Ekstraksi

Ekstraksi

EKSTRAKSI / PENYARIANKegiatan penarikan zat yang dapat larut dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cairPeristiwa pemindahan massa.Zat aktif semula berada dalam sel, ditarik oleh cairan penyari larutan zat aktif dalam cairan penyari tsb.Ideal, untuk analisis fitokimia jaringan tumbuhan segarCara lain bahan harus dikeringkan pengeringan terawasi : tanpa suhu tinggi & dikeringkan cepatSyarat bahan: benar, jelas asalnya, bebas dari pencemaran bahan lain/ tak berpenyakit.Etanol (EtOH) pelarut yg baik & luwes utk penyarian awal (ekstraksi pendahuluan)Senyawa labil harus ditangani secara seksama.Kapan proses ekstraksi dinyatakan selesai?Cara menghilangkan (clean up) klorofil (daun), lipid (biji), protein?Dimana ekstrak sebaiknya disimpan?

bila perlu disimpan dlm lemari es/ ditambahi toluene utk mencegah jamur atau dimasukkan eksikator yg dilengkapi kapur tohor.

2

Jenis EstraksiEkstraksi padat-cair jika substansi yang diekstraksi terdapat di dalam campurannya yang berbentuk padat.Proses ini paling banyak ditemui di dalam usaha untuk mengisolasi suatu substansi yang terkandung di dalam suatu bahan alam. Oleh karena itu, hanya proses ektraksi ini yang akan dibahas dalam bab ini.Ekstraksi cair-cair jika substansi yang diekstraksi terdapat di dalam campurannya yang berbentuk cairBerdasarkan proses pelaksanaannya ekstraksi dapat dibedakan :Ekstraksi yang berkesinambungan (Continous Extraction)Dalam ekstraksi ini pelarut yang sama dipakai berulang-ulang sampai proses ekstraksi selesaiEkstraksi bertahap (Bath Extraction)Dalam ekstraksi ini pada tiap tahap selalu dipakai pelarut yang baru sampai proses ekstraksi selesai

FAKTOR-FAKTOR YANG PERLU DIPERTIMBANGKAN DLM PEMILIHAN METODE EKSTRAKSI

1. TUJUAN DARI EKSTRAKSIa) substansi kimia yang identitas sudah dikenalMetode spesifik yang sudah ada diikuti, modifikasi dibuat untuk meningkatkan proses.b) meneliti golongan kimia (misal: flavonoid, alkaloid, saponin, dll.) Ambil pustaka, diikuti test yang umum (reaksi kimia, kromatografi).c) Bahan digunakan untuk Jamu/ Obat Tradisional, umumnya Infusa/ Godogan.d) Bioassay Guided Isolation adalah pemisahan senyawa bioaktif (berkhasiat) berdasarkan efek farmakologi.2. SKALASkrining pendahuluan uji biologi skala kecil, padahal untuk isolasi skala besar. Sifat-sifat kemungkinan dapat berubah (skala kecil dan besar ada perbedaan alat/ ekstraktor).

Next....(faktor2)Pengaruh pH > kemampuan ionisasipH dapat disesuaikan agar ekstraksi maksimal.Contoh: alkaloid basa dapat digaramkan dg penambahan asam, dan larut di air. Sebaliknya alkaloid dpt dibasakan dg amonia dan larut di pelarut organik (kloroform).Pelarut alkalis dapat untuk mengekstraksi senyawa fitokimia asam. Hati-hati pastikan tidak mengalami hidrolisis. Misal ester yang mudah terhidrolisis suasana alkali dan sebagian glikosida terhidrolisis dlm suasana asam menjadi aglikon dan gula.PolaritasTentukan dulu metode yang dipakai dg sifat substansi yang diekstrak prinsip like dissolves like = pelarut non polar akan mengekstraksi substansi non polar dan sebaliknya pelarut polar akan mengekstraksi substansi polarTermostabilitasPeningkatan suhu kelarutan senyawa bertambah lebih mudah pelarut melakukan penetrasi ke dalam struktur sel.Tapi ingat senyawa yang tidak stabil akan rusak, atau timbul senyawa pengganggu yang lain

