optimasi pembuatan ekstrak etanolik kayu … pdf/f. farmasi/farmasi/068114164_full.pdf ·...

OPTIMASI PEMBUATAN EKSTRAK ETANOLIK

(Caesalpinnia sappan

APLIKASI METODE DESAIN FAKTORIAL

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

i

PEMBUATAN EKSTRAK ETANOLIK KAYU SECANG

Caesalpinnia sappan L.) SECARA SOXHLETASI :

APLIKASI METODE DESAIN FAKTORIAL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Dyah Shaula Yalapuspa

NIM : 068114164

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

KAYU SECANG

SECARA SOXHLETASI :

ii

OPTIMASI PEMBUATAN EKSTRAK ETANOLIK KAYU SECANG (

iii

OPTIMASI PEMBUATAN EKSTRAK ETANOLIK KAYU SECANG

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Tanpa pengetahuan kerajinanpun tidak baik

Orang yang tergesa-gesa akan salah langkah

Amsal 19 : 2Amsal 19 : 2Amsal 19 : 2Amsal 19 : 2

Seek His will in all you do, and Seek His will in all you do, and Seek His will in all you do, and Seek His will in all you do, and

He will direct your paths He will direct your paths He will direct your paths He will direct your paths

Proverbs 3 : 6Proverbs 3 : 6Proverbs 3 : 6Proverbs 3 : 6

Kupersembahkan buat :

Tuhanku, Papa,Mama, mbak, adek,teman-teman

dan almamaterku

vi

PRAKATA

Puji syukur ke hadirat Tuhan atas berkat, hikmat, kekuatan dan kasih

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Optimasi Pembuatan Ekstrak Etanol Kayu Secang (Caesalpinnia Sappan L.)

Secara Soxhletasi : Aplikasi Metode Desain Faktorial” ini dengan baik.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan agar dapat

memperoleh gelar S. Farm Program Studi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

Skripsi ini dapat terselesaikan karena adanya dukungan dari berbagai

pihak. Pada kesempatan ini penulis hendak mengucapkan terimakasih kepada:

1. Rita Suhadi, M.si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma

2. Christine Patramurti, M.si., Apt. selaku Dosen Pembimbing atas perhatian,

arahan, dan bimbingannya selama penelitian dan penyusunan skripsi

3. Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku dosen penguji yang telah berkenan menguji

dan memberikan masukan serta saran kepada penulis

4. Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen penguji yang telah berkenan menguji dan

memberikan masukan serta saran kepada penulis

5. Romo Sunu atas bantuan dan sarannya yang menginspirasi penulis

6. Papa, Mama, Mbak Nunki, dan Carin atas doa, cinta, dukungan moril, dan

materiil yang telah diberikan selama ini

vii

7. Uthie dan Astina atas semua tawa dan tangis yang dilewati bersama selama

penelitian, lembur bersama kalian sangat menyenangkan

8. Pak Parlan, Mas Bimo, dan Mas Kunto atas bantuan dan bimbingannya selama

penelitian

9. Dela, Riri, Grace, Yoki, Anton, Win, Rani, Cica, Lina, Aan, Iwan, Yakub, Iren

dan teman-teman farmasi angkatan 2006 yang tidak bisa penulis sebutkan satu

persatu atas kebersamaan kita selama ini

10. Berbagai pihak yang terlibat dalam penyusunan skripsi, terimakasih atas

kerjasamanya

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini terdapat banyak

kekurangan, oleh karena itu penulis sangat terbuka atas kritik dan saran serta

masukan demi kebaikan di masa yang akan datang.

Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat berguna bagi

pembaca sekalian.

Penulis

ix

INTISARI

Secang (Caesalpinnia sappan L.) merupakan tanaman yang mengandung

senyawa utama sub tipe struktur brazilin, yaitu brazilin, brazilein, dan 3-O-metil

brazilin. Kumpulan senyawa tersebut disebut komposit brazilin.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi cairan

penyari, jumlah sirkulasi ekstraksi, dan interaksinya terhadap area under curve

(AUC) komposit brazilin dan untuk mengetahui titik optimum dari hubungan

konsentrasi cairan penyari dan jumlah sirkulasi ekstraksi yang menghasilkan AUC

komposit brazilin optimum.

Penelitian dilakukan dengan rancangan desain faktorial 2 faktor 3 level.

Faktor konsentrasi cairan penyari level rendah yaitu 4 %, level tengah 50 % dan

level tinggi 100 % dan faktor jumlah sirkulasi level rendah yaitu 1 kali, level

tengah 3 kali dan level tinggi 5 kali. Metode ekstraksi yang digunakan adalah

soxhletasi. Komposit brazilin diisolasi dari ekstrak dengan menggunakan

kromatografi lapis tipis lalu diukur AUC nya menggunakan TLC densitometric

scanner.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi cairan penyari, jumlah

sirkulasi ekstraksi, dan interaksinya berpengaruh secara signifikan terhadap AUC

komposit brazilin. Faktor yang paling dominan adalah konsentrasi cairan penyari.

Titik optimum berada pada konsentrasi cairan penyari 68, 22 % dengan jumlah

sirkulasi 1,57 kali yang menghasilkan AUC prediksi teoritis sebesar 16.835,62

sampai 19.311,48.

Kata Kunci : Secang, brazilin, brazilein, 3-O-metil brazilin, soxhletasi, optimum,

desain faktorial, AUC, densitometri

x

ABSTRACT

Sappan wood (Caesalpinnia sappan L.) is a plant that contains brazilin

sub-type structure as the main compounds, namely brazilin, brazilein, and 3-O-

methyl brazilin. Collection of this compounds is called brazilin composite.

This study aims to determine the effect of fluid concentration, the number

of circulating extraction, and their interaction to the area under curve (AUC) of

brazilin composite and to determine the optimum concentration and the optimum

number of fluid circulation extraction yield optimum AUC of brazilin composite.

Research carried out by factorial design with 2 factors 3 level, low level of

fluid concentration factor is 4 %, middle level is 50 % and high level is 100 % and

the low-level of circulation factor is 1 times, middle level is 3 times and high level

is 5 times. Extraction method used is soxhletation. Brazilin composite isolated

from extracts by using thin layer chromatography and its AUC was measured

using TLC scanner densitometric.

The results showed that the fluid concentration, number of circulating

extraction, and their interaction significantly affect the AUC brazilin composite.

The most dominant factor is the fluid concentration. Optimum point is at 68, 22 %

fluid concentration with 1,57 times the number of circulation that produces AUC

theoretical predictions 16.835,62 to 19.311,48.

Keywords: Sappan wood, brazilin, brazilein, 3-O-methyl brazilin, soxhletation,

optimum, factorial design, AUC, densitometry

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ iii

HALAMAN PERSEMBAHAN......................................................................... iv

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................ v

PRAKATA......................................................................................................... vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA............................................................ viii

INTISARI........................................................................................................... ix

ABSTRACT......................................................................................................... x

DAFTAR ISI...................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL.............................................................................................. xv

DAFTAR GAMBAR......................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xviii

BAB I PENGANTAR........................................................................................ 1

A. Latar Belakang............................................................................................. 1

1. Perumusan masalah.................................................................................. 2

2. Keaslian penelitian................................................................................... 3

3. Manfaat penelitian................................................................................... 3

B. Tujuan............................................................. ............................................. 4

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA................................................................. 5

A. Secang........................................................................................................... 5

xii

1. Keterangan botani.................................................................................... 5

2. Nama daerah............................................................................................ 5

3. Kegunaan................................................................................................. 5

4. Kandungan kimia..................................................................................... 6

5. Komposit brazilin..................................................................................... 6

B. Penyarian...................................................................................................... 7

1. Ekstrak...................................................................................................... 7

2. Cairan penyari.......................................................................................... 7

3. Metode ekstraksi secara soxhletasi........................................................... 8

C. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ................................................................. 10

D. Densitometri.................................................................................................. 11

E. Desain Faktorial............................................................................................ 13

F. Landasan Teori............................................................................................. 15

G. Hipotesis....................................................................................................... 16

BAB III METODE PENELITIAN..................................................................... 17

A. Jenis dan Rancangan Penelitian.................................................................... 17

B. Variabel dan Definisi Operasional................................................................ 17

1. Identifikasi variabel.................................................................................. 17

2. Definisi operasional.................................................................................. 18

C. Bahan dan Alat............................................................................................. 18

1. Bahan penelitian....................................................................................... 18

2. Alat penelitian .......................................................................................... 19

D. Tata Cara Penelitian...................................................................................... 19

xiii

1. Pengumpulan bahan.................................................................................. 19

2. Identifikasi tanaman dan kayu.................................................................. 19

3. Pembuatan simplisia................................................................................. 20

4. Pembuatan serbuk kayu secang................................................................ 21

5. Analisis kualitatif komposit brazilin........................................................ 21

6. Penyarian secara soxhletasi...................................................................... 22

7. Pembuatan ekstrak kering........................................................................ 23

8. Isolasi komposit brazilin dengan KLT..................................................... 23

9. Pengukuran AUC komposit brazilin dengan

TLC scanner densitometric...................................................................... 24

E. Analisis Hasil............................................................................................... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………………... 25

A. Pengumpulan Bahan.................................................................................... 25

B. Identifikasi Tanaman dan Kayu................................................................... 26

C. Pembuatan Simplisia................................................................................... 31

D. Pembuatan Serbuk Kayu Secang................................................................ 33

E. Analisis Kualitatif Komposit Brazilin......................................................... 33

F. Penyarian secara Soxhletasi........................................................................ 40

G. Pemisahan Komposit Brazilin dengan KLT................................................ 43

H. Pengukuran AUC Komposit Brazilin dengan

TLC Scanner Densitometric......................................................................... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................. 53

A. KESIMPULAN............................................................................................ 53

xiv

B. SARAN........................................................................................................ 53

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 54

LAMPIRAN...................................................................................................... 56

BIOGRAFI PENULIS...................................................................................... 75

xv

DAFTAR TABEL

Tabel I Rancangan percobaan berdasarkan desain faktorial..................... 23

Tabel II Hasil identifikasi secara kimia pada filtrat serbuk kayu................ 28

Tabel III Warna masing-masing bercak hasil pemisahan dengan

KLT sebelum dan sesudah disemprot bufer fosfat pH 7.............. 36

Tabel IV Hasil penelusuran panjang gelombang serapan maksimum

bercak komposit brazilin menggunakan

spektrofotometer visibel................................................................ 39

Tabel V Rendemen hasil penyarian secara soxhletasi................................. 42

Tabel VI Hasil pengukuan Rf bercak berbagai percobaan............................. 44

Tabel VII Hasil penelusuran panjang gelombang serapan maksimum

bercak komposit brazilin menggunakan

TLC Scanner Densitometric.......................................................... 46

Tabel VIII Hasil pengukuran AUC komposit brazilin................................... 46

Tabel IX Hasil perhitungan nilai efek hubungan

antara faktor dan respon................................................................ 48

Tabel X Hasil perhitugan Yate’s treatment.................................................. 52

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur brazilein, struktur 3-O-metil brazilin,

dan brazilin.................................................................................. 6

Gambar 2. Diagram soxhlet extractor .......................................................... 9

Gambar 3. Diagram prinsip kerja TLC scanner............................................. 12

Gambar 4. Desain penelitian 2 faktor 3 level................................................. 14

Gambar 5. Batang secang segar...................................................................... 25

Gambar 6. Biji secang, daun secang, dan bunga secang................................. 27

Gambar 7. Reaksi asam basa brazilin berwarna kuning menjadi

brazilein berwarna merah saat ditambah basa............................ 29

Gambar 8. Reaksi pembentukan senyawa kompleks brazilin

dengan timbal (II) asetat.............................................................. 31

Gambar 9. Reaksi pembentukan senyawa kompleks brazilin

brazilin dengan FeCl3................................................................... 31

Gambar 10. Simplisia kayu secang................................................................ 32

Gambar 11. Profil KLT analisis kualitatif komposit brazilin sebelum

disemprot bufer fosfat dan setelah disemprot

bufer fosfat................................................................................. 35

Gambar 12. Reaksi asam basa 3-O-metil brazilin berwarna kuning menjadi

3-O-metil brazilein berwarna merah saat ditambah basa........... 36

Gambar 13. Interaksi brazilin, 3-O-metil brazilin dengan fase gerak........... 38

Gambar 14. Interaksi brazilin, 3-O-metil brazilin dengan fase diam............ 39

xvii

Gambar 15. Spektra hasil penetapan panjang gelombang serapan

maksimum bercak komposit brazilin menggunakan

spektrofotometer visibel........................................................... 40

Gambar 16. Profil kromatogram KLT berbagai percobaan.......................... 44

Gambar 17. Spektrum hasil penetapan panjang gelombang serapan

maksimum bercak komposit brazilin menggunakan

TLC Scanner Densitometric..................................................... 46

Gambar 18. Kurva hasil pengukuran AUC komposit brazilin..................... 47

Gambar 19. Grafik hubungan antara konsentrasi penyari dengan

AUC komposit brazilin............................................................. 49

Gambar 20. Grafik hubungan antara jumlah sirkulasi dengan

AUC komposit brazilin.............................................................. 49

Gambar 21. Countour plot 3D AUC komposit brazilin............................... 51

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Foto hasil identifikasi secara kimia pada

filtrat serbuk kayu................................................................... 57

Lampiran 2. Foto proses soxhletasi dan ekstrak kering.............................. 58

Lampiran 3. Foto KLT isolasi komposit brazilin........................................ 59

Lampiran 4. Kurva hasil pengukuran AUC komposit brazilin................... 61

Lampiran 5. Data rendemen hasil penyarian secara soxhletasi.................. 64

Lampiran 6. Contoh cara menghitung rendemen....................................... 65

Lampiran 7. Contoh cara menghitung standard error

dan coeffitient of variance...................................................... 66

Lampiran 8. Data hasil perhitungan Rf berbagai percobaan...................... 67

Lampiran 9. Contoh cara menghitung persamaan desain faktorial............ 68

Lampiran 10. Contoh cara menghitung nilai efek

menggunakan yate’s treatment.............................................. 70

Lampiran 11. Contoh cara menghitung signifikansi

dengan yate’s treatment......................................................... 72

Lampiran 12. Cara menghitung titik optimum............................................ 74

1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Kayu secang merupakan tanaman pagar yang banyak tumbuh di Indonesia.

