FITOKIMIA FITOKIMIA

OLEHOLEH

BURHANUDDIN TAEBEBURHANUDDIN TAEBE

PENDAHULUANPENDAHULUAN FITOKIMIA DISIPLIN ILMU, suatu FITOKIMIA DISIPLIN ILMU, suatu disiplin ilmu tersendiri berada antara kimia disiplin ilmu tersendiri berada antara kimia organik bahan alam (natural chemistry) organik bahan alam (natural chemistry) dan biokimia tumbuhan, berkaitan satu dan biokimia tumbuhan, berkaitan satu dengan lainnya.dengan lainnya.

The Chemistry of Natural Products (Kimia The Chemistry of Natural Products (Kimia Bahan Alam) mempelajari kimia tumbuhan, Bahan Alam) mempelajari kimia tumbuhan, biota laut dan hewan (ular, lipan dsb)biota laut dan hewan (ular, lipan dsb)

MEMPELAJARI SENYAWA ORGANIK MEMPELAJARI SENYAWA ORGANIK YANG TERDAPAT DALAM YANG TERDAPAT DALAM TUMBUHAN, HEWAN DAN BIOTA TUMBUHAN, HEWAN DAN BIOTA LAUT, MELIPUTI:LAUT, MELIPUTI: 1. Ekstraksi1. Ekstraksi 2. Isolasi2. Isolasi 3. Identifikasi3. Identifikasi 4. Penentuan struktur4. Penentuan struktur 5. Biosintesis5. Biosintesis 6. Perubahan dan metabolisme6. Perubahan dan metabolisme 7. Penyebaran secara alamiah7. Penyebaran secara alamiah 8. Fungsi biologis (aksi farmakologi)8. Fungsi biologis (aksi farmakologi)

SENYAWA KIMIA TUMBUHAN DAPAT SENYAWA KIMIA TUMBUHAN DAPAT DIGOLONGKAN BERRDASARKAN: DIGOLONGKAN BERRDASARKAN: BIOSINTESIS, KELARUTAN, DAN GUGUS BIOSINTESIS, KELARUTAN, DAN GUGUS FUNGSIONAL :FUNGSIONAL :1. SENYAWA FENOL1. SENYAWA FENOL - Sifat hidrofil- Sifat hidrofil

- Asam shikimat sebagai pra zat- Asam shikimat sebagai pra zat

COOH

OH

OH

OH

ASAM SHIKIMAT

Beberapa senyawa fenol :Beberapa senyawa fenol :

OH

OHHIDROKINON EUGENOL

HO

HO

CH2

HC CH2

OH

OHHO

OHO

KAEMFEROL

2. SENYAWA TERPENOID2. SENYAWA TERPENOID

- Bersifat lipid- Bersifat lipid

- Pra zat, isopren (IPP dan DMAP)- Pra zat, isopren (IPP dan DMAP)

- Pembagian : - Pembagian :

Monoterpen, mentolMonoterpen, mentol

Sesquiterpen, Sesquiterpen, αα-kadinen-kadinen

Diterpen, asam abietatDiterpen, asam abietat

Triterpen, Triterpen, ββ--sitosterolsitosterol

Tetraterpen, Karotenoid (Tetraterpen, Karotenoid (ββ--karoten)karoten)

ββ--KAROTENKAROTEN

OH

HO

COOH

ß-KADINEN ASAM ABIETAT MENTOL

ß-SITOSTEROL

3.ASAM ORGANIK, LIPID DAN 3.ASAM ORGANIK, LIPID DAN SEJENISNYASEJENISNYA

- Berasal dari - Berasal dari asetatasetat

O O

HO OH

CHHO

CH2OH

ASAM ASKORBAT

4. SENYAWA NITROGEN4. SENYAWA NITROGEN

- Senyawa basa, alkaloida- Senyawa basa, alkaloida

- Positif dengan pereaksi Mayer, Dragendorf,- Positif dengan pereaksi Mayer, Dragendorf,

Bouchardat, dsbBouchardat, dsb

N

N

CH3

NIKOTINA

5. GOLONGAN KARBOHIDRAT & 5. GOLONGAN KARBOHIDRAT & TURUNANNYATURUNANNYA -Digolongkan berdasarkan atas kelarutannya-Digolongkan berdasarkan atas kelarutannya