3. SIFAT-SIFAT DARI SENYAWA BIOAKTIF YG AKAN DIEKSTRAKSI

Next....(faktor2)4. SIFAT PELARUT YANG DIGUNAKANSelain kelarutan sifat lain yang relevan dari pelarut adalah: titik didih, keberadaan senyawa tambahan dan harga.a. Volatilitas, Sifat Mudah Terbakar, dan Titik DidihTitik didih tinggi mengakibatkan timbul senyawa baru sebagai pengotor. Dapat dimodifikasi campuran dua pelarut yang polaritas hampir sama (heksan 68C, dan sikloheksan 80,5C).Risiko titik didih rendah mudah terbakar b. Toksisitaspelarut-pelarut yang toksik sebagai contoh: kloroform, eter.Selain itu, asetonitril (metilsianida) dan metanol merupakan senyawa yang sangat beracun.Karbon tetraklorida hepatotoksik, benzene karsinogenik. Selain itu, banyak pelarut yang merusak kulit gunakan pakaian pelindung, alat yang sesuai, dan pembuangan sisa yang aman.

Next....(faktor2x)c. Reaktivitaspelarut mungkin bereaksi dengan ekstrakpelarut yang mengandung karbonil (aseton, metiletil keton) dapat bereaksi dengan substansi nukleofilik dalam ekstrak.etanol dan metanol dapat menyebabkan metilasi maupun etilasi atau etilasi golongan fungsional dari asam karbosilikperoksida hasil penguraian dari eter, dpt mengakibatkan oksidasi (perlu ditambahkan anti oksidan butilated hydroxy toluene (BHT) 0,0001%, untuk membatasi peroksida).penguapan jumlah besar dapat meningkatkan pengkayaan atau peningkatan bahan tambahan, masalah ini dapat diatasi dengan destilasi ulang.d. Hargabila jumlah pelarut besar, mungkin perlu dipertimbangkan harga tanpa mengurangi maksud dan tujuan ekstraksi. Misal: penggunaan petroleum eter dan n-heksan.

4. SIFAT PELARUT YANG DIGUNAKAN (2)

Next....(faktor2x)5. PENGGUNAAN EKSTRAKpenggunaan ekstrak berhubungan erat dg metode ekstraksiada aturan penggunaan pelarut untuk makanan atau obat-obatan (per oral), misalnya ada batas-batas residu yang harus ditaati.metode ekstraksi harus cocok untuk menghasilkan produk akhir, contoh: jika ekstrak akan digunakan untuk bioassay perlu dipertimbangkan sifat alami sistem pengujian.sebagian assay sistem biologi dilakukan dalam medium encer, maka perlunya kelarutan dalam air mungkin menjadi faktor jenis ekstrak yang disiapkan.sebagai alternatif digunakan DMSO (dimethylsulphoxide) yang dpt bercampur dg air untuk melarutkan senyawa non-polar, tapi kepekaan sistem uji harus dipertimbangkan.

6. DAUR ULANG PELARUT terutama UNTUK PELARUT TUNGGAL EKONOMIS

METODE EKSTRAKSIMETODE-METODE EKSTRAKSI UMUMmetode paling populer menggunakan pelarut liquid pada tekanan atm (yang memungkinkan aplikasi pemanasan)Metode lain: destilasi uap, ekstraksi fluida superkritik dan gas yg dicairkan pd tekanan sedang.Pemilihan metode tergantung tujuan serta keuntungan dan kerugiannya.Metode dinginMaserasiPerkolasiMetode panasInfundasi/dekoktaDestilasi (minyak atsiri)Sokletasi ??

Maserasimerupakan cara penyarian yang dilakukan dengan CARA MERENDAM serbuk simplisia dalam cairan penyari (rasio serbuk: solven?)!Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yg mengandung zat aktifZat aktif akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dgn di luar sel, maka larutan yg terpekat didesak ke luar.Peristiwa berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi (equilibrium) antara larutan di luar dan di dalam sel.setelah disaring, sisa-nya dpt dimaserasi kembali (RE-maserasi)digunakan terutama untuk senyawa yang kandungannya besar (senyawa bioaktif konsentrasi besar) Keuntungan : cara pengerjaan & peralatan sederhana serta mudah diusahakan, dibanding dg perkolasi waktu lebih cepat Kerugian : penyarian kurang sempurna.