Biasanya ekstrak cair kayu secang digunakan sebagai pewarna merah pada

makanan dan minuman. Ekstrak secang juga sudah sejak lama dipakai untuk

pelancar sirkulasi darah, antioksidan, obat diare, dan agen imunosupresif (Fu et

al., 2008). Selain itu, ekstrak secang juga berkhasiat sebagai analgetik, antipiretik,

desinfektan, tonikum, dan obat penyakit kulit (Chairul dkk., 1995) serta dapat

menjadi kontrasepsi bagi pria karena bersifat antifertilitas pada sperma (Shih,

1990).

Kayu secang memiliki banyak kegunaan sehingga sangat mungkin untuk

dikembangkan menjadi obat tradisional seperti jamu, obat herbal terstandar,

maupun fitofarmaka. Untuk menjadi bahan awal obat tradisional, tumbuhan diolah

terlebih dahulu menjadi ekstrak. Syarat mutlak mutu ekstrak adalah kandungan zat

aktif yang stabil (Anonim, 2000). Kandungan zat aktif dalam ekstrak stabil jika

proses pembuatan ekstrak terkendali. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk

melakukan optimasi pembuatan ekstrak kayu secang.

Metode ekstraksi yang dipilih adalah soxhletasi karena pengerjaannya

mudah, cepat, dan cairan penyari yang digunakan lebih sedikit dibandingkan

metode ekstraksi lainnya (Anonim, 1986).

2

Optimasi yang hendak dilakukan adalah optimasi konsentrasi cairan

penyari. Cairan penyari yang dipilih adalah etanol karena brazilin yang

merupakan senyawa utama dalam kayu secang sangat larut dalam etanol. Etanol

juga dipertimbangkan sebagai penyari karena kapang dan kuman sulit tumbuh

dalam etanol 20 % ke atas, tidak beracun, inert, dan panas yang diperlukan untuk

pemekatan relatif kecil namun belum diketahui konsentrasi etanol yang dapat

mengekstraksi brazilin secara optimal sehingga perlu dioptimasi. Selain itu agar

proses pembuatan ekstrak terkendali, penulis juga tertarik untuk mengoptimasi

jumlah sirkulasi ekstraksi yang optimum untuk mengekstraksi brazilin secara

optimal.

Dalam penelitian ini penulis menggunakan aplikasi desain faktorial dalam

merancang penelitian karena lebih efisien dan memperkecil trial and error serta

dapat diperkirakan faktor yang dominan dalam menentukan respon (dalam hal ini

jumlah komposit brazilin yang dihasilkan) (Armstrong dan James, 1996).

1. Perumusan masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka timbul permasalahan :

a. Bagaimana pengaruh konsentrasi cairan penyari, jumlah sirkulasi

ekstraksi, dan interaksinya terhadap area under curve komposit brazilin?

b. Apakah diperoleh titik optimum dari hubungan konsentrasi cairan penyari

dan jumlah sirkulasi ekstraksi yang menghasilkan area under curve

komposit brazilin optimum?

3

2. Keaslian penelitian

Penelitian mengenai optimasi konsentrasi cairan penyari dan jumlah

sirkulasi ekstraksi kayu secang (Caesalpinnia sappan L.) secara soxhletasi

menggunakan aplikasi metode desain faktorial belum pernah dilakukan. Adapun

penelitian yang telah dilakukan sebelumnya adalah tentang stabilitas warna zat

aktifnya (brazilin) pada perbedaan pH dan suhu pemanasan, cara sintesis brazilin,

modifikasi menjadi pewarna oily, aktivitas antioksidan, serta isolasi dan

karakterisasi brazilin (Putrandana, 2003 ; Ramdhan, 2004 ; Penpun, 2005 ; Huang

et al., 2005 ; Dong-Kyu et al., 2007).

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat metodologis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pengaruh

konsentrasi penyari, jumlah sirkulasi dan interaksi keduanya terhadap

AUC komposit brazilin dan titik optimum hubungan konsentrasi cairan

penyari dan jumlah sirkulasi ekstraksi yang menghasilkan komposit

brazilin secara optimum dari kayu secang secara soxhletasi.

b. Manfaat praktis

Penelitian ini diharapkan dapat mempermudah proses ekstraksi secara

soxhletasi dalam memperoleh komposit brazilin optimum.

4

B. Tujuan

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui :

1. Pengaruh konsentrasi cairan penyari, jumlah sirkulasi ekstraksi, dan

interaksinya terhadap area under curve komposit brazilin.

2. Titik optimum dari hubungan konsentrasi cairan penyari dan jumlah sirkulasi

ekstraksi yang menghasilkan area under curve komposit brazilin optimum.

5

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Secang

1. Keterangan botani

Secang merupakan suatu tanaman yang biasa tumbuh di daerah tropis.

Secang biasa dijumpai sebagai tanaman pagar dan biasa hidup pada ketinggian

500-1000 m diatas permukaan laut. Tanaman secang termasuk dalam famili

Caesalpiniaceae, suku Caesalpinia dan jenis Caesalpinia sappan (Anonim, 1985;

Tjitrosoepomo, 1994).

2. Nama daerah

Tanaman secang mempunyai beberapa nama daerah, diantaranya adalah

Sumatra : Seupang (Aceh), Sopang (Batak), Cacang (Minangkabau).

Jawa : Secang (Sunda), Kayu Cang (Madura)

Nusa Tenggara : Cang (Bali), Sepang (Sasak), Sepe (Roti)

Sulawesi : Kayu Sema (Manado), Sapang (Makasar)

Maluku : Sunyiha (Ternate), Roro (Tidore) (Anonim, 1986).

3. Kegunaan

Secang biasa dipakai dalam bentuk ekstrak cair sebagai pewarna alami

merah. Selain itu secang juga dipakai sebagai obat tradisional, yaitu untuk

pelancar sirkulasi darah, antioksidan, obat diare, dan agen imunosupresif (Fu et

al., 2008). Secang juga berkhasiat sebagai analgetik, antipiretik, desinfektan,

tonikum, dan obat penyakit kulit (Chairul dkk., 1995). Penelitian menyatakan

6

secang juga dapat menjadi kontrasepsi bagi pria karena bersifat antifertilitas pada

sperma (Shih, 1990).

4. Kandungan kimia

Kayu tanaman secang mengandung asam galat, asam tanat, saponin,

minyak atsiri, resin, dan senyawa fenolik (Perry, 1980). Senyawa fenolik dalam

batang secang dibagi dalam empat sub tipe struktur, yaitu brazilin, kalkon,

protosapanin, dan homoisoflavonoid. Derivat protosapanin antara lain

protosapanin B dan isoprotosapanin B, 10-O-metilprotosapanin B dan 10-O-

metilisoprotosapanin B, epimernya adalah protosapanin E1 dan protosapanin E2.

Epimer homoisoflavonoid adalah sapanol dan episapanol, 4-O-metilsapanol dan

4-O-metilepisapanol, 3'-O-metilsapanol dan 3'-O-metilepisapanol. Derivat kalkon

adalah sapankalkon dan 3-deoksisapankalkon. Derivat brazilin adalah brazilein

dan 3-O-metilbrazilin (Fu et al., 2008).

5. Komposit brazilin

Komposit brazilin adalah kumpulan senyawa yang memiliki sub tipe

struktur brazilin, yang terdiri dari brazilin, brazilein, dan 3-O-metil brazilin.

brazilein 3-O-metil brazilin brazilin

Gambar 1. Struktur brazilein, 3-O-metil brazilin, dan bra/zilin (Fu et al., 2008)

Brazilin adalah zat warna secang yang berwarna kuning pada pH asam.

Jika teroksidasi atau dalam pH basa akan berubah menjadi brazilein yang

7

berwarna merah, reaksi ini berlangsung bolak-balik, sedangkan 3-O-metil brazilin

adalah turunan brazilin (Fu et al., 2008).

Komposit brazilin merupakan senyawa identitas kayu secang, merupakan

senyawa yang tahan terhadap pemanasan, larut dalam air, dan sangat larut dalam

etanol (Anonim, 1976). Untuk analisis kualitatif, panjang gelombang maksimum

komposit brazilin dalam buffer fosfat pH 7,4 berada pada 541 nm (Penpun, 2005).

B. Penyarian

Penyarian atau ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang

terlarut supaya terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair.

Faktor yang mempengaruhi kecepatan penyarian adalah kecepatan difusi cairan

penyari (Anonim, 1986).

1. Ekstrak

Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi

senyawa aktif dari simplisia nabati atau hewani menggunakan pelarut yang sesuai,

kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan menjadi ekstrak kental atau

ekstrak kering (Anonim, 1986). Ekstrak cair adalah sediaan dari simplisia nabati

yang mengandung etanol sebagai pelarut atau sebagai pengawet ( Anonim, 2000 ).

2. Cairan penyari

Cairan penyari yang digunakan dalam proses pembuatan ekstrak adalah

pelarut yang optimal untuk senyawa kandungan yang berkhasiat atau aktif, dengan

demikian senyawa tersebut dapat terpisahkan dari bahan dan dari senyawa

kandungan lainnya. Ekstrak yang diperoleh hanya mengandung sebagian besar

8

senyawa yang diinginkan. Dalam hal ekstrak total, maka cairan pelarut dipilih

yang melarutkan hampir semua metabolit sekunder yang terkandung (Anonim,

2000).

Pemilihan cairan penyari harus mempertimbangkan banyak faktor. Cairan

penyari yang baik harus memenuhi kriteria berikut ini :

a. murah dan mudah diperoleh

b. stabil secara fisika dan kimia

c. bereaksi netral

d. tidak mudah menguap dan tidak mudah terbakar

e. selektif yaitu hanya menarik zat berkhasiat yang dikehendaki

f. tidak mempengaruhi zat berkhasiat

g. diperbolehkan oleh peraturan

Farmakope Indonesia menetapkan sebagai cairan penyari digunakan air,

etanol air atau eter. Etanol dapat melarutkan alkaloid basa, minyak menguap,

glikosida, kurkumin, kumarin, antrakuinon, flavonoid, steroid, damar, dan klorofil

lemak, malam, tanin, dan saponin hanya sedikit larut. Dengan demikian zat

penggangu yang larut hanya terbatas (Anonim, 1986).

3. Metode ekstraksi secara soxhletasi

Soxhletasi merupakan metode penyarian berkesinambungan. Prinsipnya

adalah pelarut di labu penampung diuapkan, uap naik ke atas melalui pipa

samping dan diembunkan kembali oleh pendingin tegak lalu menetes turun ke

tabung berisi serbuk simplisia yang dibungkus kertas saring. Cairan penyari yang

menetes akan melarutkan zat aktif dan bila volumenya telah mencapai permukaan

9

sifon, seluruh cairan akan turun kembali lagi ke labu penampung dan diuapkan

kembali. Proses sirkulasi ini berlangsung terus-menerus sehingga zat aktif yang

hendak diekstraksi harus tahan terhadap pemanasan (Anonim, 1986).

Kelebihan metode soxhletasi :

a. Uap panas tidak melalui serbuk simplisia tetapi melalui pipa samping.

b. Cairan penyari yang diperlukan lebih sedikit daripada metode ekstraksi

lainnya dan secara langsung diperoleh hasil ekstrak yang lebih pekat

c. Serbuk simplisia disari dengan cairan penyari yang murni sehingga dapat

menyari zat aktif lebih banyak, dan

d. Penyarian dapat diteruskan sesuai keperluan tanpa menambah volume

cairan penyari

Gambar 2. Diagram soxhlet extractor (Mitra, 2003)

Kekurangan metode soxhletasi :

a. Larutan dipanaskan terus-menerus sehingga kurang cocok untuk zat aktif

yang tidak tahan pemanasan

b. Cairan penyari dididihkan terus-menerus sehingga penyari yang baik harus

murni atau campuran azeotrop (Anonim, 1986).

10

C. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Kromatografi lapis tipis adalah metode pemisahan fisikokimia. Lapisan

yang memisahkan terdiri dari butiran padat (fase diam) yang ditempatkan pada

penyangga dari pelat gelas atau penyangga yang cocok. Campuran yang akan

dipisahkan berupa larutan, ditotolkan pada salah satu bagian tepi pelat sebanyak

0,01-10 µg zat (Khopkar, 1990). Totolan dapat berupa bercak atau pita (untuk

KLT-preparatif). Lalu pelat diletakkan dalam bejana tertutup rapat yang telah

jenuh berisi larutan pengembang yang cocok (fase gerak), pemisahan terjadi

selama perambatan kapiler (pengembangan) (Stahl, 1985).

Bercak yang terjadi dapat dideteksi dengan cara fisika maupun kimia. Cara

fisika untuk substansi yang berfluoresensi maupun yang tidak berfluoresensi pada

lampu ultra violet. Untuk senyawa yang tidak berfluoresensi, pada penjerap

ditambahkan indikator fluoresensi sehingga bercak akan kelihatan gelap dengan

latar belakang yang berfluoresensi. Deteksi secara kimia dapat dilakukan dengan

penyemprotan. Bercak disemprot atau diuapi dengan pereaksi tertentu, kemudian

diamati di bawah sinar tampak atau lampu UV. Setelah penyemprotan, kadang-

kadang perlu dilakukan pemanasan (Stahl, 1969).

Metode KLT dapat digunakan untuk analisis baik yang bersifat kualitatif

maupun kuantitatif. Dasar analisis yang bersifat kualitatif adalah dengan

membandingkan jarak Rf dan warna bercak dengan zat baku.

Rf gerakfaseolehditempuhyangjarak

zatolehditempuhyangjarak=

11

Harga Rf adalah tetapan fisika yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti tebal

lapisan penjerap, kejenuhan bejana, kelembapan udara, fase gerak, bahan

penjerap, dan suhu (Sastroamidjojo, 1985).

Untuk analisis kuantitatif dapat dilakukan dengan dua cara. Pertama,

ditetapkan secara tidak langsung, yaitu mengambil bercak pada pelat, kemudian

disari dengan penyari yang cocok dan selanjutnya ditetapkan kadarnya dengan

metode spektrofotometri (Stahl, 1969).

Cara yang kedua, yaitu ditetapkan secara langsung dengan

membandingkan luas bercak dan kerapatan noda sampel yang telah di-klt dengan

densitometri. Dengan cara ini kadar zat ditetapkan dengan mengukur luas dan

intensitas bercak yang dibandingkan dengan zat pembandingnya (Stahl, 1969).

Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Putrandana, 2003

fase gerak yang dapat menghasilkan komposit brazilin dari ekstrak kayu secang

adalah kloroform : metanol : aquadest (64 : 50 : 10 v/v) dengan fase diam selulosa.

D. Densitometri

Kromatogram hasil kromatografi lapis tipis biasanya dievaluasi secara

densitometri, yaitu mengukur kadar senyawa dengan mengukur kerapatan bercak

senyawa pada pelat KLT. Penetapan kadar dengan alat ini dapat dilakukan dengan

dua cara. Pertama, setiap kali penetapan ditotolkan sediaan baku dari senyawa

yang bersangkutan, yang di elusi bersama sampel dalam satu lempeng kemudian

dibandingkan nilai AUC-nya. Kedua, dengan membuat kurva baku hubungan

antara zat baku dengan AUC (Mintarsih, 1990).

Alat TLC Scanner

bercak-bercak yang ada di lempeng tipis atau lempeng tipisnya yang dapat

digerakkan menyusuri berkas sinar yang be

1990).

Teknik pengukurannya dapat didasarkan atas sinar yang diserap

(absorbansi), sinar yang dipantulkan (reflaktansi) atau sinar yang difluoresensikan

(fluoresensi). Teknik pengukuran berdasarkan reflaktansi, dimana sinar datang

sebagian diserap dan sebagian dipantulkan. Banyaknya sinar yang diserap

sebanding dengan jumlah zat pada ber

1990).

Gambar 3.

Keterangan :

1 : Lampu

2 : Lensa

3 : Slit monokromator

4 : Monokromator grating

5 : Cermin

6 : Piringan celah slit

7 : Sistem lensa

Sifat pemantulan ini menjadi sensitif dan selektif jika sinar yang datang

adalah sinar monokromatis. Biasanya dipilih sinar pada panjang gelombang yang

diserap atau dipantulkan paling banyak oleh bercak yang diteliti. Banyaknya sinar

TLC Scanner mempunyai sumber sinar yang dapat digerakkan di atas

bercak yang ada di lempeng tipis atau lempeng tipisnya yang dapat

digerakkan menyusuri berkas sinar yang berasal dari sumber sinar (Mintarsih,


sinar yang dipantulkan (reflaktansi) atau sinar yang difluoresensikan



sebanding dengan jumlah zat pada bercak yang terkena sinar tersebut (Mintarsih,

Gambar 3. Diagram prinsip kerja TLC scanner

8 : Cermin

9 : Beam splitter

10 : Reference photomultiplier

grating 11 : Objek yang di scan

12 : Photomultiplier pengukur

13 : Photodiode (transmisi)

(Sherma dan Fried, 2003)




12

at digerakkan di atas

bercak yang ada di lempeng tipis atau lempeng tipisnya yang dapat

rasal dari sumber sinar (Mintarsih,


sinar yang dipantulkan (reflaktansi) atau sinar yang difluoresensikan



cak yang terkena sinar tersebut (Mintarsih,




13

yang direfleksikan akan ditangkap oleh photomultiplier yang akan diteruskan ke

pencatat atau kromatogram. Luas puncak atau tinggi puncak sesuai dengan

konsentrasi senyawa pada bercak yang diukur kerapatannya. Bercak yang kecil

dan intensif akan menghasilkan puncak yang lebar dan tumpul (Mintarsih, 1990).

Prinsip TLC Scanner terlihat pada gambar 3 (Sherma dan Fried, 2003).

Pada umumnya, tebal lapisan tipis pada lempeng yang digunakan adalah

0,20-0,25 mm, maksimal 0,30 mm untuk mengurangi efek hamburan sinar yang

disebabkan oleh fase diam terhadap linearitas hubungan serapan dan konsentrasi

dari senyawa yang diteliti. Kurva serapan-konsentrasi ditentukan oleh harga

parameter hamburan yang disebabkan oleh fase diam. Harga parameter hamburan

tersebut tergantung ukuran dan distribusi partikel fase diam pada lempeng tipis

(Mintarsih, 1990).

E. Desain Faktorial

Desain faktorial merupakan teknik untuk memberikan model hubungan

antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Desain faktorial

merupakan suatu pilihan desain untuk menentukan berbagai efek dari faktor dan

interaksinya. Di dalam desain faktorial, level dari faktor yang digunakan termasuk

dalam variabel bebas (Bolton, 1990).

Metode ini dimulai dengan menentukan faktor dan level yang akan diteliti,

serta respon yang akan diukur. Respon yang didapat harus dapat diukur secara

kuantitatif sehingga ada tidaknya interaksi dan faktor yang berefek dominan dapat

diketahui (Bolton,1990).

14

Level desain faktorial yang biasa digunakan adalah dua level. Namun

kelemahannya adalah jika hubungan antara faktor dan respon tidak linear, maka

nilai maksimum dan minimum sesungguhnya tidak dapat terdeteksi sehingga

perlu digunakan lebih dari dua level (Armstrong dan James, 1996).

Notasi percobaan yang biasa dipakai dalam desain faktorial tiga level

adalah secara numerik, notasi 0 untuk level rendah, 1 untuk level tengah, 2 untuk

level tinggi. Bila digunakan dua faktor maka notasi menjadi dua digit nomor.

Sebagai contoh, 00 berarti kedua faktor berada pada level rendah dan 12 berarti

faktor pertama pada level tengah dan faktor ke dua pada level tinggi (Armstrong

dan James, 1996).

Gambar 4. Desain penelitian 2 faktor 3 level

Optimasi dua faktor tiga level dengan desain faktorial dilakukan

berdasarkan rumus :

Y = bo + b1X1 + b2X2 + b11X12 + b22X2

2 + b12X1X2)..............................................(1)

Keterangan :

Y : respon hasil atau sifat yang diamati

X1,X2 : faktor 1, faktor 2

bo ,b1 ,b2 ,b12 : koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan

15

Dari rumus (1) dan data yang diperoleh dapat dibuat contour plot suatu

respon tertentu yang sangat berguna dalam memilih komposisi campuran

optimum. Berdasarkan persamaan di atas, dengan substitusi secara matematis,

dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksinya

Desain faktorial 2 faktor 3 level juga dapat dianalisis dengan ANOVA atau Yate’s

treatment untuk mengetahui besarnya efek dan signifikansi pengaruh tiap faktor

dan interaksinya terhadap respon (Bolton, 1990).

F. Landasan Teori

Senyawa identitas kayu secang adalah komposit brazilin yang pada pH

asam berwarna kuning dan pada pH basa berwarna merah. Komposit brazilin

terdiri dari brazilin, brazilein, dan 3-O-metil brazilin. Ketiga senyawa ini tahan

terhadap pemanasan sehingga dapat diekstraksi secara soxhletasi namun belum

diketahui jumlah sirkulasi yang dapat mengekstrak komposit brazilin secara

optimum sehingga perlu dioptimasi. Komposit brazilin larut dalam air dan sangat

larut dalam etanol sehingga cairan penyari yang cocok adalah air, etanol, dan

campuran air dan etanol, namun belum diketahui konsentrasi yang dapat

mengekstrak komposit brazilin secara optimum sehingga perlu dioptimasi.

Kromatografi lapis tipis dengan fase diam selulosa dan fase gerak

kloroform : metanol : aquadest (64 : 50 : 10 v/v) dapat digunakan untuk

memisahkan komposit brazilin dari senyawa lainnya. Bercak yang terdeteksi

sebagai komposit brazilin dapat diukur AUC nya dengan TLC scanner secara

densitometri pada panjang gelombang serapan maksimumnya.

16

Analisis yate’s treatment dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh tiap

faktor dan interaksinya terhadap AUC komposit brazilin. Titik optimum

konsentrasi cairan penyari dan jumlah sirkulasi ekstraksi terhadap area under

curve (AUC) komposit brazilin dapat ditentukan dengan merumuskan persamaan

desain faktorial dan pembuatan countour plot. Hubungan antara faktor dan respon

sangat mungkin tidak linear sehingga lebih cocok digunakan desain faktorial dua

faktor tiga level.

G. Hipotesis

1. Konsentrasi cairan penyari, jumlah sirkulasi ekstraksi, dan interaksinya

mempengaruhi area under curve komposit brazilin secara signifikan.

2. Titik optimum yang menghasilkan AUC komposit brazilin optimum dapat

diperoleh dari rumus persamaan Y = bo + b1X1 + b2X2 + b11X12 + b22X2

2 +

b12X1X2 dan countour plot konsentrasi cairan penyari dan jumlah sirkulasi

ekstraksi terhadap AUC.

17

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian yang dilakukan termasuk jenis penelitian eksperimental quasi

menggunakan aplikasi desain faktorial. Penelitian dilakukan di Laboratorium

Kimia Organik dan Laboratorium Kimia Analisis Instrumen Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

B. Variabel dan Definisi Operasional

1. Identifikasi variabel

a. Variabel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah konsentrasi cairan penyari dan

jumlah sirkulasi ekstraksi.

b. Variabel tergantung

Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah area under curve (AUC)

yang dihasilkan oleh bercak di pelat KLT yang mengandung komposit

brazilin.

c. Variabel pengacau terkendali

Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah waktu panen dan

lingkungan tempat tumbuh tanaman secang.

18

2. Definisi operasional

a. Konsentrasi cairan penyari adalah konsentrasi air dalam etanol

b. Level rendah, level tengah, dan level tinggi konsentrasi cairan penyari

berturut-turut adalah 4%, 50%, dan 100%.

c. Jumlah sirkulasi ekstraksi adalah jumlah perputaran cairan penyari dari

labu penampung, menguap melewati pipa samping, mengembun,

melarutkan zat aktif di tabung soxhlet, dan kembali lagi ke labu

penampung.

d. Level rendah, level tengah, dan level tinggi jumlah sirkulasi ekstraksi

berturut-turut adalah 1 kali, 3 kali, dan 5 kali.

e. Soxhletasi adalah metode penyarian berkesinambungan menggunakan

soxhlet extractor yang suhunya disesuaikan agar penyari tetap mendidih.

f. Komposit brazilin adalah kumpulan senyawa yang memiliki sub tipe

struktur brazilin, yang terdiri dari brazilin, brazilein, dan 3-O-metil

brazilin.

g. Titik optimum adalah titik dimana proses soxhletasi menghasilkan AUC

komposit brazilin secara maksimal dengan konsentrasi cairan penyari

maksimum dan jumlah sirkulasi ekstraksi minimum.

C. Bahan dan Alat

1. Bahan penelitian

Bahan yang digunakan adalah simplisia dari kayu tanaman secang

(Caesalpinia sappan L.) yang diperoleh dari Desa Kemuning, Wonosari,

19

Yogyakarta, aquadest, air bebas CO2, etanol 96 %, FeCl3, Pb(CH3COOH)2,

KH2PO4, NaOH, KOH, pelat selulosa (E Merck), kloroform, metanol derajat pro

analisis (E Merck).

2. Alat penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian adalah blender (Retsch bv tipe ZM

1), ayakan 12 mesh dan 50 mesh, soxhlet extractor, alat-alat gelas, pelat tetes,

perangkat KLT, oven (Termaks, Salm en kipp bv), mantel heater (Pilz Heraeus-

Wittmann Heidelberg), waterbath (Salm en kipp bv), TLC densitometric scanner

(CAMAG TLC Scanner 3), neraca analitik (Mettler Toledo), detektor UV

(Minuvis Desaga Heidelberg), spektrofotometer (Perkin Elmer Lambda 20) dan

kuvet.

D. Tata Cara Penelitian

1. Pengumpulan bahan

Batang secang dikumpulkan pada hari yang sama sebanyak 20 kg dari

Desa Kemuning, Wonosari, Yogyakarta pada bulan Februari 2009 dalam keadaan

utuh, segar, dan masih basah.

2. Identifikasi tanaman dan kayu

a. Identifikasi morfologis pada tanaman

Identifikasi morfologis dilakukan dengan cara mencocokkan morfologi

tanaman dengan pertelaan pada monografi Caesalpinnia sappan L.

menurut Materia Medika Indonesia edisi I.

20

b. Identifikasi makroskopis kayu

Identifikasi makroskopis kayu dilakukan dengan cara mencocokkan

makroskopi kayu dengan ciri makroskopis simplisia kayu pada monografi

Caesalpinnia sappan L. menurut Materia Medika Indonesia edisi I.

c. Identifikasi secara kimia

Serbuk kayu sebanyak 100 mg dikocok dengan 5 ml metanol P selama 5

menit menghasilkan filtrat berwarna kuning kejinggaan kemudian

dilakukan percobaan sebagai berikut :

i. Tiga tetes filtrat diteteskan ke pelat tetes dan ditambah 1 tetes larutan

kalium hidroksida P 5 % b/v kemudian diamati warnanya.

ii. Tiga tetes filtrat diteteskan ke pelat tetes dan ditambah 1 tetes larutan

natrium hidroksida P 5 % b/v kemudian diamati warnanya.

iii. Tiga tetes filtrat diteteskan ke pelat tetes dan ditambah 1 tetes larutan

timbal (II) asetat P 5 % b/v kemudian diamati warnanya.

iv. Tiga tetes filtrat diteteskan ke pelat tetes dan ditambah 1 tetes larutan

besi (III) klorida P 5 % b/v kemudian diamati warnanya.

3. Pembuatan simplisia

Batang secang yang telah dikumpulkan disortasi basah, yaitu dipisahkan

dari bahan lainnya seperti daun dan bahan asing lainnya. Batang secang kemudian

dicuci dengan air bersih yang mengalir sampai kotoran yang melekat hilang.

Batang secang yang telah bersih dibuang kulitnya dan diserut tipis dengan

ketebalan 3-5 mm. Pengeringan dilakukan menggunakan oven pada suhu 60 oC.

Selama pengeringan kayu secang dibolak-balik posisinya supaya pemanasan

21

merata. Akhir pengeringan ditandai dengan mudah dipatahkannya simplisia dan

menimbulkan bunyi gemerisik jika diremas.

4. Pembuatan serbuk kayu secang

Pembuatan serbuk dilakukan dengan cara menghaluskan simplisia dengan

menggunakan blender selama 5 menit atau serbuk telah memenuhi 2/3 blender.

Serbuk yang dihasilkan kemudian diayak dengan ayakan 12/50 mesh.

