya diputihkan dg karbon aktif & dikristalkan kembali

•          Tumbuhan lain penghasil sakarosa : Phoenix dactylifera (kurma), Cocos nucifera (sadapan tandan), Arenga pinata (sadapan tandan)

•           Pemakaian : sebagai pemanis sediaan farmasi

AMILUM

•          Merupakan polisakarida yg tersusun dari glukosa

•           Amilum terdiri dari 2 komponen : amilosa (20%) & amilopektin 80%)

•           Amilosa (b-amilosa) mrpk polimer rantai lurus dg 250-300 unit glukosa, bersifat larut air  tetapi tdk stabil & cepat mengendap

•           Amilopektin (a-amilosa) mrpk polimer dg rantai bercabang &  tdk larut air

•           Sifat amilum ditentukan oleh perbedaan kadar amilosa & amilopektin

•           Butir amilum memiliki ukuran dan bentuk yg berbeda  shg dapat diidentifikasi scr mikrokopi

Tumbuhan penghasil amilum

Isolasi Amilum

Tahapan-tahapan pokok pada isolasi amilum

1. Pembebasan amilum dari sel/desintegrasi jaringan dan sel
2. Pemishan amilum dari lemak dan protein
3. Pengendapan dan pengeringan

Contoh : isolasi Amilum Maydis

•          Biji jagung direndam air hangat (50^oC) +0,2% H₂SO₄  (2 hari) untuk menghidrolisis dinding biji diikuti penggilingan kasar

•          Dari hasil penggilingan kasar minyak akan mengambang dan dipisah dg cara dekantasi

•          Selanjutnya endosperm yg tenggelam digiling halus untuk membebaskan amilum dari dalasel

•          Suspensi yg dihasilkan dipisahkan dg penyaringan dan dilajutkan dg sentrifugasi shg amilum akan mengendap

HIDOKOLOID TUMBUHAN

PEKTIN

•          Merupakan campuran metil ester galakturonan, galaktan & araban

  yang diperoleh dari hidrolisis protopektin

•           Protopektin :    * merupakan komponen dinding primer sel tumbuhan yg tidak larut air

* jika dihidrolisis dg asam tjd pemutusan bbrp ikatan glikosidik shg terbentuk molekul yg lebih kecil dan dpt  larut air

* jika dihidrolisis dg basa tjd pemecahan ikatan metil ester shg terbentuk garam dari asam pektat dan  asam pektinat

•          Secara komersial pektin diperoleh dari

1.       ampas perasan buah apel (mgd pektin 15-20% berat kering)

2.       kulit jeruk (mgd pektin 20-30% berat kering)

•          Ampas apel dihidrolisis pd suhu 60-90 ^oC dg derajat keasaman ± 2,5

                Pektin yg dihasilkan dipisahkan dg sentrifugasi

•          Kegunaan :         * obat diare

                                                * untuk industri makanan (es krim, selai, sirop)

GOM/MUSILAGO

•          Gom/musilago adalah eksudat tumbuhan berupa senyawa polisakarida atau garam dari polisakarida

•           Komposisi kimianya sangat heterogen. Jika dihidrolisis akan menghasilkan senyawa arabinosa, galaktosa, glukosa, manosa, xylosa & berbagai senyawa asam uronat.

•          Istilah gom dan musilago kadang dibedakan

  Gom diartikan sbg eksudat yg keluar akibat faktor patogenik

  Musilago merupakan proses fisiologis

•           Gom dpt berupa polimer rantai lurus atau bercabang

•          Polimer rantai lurus memiliki kelarutan yg kecil & menghasilkan larutan kental & kurang stabil

•          Polimer bercabang lebih cenderung membentuk gel dan lengket sehingga baik untuk pengikat

•           Gom digunakan sebagai pengikat tablet, emulsifier, stabilizer dan pengental

GOM ARAB (GOM AKASIA)

•          Mrpk eksudat dari ranting atau cabang Acacia senegal yg dilukai.

  Cabang dilukai sampai kambium, eksudat yg keluar dpt dipanen setelah 30 hari

•           Gom diperdagangkan dlm bentuk serpihan atau butiran berdiameter sampai 3 cm berwarna putih kekuningan & tidak berbau

•           Komposisi : tersusun dari arabin yg mrpk garam Ca, K atau Mg dari asam arabat. Jika dihidrolisis menghasilkan  L-arabinosa, D-galaktosa, D-glukoronat dan L-ramnosa

•           Pemakaian : stabilisator emulsi, lozenges dan permen

•           Larutan gom arab memiliki viskositas rendah, stabil pada pH 2-10

GOM TRAGAKAN

•          Mrpk eksudat yg keluar dari cabang Astragalus sp.

