Ekstraksi Dan Isolasi

EKSTRAKSI DAN ISOLASIEKSTRAKSI DAN ISOLASI

CO2

h

photosynthesis

Glucose(6 carbons)

starchglycolysis

phosphoenolpyruvate (PEP)(3 carbons)

acetyl-coenzymeA (2 carbons)

citricacidcycle

energy (ATP) + CO2 + H2O

CH3 C

O

CH2 C

O

CH2

polyketidesacetogenins

lipidsfatty acids

mevalonic acid

terpenessteroidscarotenoids

O O

OH CH3

erythrose-4-phosphate

shikimicacid

anthanilicacid

phenylalaninetyrosine

alkaloids

tryptophan

oxalo-acetatelysine

ornithine

asparticacidnicotinic

acid

phenylpropanes

glutamic acid

NH3

O

OH O

OH

OH

CH2OH

O

O O

OH

OH

CH2OHO

O O

OH

OH

CH2OH

n

O

OH OH

OH

OH

CH2OH

COOH

HO

OH

OH

CHO

CHOH

CHOH

CH2OP

COOH

NH2

CHO

CH

CH2OP

OH

CHO

C

CH2OP

O

CH2

C

COOH

OP

H3C C SCoA

O

O O

O O

HO CH3

PENDAHULUAN

Tumbuhan sebagai sumber bahan obat.Perkembangan teknologi.

Tahapan pengolahan bahan baku

- Ekstraksi

- Isolasi

- Penentuan struktur kimia

Papaver (4.000 SM) - kodein, morfin, papev. Digitalis (1.500 SM) - digitoksin, digoksin Ergot ( 994 ) - ergotamin, ergonovin Cinchona (1.638 ) - kinin, kinidin Ipecacuanha (1.658 ) - emetin Salix (1.736 ) - salisilat Solanaceae (1.832 ) - atropin, skopolamin Ephedra (1.923 ) - efedrin Rauwolfia (1.950 ) - serpasil Vinca (1.957 ) - vinblastin, vinkristin Artemesia annua (168 SM)- artemisin

55

ALUR PENCARIAN B. AKTIF DARI TUMBUHANALUR PENCARIAN B. AKTIF DARI TUMBUHAN

Tumbuhan

Simplisia

(Skrining fitokimia, Ekstraksi)

Ekstrak

(Uji bioaktivitas, Separasi)

Fraksi

(Uji bioaktivitas, Pemurnian)

Isolat

(Uji bioaktivitas, Identifikasi)

….???

EKSTRAKSI KANDUNGAN KIMIAEKSTRAKSI KANDUNGAN KIMIA

DEFENISI

EKSTRAKSI: Proses penyarian zat-zat berkhasiat atau zat aktif dari bagian tanaman obat, hewan atau mineral.

Cairan Penyari Sel ekstrak

Target of the extraction

An unknown bioactive compound. A known compound present in an organism. A group of compounds within an organism

that are structurally related. All secondary metabolites produced by one

natural source that are not produced by a different ‘‘control’’ source, e.g., two species of the same genus or the same species grown under different conditions.

Identification of all secondary metabolites present in an organism for chemical fingerprinting or metabolomics study.

Tujuan ekstraksiSenyawa bioaktif Senyawa bioaktif yang telah yang telah diketahui.diketahui.Senyawa yang dikenal dalam organisme.Senyawa yang dikenal dalam organisme.KKelompok elompok struktur struktur senyawa senyawa yang terkait yang terkait

dengandengan organisme organisme MMetabolit sekunder etabolit sekunder spesifik bagi spesifik bagi satu satu

sumber alam, misalnya, dua spesies dari sumber alam, misalnya, dua spesies dari genus yang sama atau spesies yang sama genus yang sama atau spesies yang sama tumbuh di bawah kondisi berbeda.tumbuh di bawah kondisi berbeda.

Identifikasi semua metabolit sekunder Identifikasi semua metabolit sekunder yang ada yang ada dalam organisme dalam organisme dengan kimia dengan kimia sidik jari atau studi metabolomik.sidik jari atau studi metabolomik.

99

EKSTRAKSIEKSTRAKSI

Pengambilan bahan aktif dari Pengambilan bahan aktif dari bagian/seluruh bagian tumbuhan bagian/seluruh bagian tumbuhan dengan pelarut tertentudengan pelarut tertentu

Macam-Macam EkstrakMacam-Macam EkstrakEKSTRAK TOTALEKSTRAK TOTALEKSTRAK PARSIALEKSTRAK PARSIAL

1010

FAKTOR2 YANG BERPENGARUHFAKTOR2 YANG BERPENGARUH

• Bahan Awal

• Pelarut (Menstruum)

• Cara/Metode

1111

Bahan AwalBahan Awal

SEGARSEGAR KERINGKERING

BUAH/FRUCTUSBUAH/FRUCTUSDAUN/FOLIUMDAUN/FOLIUM

BIJI/SEMENBIJI/SEMENHERBAHERBA

BATANG/CAULISBATANG/CAULISRIMPANG/RHIZOMARIMPANG/RHIZOMA

KULIT KAYU/KORTEKSKULIT KAYU/KORTEKSKAYU/LIGNUMKAYU/LIGNUM

BAHAN AWALBAHAN AWAL

1. SEGAR 1. SEGAR :: umum tumbuhan mengandung umum tumbuhan mengandung glikosida yang dapat diuraikan oleh glikosida yang dapat diuraikan oleh

enzim, sehingga perlu inaktivasienzim, sehingga perlu inaktivasi inaktivasi enzim: inaktivasi enzim: - didihkan air 20 menit- didihkan air 20 menit - didihkan alkohol 20 menit- didihkan alkohol 20 menit - didihkan dengan aseton- didihkan dengan aseton - ekstraksi pH 1-2- ekstraksi pH 1-2 - ekstraksi pada suhu rendah- ekstraksi pada suhu rendah

BAHAN AWALBAHAN AWAL2. KERING/SIMPLISIA, tujuan mengurangi kadar cairan (air) dengan maksud menghin- dari reaksi enzimatis (<10%) dan pertum- buhan mikroba, sehingga awet

AKIBAT Volume cairan sel, isi sel akan berkurang dan terjadi: - dinding sel berkerut - terbentuk rongga udara - zat larut menjadi tidak larut (mengkristal)

BAHAN AWALBAHAN AWAL

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

1515

PELARUTPELARUT

SelektifitasSelektifitasMudah penanganannyaMudah penanganannyaInerInerEkonomisEkonomisRamah LingkunganRamah Lingkungan

1616

JENIS-JENIS PELARUTJENIS-JENIS PELARUT

AirAir

Hidrokarbon alifatis (PE,heksan)Hidrokarbon alifatis (PE,heksan)

Kloro hidrokarbon (Diklormetan, Kloro hidrokarbon (Diklormetan, Triklormetan)Triklormetan)

Alkohol (Etanol, metanol, Alkohol (Etanol, metanol, isopropanol)isopropanol)

Asam karboksilatAsam karboksilat

EsterEster

EtherEther

MinyakMinyak

Sifat-sifat Sifat-sifat ““solventsolvent”” yang yang digunakandigunakan::

1.1. ““VolatilityVolatility””, , ““FlammabilityFlammability”” dan dan ““Boiling pointBoiling point””· · ““Boiling pointBoiling point”” memberi gambaran kemudahan diuapkan memberi gambaran kemudahan diuapkan

dengan sedikit pemanasandengan sedikit pemanasan· · Tetapi semakin mudah menguap, semakin dibutuhkan Tetapi semakin mudah menguap, semakin dibutuhkan

penangan lebih seriuspenangan lebih serius· · Penggunaan eter, dihindari (flammable & peroxides)Penggunaan eter, dihindari (flammable & peroxides)2.2. ToksisitasToksisitas· · Sifat toksisitas terhadap operator/pelakuSifat toksisitas terhadap operator/pelaku· · Kloroform & eter menyebabkan depresi pernafasan serta Kloroform & eter menyebabkan depresi pernafasan serta

anestesiaanestesia· · Acetonitrile & metanol-Acetonitrile & metanol- beracun beracun· · Karbontetraklorida -Karbontetraklorida - hepatotoksik hepatotoksik· · Benzen --Benzen -- karsinogenik karsinogenik· · Beberapa Beberapa ““solventssolvents”” defatting skindefatting skin dermatologik dermatologik· · Kontak dengan solvent harus maksimal dihindariKontak dengan solvent harus maksimal dihindari

Sifat-sifat………Sifat-sifat………

3. Reaktivitas3. Reaktivitas· · Beberapa solvents cukup reaktif, sehingga Beberapa solvents cukup reaktif, sehingga

mudah terbentuk artefacts. Mis: solvents mudah terbentuk artefacts. Mis: solvents dengan gugus dengan gugus ––C=O (aseton, metiletilketon C=O (aseton, metiletilketon dapat bereaksi dengan senyawa nukleofil; dapat bereaksi dengan senyawa nukleofil; metanol, etanol dapat menyebabkan alkilasimetanol, etanol dapat menyebabkan alkilasi

4. Harga /4. Harga /““CostCost””· · Digunakan solvent dengan kemampuan hampir Digunakan solvent dengan kemampuan hampir

sama dengan harga lebih murahsama dengan harga lebih murah· · Petroleum eter lebih murah dibanding n-Petroleum eter lebih murah dibanding n-

heksana, keduanya mempunyai kemampuan heksana, keduanya mempunyai kemampuan samasama

Solvent recycling:Solvent recycling:

““Solvent recycling” sangat penting Solvent recycling” sangat penting dalam pertimbangan lingkungan dalam pertimbangan lingkungan (ekologi) dan ekonomi(ekologi) dan ekonomi

““Recovery” dan penggunaan non Recovery” dan penggunaan non azeotrop solvent (mis. Kloroform: azeotrop solvent (mis. Kloroform: metanol 1:1 v/v) baik, tetapi metanol 1:1 v/v) baik, tetapi pemisahan menjadi komponennya pemisahan menjadi komponennya sulit & mahal sulit & mahal