5. Analisis kualitatif komposit brazilin

a. Pembuatan buffer fosfat. Kalium dihidrogen fosfat 0,2 M sebanyak

50,0 ml dimasukkan ke dalam labu ukur 200,0 ml dan ditambah dengan 29,1 ml

natrium hidroksida 0,2 N. Air bebas karbondioksida P ditambahkan sampai tanda.

b. Ekstraksi kayu secang secara soxhletasi. Tujuh gram serbuk simplisia

dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan ke dalam tabung soxhlet

extractor. Cairan penyari (50 % aquadest dalam etanol) sebanyak 150 ml

ditambahkan dan soxhlet extractor dipanaskan dengan mantel heater hingga

penyari mendidih. Suhu dijaga dan disesuaikan agar cairan penyari tetap

mendidih. Sirkulasi ekstraksi dilakukan sebanyak 5 kali. Ekstrak cair yang didapat

lalu dikeringkan di atas waterbath.

c. Isolasi dengan KLT preparatif. Ekstrak kering yang didapat dilarutkan

dalam etanol kemudian ditotolkan pada lempeng kromatografi 20 x 20 cm dengan

fase diam selulosa setebal 2 mm. Penotolan dilakukan sesempit mungkin berupa

pita atau garis lurus. Lempeng kromatografi dimasukkan ke dalam bejana yang

sebelumnya telah dijenuhkan dengan fase gerak berupa kloroform : metanol :

aquadest (64 : 50 : 10 v/v ). Pengembangan dilakukan sepanjang 15 cm. Lempeng

22

dikeringkan dan bercak disemprot dengan buffer fosfat. Bercak yang berwarna

merah kemudian dikerok dan dikumpulkan. Hasil kerokan ini dilarutkan dengan

etanol lalu disentrifugasi dengan kecepatan 2500 rpm selama 15 menit.

Supernatan yang didapat diuapkan hingga kering di atas waterbath.

d. Penetapan panjang gelombang serapan maksimum. Supernatan yang

telah kering dimasukkan ke dalam labu ukur kemudian ditambahkan buffer fosfat

sampai tanda, dikocok, dan disaring. Serapannya dibaca pada rentang panjang

gelombang yaitu 400-800 nm dengan menggunakan spektrofotometer dan

dilakukan replikasi sebanyak 3 kali dengan 3 konsentrasi yang berbeda.

6. Penyarian secara soxhletasi

Serbuk simplisia kurang lebih sebanyak 7,0 g ditimbang seksama lalu

dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan ke dalam tabung soxhlet

extractor. Cairan penyari sebanyak 150 ml ditambahkan dan soxhlet extractor

dipanaskan dengan mantel heater hingga penyari mendidih. Suhu soxhletasi

dijaga dan disesuaikan agar cairan penyari tetap mendidih. Soxhletasi dilakukan

menurut tabel I dan dilakukan replikasi sebanyak 3 kali.

23

Tabel I. Rancangan percobaan berdasarkan desain faktorial

Faktor

Percobaan

Konsentrasi

cairan penyari

(%)

Jumlah

sirkulasi

(kali)

00 4 1

10 50 1

20 100 1

01 4 3

11 50 3

21 100 3

02 4 5

12 50 5

22 100 5 Keterangan :

00 : konsentrasi cairan penyari level rendah jumlah sirkulasi level rendah

10 : konsentrasi cairan penyari level tengah jumlah sirkulasi level rendah

20 : konsentrasi cairan penyari level tinggi jumlah sirkulasi level rendah

01 : konsentrasi cairan penyari level rendah jumlah sirkulasi level tengah

11 : konsentrasi cairan penyari level tengah jumlah sirkulasi level tengah

21 : konsentrasi cairan penyari level tinggi jumlah sirkulasi level tengah

02 : konsentrasi cairan penyari level rendah jumlah sirkulasi level tinggi

12 : konsentrasi cairan penyari level tengah jumlah sirkulasi level tinggi

22 : konsentrasi cairan penyari level tinggi jumlah sirkulasi level tinggi

7. Pembuatan ekstrak kering

Ekstrak cair hasil soxhletasi diuapkan di atas waterbath pada suhu 80 oC

hingga diperoleh ekstrak kering. Berat ekstrak kering yang diperoleh dari tiap

percobaan dicatat dan dihitung rendemennya.

8. Pemisahan komposit brazilin dengan KLT

Ekstrak kering dilarutkan dalam etanol sampai 10 ml, diambil sebanyak 4

ml dan dimasukkan ke dalam labu 10 ml kemudian ditambah etanol hingga tanda.

Ekstrak tersebut kemudian ditotolkan pada lempeng kromatografi 20 cm x 10 cm

dengan fase diam selulosa setebal 0,25 mm. Penotolan dilakukan sebanyak 0,5

µL. Lempeng kromatografi kemudian dimasukkan ke dalam bejana yang

sebelumnya telah dijenuhkan dengan fase gerak berupa kloroform : metanol :

aquadest (64 : 50 : 10 v/v). Pengembangan dilakukan sepanjang 15 cm.

24

9. Pengukuran AUC komposit brazilin dengan TLC scanner densitometric

a. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum

Lempeng KLT disemprot dengan buffer fosfat pH 7 hingga berwarna

merah merata. Serapan bercak kemudian ditelusuri pada rentang panjang

gelombang yaitu 400-600 nm dengan menggunakan TLC scanner

densitometric. Replikasi dilakukan sebanyak 2 kali.

b. Penetapan AUC komposit brazilin dengan KLT-densitometri

Bercak yang berwarna merah diukur AUC nya dengan TLC scanner

densitometric pada panjang gelombang serapan maksimum yang

didapatkan.

E. Analisis Hasil

1. Data AUC komposit brazilin yang telah diperoleh dianalisis dengan

menggunakan yate’s treatment untuk mengetahui signifikansi pengaruh tiap

faktor dan interaksinya terhadap AUC komposit brazilin dan untuk melihat

besarnya efek konsentrasi cairan penyari, jumlah sirkulasi, dan efek

interaksinya, sehingga dapat diketahui faktor yang paling dominan

mempengaruhi AUC komposit brazilin.

2. Data AUC komposit brazilin dianalisis berdasarkan metode desain faktorial

untuk mendapatkan nilai koefisien bo, b1, b2, b11, b22, b12 pada rumus

persamaan Y = bo + b1X1 + b2X2 + b11X12 + b22X2

2 + b12X1X2. Persamaan yang

didapat digunakan untuk pembuatan countour plot dan menentukan titik

optimum yang menghasilkan AUC komposit brazilin optimum.

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengumpulan Bahan

Batang secang diperoleh dari Desa Kemuning, Wonosari, Yogyakarta pada

bulan Februari 2009 dalam keadaan utuh, segar, dan masih basah. Hasil

pengumpulan batang secang diperoleh sebanyak 20, 6 kg.

Gambar 5. Batang secang segar

Pengumpulan dilakukan pada hari yang sama, kebun yang sama, dipanen

secara bersamaan dan dikumpulkan dalam jumlah yang cukup banyak karena

batang secang ini akan digunakan untuk keseluruhan proses penelitian dari awal

hingga akhir agar variabel pengacau seperti lingkungan tempat tumbuh dan waktu

panen dapat dikendalikan. Umur kayu secang yang dikumpulkan tidak diketahui,

namun menurut penelitian yang telah dilakukan pada kayu secang umur 2, 4, 6,

10, dan 30 tahun, umur kayu secang tidak mempengaruhi kadar brazilin dan

senyawa turunannya yang terkandung di dalamnya (Penpun, 2005).

26

B. Identifikasi Tanaman dan Kayu

Identifikasi tanaman dilakukan untuk memastikan bahwa identitas

tanaman yang digunakan dalam penelitian adalah Caesalpinnia sappan L. Hal ini

dilakukan berdasarkan Materia Medika Indonesia (MMI) edisi I. Identifikasi

dilakukan secara morfologis pada tanaman, secara makrokopis pada kayu, dan

secara kimia.

Hasil pengamatan morfologis tanaman adalah sebagai berikut : ranting-

ranting berduri, bentuk duri bengkok dan tersebar. Daun majemuk, panjang 20 cm

sampai 40 cm, bersirip, panjang sirip 7,5 cm sampai 15 cm; setiap sirip

mempunyai 10 sampai 20 pasang anak daun yang berhadapan. Anak daun tidak

bertangkai, bentuk lonjong, pangkal hampir rompang, ujung bundar serta sisinya

agak sejajar, panjang anak daun 10 mm sampai 25 mm, lebar 3 mm sampai 11

mm. Beberapa daun berada di luar kisaran yang ditetapkan MMI edisi I yaitu

panjang daun 25 cm sampai 40 cm dan panjang sirip 9 cm sampai 15 cm. Hal ini

dapat disebabkan oleh umur daun yang masih muda atau masih bertumbuh saat

dipanen sehingga panjang daun dan panjang sirip belum memenuhi kisaran yang

ditetapkan MMI edisi I.

Perbungaan berupa malai, terdapat di ujung, panjang malai 10 cm sampai

40 cm, panjang gagang bunga 15 cm sampai 20 cm, pinggir kelopak berambut,

panjang daun kelopak yang terbawah lebih kurang 10 mm, lebar lebih kurang 4

mm, empat daun kelopak lainnya panjang lebih kurang 7 mm, lebar lebih kurang 4

mm, panjang benang sari lebih kurang 15 mm, panjang putik lebih kurang 18 mm.

Polong berwarna hitam, panjang 8 cm sampai 10 cm, lebar 3 cm sampai 4 cm,

27

berisi 3 sampai 4 biji, panjang biji 15 mm sampai 18 mm, lebar 8 mm sampai 11

mm, tebal 5 mm sampai 7 mm. Hal ini sesuai dengan pertelaan pada monografi

Caesalpinnia sappan L berdasarkan Materia Medika Indonesia (MMI) edisi I.

Gambar 6. Bagian tanaman secang

Keterangan : a : polong secang c : bunga secang

b : daun secang

Hasil pengamatan makroskopis kayu adalah sebagai berikut : kayu keras

dan padat, berwarna merah jingga. Hal ini sesuai dengan pemerian makroskopis

pada monografi Caesalpinnia sappan L berdasarkan Materia Medika Indonesia

(MMI) edisi I.

Hasil identifikasi secara kimia seperti yang tersaji pada tabel II

menunjukkan bahwa dihasilkan warna ungu kemerahan dan ungu kecoklatan.

Adanya warna ungu merupakan reaksi positif menurut MMI edisi I. Warna yang

dihasilkan ini agak berbeda dengan pustaka yang diacu. Hal ini disebabkan oleh

perbedaan lingkungan tumbuh dan waktu panen antara tanaman penelitian dengan

tanaman yang dipakai sebagai acuan dalam pustaka, sehingga ada perbedaan

kandungan senyawa dalam tanaman dan mempengaruhi warna yang dihasilkan.

(c)

(a)

(b)

28

Tabel II.Hasil identifikasi secara kimia pada filtrat serbuk kayu

Identifikasi Reaksi positif

(menurut MMI) Hasil

KOH P 5 % b/v Ungu Ungu

kemerahan

NaOH P 5 % b/v Ungu Ungu

kemerahan

Timbal (II) asetat P

5 % b/v Ungu

Ungu

kecoklatan

Besi (III) klorida P

5 % b/v Ungu

Ungu

kecoklatan

Pada proses identifikasi kimia, penambahan metanol berfungsi untuk

mengekstraksi senyawa sub tipe struktur brazilin dari serbuk sehingga filtrat yang

dihasilkan berwarna kuning karena mengandung brazilin. Ketika filtrat yang

mengandung brazilin ditambah pereaksi basa (NaOH dan KOH) akan terjadi

reaksi asam basa yang menghasilkan brazilein yang berwarna ungu kemerahan

karena kromofornya semakin panjang (gambar 7). Kromofor adalah ikatan

berseling (terkonjugasi) antara ikatan tunggal dan ikatan ganda. Cahaya yang

mengenai kromofor akan diabsorbsi dengan mengeksitasi elektron dari ground

state menuju excited state.

Orbital molekul berpasangan yang tertinggi (the highest occupied

molecular orbital) sering disingkat HOMO adalah orbital pi ikatan. Orbital

molekul tak berpasangan yang terendah (the lowest unoccupied molecular orbital,

LUMO) adalah orbital pi anti-ikatan. Semakin banyak ikatan rangkap terkonjugasi

(kromofor semakin panjang) maka perbedaan energi antara orbital-orbital HOMO

dan LUMO makin kecil. Perbedaan ini menyebabkan energi yang diperlukan

untuk mengeksitasi elektron pada brazilein lebih rendah daripada brazilin.

Semakin rendah energi yang diperlukan untuk eksitasi elektron akan menggeser

29

panjang gelombang sinar tampak menjadi lebih panjang dan menyebabkan

intensitas warna yang lebih kuat. Hal ini yang menyebabkan perpanjangan

kromofor brazilin menjadi brazilein menghasilkan warna ungu kemerahan.

Na

HO

HO O-

OH

+ H2O

HO

HO O-

OH

+ Na

Na+OH

+

brazilein berwarna merah

Gambar 7. Reaksi asam basa brazilin menjadi brazilein saat ditambah basa

Keterangan : kromofor auksokrom

Filtrat yang ditambah dengan pereaksi timbal (II) asetat memiliki prinsip

reaksi yang sama saat filtrat ditambah pereaksi besi (III) klorida, yaitu membentuk

senyawa kompleks berwarna ungu seperti yang terlihat pada gambar 8 dan 9.

Senyawa kompleks adalah senyawa dengan ion logam sebagai atom pusat yang

memiliki orbital kosong berikatan dengan ion atau molekul yang memiliki

pasangan elektron bebas sebagai ligan. Menurut teori medan kristal ikatan antara

ion pusat dan ligan didasarkan atas gaya tarik elektrostatik. Medan listrik dari ion

pusat akan mempengaruhi ligan-ligan sekelilingnya dan medan gabungan dari

brazilin berwarna kuning

30

ligan-ligan akan mempengaruhi elektron-elektron dari ion pusat. Pengaruh ligan

ini terutama mengenai elektron di orbital d dari ion pusat. Ketika ligan mendekati

ion logam, elektron dari ligan akan berdekatan dengan beberapa orbital d logam

dan menjauhi yang lainnya, menyebabkan hilangnya kesamaan tingkat energi.