Modifikasi Maserasi

DigestiCara maserasi dgn menggunakan pemanasan lemah (suhu 40o50o C)Hanya dilakukan untuk simplisia yg zat aktifnya tahan terhadap pemanasanJika cairan penyari mudah menguap pd suhu yg digunakan, maka perlu dilengkapi dgn pendingin balikKeuntungan :Kekentalan pelarut berkurangDaya melarutkan cairan penyari meningkatKelarutan zat aktif meningkat karena koefisien difusi berbanding lurus dgn suhu absolut & berbanding terbalik dgn kekentalan, hingga kenaikan suhu akan berpengaruh pd kecepatan difusi

Maserasi dgn mesin pengadukPenggunaan mesin pengaduk yg berputar terus menerus.Waktu proses maserasi dapat dipersingkat menjadi 624 jam.

RemaserasiCairan penyari dibagi dua (2)Seluruh serbuk simplisia dimaserasi dgn cairan penyari pertama.Dienap tuangkan dan diperas.Ampas dimaserasi lagi dgn cairan penyari ke-2.Pemilihan cara penyarian:Kelarutan pelarut : Non polar, Semi polar, Polar (contoh2 ??)Pelarut yg ditetapkan Farmakope Indonesia:AirEtanolEtanol AirEtanol - Eter

PerkolasiCara penyarian yang dilakukan dengan mengalirkan cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahiBila kran dibuka akan menetes, tetesan dpt diatur kecepatannyaKeuntungan: tidak memerlukan langkah tambahan untuk menyaring bahanDibanding dg refluks tidak memerlukan pemanasanNamun ekstraksinya lama

Perkolator: Alat yg digunakan utk perkolasiPerkolat : zat aktif yg keluar dr perkolator

Cara PerkolasiSerbuk simplisia ditempatkan dlm suatu bejana silinder yg bagian bawahnya diberi sekat berporiCairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tsb.Cairan penyari akan melarutkan zat aktif, sel-sel yg dilalui sampai mencapai keadaan jenuh

SokletasiMerupakan proses penyarian gabungan dari maserasi & perkolasiProses utk menghasilkan ekstrak cair yg akan dilanjutkan dgn proses penguapanuntuk defatting atau ingin ekstraksi sampai habisCairan penyari diisikan pd labu alas bulatSerbuk simplisia diisikan pd tabung dg dibungkus kertas saringCairan penyari dipanaskan hingga mendidihUap penyari akan naik ke atas melalui serbuk simplisiaUap penyari akan mengembun karena didinginkan oleh pendingin balikEmbun turun melalui serbuk simplisia sambil melarutkan zat aktifnya dan kembali ke labu

SokletasiKeuntungan :Cairan penyari sedikit, hasil lebih pekatDapat menyari zat aktif lebih banyakPenyarian sesuai keperluan tanpa menambah volume cairan penyariKerugian :Tidak cocok utk zat aktif yg tdk tahan pemanasanCairan penyari yg baik harus murni

Destilasimerupakan proses perpindahan massa ke suatu media yang bergerak (Hidrodifusi).metode populer utk destilasi minyak menguap (MM)bahan + air dididihkan, uap MM dan air dipisahkantidak dapat digunakan untuk senyawa yang mudah terhidrolisis (ester), dioksidasi atau diuraikan oleh panasuntuk senyawa tsb. metode alternatif: ekstraksi langsung dg minyak (fixed oil), pelarut atau fluida superkritikal atau phytosol.

Destilasi airBahan dicelupkan seluruhnya dalam air dan direbus.Saat bahan yang terkondensasi dingin, air dan minyak atsiri dipisahkan, minyak yang tertuang digunakan sebagai minyak atsiri.Air yang terpisah digunakan dan dipasarkan sebagai "floral waters" (hydrosol atau sweet water), e.g. rosewater, lavender water dan orange water.Semua bahan yang mengandung jumlah ester yang tinggi tidak baik menggunakan metode ekstraksi ini, karena air panas akan memecah ester menjadi alkohol dan asam karboksilat .

DEstilasi uap airBahan ditempatkan dalam suatu wadah dan dikenai uap airSemakin cepat kelajuan akan mencegah kerusakan minyak.Minyak atsiri yang sensitif terhadap panas tidak rusak dengan metode ini.