Sehingga lebih disukai solvent Sehingga lebih disukai solvent tunggaltunggal

METODA EKSTRAKSI & METODA EKSTRAKSI & PEMURNIANPEMURNIAN

1.1. Senyawa yang akan diekstraksiSenyawa yang akan diekstraksi Dapat mengikuti prosedur yang telah Dapat mengikuti prosedur yang telah

dipublikasidipublikasi Dengan modifikasi sesuai dengan kebutuhan Dengan modifikasi sesuai dengan kebutuhan

atau mengikuti persyaratan-persyaratanatau mengikuti persyaratan-persyaratan

2.2. Species dari bahan materialSpecies dari bahan material Prosedur dapat dilakukan mengikuti klas Prosedur dapat dilakukan mengikuti klas

senyawa aktif/senyawa interestsenyawa aktif/senyawa interest Diikuti dengan uji kromatografiDiikuti dengan uji kromatografi

3.3. Pemakaian di masyarakat Pemakaian di masyarakat (Ethnopharmacology(Ethnopharmacology))

Disesuaikan dengan penggunaan di masyarakat Disesuaikan dengan penggunaan di masyarakat yang pada umumnya dilakukan dengan merebusyang pada umumnya dilakukan dengan merebus

44 Belum pernah dilaporkan sebelumnyaBelum pernah dilaporkan sebelumnya Dilakukan berdasarkanDilakukan berdasarkan hasil skrining (random hasil skrining (random

ataupun selektif) aktivitasataupun selektif) aktivitas Pada umumnya hanya satu atau dua macam Pada umumnya hanya satu atau dua macam

ekstrak untuk setiap species yang berbeda ekstrak untuk setiap species yang berbeda kepolaranyakepolaranya

METODA EKSTRAKSI & METODA EKSTRAKSI & PEMURNIANPEMURNIAN

Sifat-sifat senyawa yang diekstraksi:

1.1. PolaritasPolaritas· · Senyawa aktifnya telah atau belum diketahui, prinsip kerja Senyawa aktifnya telah atau belum diketahui, prinsip kerja

adalah adalah ““Like dissolves likeLike dissolves like””,, Pelarut polar akan melarutkan Pelarut polar akan melarutkan senyawa polarsenyawa polar

2.2. Effek PHEffek PH·· Senyawa yang terionisasi harus menjadi pertimbanganSenyawa yang terionisasi harus menjadi pertimbangan·· Kelarutan senyawa dalam temperatur tinggi akan naik karena Kelarutan senyawa dalam temperatur tinggi akan naik karena

solvent lebih dapat penetrasi pada jaringan tanamansolvent lebih dapat penetrasi pada jaringan tanaman Senyawa Phenol, & asam organik -Senyawa Phenol, & asam organik - asam asam· · Untuk mendapatkan hasil optimum, PH harus diaturUntuk mendapatkan hasil optimum, PH harus diatur· · Contoh : Alkaloida ---Contoh : Alkaloida --- basa/alkalis basa/alkalis Walau demikian, harus dilakukan hati-hati karena adanya ester Walau demikian, harus dilakukan hati-hati karena adanya ester

atau glikosida dapat pecah karena pengaturan pHatau glikosida dapat pecah karena pengaturan pH

3.3. ThermostabilitasThermostabilitas· · Adanya senyawa yang kurang stabil, kemungkinan terjadi Adanya senyawa yang kurang stabil, kemungkinan terjadi

““ArtefactsArtefacts””

Jenis ekstrak yang akan Jenis ekstrak yang akan digunakan:digunakan:

Jenis ekstrak yang akan digunakan turut Jenis ekstrak yang akan digunakan turut menentukan metoda ekstraksi. menentukan metoda ekstraksi.

Pada penggunaan ekstrak dimaksudkan Pada penggunaan ekstrak dimaksudkan untuk makanan & obat, terdapat batasan untuk makanan & obat, terdapat batasan sisa solvent yang tergantung pada sifat sisa solvent yang tergantung pada sifat ketoksikan residu. ketoksikan residu.

Ekstrak yang digunakan untuk bioassay, Ekstrak yang digunakan untuk bioassay, kriteria khusus harus diperhatikan karena kriteria khusus harus diperhatikan karena pada umumnya bioassay dilaksanakan pada umumnya bioassay dilaksanakan dalam “aquaeous” media. Salah satu dalam “aquaeous” media. Salah satu alternatif digunakan DMSO untuk alternatif digunakan DMSO untuk melarutkan ekstrak yang non polar.melarutkan ekstrak yang non polar.

EKSTRAKSI KANDUNGAN KIMIAEKSTRAKSI KANDUNGAN KIMIA

METODE EKSTRAKSI

1. Maserasi

2. Perkolasi

3. Refluks

4. Soxhlet

5. Destilasi Uap Air

6. Ultrasound-assisted solvent extraction

7. Pressured-solvent extraction

8. Supercritical Fluid Extraction

METODE EKSTRAKSIMETODE EKSTRAKSI

3 Metode Ekstraksi3 Metode Ekstraksi Proses yang menghasilkan Proses yang menghasilkan

keseimbangan konsentrasi antara keseimbangan konsentrasi antara larutan dan residu padatlarutan dan residu padat

Contoh :Contoh : Maserasi, digesti, Maserasi, digesti, ultrasonic extraction, dllultrasonic extraction, dll

Proses Ekstraksi Proses Ekstraksi seksama/menyeluruhseksama/menyeluruh

Contoh :Contoh : Perkolasi, Countercurrent Perkolasi, Countercurrent extraction.extraction.

Ekstraksi dengan Gas superkritisEkstraksi dengan Gas superkritis

Proses Tersarinya Senyawa Aktif : 1. Tidak Berkesinambungan :1. Tidak Berkesinambungan : - Maserasi- Maserasi - Destilasi uap air- Destilasi uap air 2. Berkesinambungan :2. Berkesinambungan : - Perkolasi - Perkolasi - Soxhletasi - Soxhletasi - Reflux- Reflux


Didasarkan Pada Suhu 1. Penyarian Panas1. Penyarian Panas - Destilasi Uap Air (- Destilasi Uap Air (Steam DestillationSteam Destillation)) - Reflux- Reflux - Soxhlet - Soxhlet 2. Penyarian Dingin2. Penyarian Dingin - Maserasi- Maserasi - Perkolasi- Perkolasi - Soxhlet - Soxhlet


MASERASIMASERASI

2929

MASERASIMASERASI Penyarian dengan menggunakan pelarut Penyarian dengan menggunakan pelarut

beberapa hari (3-5 hari) dengan beberapa hari (3-5 hari) dengan pengadukan (tidak kontinu)pengadukan (tidak kontinu)

Sesuai untuk bahan aktif yang mudah larut Sesuai untuk bahan aktif yang mudah larut dalam cairan penyaridalam cairan penyari

Simplisia tidakmengandung musilago dan Simplisia tidakmengandung musilago dan bahan lain yan mudah mengambang.bahan lain yan mudah mengambang.

Simplisia tidak keras, daun dan bungaSimplisia tidak keras, daun dan bunga

(+) Cara pengerjaan dan peralatan sangat (+) Cara pengerjaan dan peralatan sangat sederhana dan mudahsederhana dan mudah(-) Pengerjaan lama dan penyarian kurang (-) Pengerjaan lama dan penyarian kurang sempurnasempurna

ModifikasiModifikasiKinetic Kinetic MacerationMaceration: : Maserasi dengan Maserasi dengan pengadukan pengadukan konstan dan kontinukonstan dan kontinu

Digesti Digesti : Maserasi : Maserasi dengan pemanasan dengan pemanasan (40-50 C)(40-50 C)

RemaserasiRemaserasiMaserasi Maserasi melingkarmelingkar

MASERASIMASERASI

PERKOLASIPERKOLASI

- - PRINSIP : serbuk dialiri cairan penyariPRINSIP : serbuk dialiri cairan penyari

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

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

serbukserbuk

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

dan berat cairan diatas dikurangi gaya kapiler dan berat cairan diatas dikurangi gaya kapiler

yang menahanyang menahan

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

penambahan pelarut, dijaga agar tetap penambahan pelarut, dijaga agar tetap

ada selapis pelarut di atas simplisiaada selapis pelarut di atas simplisia

PERKOLASIPERKOLASI

DESTILASI UAP AIR

PRINSIP :PRINSIP : Air dipanaskan akan menguap, Air dipanaskan akan menguap,

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

minyak atsiri akan terbawa bersama uap minyak atsiri akan terbawa bersama uap air, sampai dikondensor,terkondensasi, air, sampai dikondensor,terkondensasi, turun lewat pipa alonga, masuk kedalam turun lewat pipa alonga, masuk kedalam corong pisah dan akan memisah air dancorong pisah dan akan memisah air dan

minyak atsiri minyak atsiri

DESTILASI UAP AIRDESTILASI UAP AIR

REFLUKSREFLUKS

1

2

3

45 6

7

8

9

1 10

2

3

45 6

7

8

9

1 1

1

2

3

4

7

6

58

9

CONDENSORS

- termasuk cara panas- termasuk cara panas

- berkesinambungan- berkesinambungan

- senyawa tahan panas- senyawa tahan panas

- tekstur keras, batang- tekstur keras, batang

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

REFLUKSREFLUKS

CONDENSORSCONDENSORS

SOXHLETSOXHLET

3

1 1 123

45 6

78

91 10

23

45 6

78

91 1 0

1

2

7

8

6

10

11

4

5

12

9

- cara berkesinambungan- cara berkesinambungan - PRINSIP KERJA : cairan penyari dipanas - PRINSIP KERJA : cairan penyari dipanas

kan, menguap lewat pipa samping sampai kan, menguap lewat pipa samping sampai pada kondensor, mengembun, turun pada kondensor, mengembun, turun kesampel dan mengekstraksi, setelah kesampel dan mengekstraksi, setelah

sifon penuh, terjadi sirkulasisifon penuh, terjadi sirkulasi - Ekstraksi selesai kalau cairan disifon tidak - Ekstraksi selesai kalau cairan disifon tidak

berwarna atau tidak bernoda jika di KLT.berwarna atau tidak bernoda jika di KLT. - Sirkulasi terjadi karena - Sirkulasi terjadi karena faktor kapilerisasi, faktor kapilerisasi,

adesi-kohesi dan gravitasiadesi-kohesi dan gravitasi

SOXHLETSOXHLET

Ultrasound-assisted solvent extraction

This is a modified maceration method where the extraction is facilitated by the use of ultrasound (high-frequency pulses, 20 kHz).