Elektron dari orbital d dan dari ligan akan saling tolak menolak. Oleh karena itu,

elektron d yang berdekatan dengan ligan akan memiliki energi yang lebih besar

dari pada elektron orbital d yang berjauhan dengan ligan, menyebabkan

pemisahan energi orbital d. Hal ini menyebabkan orbital terbagi menjadi 2 yaitu

orbital yang membentuk duplet berenergi lebih tinggi dan orbital yang

membentuk triplet berenergi lebih rendah maka ketika molekul tersebut menyerap

foton dari cahaya tampak, satu atau lebih elektron yang berada dalam orbital

tersebut akan meloncat dari orbital d yang berenergi lebih rendah ke orbital d yang

berenergi lebih tinggi, menghasilkan keadaam atom yang tereksitasi. Perbedaan

energi antara atom yang berada dalam keadaan dasar dengan yang berada dalam

keadaan tereksitasi sama dengan energi foton yang diserap dan berbanding

terbalik dengan gelombang cahaya. Hanya gelombang-gelombang cahaya (λ)

tertentu saja yang dapat diserap (gelombang yang memiliki energi sama dengan

energi eksitasi), sehingga senyawa kompleks akan memperlihatkan warna yang

berbeda-beda.

31

HO

O

HO

HO

Pb

HO

HO OH

OH

Pb (CH3COO)2

2

+ 2 CH3COOH

OH

O

OH

OH

2+

+

Gambar 8. Reaksi brazilin dengan timbal (II) asetat membentuk senyawa kompleks

berwarna ungu

HO

O

OH

OH

HO

O

OH

OH

OH

OHO

HO

Fe

HO

HO OH

OH

FeCl33

+ 3 HCl

3+

+

Gambar 9. Reaksi brazilin dengan besi (III) klorida membentuk senyawa kompleks

berwarna ungu

Hasil identifikasi secara morfologis, makroskopis, dan kimia yang didapat

telah sesuai dengan pustaka yang diacu, sehingga dapat disimpulkan bahwa

tanaman dan kayu yang akan digunakan pada penelitian merupakan Caesalpinnia

sappan L.

C. Pembuatan Simplisia

Proses pembuatan simplisia melewati beberapa tahap yaitu sortasi basah,

pencucian, perajangan, pengeringan, sortasi kering, dan penyimpanan. Batang

secang yang telah dikumpulkan disortasi basah agar terpisah dari bahan asing dan

brazilin

brazilin

timbal (II) asetat

kompleks berwarna ungu

asam asetat

kompleks berwarna ungu

besi (III) klorida asam klorida

32

kotoran lainnya. Pencucian batang secang dengan air bersih yang mengalir

dilakukan untuk membersihkan batang secang dari kotoran yang melekat.

Perajangan batang secang dilakukan dengan ketebalan 3-5 mm agar mudah

dikeringkan dan mempercepat waktu pengeringan. Pengeringan dilakukan dengan

oven pada suhu 60 oC. Pengeringan simplisia kayu dapat dilakukan pada suhu 30-

90 oC, namun suhu pengeringan yang terbaik adalah tidak melebihi 60

oC

(Anonim, 1985). Selama pengeringan bahan dibolak-balik posisinya supaya

pemanasan merata. Tujuan pengeringan adalah untuk meminimalkan kadar air

agar jamur dan kapang tidak dapat tumbuh sehingga simplisia dapat disimpan

tanpa mengalami penurunan kualitas. Selain itu, pengeringan juga dilakukan

untuk mempermudah difusi cairan penyari ke dalam simplisia saat proses

ekstraksi sehingga mempermudah proses penyarian komposit brazilin. Akhir

pengeringan ditandai dengan mudah dipatahkannya simplisia dan menimbulkan

bunyi gemerisik jika diremas, dengan asumsi kadar air ± 8 – 10 %. Hasil

pengeringan didapat simplisia kayu secang sebanyak 20 kg.

Gambar 10. Simplisia kayu secang

Simplisia kayu yang telah kering disortasi kering, yaitu dipisahkan dari

bagian tanaman lain yang tidak dinginkan dan disimpan. Penyimpanan dilakukan

dalam wadah bertutup rapat dan terlindung dari cahaya matahari langsung untuk

menjaga mutu simplisia selama penyimpanan.

33

D. Pembuatan Serbuk Kayu Secang

Simplisia yang telah kering dibuat menjadi serbuk dengan menggunakan

blender, dan diayak dengan ayakan 12 mesh dan 50 mesh. Hal ini dilakukan untuk

memperoleh serbuk yang tidak terlalu kasar dan tidak terlalu halus. Apabila

serbuk terlalu halus, dikuatirkan akan dapat menembus celah antar jahitan pada

kantung kertas saring saat proses soxhletasi namun jika serbuk terlalu kasar, maka

permukaan serbuk akan sulit ditembus oleh cairan penyari. Menurut ketentuan

umum Materia Medika Indonesia 4/18 adalah derajat halus serbuk yang optimum

namun pada penelitian digunakan ayakan 12 mesh dan 50 mesh. Perbedaan nomor

ayakan ini dikarenakan perbedaan satuan pada MMI dan alat yang tersedia. Pada

MMI jenis pengayak dinyatakan dengan nomor yang menunjukkan jumlah lubang

tiap 1 cm sedangkan pada alat yang tersedia jenis pengayak dinyatakan dengan

nomor yang menunjukkan jumlah lubang tiap 1 inch atau 2, 54 cm.

Menurut Farmakope Indonesi edisi III derajat halus serbuk yang

dinyatakan dengan 2 nomor dimaksudkan bahwa semua serbuk dapat melalui

pengayak dengan nomor terendah dan tidak lebih dari 40 % melalui pengayak

dengan nomor tertinggi. Hasil penyerbukan didapat serbuk kayu secang dengan

derajat halus serbuk 4/18.

E. Analisis Kualitatif Komposit Brazilin

Tujuan analisis kualitatif adalah untuk memastikan bahwa bercak yang

dianalisis merupakan bercak komposit brazilin. Analisis kualitatif dilakukan

34

berdasarkan hasil penelitian sebelumnya (Penpun, 2005) yaitu panjang gelombang

maksimum komposit brazilin dalam buffer fosfat pH 7 berada pada 541 nm.

Serbuk simplisia diekstraksi secara soxhletasi dengan cairan penyari 50 %

air dalam etanol, dan jumlah sirkulasi 5 kali. Konsentrasi yang dipilih adalah 50 %

karena pada konsentrasi tersebut jumlah air dan etanol sama banyak sehingga

dapat menjamin brazilin terekstraksi dan ekstrak yang didapat merupakan

representasi dari kelarutan brazilin dalam air dan etanol. Jumlah sirkulasi yang

dipilih adalah 5 kali supaya komposit brazilin terekstraksi seluruhnya dari serbuk

simplisia.

Isolasi komposit brazilin dilakukan dengan kromatografi lapis tipis, fase

diam selulosa dan fase gerak berupa kloroform : metanol : aquadest (64 : 50 : 10

v/v) dan pengembangan dilakukan sepanjang 15 cm. Pemilihan fase diam dan fase

gerak dilakukan berdasarkan penelitian sebelumnya (Putrandana, 2003). Sistem

kromatografi ini merupakan fase normal dimana fase diam lebih polar

dibandingkan fase geraknya. Fase diam yang digunakan adalah selulosa yang

merupakan polimer yang terdiri dari monomer D-glukopiranosa yang digabung

oleh ikatan β-glikosida pada posisi 1 dan 4 oleh atom oksigen. Selulosa bersifat

lebih polar dibandingkan dengan fase gerak yang dipergunakan karena banyaknya

atom dengan keelektronegatifan tinggi yaitu atom O yang terikat pada rantai

selulosa.

Fase diam yang dipakai setebal 2 mm agar komposit brazilin yang

terisolasi cukup banyak untuk dapat menghasilkan absorbansi 0,2-0,8 saat

ditelusuri serapannya untuk mengetahui panjang gelombang serapan

35

maksimumnya dengan spektrofotometer . Penotolan dilakukan seperti pita supaya

tidak terjadi pelebaran bercak dan tailing.

a b c d

Gambar 11. Profil KLT analisis kualitatif komposit brazilin

Keterangan :

a : sebelum disemprot bufer fosfat secara visibel

b : sebelum disemprot bufer fosfat dibawah UV 365 nm

c : setelah disemprot bufer fosfat secara visibel

d : setelah disemprot bufer fosfat dibawah UV 365 nm

Bercak diamati secara visibel dan dibawah 365 nm. Hal ini dilakukan

untuk memeriksa keberadaan bercak baik yang terlihat maupun tidak terlihat

secara visibel. Pengamatan di bawah sinar UV 365 nm untuk melihat bercak yang

mengandung senyawa yang berfluoresensi. Pengamatan dilakukan sebelum dan

sesudah disemprot dengan buffer fosfat pH 7. Hal ini dilakukan untuk mengetahui

perubahan warna dan perubahan pendar setelah disemprot bufer fosfat. Hasil

B

A

C

36

pengamatan tersaji pada tabel III dan profil kromatografi lapis tipisnya tersaji

pada gambar 11.

Tabel III. Warna masing-masing bercak hasil pemisahan dengan KLT sebelum dan

sesudah disemprot bufer fosfat pH 7

Bercak Rf Sebelum disemprot

bufer fosfat

Setelah disemprot

bufer fosfat

Secara

Visibel

UV

365 nm

Secara

Visibel

UV

365 nm

A 0,36 - Ungu - Ungu

B 0,76 Kuning Kuning Merah Kuning

C 0,83 Kuning Hijau Merah Hijau

Gambar 11 menunjukkan bahwa saat diamati di bawah sinar UV 365 nm

sebelum disemprot bufer fosfat terdapat 3 bercak yaitu bercak A berpendar ungu

dengan Rf 0,36, bercak B berpendar kuning dengan Rf 0,76 dan bercak C

berpendar hijau dengan Rf 0,83. Bercak yang secara visibel berwarna merah dalam

bufer fosfat pH 7, yaitu bercak B dan C diduga sebagai bercak komposit brazilin.

Gambar 12. Reaksi asam basa 3-O-metil brazilin menjadi 3-O-metil brazilein

saat ditambah basa

Keterangan : kromofor auksokrom

37

Bercak B dan C sebelum disemprot bufer fosfat secara visibel berwarna

kuning, karena terdapat senyawa sub tipe struktur brazilin namun setelah

disemprot bufer fosfat, bercak berubah menjadi merah karena senyawa sub tipe

struktur brazilin berubah menjadi sub tipe struktur brazilein yang berwarna merah

(reaksi asam basa brazilin terlihat pada gambar 7 sedangkan reaksi asam basa 3-

O-metil brazilin terlihat pada gambar 12).

Bercak B dan C yang diduga memiliki sub tipe struktur brazilin, sebelum

disemprot bufer fosfat sama-sama berwarna kuning secara visibel namun di

bawah sinar UV 365 nm bercak B berpendar kuning dan bercak C berpendar

hijau. Perbedaan warna pendar bercak menunjukkan bahwa bercak B dan C

mengandung senyawa yang berbeda walaupun tidak memisah secara sempurna.

Diduga bercak B mengandung brazilin dari kayu secang dan brazilin dari brazilein

yang berubah menjadi brazilin saat dilarutkan dalam etanol yang cenderung asam

sedangkan bercak C diduga mengandung 3-O-metil brazilin. Dugaan ini

berdasarkan kepolaran senyawa tersebut. Sistem kromatografi adalah fase normal,

yaitu fase diam lebih polar daripada fase gerak, maka senyawa yang lebih polar

akan menghasilkan bercak dengan Rf lebih kecil. Brazilin lebih polar daripada 3-

O-metil brazilin karena adanya penambahan gugus alkil pada 3-O-metil brazilin

menambah sifat lipofilisitasnya sehingga Rf bercak brazilin lebih kecil. Perbedaan

warna pendar dapat terjadi karena gugus auksokrom brazilin berbeda dengan

gugus auksokrom 3-O-metil brazilin.

38

OO

O

O

3-O-metil brazilin

H

O

H

H3C O H

H

OH

H3C O H

HH

H

H3C

metanolaquadest

aquadest

metanol

ClCl

Cl

kloroform

CH3OH

metanol

CH3OH

metanol

ClCl

Cl

kloroform

ClCl

Cl

kloroform

ClCl

Cl

kloroform

ClCl

Cl

kloroform

OO

O

O

H

O

H

H3C O H

H

OH

H3C O H

HH

H

H

metanol

CH3OH

CH3OH

ClCl

Cl

ClCl

Cl

kloroform

ClCl

Cl

ClCl

Cl

brazilin

kloroform

metanol

aquadest

metanol

kloroform

kloroform

metanol

aquadest

δ-

δ- δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ- δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ- δ-

δ-

δ- δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ- δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ-

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

Gambar 13. Interaksi brazilin dan 3-O-metil brazilin dengan fase gerak

Keterangan : : ikatan hidrogen : interaksi dipol-dipol

Komposit brazilin dapat dipisahkan dari senyawa lain dalam ekstrak secara

KLT karena memiliki interaksi dengan fase diam dan fase gerak. Interaksi brazilin

dan 3-O-metil brazilin dengan fase gerak tersaji pada gambar 13. Gambar 13

memperlihatkan bahwa brazilin dan 3-O-metil brazilin berinteraksi dengan

metanol, aquadest, dan kloroform pada fase gerak dengan membentuk suatu

ikatan hidrogen dan interaksi dipol-dipol. Interaksi brazilin dan 3-O-metil brazilin

dengan fase diam tersaji pada gambar 14. Gambar 14 menunjukkan bahwa gugus

hidroksil brazilin dan 3-O-metil brazilin berinteraksi dengan selulosa dengan

membentuk ikatan hidrogen.

39

O O O

O O

HO OH

CH2 CH2OH H2C

HOHO OH OH

O

O O

OCH3

O

H H

H

OHO H

O O O

O O

HO OH

CH2 CH2OH H2C

HOHO OH OH

O

O O

OH

O

H H

H

OHO H

nn

Gambar 14. Interaksi brazilin dan 3-O-metil brazilin dengan fase diam

Keterangan : : ikatan hidrogen

Bercak yang diduga sebagai komposit brazilin dikerok, dilarutkan etanol,

dan ditelusuri serapannya dengan spektrofotometer visible pada 400-600 nm. Hal

ini dilakukan 3 kali dengan 3 konsentrasi yang berbeda untuk melihat konsistensi

bentuk spektra. Hasilnya tersaji pada tabel IV.