DESTILASIAIR UAP DAN AIR UAP

SUPERCRITICAL FLUID EXTRACTION (SFE)23Kepedulian terhadap lingkungan dari polusi dan hati-hati thd pencemaran bahan kimia & pelarut.Perubahan suhu & tekanan dpt mempengaruhi perubahan keadaan fisik substansi antara zat padat, cair dan gas.Pada suhu dan tekanan tertentu tidak ada perbedaan rapatan (terjadi kesimbangan) antar bentuk cair dan gas = pada titik kritis ini substansi dikenal sbg SUPERCRITICL FLUID (SCF) SCF beratnya seperti cair, tp daya penetrasi seperti gasKeuntungan fluida ini (SCF):Viskositas rendah dpt menembus bhn organik dg baikCO2 superkritical medium paling umum digunakanSuhu rendah dpt dilakukan (cocok untuk senyawa labil)Tidak toksik, tidak mudah terbakar, harga murah, mudah diuapkan pada suhu kamar

PANCI INFUSA

AB

Infundasi/ dekoksi?Terdapat dua panci :Panci sebelah dalam berisi bahan dan air Panci sebelah luar berisi air sebagai penangas Pemanasan 15 menit dihitung dari penangas mulai mendidih

InfundasiInfusa : sediaan cair yang dibuat dengan menyari simplisia dengan air pada suhu 90o selama 15 menitdigunakan untuk menyari zat kandungan aktif yang larut dalam air dengan perebusan dalam panci infusa menggunakan pelarut air pemanasan tidak langsung (90C, 15 menit)cocok untuk senyawa yang tahan pemanasanKadar pd umumnya 10%air yang menguap dapat ditambahuntuk penelitian penggunaan cocok seperti pemakaian Jamu di masyarakatSari yg dihasilkan tidak stabil & mudah tercemar oleh kuman dan kapang tidak boleh disimpan > 24 jam.untuk dibuat ekstrak kering butuh waktu penguapan lama

Cara Pembuatan Infusa:Membasahi bahan baku.- biasanya dgn 2 x bobot bahan- bunga 4 x bobot bahan- karagen 10 x bobot bahanBahan baku ditambah dgn air dan dipanaskan 15 menit pada suhu 90o 98oC.Untuk 100 bagian sari diperlukan 10 bagian bahan, kecuali :Kandungan simplisia kelarutannya terbatas (kina 6 bagian)Disesuaikan dgn cara penggunaannya dlm pengobatan, kumis kucing sekali minum infusa 100 cc sehingga diambil bagianBerlendir, karagen digunakan 3/2 bagianDaya kerjanya keras, Digitalis digunakan bagianUntuk memindahkan penyarian, kadang diperlukan ditambahkan bahan kimia :a. Asam sitrat untuk infus kinab. Kalium/ Natrium Karbonat utk infusa kelembakPenyaringan, dilakukan pada saat cairan masih panas, kecuali yang mengandung bahan yg mudah menguap

Derajat halus simplisia untuk pembuatan InfusaDerajat kehalusan (2/3), daun sirih, daun kumis kucing, akar manisDerajat kehalusan (3/6), rimpang jaringau, akar kelembakDerajat kehalusan (6/8), Rimpang lengkuas, temulawak, jaheDerajat kehalusan (8/24), kulit kina

PEMISAHAN SARI DARI AMPASPRESS PRESS SPINNER PRESS DGMEKANIK HIDROLIK (SENTRIFUGASI) PENGURANGAN TEKANAN

PENGUAPAN SARIPANCI PENGUAP PENGUAP DENGANTERBUKA PENGURANGAN TEKANAN

Penguapan dengan pengurangan tekananLabu dpt berputar memperluas permukaanWaktu penguapan lebih cepatPelarut dapat menguap dibawah titik didihnyaKesulitan mendapatkan ekstrak kental secara kuantitatif

PELARUT SERTA TIPE SENYAWA FITOKIMIA TERLARUT

POLARITAS--PELARUTKELAS BHN KIMIA YG DI-EKSTRAKRENDAHPET ETER LILINLEMAKMINYMMHEKSAN LILINLEMAKMINYMMSIKLOHEKSNLILINLEMAKMINYMMTOLUENALKLLEMAKMINYMM

KLOROFORMALKAGLKMMSEDANG DCMALK AGLK ETILETERALKAGLKETIL ACETALKAGLKGLK ASETONALKAGLKGLKETANOL GLKMETANOLGULA AAMGLKPOLARITASTINGGIAIR GULAGLKAS.ENCERGULAAAM BASA GULAAAM ASAM

30METODE-METODE EKSTRAKSI UNTUK KELOMPOK SENYAWA FITOKIMIA SPESIFIK