Ultrasound is used to induce a mechanical stress on the cells through the production of cavitations in the sample.

The cellular breakdown increases the solubilization of metabolites in the solvent and improves extraction yields.

The efficiency of the extraction depends on the instrument frequency, and length and temperature of sonication.

Ultrasonification is rarely applied to large-scale extraction; it is mostly used for the initial extraction of a small amount of material.

It is commonly applied to facilitate the extraction of intracellular metabolites from plant cell cultures

Modifikasi ekstraksi metode maserasi dengan Modifikasi ekstraksi metode maserasi dengan menggunakan alat US (gelombang suara menggunakan alat US (gelombang suara frekuensi tinggi, >20 kHz).frekuensi tinggi, >20 kHz).

US US dengan getaran dengan getaran mekanik mekanik akan membuat akan membuat sel sel berlubangberlubang..

Ekstraksi Ekstraksi metabolit metabolit meningkat krn pelrut mudah meningkat krn pelrut mudah masuk dalm selmasuk dalm sel

Ekstraksi tergantung pada frekuensiEkstraksi tergantung pada frekuensi dan suhu dan suhu US jarang diterapkan untk skala besar, tapi US jarang diterapkan untk skala besar, tapi

ekstraksi, awal sejumlah kecil bahan.ekstraksi, awal sejumlah kecil bahan. Umumnya digunakan untuk ekstraksi metabolit Umumnya digunakan untuk ekstraksi metabolit

intraseluler kultur sel tanamanintraseluler kultur sel tanaman

Ekstraksi Ultrasound (US) Ekstraksi Ultrasound (US) dengan pelarutdengan pelarut

Penyarian dengan menggunakan Penyarian dengan menggunakan gelombang suara (ultrasonik, Frek > 20 gelombang suara (ultrasonik, Frek > 20 Khz)Khz)

PrinsipPrinsip Meningkatkan permeabilitas dinding Meningkatkan permeabilitas dinding

selsel Membentuk cavity ( lubang-lubang)Membentuk cavity ( lubang-lubang) Meningkatkan tekanan mekanikMeningkatkan tekanan mekanik

Dapat menyebabkan rusaknya bahan Dapat menyebabkan rusaknya bahan aktif akibat oksidasiaktif akibat oksidasi

Ekstrak dapat tercemar oleh trace metalEkstrak dapat tercemar oleh trace metal High Energy Cost untuk penggunaan High Energy Cost untuk penggunaan

large scalelarge scale



PRESSURIZED SOLVENT EXTRACTION

Pressurized solvent extraction, also called ‘‘accelerated solvent extraction,’’ employs temperatures that are higher than those used in other methods of extraction, and requires high pressures to maintain the solvent in a liquid state at high temperatures.

It is best suited for the rapid and reproducible initial extraction of a number of samples.

An additional advantage is that the technique can be programmable, which will offer increased reproducibility.

However, variable factors, e.g., the optimal extraction temperature, extraction time, and most suitable solvent, have to be determined for each sample.

EKSTRAKSI PELARUT BERTEKANANEKSTRAKSI PELARUT BERTEKANAN

Ekstraksi Ekstraksi dengan dengan pelarut pelarut berbertekantekananan,, ''''ekstraksi pelarutekstraksi pelarut dipercepatdipercepat,'' ,'' metode ini metode ini menggunakanmenggunakan suhu suhu dan tekanan dari dan tekanan dari biasanya biasanya untuk menjaga pelarut dalam untuk menjaga pelarut dalam keadaan cairkeadaan cair.

CCocok untuk ekstraksi awal ocok untuk ekstraksi awal dari sejumlah dari sejumlah sampel untuksampel untuk direproduksi. direproduksi.

Keuntungan Keuntungan lain :lain : bahwa teknik ini dapat bahwa teknik ini dapat diprogram, diprogram, untuk meningkatkanuntuk meningkatkan reproduktireproduktisisi

KesulitanKesulitan, faktor variabel suhu , faktor variabel suhu dan tekanan dan tekanan bagi pelarut dan sampelbagi pelarut dan sampel

Supercritical Fluid Extraction Supercritical fluids (SCFs) are increasingly replacing organic

solvents, e.g., n-hexane, dichloromethane, chloroform, and so on, that are conventionally used in industrial extraction, purification, and recrystallization operations because of regulatory and environmental pressures on hydrocarbon and ozone-depleting emissions.

In natural product extraction and isolation, supercritical fluid extraction (SFE), especially that employing supercritical CO2, has become the method of choice.

Sophisticated modern technologies allow precise regulation of changes in temperature and pressure, and thus manipulation of solvating property of the SCF, which helps the extraction of natural products of a wide range of polarities.

The critical point of a pure substance is defined as the highest temperature and pressure at which the substance can exist in vapor–liquid equilibrium.

At temperatures and pressures above this point, a single homogeneous fluid is formed, which is known as supercritical fluid (SCF).

SCF is heavy like liquid but has the penetration power of gas

Superkritis Cair-Gas Extraction Cairan superkritis (SCFs) Cairan superkritis (SCFs) mendesakmendesak pelarut organik pelarut organik ((n-n-

heksana, diklorometana, kloroformheksana, diklorometana, kloroform dsb) dsb) yang secara yang secara konvensional digunakan dalam industri ekstraksi, konvensional digunakan dalam industri ekstraksi, karena karena pada pada pemurnianpemurnian dan dan rekristalisasi rekristalisasi melepaskan hidrokarbon melepaskan hidrokarbon yang dapat merusakyang dapat merusak lingkungan lingkungan utamanya utamanya ozon ozon

EEkstraksi dan isolasikstraksi dan isolasi produk alami produk alami dengan dengan cairan superkritis cairan superkritis (SFE), terutama yang menggunakan CO(SFE), terutama yang menggunakan CO22 superkritis, superkritis, merupakanmerupakan metode pilihan. metode pilihan.

Teknologi modern yang canggih memungkinkan Teknologi modern yang canggih memungkinkan perubahanperubahan yang tepat dari suhu dan tekanan, yang tepat dari suhu dan tekanan, untuk membantuuntuk membantu SCF SCF pelarutpelarut, , sehingga sehingga ekstraksi produk alami dekstraksi produk alami dengan engan berbagai berbagai polaritaspolaritas dapat dilakukan dapat dilakukan..

Titik kritis dari suatu zat murni didefinisikan sebagai suhu Titik kritis dari suatu zat murni didefinisikan sebagai suhu dan dan tekanan tekanan tertinggi tertinggi satu satu substansi bisa eksis dalam substansi bisa eksis dalam keseimbangan keseimbangan uap-cair uap-cair

Pada suhu dan tekanan di atas titik ini, cairan homogen Pada suhu dan tekanan di atas titik ini, cairan homogen tunggal terbentuk, yang dikenal sebagai fluida superkritis tunggal terbentuk, yang dikenal sebagai fluida superkritis (SCF)(SCF).

SCF berat seperti cairan tapi memiliki daya tembus gasSCF berat seperti cairan tapi memiliki daya tembus gas

Principle of Solvent-Free Extraction Process: A Typical Supercritical CO2 System

Liquid CO2 is forced into supercritical state by regulating its temperature and pressure.

Supercritical CO2 has solvent power and extracts predominantly lipophilic and volatile compounds.

Gaseous CO2 returns to CO2 tank. After a full round, the new extraction starts with circulating CO2.

Prinsip Pelarut Bebas Proses Ekstraksi: Sistem Prinsip Pelarut Bebas Proses Ekstraksi: Sistem CO2

Khas SupercriticalKhas Supercritical

Dengan mengatur suhu dan tekanan maka pada keadaan superkritis CO2 berbentuk cair..

Pelarut CO2 superkritis memiliki kekuatan superkritis memiliki kekuatan mengmengekstrakekstrak dominan dominan senyawa lipofilik dan volatile.senyawa lipofilik dan volatile.

Setelah Setelah mengmengekstraksi ekstraksi sempurna gas sempurna gas CO2 kembali ke tangki kembali ke tangki CO2. .

The main advantages of using SCFs

inexpensive, contaminant-free, selectively controllable, and less costly to dispose safely than organic solvents. Oxidative and thermal degradation of active compounds

is much less likely in SFE than inconventional solvent extraction and steam distillation methods.

SCFs can have solvating powers similar to organic solvents, but with higher diffusivities, lower viscosity, and lower surface tension

Keuntungan utama dari menggunakan Keuntungan utama dari menggunakan SCFsSCFs

murah,murah, bebas kontaminan,bebas kontaminan, selektif terkselektif terkendaliendali,, lebih murah lebih murah dan aman didan aman dibuang dari pelarut organik.buang dari pelarut organik. Dengsn SFE lebih kecil kemungkinan terjadinya Dengsn SFE lebih kecil kemungkinan terjadinya

ddegradasi oksidatif dan termal senyawa aktif egradasi oksidatif dan termal senyawa aktif dibanding metode dibanding metode ekstraksi ekstraksi dengan pelarut organik dengan pelarut organik ddeestilasi uap.stilasi uap.

SCFs memiliki solvating kekuatan mirip dengan SCFs memiliki solvating kekuatan mirip dengan pelarut organik, tetapi dengan diffusivitiespelarut organik, tetapi dengan diffusivities lebih lebih tinggi, tinggi, viskositas viskositas tegangan permukaan tegangan permukaan lebih rendahlebih rendah

Important Factors in SFE Method Development

The solubility of the target compound(s) in supercritical CO2 or other SCF has to be determined.