O

OH

OH

OH

OH

CH2OH

O

OH O

OH

OH

CH2OH

CH2OHO

CH2OH

OH

OH

O

GLUKOSA SUKROSA

6. SENYAWA MAKROMOLEKULER6. SENYAWA MAKROMOLEKULER - amilum / pati glc - amilum / pati glc 4-14-1 glc - glc - selulosa selulosa glc glc 4-14-1 glc glc

αα ββ

O

OH

OH

OH

CH2OH

O OH

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

OH

CH2OH

O OH

OH

OH

CH2OH

O

O

PATI

SELULOSA

CHO

OHH

OHH

HHO

OHH

CH2OH

OOH

OH

OHOH

CH2OH

5

4

3

2

1

6

1

23

4

5

6

EKSTRAKSIEKSTRAKSI 1. BAHAN / SIMPLISIA 1. BAHAN / SIMPLISIA 2. PELARUT2. PELARUT 3. METODE3. METODE

1. BAHAN / SIMPLISIA1. BAHAN / SIMPLISIA - SEGAR : umum tumbuhan mengandung - SEGAR : umum tumbuhan mengandung

glikosidaglikosida yang dapat diuraikan oleh enzim, yang dapat diuraikan oleh enzim,

sehinggasehingga perlu inaktivasiperlu inaktivasi inaktivasi enzim: - didihkan air 20 menitinaktivasi enzim: - didihkan air 20 menit - didihkan alkohol 20 menit- didihkan alkohol 20 menit - didihkan dengan aseton- didihkan dengan aseton - ekstraksi pH 1-2- ekstraksi pH 1-2 - ekstraksi pada suhu rendah- ekstraksi pada suhu rendah

- KERING/SIMPLISIA, tujuan mengurangi kadar KERING/SIMPLISIA, tujuan mengurangi kadar cairan cairan (air) dengan maksud menghindari reaksi (air) dengan maksud menghindari reaksi enzimatis enzimatis (<10%) dan pertumbuhan mikroba (<10%) dan pertumbuhan mikroba

- AKIBAT PENGERINGAN VOLUME CAIRAN SEL, ISI - AKIBAT PENGERINGAN VOLUME CAIRAN SEL, ISI SELSEL AKAN BERKURANG DAN TERJADI: AKAN BERKURANG DAN TERJADI: - dinding sel berkerut - dinding sel berkerut - terbentuk rongga udara - terbentuk rongga udara - zat larut menjadi tidak larut - zat larut menjadi tidak larut (mengkristal)(mengkristal)

- MELEMBABKAN, 2x vol dan 5 – 15 menit, tujuan - MELEMBABKAN, 2x vol dan 5 – 15 menit, tujuan mengembalikan kondisi sel ke keadaan mengembalikan kondisi sel ke keadaan semula semula - dinding sel bersifat permiabel - dinding sel bersifat permiabel - rongga udara hilang, karena ruang sel - rongga udara hilang, karena ruang sel terisi terisi kembali kembali - zat menjadi larut kembali - zat menjadi larut kembali

2. PELARUT/menstruum 2. PELARUT/menstruum PRINSIP “ like dissoloves like” PRINSIP “ like dissoloves like” SYARATSYARAT

- - selektifselektif - titik didih rendah- titik didih rendah - netral terhadap zat yang diekstraksi (inert)- netral terhadap zat yang diekstraksi (inert) - tidak bersisa pada saat diuapkan- tidak bersisa pada saat diuapkan - ekonomis- ekonomis

Bahan alam kandung bahan organik mudah larut dalam Bahan alam kandung bahan organik mudah larut dalam pelarut organikpelarut organik

URUTANURUTAN : : - piridin - kloroform- piridin - kloroform - air - dietil eter- air - dietil eter

- metanol - heksana- metanol - heksana - etanol - petroleum eter- etanol - petroleum eter - etil asetat- etil asetat

3. EKSTRAKSI3. EKSTRAKSI ARTI : ARTI : extractio extractio atau atau extrahere, extrahere, tarik keluartarik keluar CARA : - sari, peras, destilasiCARA : - sari, peras, destilasi