   yg dilukai

•           Astragalus penghasil tragakan: A. gummifer, A. kurdicus,                

  A. brachycalyx

•           Tragakan diperdagangkan dlm bentuk kepingan  semitransparan berwarna putih sampai putih  kekuningan

•           Komposisi : tersususn dr komponen larut air tragakantin & komponen tak larut air basorin. Keduanya mrpk polimer dari asam galakturonat, galaktopiranosa, arabofuranosa

•           Tragakantin tidak mengandung gugus metoksi sedangkan basorin  mengandung 5-35% gugus metoksi

•           Pemakaian : sbg pensuspensi & pengemulsi, pengikat tablet

GOM GHATI (GOM INDIA)

•          Mrpk eksudat dari Anogeissus latifolia. Berasal dr India & Pakistan

•           Sering digunakan sbg pengganti gom arab

•           Pada konsentrasi yg sama gom ghati  membentuk larutan yg lebih kental

GOM KARAYA (GOM STERCULIA)

•          Mrpk eksudat dari Sterculia urens, S. villosa, S. tragantha atau Cochlospermum gossypium

•           Berasal dari India

•           Pada hdrolisis menghasilkan D-galaktosa, L-rhamnosa, asam D-galakturonat, asam aldobiouronat, asam asetat.Kandungan asam uronat kurang lebih 37%

•           Digunakan sbg laksantif

GOM GUAR (GUARANA)

•          Mrpk serbuk dari endosperm Cyamopsis tetragonolobus

•           Kandungan utamanya galaktomanan yg pada hidrolisis menghasilkan galaktosa dan mannosa

•           Penggunaan sebagai laksantif, pengikat tablet

•           Diakui sebagai oral hipoglikemik, krn dpt memperlambat penyerapan gula

•           Juga diakui menurunkan kadar kolesterol, kemungkinan krn dapat mengikat garam empedu

PLANTAGINIS SEMEN (PSILIUM SEED)

•          Mrpk biji Plantago psilium, P. ovata & P. indica

•           Bentuk yg paling banyak diperdagangkan adalah sekam biji Plantago

  Biji Plantago yg mgd 10-30% hidrokoloid yg terletak pd bagian luar kulit biji yg dpt dipisahkan mjd fraksi polisakarida netral dan polisakarida asam

•           Penggunaan : sbg suplemen fiber & laksantif disertai  banyak minum

Metilselulosa

•          Merupakan selulosa yang termetilasi gugus OH-nya

•           Dibuat dari Selulosa alkali murni yg dihasilkan dari  bubur kayu

•           Selulosa alkali direaksikan metil klorida pada tekanan tinggi sehingga dua dari tiga gugus hidroksil dari glukosa  termetilasi

•           Digunakan  untuk meningkatkan viskositas, menstabilkan lotion, suspensi, pasta dan salep. Juga digunakan sebagai disintegran tablet

•           Dalam pengobatan

                * digunakan sebagai laksantif pada konstipasi kronis

* digunakan sebagai penekan nafsu makan pada obesitas karena dapat menimbulkan rasa kenyang

Carmellose Sodium (Sodium Karboksimetilselulosa)

•          Berupa serbuk atau granul higroskopis tak berwarna dan tak berbau

•           Dibuat dari Selulosa alkali yg direaksikan asam monokloroasetat

•           Larut dalam air , tidak larut dalam pelarut organik

•           Penggunaan sama dengan metilselulosa, juga sebagai laksantif dan antasid

Inulin

•          Diperoleh dari Dahlia variabilis, Heliantus tuberosus dan genus lain dari Compositae

•           Nama inulin diturunkan dari nama tanaman Inula helenium, dari mana inulin diisolasi pertama pada abad ke 19

•           Secara kimia mengandung 35-50 ikatan rantai 1,2-fruktofuranosa yang pada ujungnya diakhiri satu unit glukosa

•           Inulin tidak dimetabolisme oleh tubuh dan diekskresi dalam bentuk tak berubah

•           Injeksi Inulin digunakan untuk mengukur kecepatan filtrasi  glomerulus

RUMPUT LAUT & HASIL PENYARIANNYA

AGAR

•          Penghasil : ganggang merah Gelidium amansii, G. cartilagineum

•           Isolasi : ganggang dikeringkan, dibersihkan dari pasir, kerang & garam. Direbus dg larutan asam encer 30 menit, disaring. Mucilago yg dihasilkan dipotong-potong kemudian dibekukan

•           Komposisi : tdd agarosa & agaropektin

                Agarosa mrpk polimer galaktosa yg netral

                Agaropektin mrpk polisakarida  tersulfonasi

•           Sifat : tdk larut air dingin, larut air panas. Pemanasan 0,5-1% agar akan menghasilkan gel pada pendinginan, pH larutan 1% = 2

•           Pemakaian :      untuk mengatasi konstipasi kronik, media kultur.

                                                Agarosa digunakan untuk elektroforesis