The effect of cosolvents on the solubility of the target compound(s) needs to be determined.

The effect of matrix, either has the analyte lying on its surface (adsorbed), or the analyte is entrained in the matrix (absorbed), has to be considered carefully.

The solvating power of SCF is proportional to its density, which can be affected by any temperature change for any given pressure. Therefore, strict temperature control has to be in place.

The partition coefficient of the analyte between CO2 and the matrix, which is often affected by the flow rate, has to be considered. Higher flow rates and longer extraction time may be necessary to sweep the analyte out of the extraction chamber. Lower flow rates may be applied if the kinetics of the system are slow.

Careful consideration has to be given in choosing appropriate modifiers

Faktor Penting dalam PeFaktor Penting dalam Pengembangangembangan Metode n Metode SFESFE

Kelarutan senyawa target (s) dalam SCF Kelarutan senyawa target (s) dalam SCF CO2 superkritis harus superkritis harus ditentukan.ditentukan.

Pengaruh cosolvents pada kelarutan senyawa target (s) perlu Pengaruh cosolvents pada kelarutan senyawa target (s) perlu ditentukan.ditentukan.

Pengaruh matriks, baik memiliki analit berbaring di permukaannya Pengaruh matriks, baik memiliki analit berbaring di permukaannya (teradsorpsi), atau analit yang entrained dalam matriks (diserap), (teradsorpsi), atau analit yang entrained dalam matriks (diserap), harus dipertimbangkan dengan hati-hati.harus dipertimbangkan dengan hati-hati.

Kekuatan solvating dari SCF sebanding dengan kepadatan, yang Kekuatan solvating dari SCF sebanding dengan kepadatan, yang dapat dipengaruhi oleh perubahan temperatur untuk setiap tekanan dapat dipengaruhi oleh perubahan temperatur untuk setiap tekanan yang diberikan. Oleh karena itu, kontrol suhu yang ketat harus yang diberikan. Oleh karena itu, kontrol suhu yang ketat harus berada di tempat.berada di tempat.

Koefisien partisi dari analit antara Koefisien partisi dari analit antara CO2 dan matriks, yang sering dan matriks, yang sering

dipengaruhi oleh laju aliran, harus dipertimbangkan. Laju aliran dipengaruhi oleh laju aliran, harus dipertimbangkan. Laju aliran yang lebih tinggi dan waktu ekstraksi lagi mungkin diperlukan untuk yang lebih tinggi dan waktu ekstraksi lagi mungkin diperlukan untuk menyapu analit keluar dari ruang ekstraksi. Tingkat aliran lebih menyapu analit keluar dari ruang ekstraksi. Tingkat aliran lebih rendah dapat diterapkan jika kinetika sistem yang lambat.rendah dapat diterapkan jika kinetika sistem yang lambat.

Pertimbangan cermat harus diberikan dalam memilih pengubah Pertimbangan cermat harus diberikan dalam memilih pengubah yang sesuaiyang sesuai

SFE of Taxol From Pacific Yew Tree

Taxol, one of the most commercially successful and effective anticancer natural product drugs, is a complex diterpene isolated from the Pacific yew tree (Taxus brevifolia). The SFE protocol for the extraction of Taxol from the bark was introduced by Georgia Tech, Athens, GA

•About 50% of the Taxol present in the bark was selectively extracted using a CO2–EtOH mixture as opposed to 25% extraction with supercritical CO2

alone.

SFE dari Taxol Dari Pacific Yew TreeSFE dari Taxol Dari Pacific Yew Tree

TaxolTaxol, salah satu obat antikanker produk alami paling sukses dan , salah satu obat antikanker produk alami paling sukses dan efektif sudah dikomersialkan, merupakan diterpen kompleks diisolasi efektif sudah dikomersialkan, merupakan diterpen kompleks diisolasi dari pohon yew Pasifik (dari pohon yew Pasifik (Taxus brevifoliaTaxus brevifolia). Protokol SFE untuk ). Protokol SFE untuk ekstraksi Taxol dari kulit kayu ini diperkenalkan oleh Georgia Tech, ekstraksi Taxol dari kulit kayu ini diperkenalkan oleh Georgia Tech, AthensAthens

•Sekitar 50% Taxol sekarang diekstraksi dari kulit Taxus brevifolia menggunakan campuran CO2 - EtOH dibandingkan dengan ekstraksi 25% dengan CO2 superkritis saja.

5757

VORTICAL (TURBO) EXTRACTIONVORTICAL (TURBO) EXTRACTION

Bahan dan pelarut diaduk dengan kecepatan Bahan dan pelarut diaduk dengan kecepatan tinggi (high speed mixer/homogenizer)tinggi (high speed mixer/homogenizer)

Bahan semakin halus karena ada pengecilan Bahan semakin halus karena ada pengecilan ukuran partikel selama proses, sehingga ukuran partikel selama proses, sehingga meningkatkan luas permukaan bahan meningkatkan luas permukaan bahan dengan cairan penyaridengan cairan penyari

Penyarian lebih baik dan waktu lebih singkat Penyarian lebih baik dan waktu lebih singkat dari maserasi dari maserasi

Cukup beresiko untuk bahan yang termolabilCukup beresiko untuk bahan yang termolabilPemisahan antara cairan penyari dengan Pemisahan antara cairan penyari dengan

residu jauh lebih sulitresidu jauh lebih sulitTidak efektif untuk large scale.Tidak efektif untuk large scale.

5858

Extraction by Electrical EnergyExtraction by Electrical Energy

Penyarian dengan mengunakan Penyarian dengan mengunakan tenaga listriktenaga listrik

PrinsipPrinsip

Membuat cavityMembuat cavity

Menyebarkan tekanan Menyebarkan tekanan gelombang yang dihasilkan gelombang yang dihasilkan oleh listrik dengn kecepatan oleh listrik dengn kecepatan UltrasonicUltrasonic

5959

PENGUAPAN/PEMEKATAN EKSTRAKPENGUAPAN/PEMEKATAN EKSTRAK

Rotary evaporator Rotary evaporator (pelarut organik, (pelarut organik, AirAirsulit) sulit)

Ekstrak kentalEkstrak kental

Labu destilasi

Labu penampung solven

Kondensor

Motor pemutar labu

Pengatur suhu dan kecepatan

Water bath

Penurunan titik didik solven dengan cara Penurunan titik didik solven dengan cara penurunan tekanan (pompa vakum) penurunan tekanan (pompa vakum)

Pemutaran labu meningkatkan permukaan Pemutaran labu meningkatkan permukaan penguapanpenguapan

e.x : Etanol terdestilasi suhu 30 C dengan e.x : Etanol terdestilasi suhu 30 C dengan

cepatcepat

PRINSIP KERJA ROTAVAPORPRINSIP KERJA ROTAVAPOR

ISOLASI KANDUNGAN KIMIAISOLASI KANDUNGAN KIMIA

DEFENISI

ISOLASI: Suatu metode untuk menarik dan memisah-misahkan kandungan kimia dari tumbuhan dengan menggunakan pelarut tertentu.

Kromatografi Kromatografi

Suatu teknik pemisahan komponen dari suatu campuran menggunakan prinsip perbedaan distribusi komponen tsb dalam 2 fase, fase gerak dan fase diam.

Pemisahan

• Analisis

• Identifikasi

• Kemurnian

• KuantifikasiKomponenCampuran

Proses elusiProses elusi senyawa senyawa

Berdasarkan fasa geraknya:

• Liquid Chromatography

• Gas Chromatography

Klasifikasi KromatografiKlasifikasi Kromatografi

Berdasarkan fasa diamnya (interaksi komponen dengan fasa diam):

• Partition Chromatography

• Adsorption Chromatography

A. Perbedaan kecepatan migrasiA. Perbedaan kecepatan migrasi1. Adsorpsi1. Adsorpsi

2. Partisi2. Partisi3. Penukar ion3. Penukar ion4. Elektroforesis4. Elektroforesis5. Gel – Fitrasi5. Gel – Fitrasi

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

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

Klasifikasi KromatografiKlasifikasi Kromatografi

Klasifikasi Metode KromatografiKlasifikasi Metode Kromatografi

G S C G L C

G A S S F C

N P R P IE C

G P C G F C

S E C

C olu m n

TL C P ap er

P lan ar

L IQ U ID

C H R O M A TO G R A P H Y

6767

Kromatografi yang sering Kromatografi yang sering digunakandigunakan

Kromatografi KertasKromatografi KertasKromatografi Lapis Tipis Kromatografi Lapis Tipis KCKTKCKTKGCKGC

6868

Pemilihan metode kromatografi didasarkan:Pemilihan metode kromatografi didasarkan: Sifat KelarutanSifat Kelarutan Sifat keatsirianSifat keatsirian

Kromatografi Kertas: Kromatografi Kertas: Mudah larut dlm air (Karbohidrat, asam amino, Mudah larut dlm air (Karbohidrat, asam amino,

senyawa fenolat, asam organik, basa asam nukleatsenyawa fenolat, asam organik, basa asam nukleat KLT:KLT:

Mudah larut dlm lipid (Lipid, steroid, karotenoid, Mudah larut dlm lipid (Lipid, steroid, karotenoid, klorofil)klorofil)

KGCKGC Mudah teratsirikan (Minyak atsiri, monoterpena, Mudah teratsirikan (Minyak atsiri, monoterpena,

sesquiterpena, asam lemak)sesquiterpena, asam lemak) KCKTKCKT

Sulit teratsirikanSulit teratsirikan

KROMATOGRAFI KERTAS (KKt)KROMATOGRAFI KERTAS (KKt)