- dingin dan panas- dingin dan panas

- dingin : maserasi, perkolasi, soxhlet- dingin : maserasi, perkolasi, soxhlet

- panas : refluks, infundasi, destilasi, soxhlet- panas : refluks, infundasi, destilasi, soxhlet PROSES EKSTRAKSI : bahan direndam dengan PROSES EKSTRAKSI : bahan direndam dengan

pelarut, pelarut akan masuk ke pelarut, pelarut akan masuk ke dalam sel lewat dinding sel (sifat permiabel) dalam sel lewat dinding sel (sifat permiabel) secara osmosissecara osmosis , ,

melarutkan isi sel (konsentrasi larutan dalammelarutkan isi sel (konsentrasi larutan dalam

sel berbeda dengan luar sel), terjadi proses di-sel berbeda dengan luar sel), terjadi proses di-

fusi (kons. tinggi mengalir ke kons. rendah) fusi (kons. tinggi mengalir ke kons. rendah)

MASERASI MASERASI - sederhana- sederhana- tidak butuh keahlian- tidak butuh keahlian- cocok untuk bahan baku :- cocok untuk bahan baku :

- simplisia kandung zat aktif mudah - simplisia kandung zat aktif mudah larutlarut

- tidak mengandung zat mudah - tidak mengandung zat mudah kembangkembang

- bahan tidak keras, daun, bunga- bahan tidak keras, daun, bunga

- modifikasi :- modifikasi :

- digesti- digesti

- maserasi dengan mesin pengaduk- maserasi dengan mesin pengaduk

- remaserasi- remaserasi

- maserasi melingkar- maserasi melingkar

PERKOLASIPERKOLASI - PRINSIP : serbuk dialiri cairan penyari- PRINSIP : serbuk dialiri cairan penyari

- serbuk ditempatkan pada silinder bagian bawah- serbuk ditempatkan pada silinder bagian bawah

berporiberpori

- cairan penyari dialiri dari atas ke bawah lewat - cairan penyari dialiri dari atas ke bawah lewat serbukserbuk

- gerakan ke bawah oleh karena gravitasi, kohesi dan - gerakan ke bawah oleh karena gravitasi, kohesi dan

berat cairan diatas dikurangi gaya kapiler yangberat cairan diatas dikurangi gaya kapiler yang

menahanmenahan

- catatan : kecepatan menetes harus seimbang- catatan : kecepatan menetes harus seimbang

penambahan pelarut, dijaga agar tetap adapenambahan pelarut, dijaga agar tetap ada

selapis pelarut di atas simplisiaselapis pelarut di atas simplisia

REFLUKS = Re – Flux , perubahan secara REFLUKS = Re – Flux , perubahan secara terusterus

menerusmenerus

- termasuk cara panas- termasuk cara panas

- berkesinambungan- berkesinambungan

- senyawa tahan panas- senyawa tahan panas

- tekstur keras, batang- tekstur keras, batang

akar, korteks, biji, dllakar, korteks, biji, dll

CARA SOHXLETCARA SOHXLET - cara berkesinambungan- cara berkesinambungan - PRINSIP KERJA : cairan penyari dipanaskan,- PRINSIP KERJA : cairan penyari dipanaskan, menguap lewat pipa sam-menguap lewat pipa sam- ping sampai pada kondensor,ping sampai pada kondensor, mengembun, turun kesampelmengembun, turun kesampel dan mengekstraksi, setelah dan mengekstraksi, setelah sifon penuh, terjadi sirkulasisifon penuh, terjadi sirkulasi - Ekstraksi selesai kalau cairan disifon tidak - Ekstraksi selesai kalau cairan disifon tidak

ber-ber- warna atau tidak bernoda jika di KLT.warna atau tidak bernoda jika di KLT. - Sirkulasi terjadi karena faktor kapilerisasi, - Sirkulasi terjadi karena faktor kapilerisasi, adesi-kohesi dan gravitasiadesi-kohesi dan gravitasi

DESTILASI UAP AIRDESTILASI UAP AIR

- PRINSIP :- PRINSIP : Air dipanaskan akan menguap, uapAir dipanaskan akan menguap, uap

air masuk ke dalam labu sampel, air masuk ke dalam labu sampel,

minyak atsiri akan terbawa bersa- minyak atsiri akan terbawa bersa-

ma uap air, sampai dikondensor,ma uap air, sampai dikondensor,

terkondensasi, turun lewat pipa terkondensasi, turun lewat pipa

alonga, masuk kedalam corongalonga, masuk kedalam corong

pisah dan akan memisah air danpisah dan akan memisah air dan

minyak atsiri minyak atsiri

INFUS / DEKOKINFUS / DEKOK - Masuk cara panas- Masuk cara panas

- cairan penyari air- cairan penyari air

- pemanasan pada temperatur uap air (100- pemanasan pada temperatur uap air (10000 C)C)