Tabel IV. Hasil penelusuran panjang gelombang serapan maksimum bercak

komposit brazilin menggunakan spektrofotometer

Absorbansi

Panjang gelombang

serapan maksimum

(nm)

Replikasi 1 0,357 539



Panjang gelombang serapan maksimum bercak adalah 539 nm, yaitu

berbeda 2 nm dari panjang gelombang teoritis (541 nm menurut Penpun,W.,

2005). Menurut Farmakope Indonesia edisi III, panjang gelombang serapan

maksimum pada daerah di atas 320 nm tidak lebih dari ± 2 nm dari panjang

gelombang teoritis sehingga panjang gelombang serapan maksimum masih

memenuhi syarat.

selulosa

brazilin

selulosa

3-O-metil

brazilin

40

Gambar 15. Spektra hasil penetapan panjang gelombang serapan maksimum

bercak komposit brazilin menggunakan spektrofotometer

Keterangan : A : absorbansi 0,357

B : absorbansi 0,622

C : absorbansi 0,680

Spektra yang didapat dari hasil penelusuran memiliki bentuk yang

konsisten di ketiga konsentrasi, hal ini terlihat dari gambar 15. Dari hasil analisis

kualitatif dapat disimpulkan bahwa bercak B dan C adalah bercak komposit

brazilin.

F. Penyarian secara Soxhletasi

Serbuk simplisia diekstraksi secara soxhletasi. Prinsip soxhletasi pelarut di

labu penampung diuapkan, uap naik ke atas melalui pipa samping dan

diembunkan kembali oleh pendingin tegak lalu menetes turun ke tabung berisi

serbuk simplisia yang dibungkus kertas saring. Cairan penyari yang menetes akan

melarutkan zat aktif dan bila volumenya telah mencapai permukaan sifon, seluruh

cairan akan turun kembali lagi ke labu penampung dan diuapkan kembali. Proses

sirkulasi ini berlangsung terus-menerus sehingga zat aktif yang hendak diekstraksi

41

harus tahan terhadap pemanasan. Komposit brazilin dapat diekstraksi secara

soxhletasi karena merupakan senyawa yang tahan terhadap pemanasan, menurut

Merck Index degradasi brazilin terjadi pada suhu 130 oC.

Aplikasi desain faktorial yang digunakan adalah desain 2 faktor 3 level,

karena hubungan yang terjadi antara faktor dan respon sangat mungkin tidak

linear. Jika digunakan desain faktorial 2 level, persamaan hasil yang diperoleh

kemungkinan besar tidak akan mencerminkan kondisi yang sebenarnya.

Faktor pertama yang dioptimasi adalah konsentrasi cairan penyari air

dalam etanol karena menurut Merck Index komposit brazilin sangat larut dalam

etanol dan larut dalam air, namun tidak disebutkan secara pasti konsentrasinya

sehingga ingin diketahui konsentrasi air dalam etanol yang dapat mengekstrak

brazilin secara optimal.

Dalam percobaan ini definisi konsentrasi cairan penyari dikonversi

menjadi air dalam etanol karena level tinggi yang dipakai adalah air 100 %. Jika

definisi konsentrasi cairan penyari adalah konsentrasi etanol dalam air maka

nilainya adalah 0 % untuk air 100 %. Hal ini dihindari karena dalam desain

faktorial tidak diperbolehkan ada faktor yang bernilai 0. Level rendah konsentrasi

penyari adalah 4 %, artinya konsentrasi etanol dalam air adalah 96 %. Level ini

dipilih karena konsentrasi etanol yang biasa dipakai untuk mengekstrak brazilin

adalah 96 %. Level tengah yang dipilih adalah 50 % karena merupakan

konsentrasi dimana jumlah etanol dan air sama banyak.

Faktor kedua yang dioptimasi adalah jumlah sirkulasi ekstraksi, bukan

lama ekstraksi karena lama ekstraksi tiap percobaan akan menghasilkan jumlah

42

sirkulasi yang berbeda-beda apabila cairan penyari yang digunakan memiliki

konsentrasi yang berbeda. Hal ini akan mempersulit proses jika saat batas waktu

ekstraksi sudah selesai namun cairan penyari belum mencapai sifon. Jumlah

sirkulasi ekstraksi penting untuk dioptimasi karena diharapkan dapat diketahui

jumlah sirkulasi yang minimum untuk mendapatkan brazilin yang maksimal.

Level rendah yang dipilih adalah 1 kali karena sirkulasi minimum yang dapat

terjadi adalah 1 kali. Sedangkan level tingginya adalah 5 kali karena hasil

orientasi sebelumnya didapat bahwa dengan konsentrasi penyari 50 % dan

sirkulasi 5 kali, cairan penyari pada sirkulasi terakhir sudah hampir tidak

berwarna jingga. Hal ini menunjukkan bahwa dengan sirkulasi sebanyak 5 kali

brazilin dalam serbuk kayu secang sudah dapat terekstrak hampir seluruhnya.

Level tengah yang dipilih adalah 3 kali karena merupakan titik tengah antara 1

dan 5.

Tabel V. Rendemen hasil penyarian secara soxhletasi

Percobaan Replikasi

1

Replikasi

2

Replikasi

3

Rata-

rata SE

CV

(%)

00 2,8144 2,8562 2,9269 2,8658 0,0328 1,1462

01 4,2125 4,6966 4,1962 4,3684 0,1641 3,7573

02 5,9623 5,4752 4,8656 5,4344 0,3172 5,8377

10 4,4086 4,8824 4,1422 4,4778 0,2164 4,8337

11 6,1714 6,5005 5,8333 6,1684 0,1927 3,1242

12 7,7112 7,1040 6,8284 7,2146 0,2607 3,6146

20 2,9907 2,7735 3,2881 3,0174 0,1491 4,9421

21 4,3530 4,2174 5,1312 4,5672 0,2846 6,2332

22 4,5798 4,8976 6,0138 5,1637 0,4347 8,4201

Tabel V menunjukkan bahwa hasil penyarian secara soxhletasi dapat

menghasilkan rendemen ekstrak sebanyak 2,8658 ± 0,0328 % sampai 7,2146 ±

0,2607 %. Rendemen paling sedikit diperoleh saat konsentrasi penyari 4% dan

43

jumlah sirkulasi 1 kali, sedangkan rendemen paling banyak saat konsentrasi

penyari 50% dan jumlah sirkulasi 5 kali.

G. Pemisahan Komposit Brazilin dengan KLT

Saat memisahkan brazilin dengan KLT, konsentrasi, volume yang

ditotolkan, dan diameter bercak totolan diusahakan dibuat sedemikian rupa supaya

tidak terjadi tailing agar dapat dianalisis AUC nya dengan densitometer sehingga

ekstrak diencerkan dengan etanol hingga konsentrasinya berada pada range 0,02-

0,2 %. Penotolan dilakukan sebanyak 0,5 µL dengan diameter bercak 2 mm. Hal

ini sesuai dengan parameter aplikasi yang direkomendasikan untuk analisis

menggunakan densitometer menurut Rohman (2009).

Fase diam yang dipakai adalah selulosa setebal 0, 25 mm dan fase gerak

berupa kloroform : metanol : aquadest (64 : 50 : 10 v/v) dan pengembangan

dilakukan sepanjang 15 cm. Pemilihan fase diam dan fase gerak dilakukan

berdasarkan penelitian sebelumnya (Putrandana, 2003). Tebal pelat kromatografi

yang dipakai adalah 0,25 mm karena menurut Mintarsih (1990) tebal pelat yang

biasa digunakan untuk analisis dengan densitometer adalah 0,20-0,25 mm,

maksimal 0,30 mm untuk mengurangi efek hamburan sinar yang diakibatkan oleh

ketebalan fase diam terhadap linearitas hubungan serapan dan konsentrasi

senyawa.

44

Gambar 16. Profil kromatogram KLT berbagai percobaan setelah

disemprot bufer fosfat

Tabel VI. Hasil perhitungan Rf bercak komposit brazilin berbagai percobaan

Percobaan Bercak Rata-rata Rf SE CV (%)

00 B 0,7567 0,0088 1,1655

C 0,8467 0,0088 1,0416

01 B 0,7900 0,0058 0,7308

C 0,8967 0,0033 0,3717

02 B 0,7967 0,0033 0,4184

C 0,8900 0,0058 0,6487

10 B 0,8033 0,0033 0,4149

C 0,8800 0,0058 0,6561

11 B 0,7700 0,0058 0,7498

C 0,8567 0,0033 0,3891

12 B 0,7900 0,0058 0,7308

C 0,8900 0,0058 0,6487

20 B 0,7667 0,0033 0,4348

C 0,8633 0,0033 0,3861

21 B 0,7700 0,0058 0,7498

C 0,8733 0,0067 0,7633

22 B 0,7800 0,0058 0,7402

C 0,8767 0,0033 0,3802

00 01 02 10 11 12 20 21 22

B

C

45

Gambar 16 menunjukkan bahwa bercak B dan C tidak memisah secara

sempurna. Hal ini sesuai dengan hasil dari analisis kualitatif. Tabel VI

menunjukkan Rf masing-masing bercak dalam berbagai percobaan dan nilai CV

tiap replikasinya. Rf masing-masing percobaan tidak berbeda jauh dan saling

berdekatan. Semua nilai CV Rf bercak kurang dari 2 %, hal ini memenuhi

persyaratan presisi menurut Harmita (2004) sehingga dapat dikatakan bahwa Rf

bercak dapat dihasilkan secara reprodusibel.

H. Pengukuran AUC Komposit Brazilin dengan TLC Scanner Densitometric

Analisis kuantitatif yang dipilih adalah pengukuran area under curve

(AUC) dengan densitometer karena cara ini adalah cara pengukuran secara in situ,

yaitu pengukuran langsung di pelat, tanpa proses preparasi yang panjang sehingga

kemungkinan hilangnya senyawa yang hendak diukur selama preparasi sangat

kecil. Penelusuran serapan bercak untuk memastikan panjang gelombang serapan

maksimum dilakukan pada panjang gelombang 400-600 nm dengan TLC Scanner

Densitometric sebelum pengukuran AUC. Pengukuran panjang gelombang

serapan maksimum perlu dilakukan lagi walaupun sudah pernah dilakukan saat

analisis kualitatif dengan spektrofotometer karena instrumen yang digunakan

berbeda sehingga ada kemungkinan akan menghasilkan panjang gelombang

serapan maksimum yang berbeda. Hasil penelusuran tersaji pada tabel VII.

46

Tabel VII. Hasil penelusuran panjang gelombang serapan maksimum

bercak komposit brazilin menggunakan TLC Scanner Densitometric

Panjang gelombang

serapan maksimum

(nm)

Replikasi 1 539

Replikasi 2 539

Gambar 17. Spektrum hasil penetapan panjang gelombang serapan maksimum

bercak komposit brazilin menggunakan TLC Scanner Densitometric

Panjang gelombang serapan maksimum bercak hasil penelusuran adalah

539 nm, sehingga pengukuran AUC komposit brazilin dilakukan pada panjang

gelombang 539 nm. Hasil pengukuran AUC komposit brazilin dengan 3 replikasi

tersaji pada tabel VIII.

Tabel VIII. Hasil pengukuran AUC komposit brazilin

Percobaa

n

Replikasi

1

Replikasi

2

Replikasi

3 Rata-rata SE

CV

(%)

00 12.090,6 12.035,5 12.008,5 12.044,8

7

24,157

8

0,200

5

01 20.450,3 20.260,6 20.185,5 20.298,8

0

78,789

0

0,388

1

02 22.712,6 22.729,1 22.752,3 22.731,3

3

11,514

3

0,050

6

10 18.664,6 18.535,0 18.781,3 18.660,3

0

71,131

1

0,381

1

11 23.412,5 23.431,8 23.408,1 23.417,4 7,2781 0,031

47

7 0

12 33.906,6 33.916,2 33.975,8 33.932,8

7

21,644

1

0,063

7

20 3.501,0 3.474,7 3.493,7 3.489,80 7,8383

0,224

6

21 13.765,3 13.701,6 13.700,9 13.722,6

0

21,350

3

0,155

5

22 17.605,9 17.585,2 17.590,2 17.593,7

7 6,2358

0,035

4

Gambar 18. Kurva hasil pengukuran AUC komposit brazilin berbagai percobaan

Keterangan :

00 10 20

01 11 21

02 12 22

Gambar 18 memperlihatkan bahwa kurva yang terbentuk tidak

menghasilkan 1 puncak tetapi 2 sampai 3 puncak. Hal ini terjadi karena bercak

yang diukur AUC nya adalah 2 bercak yang tidak memisah secara sempurna.

Gambar 18 juga memperlihatkan bahwa kurva yang dihasilkan oleh percobaan

dengan konsentrasi penyari 50 % dan jumlah sirkulasi 5 kali menghasilkan puncak

paling tinggi dan AUC paling besar. Hal ini terjadi karena polaritas cairan penyari

dengan konsentrasi 50 % semakin mendekati polaritas brazilin sehingga brazilin

yang terekstrak jumlahnya banyak sedangkan percobaan dengan konsentrasi

48

penyari 100 % dan jumlah sirkulasi 1 kali menghasilkan puncak paling rendah dan

AUC paling kecil. Hal ini terjadi karena kelarutan brazilin dalam air kurang baik

dibandingkan dalam etanol.

49

Tabel IX. Hasil perhitungan nilai efek hubungan antara faktor dan respon

Keterangan :

AL : konsentrasi penyari-linear

AQ : konsentrasi penyari-kuadratik

BL : jumlah sirkulasi-linear

BQ : jumlah sirkulasi-kuadratik

ALBL : interaksi kedua faktor linear

AQBL : interaksi konsentrasi penyari-kuadratik

dengan jumlah sirkulasi-linear

ALBQ : interaksi konsentrasi penyari-linear

dengan jumlah sirkulasi-kuadratik

AQBQ : interaksi kedua faktor kuadratik

Tabel IX menunjukkan hasil perhitungan nilai efek hubungan antara faktor

dan respon. Hubungan antara faktor dan respon dapat bersifat linear maupun

kuadratik. Bila hubungannya bersifat linear, maka efek yang bernilai negatif

berarti seiring dengan naiknya faktor akan dapat menurunkan respon namun jika

efek bernilai positif berarti seiring dengan naiknya faktor akan dapat menaikkan

respon. Bila hubungannya bersifat kuadratik maka hal ini berarti seiring dengan

naiknya faktor akan dapat menaikkan respon sampai titik puncak tertentu dan

kemudian menurunkan respon. Tabel IX menunjukkan bahwa nilai efek yang

paling besar dimiliki oleh faktor konsentrasi cairan penyari yang bersifat

kuadratik (AQ). Hal ini menunjukkan bahwa hubungan antara konsentrasi cairan

penyari dengan AUC komposit brazilin cenderung bersifat kuadratik, dan paling

dominan dalam mempengaruhi besarnya AUC yang dihasilkan dibandingkan

jumlah sirkulasi dan interaksi keduanya.