1. KERTAS 1. KERTAS - murni selulosa, tanpa lignin atau kotoran lain- murni selulosa, tanpa lignin atau kotoran lain- ukuran 18 x 22 inci atau pita 2,5 cm- ukuran 18 x 22 inci atau pita 2,5 cm- aliran cepat (Whatman 4, 54 dan 540), sedang- aliran cepat (Whatman 4, 54 dan 540), sedang

(Whatman 1, 7), lambat (Whatman 2 dan 20) (Whatman 1, 7), lambat (Whatman 2 dan 20) 2. SPOTTING,dilakukan dengan mikropipet 2. SPOTTING,dilakukan dengan mikropipet (1-5 (1-5 l) dikeringkan segera agar tidak lebarl) dikeringkan segera agar tidak lebar3. ELUEN / PELARUT, perbandingan tergantung 3. ELUEN / PELARUT, perbandingan tergantung dari noda yang didapat, campuran air-fenol dari noda yang didapat, campuran air-fenol

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

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

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

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

baku dibuat dalam grafik konsentras Vs luas baku dibuat dalam grafik konsentras Vs luas spotspot

METODE :METODE : - Ascending Chromatogrphy- Ascending Chromatogrphy

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

7171

Contoh: Isolasi Flavonoid

•Eluen : BAW (Butanol:Asam Asetat: Water) 4:1:5 (lapisan atas)

•Penampak noda Uap amoniak kuning intensif

•Ambil bagian yang kuning dipotong kecil-kecil

•Ekstraksi

7272

Kromatografi Lapis TipisKromatografi Lapis Tipis

Eluasi : Asending (satu atau dua Eluasi : Asending (satu atau dua

arah)arah)Fase diam: Selulosa, silika gel, celite, Fase diam: Selulosa, silika gel, celite,

Poliamida, sephadexPoliamida, sephadexKLT analitikKLT analitik : tebal 0,1-0,25 mm: tebal 0,1-0,25 mmKLT Preparatif: tebal ad 1 mmKLT Preparatif: tebal ad 1 mm

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

Keuntungan :Keuntungan :

1. Pengerjaan cepat1. Pengerjaan cepat

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

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

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

4. Alat sederhana4. Alat sederhana

5. Mudah digunakan5. Mudah digunakan

silica gel - silicon dioxide (SiO2)x

(a common, inexpensive stationary phase)

bulk (SiO2)x

These exposed OH unitsgive silica gel a

relatively polar surface.

surface

Fasa diam yg digunakan:Fasa diam yg digunakan:

O O O | | |O Si O Si O Si O H | | | O O O | | |O Si O Si O Si O H | | | O O O

4. VISUALISASI BERCAK

Langsung / mata telanjangLangsung / mata telanjang

Lampu UVLampu UV

Uap iodinUap iodin

Reagen penyemprotReagen penyemprot

Media bakteriMedia bakteri

Spray Reagents for Natural Product TLC Visualization

Tentukan Retention factors(Rf) masing2 bercak.

distance spot has moveddistance solvent has moved

____________ ___________Rf = = XY


_______________________Rf = = ZY


_______________________Rf = = TY

5. INTERPRETASI HASIL

Y

X

Z Z

T

Troubleshooting KLTTroubleshooting KLT Bercak tidak membulat (mbleber)

Sampel terlalu pekat. Kembangkan lagi KLT setelah sampel diencerkan.

Sampel terlalu banyak mengandung komponen. Perlu dilakukan partisi terhadap sampel. Tidak nampak bercak

Sampel terlalu encer. Pekatkan sampel, atau tambahkan volume sampel yang ditotolkan.

Beberapa senyawa memang tidak menunjukkan pemadaman di bawah lampu UV. Pakailah reagen semprot untuk menampakan bercak (biasanya uap iodin atau serium sulfat)

Troubleshooting KLTTroubleshooting KLT Garis batas atas (akhir eluen) tidak rata

Chamber tidak/kurang jenuh eluen (penjenuhan kurang optimum).

Pemasangan plat dalam chamber tidak pas (miring).

Bercak berekor Senyawa mengandung gugus yang bersifat

asam atau basa kuat (amina atau asam karboksilat). Tambahkan beberapa tetes NH4OH (amina) atau asam asetat (asam karboksilat) pada eluen.

Aplikasi KLTAplikasi KLT ANALISIS KUALITATIF

Bercak dibandingkan Rf-nya dengan baku. Menggunakan reagen penyemprot untuk

menentukan golongan senyawa (dragendorf, lieberman-burchat, AlCl3, dll).

ANALISIS KUANTITATIF Perlu beberapa totolan larutan baku (yg

berbeda konsentrasi/volume penotolannya) untuk membuat kurva baku.

Bercak dianalisis densitasnya dengan densitometer untuk kuantifikasi.

Troubleshooting KLTTroubleshooting KLT Bercak tidak membulat (mbleber)

Sampel terlalu pekat. Kembangkan lagi KLT setelah sampel diencerkan.

Sampel terlalu banyak mengandung komponen. Perlu dilakukan partisi terhadap sampel. Tidak nampak bercak

Sampel terlalu encer. Pekatkan sampel, atau tambahkan volume sampel yang ditotolkan.

Beberapa senyawa memang tidak menunjukkan pemadaman di bawah lampu UV. Pakailah reagen semprot untuk menampakan bercak (biasanya uap iodin atau serium sulfat)AlamAlam

Troubleshooting KLTTroubleshooting KLT Garis batas atas (akhir eluen) tidak rata

Chamber tidak/kurang jenuh eluen (penjenuhan kurang optimum).

Pemasangan plat dalam chamber tidak pas (miring).

Bercak berekor Senyawa mengandung gugus yang bersifat

asam atau basa kuat (amina atau asam karboksilat). Tambahkan beberapa tetes NH4OH (amina) atau asam asetat (asam karboksilat) pada eluen.

AlamAlam

Aplikasi KLTAplikasi KLT ANALISIS KUALITATIF

Bercak dibandingkan Rf-nya dengan baku. Menggunakan reagen penyemprot untuk

menentukan golongan senyawa (dragendorf, lieberman-burchat, AlCl3, dll).

ANALISIS KUANTITATIF Perlu beberapa totolan larutan baku (yg

berbeda konsentrasi/volume penotolannya) untuk membuat kurva baku.

Bercak dianalisis densitasnya dengan densitometer untuk kuantifikasi.

Preparative Thin-Layer Chromatography (PTLC)Advantages:1. Cost effective compared to the instrumentation required, for example, HPLC or

CCC.2. A simple technique that requires little training or knowledge of chromatography

to be used.3. An analytical method may be easily scaled up to a preparative method.4. Ability to isolate natural products quickly in the milligram to gram range.5. Flexibility of solvent and stationary phase choice, i.e., the solvent system can

be changed quickly during a run.6. The separation can be optimized readily for one component, i.e., it is relatively

easy to ‘‘zero in’’ on a particular product.7. Methods are quickly developed.8. A large number of samples can be analyzed or separated simultaneously.

Disadvantages:1. Poor control of detection when compared to HPLC.2. Poor control of elution compared to HPLC.3. Loading and speed are poor compared to VLC.4. Multiple development methods to isolate grams of material may be time

consuming.5. Restricted to simple sorbents, such as silica, alumina, cellulose, and RP-2.

Preparative Thin-Layer Chromatography (PTLC)

KEUNTUNGAN:1. Biaya lebih murah dibanding dengan metode HPLC or

CCC.2. Teknik kromatografi sederhana sehingga hanya

membutuhkan sedikit pengetahuan dan latihan.3. Suatu metode analisis dapat ditingkatkan ke PTLC4. Kemampuan isolasi produk alami cepat dari mg spi gram5. Fleksibilitas pilihan fase gerak dan diam, dpt diubah cepat6. Pemisahan dpt dioptimalkan dengan mudah satu

komponen, relatif mudah “zero ini” utk produk tertentu7. Metode dapat dikembangkan.8. Dengan pemilihan fase dian dan gerak yg tepat pemisahan

dapat tercapai9. Sejumlah besar sampel dapat dianalisis secara bersamaan

or terpisah


KERUGIAN:1. Kontrol deteksi lebih jelek dibanding HPLC.2. Kontrol elusi lebih jelek HPLC.3. Proses pengerjaan dan kecepatannya lebih jelek

VLC.4. Metode pengerjaan beberapa isolasi gram

memerlukan waktu.5. Sorbent terbatas , silika, alumina, selulosa dan

RP-2.


KLT Dua DimensiKLT Dua Dimensi

Sering digunakan skrining campuran Sering digunakan skrining campuran komplekskompleks

Elusi pertama noda ekstrak akan naik Elusi pertama noda ekstrak akan naik normal, keringkannormal, keringkan

Elusi kedua dgn memutar 90Elusi kedua dgn memutar 9000 Pada elusi kedua dikembang dengan Pada elusi kedua dikembang dengan

eluen keduaeluen kedua

Centrifugal Preparative Thin-Layer Chromatography (CPTLC)

Kromatografi Sentrifus Prefaratif Kromatografi Sentrifus Prefaratif Lapis Tipis Lapis Tipis

Dibanding dengan PTLC, maka :Dibanding dengan PTLC, maka :

1. Pemisahan lebih baik1. Pemisahan lebih baik

2. Pengerjaan dan penggantian pelarut lebih 2. Pengerjaan dan penggantian pelarut lebih

cepat (putaran mesin)cepat (putaran mesin)

3. Jumlah bahan lebih banyak (1-2 g)3. Jumlah bahan lebih banyak (1-2 g) Contoh alat merek Chromatotron (Harrison, Model 7924) Contoh alat merek Chromatotron (Harrison, Model 7924)

dignk Khan dkk memisahkan diterpen klerodan dari dignk Khan dkk memisahkan diterpen klerodan dari Zuelania guidoniaZuelania guidonia

Ampofo & Waterman memisahkan quasinoida sitotoksik Ampofo & Waterman memisahkan quasinoida sitotoksik ailantinon, 2-asetil glaukarubinon dan alkaloida 8-ailantinon, 2-asetil glaukarubinon dan alkaloida 8-hidroksikantin-6-on dari hidroksikantin-6-on dari Odyendyea gaboOdyendyea gabonensis nensis (Simarubaceae)(Simarubaceae)