CORONG PISAHCORONG PISAH Bila suatu sistem terdiri dari dua lapisan Bila suatu sistem terdiri dari dua lapisan

zat cairzat cair

yang tidak bercampur (larut) satu dengan yang tidak bercampur (larut) satu dengan lain, jika ditambahkan senyawa ketiga lain, jika ditambahkan senyawa ketiga yang larut ke dalam dua pelarut tersebut, yang larut ke dalam dua pelarut tersebut, maka akan terdistrimaka akan terdistri

busi ke dalam pelarut tersebut dengan busi ke dalam pelarut tersebut dengan perbanperban

dingan konsentrasi yang tetapdingan konsentrasi yang tetapCA / CB = K (konstan, tetap)

Sebatas berapa pelarut yang baik dan Sebatas berapa pelarut yang baik dan mak- simum pemisahan dapat mak- simum pemisahan dapat diperoleh ?diperoleh ? Diketahui : Larutan berair V ml, mengandungDiketahui : Larutan berair V ml, mengandung

WW00 g senyawa yang terlarut. Dieks- g senyawa yang terlarut. Dieks-

traksi dengan pelarut organik S (soltraksi dengan pelarut organik S (sol

vent) b ml. Jika Wvent) b ml. Jika W11 g adalah berat g adalah berat

dari solut tertinggal pada pemisahandari solut tertinggal pada pemisahan

pertama, maka konsentrasi yangpertama, maka konsentrasi yang

tertinggal Wtertinggal W11 / V g/ml dalam fase Sol / V g/ml dalam fase Sol

dan (Wdan (W00 – W – W11) / S yang terekstraksi) / S yang terekstraksi

dalam pelarut organik dalam pelarut organik

1. (W1 / V ) W1.S = K = K (W0 – W1) / S (VW0 – VW1)

(W1.S) = (KV.W0 – KVW1) (W1.S) + (KVW1) = (KV.W0) W1 (KV + S) = W0 . KV

(KV)1

W1 = W0

(KV + S)

(KV)n

Wn = W0

(KV + S)

ISOLASI ZAT AKTIFISOLASI ZAT AKTIF 1. Paper Chromatograraphy (Kromatografi 1. Paper Chromatograraphy (Kromatografi

Kertas,KKt)Kertas,KKt) 2. Thin Layer Chromatography (TLC, KLT)2. Thin Layer Chromatography (TLC, KLT) 3. Colum Chromatography 3. Colum Chromatography 4. Gas Liquid Chromatography (KGC)4. Gas Liquid Chromatography (KGC) 5. Sublimasi5. Sublimasi 6. TAS6. TAS 7. High Performance Liquid Chromatography7. High Performance Liquid Chromatography 8. Preparative Thin Layer Chromarography8. Preparative Thin Layer Chromarography 9. Centrifugal Thin Layer Chromarography9. Centrifugal Thin Layer Chromarography 10. Suction Colum Chromatography (VLC)10. Suction Colum Chromatography (VLC) 11. Flash Colum Chromatography = Pressure 11. Flash Colum Chromatography = Pressure

ColumColum ChromatographyChromatography

KROMATOGRAFIKROMATOGRAFI CHROMATOGRAPHYCHROMATOGRAPHY

- CHROMOTOS, colour, warna - CHROMOTOS, colour, warna

- GRAPHYS, write, tulisan- GRAPHYS, write, tulisan BATASAN : teknik pemisahan komponen-kompoBATASAN : teknik pemisahan komponen-kompo

nen dari campuran melalui tahapan prosesnen dari campuran melalui tahapan proses

equilibrum yang merupakan akibat dariequilibrum yang merupakan akibat dari

partisi atau penyerapan yang berbeda di-partisi atau penyerapan yang berbeda di-

antara dua fase berlainan (fase stationer=antara dua fase berlainan (fase stationer=

diam dan fase gerak)diam dan fase gerak)

KLASIFIKASIKLASIFIKASI A. Perbedaan kecepatan migrasiA. Perbedaan kecepatan migrasi

1. Adsorpsi1. Adsorpsi 2. Partisi2. Partisi

3. Penukar ion3. Penukar ion4. Elektroforesis4. Elektroforesis5. Gel – Fitrasi5. Gel – Fitrasi

B. Alat yang digunakanB. Alat yang digunakan1. Kolom1. Kolom2. Kertas2. Kertas3. Lapis tipis3. Lapis tipis

C. Fasa yang digunakanC. Fasa yang digunakan1. Gas – cair1. Gas – cair2. Gas – padat2. Gas – padat3. Padat - cair3. Padat - cair