Efek Nilai

AL 93.744.103,8

AQ 405.518.363,2

BL 307.282.792,4

ALBL 8.759.479,7

AQBL 8.279.143,0

BQ 24.737.716,8

ALBQ 72.963,0

AQBQ 46.805.525,0

50

Gambar 19. Grafik hubungan antara konsentrasi penyari dengan AUC komposit

brazilin

Gambar 20. Grafik hubungan antara jumlah sirkulasi dengan AUC komposit

brazilin

Konsentrasi cairan penyari paling dominan mempengaruhi AUC komposit

brazilin karena jumlah komposit brazilin yang terekstrak sangat bergantung pada

kelarutannya dalam cairan penyari. Kelarutan komposit brazilin dalam etanol

adalah sangat mudah larut (Anonim, 1976) yakni, kurang dari 1 bagian pelarut

diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat (Anonim, 1979), sedangkan kelarutan

komposit brazilin dalam air adalah larut (Anonim, 1976), yakni, 10 sampai 30

bagian pelarut diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat (Anonim, 1979).

0

10000

20000

30000

40000

0 50 100

Konsentrasi penyari (%)

AUC

jumlah

sirkulasi 1 kali

jumlah

sirkulasi 3 kali

jumlah

sirkulasi 5 kali

0

10000

20000

30000

40000

0 1 2 3 4 5 6

jumlah sirkulasi (kali)

AUC

konsentrasi

penyari 4%

konsentrasi

penyari 50%

konsentrasi

penyari 100%

51

Hubungan faktor dengan respon bersifat kuadratik (terlihat dari nilai efek AQ

pada tabel IX) karena jumlah brazilin yang terekstrak bergantung pada polaritas

penyari, jika polaritas penyari mendekati polaritas brazilin, brazilin yang

terekstrak jumlahnya banyak begitu pula sebaliknya sehingga semakin

meningkatnya konsentrasi bisa menaikkan AUC dan juga menurunkan AUC.

Nilai efek terbesar kedua dimiliki oleh faktor jumlah sirkulasi yang

bersifat linear (BL). Hal ini menunjukkan bahwa hubungan antara jumlah sirkulasi

dengan AUC komposit brazilin cenderung bersifat linear, dan juga dominan dalam

mempengaruhi besarnya AUC yang dihasilkan walaupun tidak sebesar pengaruh

dari konsentrasi penyari.

Jumlah sirkulasi ekstraksi cukup dominan mempengaruhi AUC komposit

brazilin karena jumlah komposit brazilin yang terekstrak sangat bergantung pada

lama serbuk kontak dengan penyari. Hubungan yang terjadi antara jumlah

sirkulasi dengan AUC komposit brazilin cenderung linear (terlihat dari nilai efek

BL pada tabel IX) karena semakin banyak jumlah sirkulasi berarti semakin lama

serbuk kontak dengan penyari maka semakin banyak pula komposit brazilin yang

terekstrak.

Dari gambar 19 dan 20 terlihat bahwa tiap garis tidak sejajar sehingga

disimpulkan bahwa ada interaksi antar faktor. Adanya interaksi juga dibuktikan

dari nilai efeknya yang terlihat pada tabel IX. Gambar 19 menunjukkan bahwa

hubungan antara konsentrasi penyari dengan AUC komposit brazilin bersifat

cenderung kuadratik (dibuktikan dari nilai efek BL pada tabel IX), hal ini terjadi

di semua level jumlah sirkulasi sedangkan gambar 20 menunjukkan bahwa

hubungan antara jumlah sirkulasi dengan

cenderung linear (dibuktikan dari nilai efek BL pada tabel IX)

di semua level konsentrasi penyari.

Hasil pengukuran

faktorial dan didapat persamaan Y = 6.489,71 + 365,5 X

X1X2 – 4,442 X12 – 267,7 X

Gambar

Persamaan yang didapat

pembuatan countour plot

ekstraksi komposit brazilin dari kayu secang secara soxhletasi

konsentrasi cairan penyari 68, 22 % dengan jumlah sirkulasi 1,

menghasilkan AUC prediksi teoritis sebesa

jika hendak diaplikasikan jumlah sirkulasi dapat dibulatkan menjadi 2 kali karena

tidak mungkin untuk melakukan sirkulasi sebanyak 1,57 kali. Maka

nya menjadi 18.591,78 sampai 21.137,72.

hubungan antara jumlah sirkulasi dengan AUC komposit brazilin bersifat

(dibuktikan dari nilai efek BL pada tabel IX), hal ini juga terjadi

di semua level konsentrasi penyari.

pengukuran AUC dihitung persamaannya berdasarkan metode

faktorial dan didapat persamaan Y = 6.489,71 + 365,5 X1 + 4.498,873 X

267,7 X22.

Gambar 21. Countour plot 3D AUC komposit brazilin

ersamaan yang didapat dipakai untuk analisis titik optimum dengan

plot. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa titik optimum

ekstraksi komposit brazilin dari kayu secang secara soxhletasi

konsentrasi cairan penyari 68, 22 % dengan jumlah sirkulasi 1,

prediksi teoritis sebesar 16.835,62 sampai 19.311,48 n


tidak mungkin untuk melakukan sirkulasi sebanyak 1,57 kali. Maka

nya menjadi 18.591,78 sampai 21.137,72.

52

komposit brazilin bersifat

, hal ini juga terjadi

dihitung persamaannya berdasarkan metode desain

+ 4.498,873 X2 + 8,687

komposit brazilin

analisis titik optimum dengan

bahwa titik optimum

ekstraksi komposit brazilin dari kayu secang secara soxhletasi berada pada

konsentrasi cairan penyari 68, 22 % dengan jumlah sirkulasi 1,57 kali yang

5,62 sampai 19.311,48 namun


tidak mungkin untuk melakukan sirkulasi sebanyak 1,57 kali. Maka AUC prediksi

53

Tabel X. Hasil perhitugan Yate’s treatment

Hasil AUC yang didapat juga dianalisis dengan yate’s treatment untuk

mengetahui signifikansi pengaruh tiap faktor terhadap respon. Hipotesis alternatif

(Hi) menyatakan bahwa konsentrasi cairan penyari, jumlah sirkulasi ekstraksi, dan

interaksinya mempengaruhi area under curve komposit brazilin secara signifikan,

sedangkan Ho merupakan negasi dari Hi. Hi diterima dan Ho ditolak jika nilai F

hitung lebih besar dari F tabel. F tabel diperoleh dari Fα (numerator,denominator)

dengan taraf kepercayaan 95%. Derajat bebas faktor dan interaksi sebagai

numerator, yaitu 1, dan derajat bebas experimental error sebagai denominator,

yaitu 18, sehingga diperoleh harga F tabel untuk semua faktor dan interaksi adalah

F0,05(1,18) = 4,41.

Tabel X memperlihatkan bahwa F hitung lebih besar dari F tabel maka

dapat disimpulkan konsentrasi penyari, jumlah sirkulasi penyari dan interaksi

keduanya berpengaruh signifikan terhadap AUC komposit brazilin.

Source

of

variation

Sum of squares

Degree

of

freedom

Mean square F hitung

A

AL 93744103,8 1 93744103,8 24951,47

AQ 405518363,2 1 405518363,2 107935,1

B

BL 307282792,4 1 307282792,4 81788,17

BQ 24737716,87 1 24737716,87 6584,334

AB

ALBL 8759479,688 1 8759479,688 2331,474

AQBL 8279143,022 1 8279143,022 2203,625

ALBQ 72963,01361 1 72963,01361 19,42026

AQBQ 46805525,02 1 46805525,02 12458,03

Error 67627,02444 18 3757,056914

Total 26

53

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa:

1. Konsentrasi cairan penyari, jumlah sirkulasi ekstraksi, dan interaksinya

mempengaruhi area under curve komposit brazilin secara signifikan.

2. Titik optimum ekstraksi komposit brazilin dari kayu secang secara soxhletasi

dapat diperoleh dari persamaan Y = 6.489,71 + 365,5 X1 + 4.498,873 X2 +

8,687 X1X2 – 4,442 X12 – 267,7 X2

2 yaitu pada konsentrasi cairan penyari 68,

22 % dengan jumlah sirkulasi 1,57 kali yang menghasilkan AUC prediksi

teoritis sebesar 16.835,62 sampai 19.311,48.

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka saran yang dapat

diberikan adalah perlu dilakukan pembuktian titik optimum untuk mengetahui

kesesuaian AUC prediksi teoritis hasil perhitungan dengan nilai AUC sebenarnya.

54

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1976, The Merck Index 9th ed, 1362, Merck&Co Rahway, New York

Anonim, 1977, Materia Medika Indonesia, Jilid I, 29-33, Departemen Kesehatan

Republik Indonesia, Jakarta

Anonim, 1979, Farmakope Indonesia, edisi III, 9 ,773, Departemen Kesehatan


Anonim, 1985, Tanaman Obat Indonesia, Jilid I, 72, Departemen Kesehatan


Anonim, 1986, Sediaan Galenik, 1-5, 10-16, 25-28, Departemen Kesehatan


Anonim, 2000, Parameter Standar Umum Ekstrak Tumbuhan Obat, Cetakan I, 1-

12, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta

Armstrong, A.N. dan James, K.C., 1996, Pharmaceutical Experimental Design

and Interpretation, Edisi II, 146, Taylor& Francis, New York

Bolton, 1990, Pharmaceutical Statistics and Clinical Applications, Edisi 3, 553,

Marcell Dekker Inc, NewYork

Chairul, S. R., Agusta, A., dan Handoko S., 1995, Uji Antifiretik Ekstrak Kayu

Secang pada Tikus Putih Jantan. Seminar Nasional Tumbuhan Obat

Indonesia IX, Yogyakarta.

Dong-Kyu et al., 2007, Fabrication of Nontoxic Natural Dye from Sappan Wood,

Korean J. Chem. Eng., 25(2), 354-358

Fu et al., 2008, A New 3-Benzylchroman Derivative from Sappan Lignum

(Caesalpinia sappan), http://www.mdpi.org/molecules diakses tanggal

14 Oktober 2009

Hardjono, S., 1983, Kromatografi, 26-36, Laboratorium Kimia Fisika, Pusat

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta

Harmita, 2004, Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya,

http://jurnal.farmasi.ui.ac.id/pdff/2004/v01n03/harmita010301.pdf

diakses tanggal 14 Oktober 2009

55

Huang et al., 2005, Synthesis of (±)-Brazilin Using IBX, http://pubs.acs.org,

diakses tanggal 17 Februari 2009

Khopkar, S. M., 1987, Konsep Dasar Kimia Analitik, diterjemahkan oleh A.

Saptoraharjo, Cet 1, 155, 156, Penerbit UI, Jakarta

Mitra, S., 2003, Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry, 143,

Wiley, NewYork

Perry, L. M., 1980, Medicinl Plants of East and South Asia, 190, The MIT Press,

Cambridge, Massachussets and London England

Penpun, W., 2005, The Antioxidant Activity of Caesalpinia sappan L. Heartwood

in Various Ages, Naresuan University Journal, Nakorn-Pathom

Putrandana, F.H., 2003, Isolasi dan Karakterisasi Brazilin dari Kayu Secang

(Caesalpinia sappan), Skripsi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta

Ramdhan, T., 2004, Stability of Sappan Wood's Pigment as Natural Food Color,

Balai Besar Litbang Pascapanen Pertanian, Bogor

Sastrohamidjoyo, H., 1985, Kromatografi, Edisi I, 26-30, Liberty, Yogyakarta

Sherma, J. dan Fried, B.,2003, Handbook of Thin layer Chromatography, Edisi 3,

146-148, Marcell Dekker, Inc., New York

Shih, I.M., 1990, Antimotility Effects of Chinese Herbal Medicines on Human

Sperm, Journal of Medical Associates

Stahl, E., 1985, Drug Analysis by Chromatography and Microscopy : A Practical

Supplement to Pharmacopoias, 1-8, terjemahan Kosasih Padmawinata,

Iwang Soediro, Penerbit ITB Bandung

Tjitrosoepomo, G., 1994, Taksonomi Tumbuhan Obat-obatan, Edisi 1, Gadjah

Mada University Press, Yogyakarta

Wijayakusuma, H., Dalimarta, S., dan Wirian, A.S., 1994, Tanaman Berkhasiat

Obat di Indonesia, Jilid IV, 144-146, Penerbit Pustaka Kartini, Jakarta

57

Lampiran 1. Foto hasil identifikasi secara kimia pada filtrat serbuk kayu

Keterangan:

a : saat ditambah dengan KOH

b : saat ditambah dengan NaOH

c : saat ditambah dengan Pb asetat

d : saat ditambah dengan FeCl3

b a c d

58

Lampiran 2. Foto proses soxhletasi (a) dan ekstrak kering (b)

(a)

(b)

59

Lampiran 3. Foto KLT isolasi komposit brazilin

Replikasi I Replikasi II Replikasi III

Sebelum disemprot bufer fosfat secara visibel


Setelah disemprot bufer fosfat secara visibel


Sebelum disemprot bufer fosfat di bawah UV 365 nm

Replikasi I

Setelah disemprot bufer fosfat di bawah UV 365 nm

Replikasi II Replikasi III

Setelah disemprot bufer fosfat di bawah UV 365 nm

60

Replikasi III

61

Lampiran 4. Kurva hasil pengukuran AUC komposit brazilin

Replikasi I

Kurva hasil pengukuran AUC komposit brazilin dengan konsentrasi penyari

4 % dan jumlah sirkulasi 1 kali (a), 3 kali (b), 5 kali (c)


50 % dan jumlah sirkulasi 1 kali (d), 3 kali (e), 5 kali (f)

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

62


100% dan jumlah sirkulasi 1 kali (g), 3 kali (h), 5 kali (i)

(g) (h) (i)

63

Replikasi II







(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

64

Replikasi III







(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

65

Lampiran 5. Data rendemen hasil penyarian secara soxhletasi

Percobaan

Replikasi 1

Berat serbuk

(g)

Berat ekstrak

(g)