Kromatografi Sentrifus Prefaratif Kromatografi Sentrifus Prefaratif Lapis Tipis Lapis Tipis

Teknik penyiapan/pengerjaannya:Teknik penyiapan/pengerjaannya: Pembuatan plat silika gel tebal 2 or 4 mmPembuatan plat silika gel tebal 2 or 4 mm

1. Silika (Kieselgel 60 PF254 Merck Art 7749)1. Silika (Kieselgel 60 PF254 Merck Art 7749)

2. Untuk 2 mm – 65 g dan 4 mm – 100 g2. Untuk 2 mm – 65 g dan 4 mm – 100 g

3. Pengikat Kalsium Sulfat 2 mm – 4 g, 4 mm – 6 g3. Pengikat Kalsium Sulfat 2 mm – 4 g, 4 mm – 6 g

4. Bahan dicampur/dibuat bubur ada homogen4. Bahan dicampur/dibuat bubur ada homogen

5. Tuangkan ke plat sambil diketuk2 (menghilang-5. Tuangkan ke plat sambil diketuk2 (menghilang-

kan gelembung udara)kan gelembung udara)

6. Keringkan diudara 306. Keringkan diudara 30 ’’

7. Keringkan oven 507. Keringkan oven 5000 C 12 jam C 12 jam

9393

KROMATOGRAFI KOLOMKROMATOGRAFI KOLOM

Kolom konvensionalKolom konvensional elusi berdasarkan elusi berdasarkan gaya gravitasigaya gravitasi

Kromatografi Cepat Kromatografi Cepat Vacum Liquid Vacum Liquid ChromatographyChromatography Eluasi dengan bantuan pompaEluasi dengan bantuan pompa Eluasi bisa secara gradienEluasi bisa secara gradien

Kromatografi Cair Kinerja TinggiKromatografi Cair Kinerja Tinggi Volume injeksi >> besarVolume injeksi >> besar Kolom juga jauh lebih besar dan panjangKolom juga jauh lebih besar dan panjang Eluat dapat ditampungEluat dapat ditampung

9494

Contoh Separasi dengan Kromat KolomContoh Separasi dengan Kromat KolomContoh Separasi dengan Kromat KolomContoh Separasi dengan Kromat Kolom

9595

Fraksinasi dengan Kromatografi Kolom Fraksinasi dengan Kromatografi Kolom Langkah-langkah untuk fraksinasi dengan Langkah-langkah untuk fraksinasi dengan kromatografi kolom adalah sebagai berikut:kromatografi kolom adalah sebagai berikut: Silika gel sebanyak 75 kali bobot ekstrak Silika gel sebanyak 75 kali bobot ekstrak

kurkuminoid dimasukkan dalam Erlenmeyer dan kurkuminoid dimasukkan dalam Erlenmeyer dan ditambahkan dengan eluen ditambahkan dengan eluen 2 cm diatas 2 cm diatas permukaan silika gel, dikocok pelan hingga permukaan silika gel, dikocok pelan hingga merata dan masukkan dengan hati-hati ke merata dan masukkan dengan hati-hati ke dalam kolom kromatografi yang pada bagian dalam kolom kromatografi yang pada bagian bawahnya telah diberi bawahnya telah diberi glass woolglass wool. Kolom . Kolom

tersebut kemudian didiamkan tersebut kemudian didiamkan selama 1 hari untuk memampatkan selama 1 hari untuk memampatkan dan melihat ada tidaknya keretakan dan melihat ada tidaknya keretakan (lihat gambar dibawah ini). (lihat gambar dibawah ini).

9696

Apabila kolom tidak retak, tambahkan eluen 0,5 cm Apabila kolom tidak retak, tambahkan eluen 0,5 cm diatas permukaan silika gel dan bila retak ulangi diatas permukaan silika gel dan bila retak ulangi langkah a. Kemudian ke dalam kolom ditambahkan langkah a. Kemudian ke dalam kolom ditambahkan ekstrak kurkuminoid (1% bobot silika) yang telah ekstrak kurkuminoid (1% bobot silika) yang telah dicampur dengan silika gel.dicampur dengan silika gel.

Alirkan eluen dan tampung sebanyak Alirkan eluen dan tampung sebanyak 50 ml dalam 50 ml dalam Erlenmeyer (eluen ini belum membawa zat kimia Erlenmeyer (eluen ini belum membawa zat kimia tanaman sehingga dapat dibuang). Selanjutnya kran tanaman sehingga dapat dibuang). Selanjutnya kran dibuka dan diatur penetesannya (1 tetes/detik) dan dibuka dan diatur penetesannya (1 tetes/detik) dan ditampung dalam vial atau tabung yang telah diberi ditampung dalam vial atau tabung yang telah diberi nomor masing-masing vial 5 ml (lihat gambar dibawah nomor masing-masing vial 5 ml (lihat gambar dibawah ini).ini).

Pada setiap vial dengan kelipatan 10 dilakukan uji KLT untuk melihat noda yang dihasilkan. Apabila menghasilkan noda yang sama vial-vial tersebut digabung. Penetesan dihentikan apabila vial sudah tidak memberikan noda saat diuji KLT.

COLUMN CHROMATOGRAPHYCOLUMN CHROMATOGRAPHY

Hyphenated TechniquesThe technique developed from the coupling of a separation technique

and an on-line spectroscopic detection technology.

Hirschfeld introduced the term hyphenation to refer to the on-line combination of a separation technique and one or more spectroscopic detection techniques. This technique, developed from a marriage of a separation technique and a spectroscopic detection technique.

Hyphenated Techniques ALKALOIDAALKALOIDA

Metabolit sekunder tumbuhan, Metabolit sekunder tumbuhan, mikroba, hewan ; mengandung mikroba, hewan ; mengandung nitrogennitrogen

Inti pirolizidina dan quinolizidina Inti pirolizidina dan quinolizidina GC-MSGC-MS

Efedrin GC-MS dan GC-FTIREfedrin GC-MS dan GC-FTIR

Hyphenated Techniques KumarinKumarin

Derivat 1-benzopiran tanaman Derivat 1-benzopiran tanaman tingkat tinggitingkat tinggi

HPLC-PDA sukses menganalisis HPLC-PDA sukses menganalisis senyawa fenolik termasuk senyawa fenolik termasuk kumarinkumarin

Dapat dikopling dgn MSDapat dikopling dgn MS

Hyphenated Techniques KarotenoidKarotenoid

Merupakan kelompok Merupakan kelompok hidrokarbon (karotin) dan turunan hidrokarbon (karotin) dan turunan oksigen (xanthofil)oksigen (xanthofil)

HPLC-TLS ---- karotenoid pd 4 HPLC-TLS ---- karotenoid pd 4 fitoplanton laut dan memisahkan fitoplanton laut dan memisahkan diadinoxantin dan diatoxantindiadinoxantin dan diatoxantin

Hyphenated Techniques EkdisteroidEkdisteroid

Hormon penggantian kulit pada Hormon penggantian kulit pada serangga, udang & juga pd tumbserangga, udang & juga pd tumb

Beberapa teknik LC-PDA, LC-Beberapa teknik LC-PDA, LC-MS, CE-MS dan LC-NMRMS, CE-MS dan LC-NMR

MS-FPT akurat menentukan MS-FPT akurat menentukan rumus mol ekdison, 20-rumus mol ekdison, 20-hidroksiekdison dan makisteronhidroksiekdison dan makisteron

Hyphenated Techniques M.a dan Komponen Volatile M.a dan Komponen Volatile

GC-MS teknik tepat mono dan GC-MS teknik tepat mono dan sesquiterpensesquiterpen

Mendeteksi 130 komponen m.a Mendeteksi 130 komponen m.a pada ramuan Cinapada ramuan Cina

Hyphenated Techniques Flavonoid dan IsoflavonoidFlavonoid dan Isoflavonoid

Terdistribusi luas pada tan tinggi Terdistribusi luas pada tan tinggi dan rendah termasuk ganggangdan rendah termasuk ganggang

Bersifat polar (& glikosida) sangat Bersifat polar (& glikosida) sangat baik pemisahan HPLCbaik pemisahan HPLC

Teknik HPLC-PDA merupakan Teknik HPLC-PDA merupakan pilihanpilihan

Hyphenated Techniques Iridoida dan SekoiridoidaIridoida dan Sekoiridoida

Merupakan siklopentana-(c)-piran Merupakan siklopentana-(c)-piran monoterpenoid dan glikosidanyamonoterpenoid dan glikosidanya

Krn krg kromofor, kecuali terasilasi Krn krg kromofor, kecuali terasilasi aromatik HPLC-PDA terbatasaromatik HPLC-PDA terbatas

Pilihan LC-MSPilihan LC-MSLC-NMR, LC-MS-NMR (mahal)LC-NMR, LC-MS-NMR (mahal)

Hyphenated Techniques SaponinSaponin

Luas pd 100 suku tanamanLuas pd 100 suku tanamanSangat polar dan sulit menguap dan Sangat polar dan sulit menguap dan

kurang kromofor sulit UV dan PDAkurang kromofor sulit UV dan PDASistem GC-MS terbatas pd aglikonSistem GC-MS terbatas pd aglikonSekrening awal LC-MS, LC-NMR Sekrening awal LC-MS, LC-NMR

dan CE-MSdan CE-MS

EKSTRAKSI UNTUK TUJUAN SKRINING EKSTRAKSI UNTUK TUJUAN SKRINING AKTIVITAS BIOLOGI/”BIOASSAY”AKTIVITAS BIOLOGI/”BIOASSAY”

Penting pada pengerjaan skrining bahan Penting pada pengerjaan skrining bahan dalam jumlah besar (HTS), yang sifat dalam jumlah besar (HTS), yang sifat senyawa aktifnya belum diketahuisenyawa aktifnya belum diketahui

Salah satu alternatif adalah mengekstraksi Salah satu alternatif adalah mengekstraksi dengan solvent-solvent dengan perbedaan dengan solvent-solvent dengan perbedaan polaritas, sehingga diperoleh 4 ekstrak dari polaritas, sehingga diperoleh 4 ekstrak dari 1 bahan. Tetapi umumnya disukai hanya 2 1 bahan. Tetapi umumnya disukai hanya 2 ekstrak saja yang mempunyai jarak ekstrak saja yang mempunyai jarak polaritas berbeda (mis. N-heksana/pet. polaritas berbeda (mis. N-heksana/pet. Eter kemudian dengan 70% etanol)Eter kemudian dengan 70% etanol)

Techniques for Detection of Phytochemical Groups in Extracts

Mayer reagent —Solution I: dissolve 1.36 g HgCl2 in 60mL water. Solution II: dissolve 5 g KI in 10mL water. Procedure: combine the two solutions and dilute with water to 100mL. Add a few drops to an acidified extract solution (diluted HCl or H2SO4), and if alkaloids are present, a white to yellowish precipitate will appear. Care should be taken not to agitate the test system, because the precipitate may be redissolved.