KROMATOGRAFI KERTAS KROMATOGRAFI KERTAS (KKt)(KKt) 1. KERTAS 1. KERTAS

- murni selulosa, tanpa lignin atau kotoran lain- murni selulosa, tanpa lignin atau kotoran lain- ukuran 18 x 22 inci atau pita 2,5 cm- ukuran 18 x 22 inci atau pita 2,5 cm- aliran cepat (Whatman 4, 54 dan 540), sedang- aliran cepat (Whatman 4, 54 dan 540), sedang

(Whatman 1, 7), lambat (Whatman 2 dan 20) (Whatman 1, 7), lambat (Whatman 2 dan 20) 2. SPOTTING,dilakukan dengan mikropipet 2. SPOTTING,dilakukan dengan mikropipet (1-5 (1-5 l) dikeringkan segera agar tidak lebarl) dikeringkan segera agar tidak lebar 3. ELUEN / PELARUT, perbandingan tergantung 3. ELUEN / PELARUT, perbandingan tergantung dari noda yang didapat, campuran air-fenol dari noda yang didapat, campuran air-fenol

jenuh, BuOH – NHjenuh, BuOH – NH44OH, aseton – air dan BAWOH, aseton – air dan BAW

4. PEWARNAAN, diperlukan penampak noda 4. PEWARNAAN, diperlukan penampak noda untuk melihat noda, sebaiknya dengan untuk melihat noda, sebaiknya dengan sinar UV, uap, penampak noda yang lainsinar UV, uap, penampak noda yang lain

5. ANALISA KUALITATIF, nilai Rf, 5. ANALISA KUALITATIF, nilai Rf, perbandingan antara jarak noda dan jarak perbandingan antara jarak noda dan jarak elueneluen

6. ANALISA KUANTITATIF, membandingkan 6. ANALISA KUANTITATIF, membandingkan luas spot yang timbul dibanding dengan luas spot yang timbul dibanding dengan

standar baku dibuat dalam grafik standar baku dibuat dalam grafik konsentras Vs luas spotkonsentras Vs luas spot

METODE :METODE : - Ascending Chromatogrphy- Ascending Chromatogrphy

- Descending Chromatography- Descending Chromatography - Horizontal Chromatography- Horizontal Chromatography

KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS (KLT)(KLT)

Keuntungan :Keuntungan :

1. Pengerjaan cepat1. Pengerjaan cepat

2. Dapat untuk asam dan basa kuat 2. Dapat untuk asam dan basa kuat

(KKt, tidak dapat)(KKt, tidak dapat)

3. Lebih sensitif, dapat 103. Lebih sensitif, dapat 10-9 -9 g sampelg sampel

4. Alat sederhana4. Alat sederhana

5. Mudah digunakan5. Mudah digunakan

Adsorben untuk KLTAdsorben untuk KLTAdsorbenAdsorben Bahan yang dapat dipisahkanBahan yang dapat dipisahkan

Silika gelSilika gel Asam amino, alkaloid, gula, asam lemak, Asam amino, alkaloid, gula, asam lemak, lemak, m.a, anion kation anorganik, steroid lemak, m.a, anion kation anorganik, steroid dan terpenoiddan terpenoid

AluminaAlumina Alkaloid, zat warna makanan, fenol, steroid, Alkaloid, zat warna makanan, fenol, steroid, vitamin, karoten, asam aminovitamin, karoten, asam amino

KieselguhrKieselguhr Gula, oligosakarida, asam basa dua, asam Gula, oligosakarida, asam basa dua, asam lemak, trigliserida, asam amino, steroidlemak, trigliserida, asam amino, steroid

CeliteCelite Steroid, kation anorganikSteroid, kation anorganik

Tepung Tepung selulosaselulosa

Asam amino, zat warna makanan, alkaloida Asam amino, zat warna makanan, alkaloida nukleotidanukleotida

PatiPati Asam aminoAsam amino

Tepung Tepung poliamidapoliamida

Antosianin, asam aromatik, antioksidan, Antosianin, asam aromatik, antioksidan, flavonoid, proteinflavonoid, protein

a

b

c

d

e

Keterangan :

a. pendingin

b. mantel

c. pipa samping

d. sifon

e. labu alas bulat

Alat Soxhket