Rendemen

(%)

00 7,0140 0,1974 2,8144

01 7,0101 0,2953 4,2125

02 7,0543 0,4206 5,9623

10 6,9999 0,3086 4,4086

11 7,0097 0,4326 6,1714

12 7,0002 0,5398 7,7112

20 7,0017 0,2094 2,9907

21 7,0067 0,3050 4,3530

22 7,0134 0,3212 4,5798

Percobaan

Replikasi 2

Berat serbuk

(g)

Berat ekstrak

(g)

Rendemen

(%)

00 7,0022 0,2000 2,8562

01 7,0987 0,3334 4,6966

02 7,0043 0,3835 5,4752

10 7,0088 0,3422 4,8824

11 7,0118 0,4558 6,5005

12 7,0087 0,4979 7,1040

20 7,0057 0,1943 2,7735

21 7,0091 0,2956 4,2174

22 7,0116 0,3434 4,8976

Percobaan

Replikasi 3

Berat serbuk

(g)

Berat ekstrak

(g)

Rendemen

(%)

00 7,0075 0,2051 2,9269

01 7,0040 0,2939 4,1962

02 7,0002 0,3406 4,8656

10 7,0011 0,2900 4,1422

11 7,0012 0,4084 5,8333

12 7,0016 0,4781 6,8284

20 7,0040 0,2303 3,2881

21 7,0023 0,3593 5,1312

22 6,9972 0,4208 6,0138

66

Lampiran 6. Contoh cara menghitung rendemen

Untuk menghitung % rendemen digunakan rumus sebagai berikut :

%100serbukberat

keringekstrakberatx

Misalnya hendak menghitung % rendemen percobaan 00 replikasi 1, maka

perhitungannya adalah sebagai berikut :

%8144,2%1007,0140

0,1974=x

67

Lampiran 7. Contoh cara menghitung standard error dan coeffitient of

variance

Untuk menghitung Standard Error dan Coeffitient of Variance digunakan rumus

sebagai berikut :

N

SDSE = %100x

x

SECV =

Keterangan :

SE : Standard Error CV : Coeffitient of Variance

SD : standard deviation x : rata-rata rendemen

N : jumlah replikasi

Percobaan Rata-rata

rendemen SD 3 SE CV(%)

00 2,8658 0,0569 1,7321 0,0329 1,1463

01 4,3684 0,2843 1,7321 0,1641 3,7573

02 5,4344 0,5495 1,7321 0,3172 5,8378

10 4,4778 0,3749 1,7321 0,2164 4,8337

11 6,1684 0,3338 1,7321 0,1927 3,1242

12 7,2146 0,4517 1,7321 0,2608 3,6147

20 3,0174 0,2583 1,7321 0,1491 4,9421

21 4,5672 0,4931 1,7321 0,2847 6,2332

22 5,1637 0,7531 1,7321 0,4348 8,4201

Misalnya hendak menghitung SE untuk percobaan 00 replikasi 1, maka

perhitungannya adalah sebagai berikut :

0329,03

0,0569==SE

%1463,1%1008658,2

0329,0== xCV

68

Lampiran 8. Data hasil perhitungan Rf berbagai percobaan

Percobaan bercak Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3

00 B 0,76 0,77 0,74

C 0,85 0,86 0,83

01 B 0,79 0,80 0,78

C 0,89 0,9 0,9

02 B 0,79 0,8 0,8

C 0,89 0,9 0,88

10 B 0,8 0,81 0,8

C 0,88 0,89 0,87

11 B 0,77 0,78 0,76

C 0,85 0,86 0,86

12 B 0,79 0,8 0,78

C 0,89 0,9 0,88

20 B 0,76 0,77 0,77

C 0,87 0,86 0,86

21 B 0,76 0,77 0,78

C 0,86 0,88 0,88

22 B 0,78 0,79 0,77

C 0,88 0,88 0,88

69

Lampiran 9. Contoh cara menghitung persamaan desain faktorial

Faktor

Percobaan

Konsentrasi

cairan penyari

(X1)

Jumlah

sirkulasi

(X2)

AUC

Rata-rata

(Y)

00 4 1 12.044,87

10 50 1 20.298,80

20 100 1 22.731,33

01 4 3 18.660,30

11 50 3 23.417,47

21 100 3 33.932,87

02 4 5 3.489,80

12 50 5 13.722,60

22 100 5 17.593,77

Persamaan umum

Y = bo + b1X1 + b2X2 + b11X12 + b22X2

2 + b12X1X2

Percobaan 00

12044.87 = bo + b1(4) + b2(1)+ b11(16) + b22(1)

+ b12(4)

Percobaan 01

20298.8= bo + b1(4 )+ b2(3)+ b11(16) + b22(9)+ b12(12)

Percobaan 02

22731.33 = bo + b1(4) + b2(5)+ b11(16)+ b22(25) + b12(20)

Percobaan 10

18660.3 = bo + b1(50) + b2(1) + b11(2500) + b22(1)

+ b12(50)

Percobaan 11

23417.47 = bo + b1(50) + b2(3) + b11(2500) + b22(9)

+ b12(150)

Percobaan 12

33932.87 = bo + b1(50) + b2(5) + b11(2500) + b22(25)

+ b12(250)

70

Percobaan 20

3489.8 = bo + b1(100) + b2(1) + b11(10.000) + b22(1)

+ b12(100)

Percobaan 21

13722.6 = bo + b1(100) + b2(3) + b11(10.000) + b22(9)

+ b12(300)

Percobaan 22

17593.77 = bo + b1(100) + b2(5) + b11(10.000) + b22(25)

+ b12(500)

Melalui metode substitusi eliminasi didapat koefisien sebagai berikut :

bo : 6.489,71 b11 : – 4,442

b1 : 365,5 b22 : – 267,7

b2 : 4.498,873 b12 : 8,687

maka didapat persamaan sebagai berikut :

Y = 6.489,71 + 365,5 X1 + 4.498,873 X2 + 8,687 X1X2 – 4,442 X12 – 267,7 X2

2

71

Lampiran 10. Contoh cara menghitung nilai efek menggunakan yate’s

treatment

Percobaan R 1 R2 R3 Total

00 12090,6 12035,5 12008,5 36134,60

10 18664,6 185,5 18781,3 55980,90

20 3501,0 3474,7 3493,7 10469,40

01 20450,3 20260,6 20185,5 60896,40

11 23412,5 23431,8 23408,1 70252,40

21 13765,3 13701,6 13700,9 41167,80

02 22712,6 22729,1 22752,3 68194,00

12 33906,6 33916,2 33975,8 101798,60

22 17605,9 17585,2 17590,2 52781,30

Total

AUC kolom 1 kolom 2 efek

mean

divisor Square

00 36134,6 46604 167579,3 - - -

10 55980,9 102064,2 -41077,9 AL 18 93744103,8

20 10469,4 120975,3 -147980 AQ 54 405518363,2

01 60896,4 -25665,2 74371,3 BL 18 307282792,4

11 70252,4 -19728,6 10252,5 ALBL 12 8759479,7

21 41167,8 -15412,7 -17264,1 AQBL 36 8279143,0

02 68194 -65357,8 -36549,1 BQ 54 24737716,9

12 101798,6 -38440,6 -1620,7 ALBQ 36 72963,0

22 52781,3 -82621,9 -71098,5 AQBQ 108 46805525,0

Kolom 1 dihitung dengan cara sebagai berikut :

Baris 1 merupakan jumlah dari total AUC pada percobaan 00, 10, dan 20



Baris 4 merupakan selisih dari total AUC pada percobaan 20 dan 00



Baris 7 merupakan jumlah dari total AUC pada percobaan 20 dan 00 dikurangi

dua kali total AUC pada percobaan 10

Contohnya : 10469,4 + 36134,6 - (2 x 55980,9) = -65357,8



72



Kolom 2 diturunkan dari kolom 1 dengan cara yang sama

Mean divisor dihitung dengan rumus: 2r3tn

Dimana r adalah jumlah faktor dalam percobaan, t adalah jumlah faktor dalam

percobaan dikurangi jumlah sifat linear dalam percobaan, dan n adalah jumlah

replikasi

Contohnya :

AQBL

r = 2, t = 2-1 = 1, n = 3, maka

mean divisor = 2231.3 =36

Square dihitung dengan cara : nilai kolom 2 dikuadratkan kemudian dibagi mean

divisor

Contohnya :

AQBL

nilai kolom 2 = -17264,1, mean divisor = 2231.3 =36 maka

Square = (-17264,1)2 : 36 = 8279143

73

Lampiran 11. Contoh cara menghitung signifikansi dengan yate’s treatment

Sum of squares = square pada perhitungan nilai efek

Mean squares = Sum of squares dibagi df

F hitung = Mean squares dibagi experimental error mean square

experimental error mean square =

experimental error Sum of squares : df experimental error

df experimental error = total percobaan – 1 - 8 = 18

experimental error Sum of squares =

total sum of squares – replicate sum of square – treatment sum of square

Source

of

variation

Sum of squares

Degree

of

freedom

Mean square F hitung

A

AL 93744103,8 1 93744103,8 24951,47

AQ 405518363,2 1 405518363,2 107935,1

B

BL 307282792,4 1 307282792,4 81788,17

BQ 24737716,87 1 24737716,87 6584,334

AB

ALBL 8759479,688 1 8759479,688 2331,474

AQBL 8279143,022 1 8279143,022 2203,625

ALBQ 72963,01361 1 72963,01361 19,42026

AQBQ 46805525,02 1 46805525,02 12458,03

Error 67627,02444 18 3757,056914

Total 26

74

Percobaan Replikasi 1 Replikasi

2

Replikasi

3

00 12.090,6 12.035,5 12.008,5

01 20.450,3 20.260,6 20.185,5

02 22.712,6 22.729,1 22.752,3

10 18.664,6 18.535,0 18.781,3

11 23.412,5 23.431,8 23.408,1

12 33.906,6 33.916,2 33.975,8

20 3.501,0 3.474,7 3.493,7

21 13.765,3 13.701,6 13.700,9

22 17.605,9 17.585,2 17.590,2

total sum of squares

= (12.090,6)2 + (20.450,3)

2 +(22.712,6)

2 +(18.664,6)

2 +(23.412,5)

2 +(33.906,6)

2

+(3.501,0)2 +13.765,3 (17.605,9)

2 +(12.035,5)

2 +(20.260,6)

2 +(22.729,1)

2

+(18.535,0)2 +(23.431,8)

2 +(33.916,2)

2 +(3.474,7)

2 +(13.701,6)

2 +(17.585,2)

2

+(12.008,5)2 +(20.185,5)

2 +(22.752,3)

2 +(18.781,3)

2 +(23.408,1)

2 +(33.975,8)

2

+(3.493,7)2 +(13.700,9)

2 +(17.590,2)

2 - ( (497675,40)

2 : 27) )

= 1722375282,73

replicate sum of square

= ( ( (166109,40)2 + (165669,70)

2 +(165896,30)

2 ) : 9) - ( (497675,40)

2 : 27) )

= 10744, 27

treatment sum of square

= ( ( (36134,6)2 + (55980,90)

2 + (10469,40)

2 + (60896,40)

2 + (70252,40)

2 +

(41167,80)2 + (68194)

2 + (101798,60)

2 + (52781,30)

2 ): 3) –

( (497675,40)2 : 27) )

= 1722296911

experimental error sum of squares

=1722375282,73 - 10744, 27 – 1722296911

= 67627,02

experimental error mean square

= 67627,02 : 18 = 3757,06

Lampiran 12. Cara menghitung titik optimum

75

Titik optimum didapat dengan menggunakan rumus :

D = (d1 x d2 x d3 x...x dn)1/n

Keterangan :

D = Desirebility value titik optimum

d = Desirebility value tiap faktor

n = jumlah faktor

Titik optimum yang diinginkan :

Konsentrasi cairan penyari = maksimum

Jumlah sirkulasi = minimum

AUC komposit brazilin = maksimum

Desirebility value bernilai 0-1, semakin mendekati yang diinginkan maka nilai d

semakin mendekati 1, jadi :

Konsentrasi cairan penyari � d = 0 - 1

Range = 4 % - 100 %

Jumlah sirkulasi � d = 1-0

Range = 1-5

AUC komposit brazilin � d = 0 - 1

Range = 3.489,80 - 33.932,87

Kemudian dianalisis dengan software Design Expert 7.1.6 dan diperoleh

nilai D = 0,650 pada konsentrasi cairan penyari 68, 22 % dengan jumlah sirkulasi

1,57 kali yang menghasilkan AUC prediksi teoritis sebesar 16.835,62 sampai

19.311,48.

75

BIOGRAFI PENULIS

Nama : Dyah Shaula Yalapuspa

Tempat, tanggal lahir : Medan, 27 Februari 1989

Jenis Kelamin : Perempuan

Alamat : Perum Mojosari Indah H-6, Banguntapan,

Yogyakarta 55197

Telepon : 08562921812

Riwayat Pendidikan :

- TK : TK Pamardi Siwi, Yogyakarta tahun 1992

- SD : SD N Angkasa I, Yogyakarta tahun 1994-1995

SD Katolik Karya Budi, Banda Aceh tahun 1995-1998

SD N Angkasa I, Yogyakarta tahun 1998-2000

- SLTP : SLTP N 2, Dumai, Riau tahun 2000-2003

- SLTA : SMA Katolik Sang Timur, Yogyakarta tahun 2003-2006

-PT : Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta tahun 2006-2010

Riwayat Pekerjaan :

- Asisten Praktikum Botani Dasar tahun 2008

- Asisten Praktikum Kimia Dasar tahun 2008

- Asisten Praktikum Formulasi Teknologi Sediaan Solid tahun 2009

- Asisten Praktikum Analisis Makanan tahun 2009

Riwayat berorganisasi :

- Ketua Palang Merah Remaja tahun 2003-2006

- Anggota Herbal Garden Team tahun 2006

- Bendahara BEM Fakultas Farmasi tahun 2009-2010

Prestasi :

- Juara 2 lomba debat ilmiah se-Jateng tahun 2004

- Juara 1 lomba cerdas cermat alkitab tahun 2005

- Juara favorit kreasi pohon natal tahun 2005

- 10 terbaik lomba karya tulis rohani tahun 2005

- Program Kreatifitas Mahasiswa tahun 2009

optimasi pembuatan ekstrak etanolik kayu … pdf/f. farmasi/farmasi/068114164_full.pdf ·...

Documents