Dragendorff reagent —Solution I: dissolve 8.0 g bismuth subnitrate [Bi(NO3)3. H2O] in 30% w/v HNO3. Solution II: dissolve 27.2 g KI in 50mL water. Procedure: combine the solutions and let stand for 24 h, filter, and dilute to 100mL with deionized water. In acid solutions, an orange-brownish precipitate will appear. The alkaloids may be recovered by treatment with Na2CO3 and subsequent extraction with diethyl ether. This reaction may also be performed on a filter paper or on a TLC plate by adding a drop of the reagent onto a spot of the sample.

Wagner reagent —Solution: dissolve 1.27 g I2 (sublimed) and 2 g KI in 20mL water, and make up with water to 100 mL. Procedure: a brown precipitate in acidic solutions suggests the presence of alkaloids.

Ammonium reineckate —Solution: add 0.2 g hydroxylamine to a saturated solution of 4% ammonium reineckate {NH4[Cr(NH3)2(SCN)4].H2O}, and acidify with dilute HCl. Procedure: when added to extracts, a pink precipitate will appear if alkaloids are present. The precipitate is soluble in 50% acetone, which may also be used for compound recrystallization.

Alkaloids

Sesquiterpene Lactones

Kedde reagent —Solution I: dissolve 2% of 3,5-dinitrobenzoic acid in MeOH. Solution II: 5.7% aqueous KOH. Procedure: add one drop of each solution to 0.2–0.4mL of the sample solution, and a bluish to purple color will appear within 5 min. The solution should not contain acetone, which gives a deep bluish color.

Baljet reagent —Solution I: dissolve 1 g picric acid in 100mL EtOH. Solution II: 10 g NaOH in 100mL water. Procedure: combine solutions I and II (1:1) before use and add two to three drops to 2–3 mg of sample; a positive reaction is indicated by an orange to deep red color.

Shinoda test —Procedure: to an alcoholic solution of the sample, add magnesium powder and a few drops of concentrated HCl. Before adding the acid, it is advisable to add t-butyl alcohol to avoid accidents from a violent reaction; the colored compounds will dissolve into the upper phase. Flavones, flavonols, the corresponding 2,3-dihydro derivatives, and xanthones produce orange, pink, red to purple colors with this test. By using zinc instead of magnesium, only flavanonols give a deep-red to magenta color; flavanones and flavonols will give weak pink to magenta colors, or no color at all.

Sulfuric acid —Procedure: flavones and flavonols dissolve into concentrated H2SO4, producing a deep yellow colored solution. Chalcones and aurones produce red or red-bluish solutions. Flavanones give orange to red colors.

Flavonoids

Other Polyphenols Ferric chloride

Solution: dissolve 5% (w/v) FeCl3 in water or EtOH. Addition of several drops of the solution to an extract produces a blue, blue-black, or blue-green color reaction in the presence of polyphenols. This is not a specific reagent for tannins, as other phenolic compounds will also give a positive result.

Gelatin-salt test Procedure: for the detection of tannins in solution, dissolve 10 mg of an extract in 6mL of hot deionized, distilled water (filtering if necessary), and the solution is divided between three test tubes. To the first is added a 1% solution of NaCl, to the second is added a 1%-NaCl and 5%-gelatin solution, and to the third is added a FeCl3 solution. Formation of a precipitate in the second treatment suggests the presence of tannins, and a positive response after addition of FeCl3 to the third portion supports this inference.

Sterols

Liebermann–Burchard testSolution: combine 1mL acetic anhydride and 1mL CHCl3, and cool to 0C, and add one drop concentrated H2SO4. Procedure: when the sample is added, either in the solid form or in solution in CHCl3, blue, green, red, or orange colors that change with time will indicate a positive reaction; a blue-greenish color in particular is observed for sterols, with maximum intensity in 15–30 min. (This test is also applicable for certain classes of unsaturated triterpenoids.)

Salkowski reactionProcedure: dissolve 1–2 mg of the sample in 1mL CHCl3 and add 1mL concentrated H2SO4, forming two phases, with a red color indicating the presence of sterols.

Saponins

When shaken, an aqueous solution of a saponin-containing sample produces foam, which is stable for 15 min or more.

An additional test for saponins makes use of their tendency to hemolyze red blood cells (20,58), although this tendency may be inhibited by the presence of tannins in the extract, presumably because tannins crosslink surface proteins, thereby reducing the cell’s susceptibility to lysis

METODA EKSTRAKSI UNTUK KLAS METODA EKSTRAKSI UNTUK KLAS SENYAWA TERTENTUSENYAWA TERTENTU

Salah satu faktor penentu metoda ekstraksi adalah Salah satu faktor penentu metoda ekstraksi adalah tipe senyawa yang akan diekstrak. Dibawah ini tipe senyawa yang akan diekstrak. Dibawah ini

beberapa metoda ekstraksi tipe senyawa tersebut:beberapa metoda ekstraksi tipe senyawa tersebut:

Dapat pula dengan kloroform, metanol, eter, Dapat pula dengan kloroform, metanol, eter, etanol; tetapi senyawa lain akan ikut ter-ekstraksietanol; tetapi senyawa lain akan ikut ter-ekstraksi

MINYAK, LILIN, LEMAK Minyak (cair) sedang lilin (waxes) dan lemak bentuk Minyak (cair) sedang lilin (waxes) dan lemak bentuk

padatpadat Pet. Eter, n-heksana baik untuk mengekstraksi Pet. Eter, n-heksana baik untuk mengekstraksi

minyak, lilin, lemakminyak, lilin, lemak Tipe senyawa ini sering mengganggu proses partisi Tipe senyawa ini sering mengganggu proses partisi

dan fraksinasi, sehingga sering dipisahkan duludan fraksinasi, sehingga sering dipisahkan dulu

MINYAK MENGUAP komponen penyusunnya mono & seskui terpene komponen penyusunnya mono & seskui terpene

serta senyawa fenolikserta senyawa fenolik Dapat disari dengan pet. Eter, tetapi lilin, waxes Dapat disari dengan pet. Eter, tetapi lilin, waxes

sering ikut; oleh karena itu lebih tepat dilakukan sering ikut; oleh karena itu lebih tepat dilakukan dengan kloroformdengan kloroform

Dapat dipisahkan dengan distillasi uapDapat dipisahkan dengan distillasi uap

KAROTENOIDAKAROTENOIDA

Pada umumnya tetraterpenoida (40 karbon), Pada umumnya tetraterpenoida (40 karbon), dapat dibagi 2 : dapat dibagi 2 : hidrokarbonhidrokarbon dan dan teroksigenasiteroksigenasi

Hidrokarbon-Hidrokarbon-non polar, sehingga dapat non polar, sehingga dapat diekstraksi dengan pet. Eter; sedang yang diekstraksi dengan pet. Eter; sedang yang teroksigenasi umum mempunyai gugus –OH, -teroksigenasi umum mempunyai gugus –OH, -C=O, aldehid, epoksid dsb. sehingga menjadi C=O, aldehid, epoksid dsb. sehingga menjadi lebih polar dan dapat diekstraksi dengan etanol lebih polar dan dapat diekstraksi dengan etanol dan juga dengan kloroformdan juga dengan kloroform

The literature of alkaloids can conveniently be divided into The literature of alkaloids can conveniently be divided into five sections, dealing withfive sections, dealing with

(1) The occurrence and distribution of these substances in plants ; (1) The occurrence and distribution of these substances in plants ; (2) Biogenesis, or the methods by which alkaloids are produced in the (2) Biogenesis, or the methods by which alkaloids are produced in the

course of plant metabolism ; course of plant metabolism ; (8) Analysis, ranging from the commercial and industrial estimation of (8) Analysis, ranging from the commercial and industrial estimation of

particular alkaloids to the separation, purification and description of particular alkaloids to the separation, purification and description of the individual components of the natural mixture of alkaloids, the individual components of the natural mixture of alkaloids, which normally occurs in plants ; which normally occurs in plants ;

(4) Determination of structure ; and (4) Determination of structure ; and (5) Pharmacological action. (5) Pharmacological action.

ALKALOID

Secara lteratur aSecara lteratur alkaloid dapat dibagi menjadi lkaloid dapat dibagi menjadi lima bagian,lima bagian,;;

(1)(1)TerTerbentukbentuk dan dan terterdistribusi di dalam tanaman;distribusi di dalam tanaman;

(2) (2) BBiogenesis, atau metiogenesis, atau metabolisme abolisme dalam tanaman;dalam tanaman;

((33) Analisis, estimasi komersial dan industri alkaloid ) Analisis, estimasi komersial dan industri alkaloid tertentu untuk pemisahan, pemurnian dan tertentu untuk pemisahan, pemurnian dan deskripsi masing-masing komponen campuran deskripsi masing-masing komponen campuran alami alkaloid, biasanya terjadi pada tanaman;alami alkaloid, biasanya terjadi pada tanaman;

(4) Penentuan struktur, dan(4) Penentuan struktur, dan

(5) Farmakologi tindakan.(5) Farmakologi tindakan.

ALKALOID

ALKALOIDAALKALOIDA Berisi 1 atau lebih atom –N; bersifat basaBerisi 1 atau lebih atom –N; bersifat basa Bentuk basa bebas larut dalam pelarut Bentuk basa bebas larut dalam pelarut

organik, sebagai bentuk garam larut dalam organik, sebagai bentuk garam larut dalam airair

Beberapa hal khusus yang perlu diperhatikan:Beberapa hal khusus yang perlu diperhatikan: Pada PH rendah, ester-ester dapat terhidrolisisPada PH rendah, ester-ester dapat terhidrolisis Amonia dapat bereaksi dengan senyawa organik Amonia dapat bereaksi dengan senyawa organik

membentuk suatu artefakmembentuk suatu artefak Adanya senyawa fenolik pada ekstraksi asam-basa Adanya senyawa fenolik pada ekstraksi asam-basa

dapat menyebabkan kurang larut dalam pelarut dapat menyebabkan kurang larut dalam pelarut organikorganik

Adanya tanin-tanin, dapat dihilangkan dengan Adanya tanin-tanin, dapat dihilangkan dengan penambahan kalsium hidroksida untuk penambahan kalsium hidroksida untuk mengendapkan tannin, sehingga ekstraksi alkaloid mengendapkan tannin, sehingga ekstraksi alkaloid dapat dilanjutkan (Qunine tannate)dapat dilanjutkan (Qunine tannate)

• Analisis Alkaloid

During the isolation process, if the activity is lost or reduced to a significant level, the possible reasons could be as follows:

1. The active compound has been retained in the column.2. The active compound is unstable in the conditions used

in the isolation process.3. The extract solution may not have been prepared in a

solvent that is compatible with the mobile phase, so that a large proportion of the active components precipitated out when loading on to the column.

4. Most of the active component(s) spread across a wide range of fractions, causing undetectable amounts of component(s) present in the fractions.

5. The activity of the extract is probably because of the presence of synergy among a number of compounds, which, when separated, are not active individually.

Jika aktivitas hilang or berkurang sJika aktivitas hilang or berkurang selama elama proses isolasiproses isolasi yang yang cukup cukup signifikan, mungkin :signifikan, mungkin :

1. 1. Senyawa aktif telah ditahan dalam kolom.Senyawa aktif telah ditahan dalam kolom.

2. 2. Senyawa aktif tidak stabil dalam kondisi yang digunakan Senyawa aktif tidak stabil dalam kondisi yang digunakan dalam proses isolasi.dalam proses isolasi.

3. 3. Solusi ekstrak mungkin tidak disusun dalam suatu pelarut Solusi ekstrak mungkin tidak disusun dalam suatu pelarut yang kompatibel dengan fase gerak, sehingga sebagian besar yang kompatibel dengan fase gerak, sehingga sebagian besar komponen aktif diendapkan keluar ketika loading ke kolom.komponen aktif diendapkan keluar ketika loading ke kolom.

4. Sebagian besar komponen aktif (s) yang tersebar di berbagai 4. Sebagian besar komponen aktif (s) yang tersebar di berbagai fraksi, menyebabkan jumlah yang tidak terdeteksi komponen fraksi, menyebabkan jumlah yang tidak terdeteksi komponen (s) hadir dalam fraksi.(s) hadir dalam fraksi.

5. Aktivitas ekstrak ini mungkin karena adanya sinergi antara 5. Aktivitas ekstrak ini mungkin karena adanya sinergi antara sejumlah senyawa, yang jika dipisahkan, tidak aktif secara sejumlah senyawa, yang jika dipisahkan, tidak aktif secara individual.individual.

The most desirable of a solvent for The most desirable of a solvent for recrystallisation recrystallisation

1. Kekuatan melarutkan besar pada 1. Kekuatan melarutkan besar pada

bahan yg dimurnikan bahan yg dimurnikan

2. Harus sedikit melarutkan pd bahan 2. Harus sedikit melarutkan pd bahan

pengotorpengotor

3. Harus memberi btk kristal murni3. Harus memberi btk kristal murni

4. Hrs mudah dihilangkan dari gab 4. Hrs mudah dihilangkan dari gab

kristal murni, titik didih rendahkristal murni, titik didih rendah

Pelarut yang baik untuk re-Pelarut yang baik untuk re-kristalisasikristalisasi

Pelarut yang baik untuk re-kristalisasiPelarut yang baik untuk re-kristalisasi

1.Kekuatan pelarut yang tinggi untuk bahan untuk dibersihkan pada temperatur tinggi dan dibandingkan kekuatan pelarut rendah pada temperatur laboratorium atau rendah

2. Ini harus dihancurkan …..atau ke hanya jumlah yg kecil

3. Harus dalam bentuk kristal dari gabungan yang murni

4. Harus dapat dipindahkan dengan mudah dari gabungan kristal yang murni, yaitu memiliki titik didih yg relatif rendah

Purification by Solvent Extraction UsingPartition Coefficient

One such separation technique is the solvent partitioning method, which usually involves the use of two immiscible solvents in a separating funnel.

In this method, compounds are distributed in two solvents according to their different partition coefficients.

This technique is highly effective as the first step of the fairly large-scale separation of compounds from crude natural product extracts.

Pemurnian dengan Ekstraksi Menggunakan Pemurnian dengan Ekstraksi Menggunakan Koefisien PartisiKoefisien Partisi

Salah satu teknik pemisahan adalah metode Salah satu teknik pemisahan adalah metode partisi pelarut, yapartisi pelarut, yaitu menggitu menggunaunakkan dua an dua pelarut pelarut tidak tidak bercampur dalam corong pisah.bercampur dalam corong pisah.

Dalam metode ini, senyawa didistribusikan Dalam metode ini, senyawa didistribusikan dalam dua pelarut sesuai dengan koefisien dalam dua pelarut sesuai dengan koefisien partisi yang berbeda.partisi yang berbeda.

Teknik ini sangat efektif sebagai langkah Teknik ini sangat efektif sebagai langkah pertama dari pemisahan skala besar pertama dari pemisahan skala besar senyawa dari ekstrak produk alam.senyawa dari ekstrak produk alam.

CORONG PISAHCORONG PISAH

Bila suatu sistem terdiri dari dua lapisan zat cairBila suatu sistem terdiri dari dua lapisan zat cair

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

busi ke dalam pelarut tersebut dengan perbanbusi ke dalam pelarut tersebut dengan perban

dingan konsentrasi yang tetap, dingan konsentrasi yang tetap, Hukum NerstHukum Nerst

CA / CB = K (konstan, tetap)

shake

add second immiscible

solvent

Separatoryfunnel

Solvent Extraction

Sebatas berapa pelarut yang baik dan mak- Sebatas berapa pelarut yang baik dan mak- simum pemisahan dapat diperoleh ?simum pemisahan dapat diperoleh ?

Diketahui : Larutan berair V ml, mengandungDiketahui : Larutan berair V ml, mengandung

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

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

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

dari solut tertinggal pada pemisahandari solut tertinggal pada pemisahan

pertama, maka konsentrasi yangpertama, maka konsentrasi yang

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

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

dalam pelarut organik dalam pelarut organik

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

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

(KV)1

W1 = W0

(KV + S)1

(KV)n

Wn = W0

(KV + S)n

Kondisi 2Kondisi 2

Diketahui : Setelah terjadi kesimbangan, maka Diketahui : Setelah terjadi kesimbangan, maka

konsentrasi yang tertinggal Wkonsentrasi yang tertinggal W22 / V / V

g/ml dalam fase Sol dan (Wg/ml dalam fase Sol dan (W11 – W – W22) / ) /

S yang terekstraksi dalam pelarut S yang terekstraksi dalam pelarut

organik organik

1. (W2 / V ) W2.S = K = K (W1 – W2) / S (VW1 – VW2)


(KV)1

W2 = W1

(KV + S)1

(KV)2

W2 = W0

(KV + S)2

Kondisi 3Kondisi 3

Diketahui : Setelah terjadi kesimbangan, maka Diketahui : Setelah terjadi kesimbangan, maka

konsentrasi yang tertinggal Wkonsentrasi yang tertinggal W33 / V / V

g/ml dalam fase Sol dan (Wg/ml dalam fase Sol dan (W22 – W – W33) / ) /

S yang terekstraksi dalam pelarut S yang terekstraksi dalam pelarut

organik organik

1. (W3 / V ) W1.S = K = K (W2 – W3) / S (VW2 – VW3)


(KV)1

W3 = W2

(KV + S)1

(KV)3

W3 = W0

(KV + S)3

Crystallization as a Separation Method

assuming we have a product comprising target component A mixed in with impurities B and C:

1. A sample of the mixture is dissolved in a hot solvent — the solvent is chosen such that B and C are soluble at any temperature reached in the crystallization, while component A is not.

2. Cooling yields a crop of A, separated from components B and C.

3. Steps 1 and 2 are repeated, using fresh solvent each time, until the required degree of separation is achieved (note that one crystallization step from a mixture of compounds does not guarantee a chemically pure crystal product).

Kristalisasi sebagai Metode PemisahanKristalisasi sebagai Metode Pemisahan

AAsumsi kita memiliki produk sumsi kita memiliki produk campuran campuran komponen komponen target A bercampur dengan kotoran B dan C:target A bercampur dengan kotoran B dan C:

1. 1. Contoh campuran dilarutkan dalam pelarut panas Contoh campuran dilarutkan dalam pelarut panas ,, dipilih dipilih pelarut melarutkanpelarut melarutkan B dan C pada suhu B dan C pada suhu tertentu tertentu dalam kristalisasi, sementara komponen A dalam kristalisasi, sementara komponen A tidak.tidak.

2. Pada p2. Pada pendinginan endinginan senyawasenyawa A, terpisah dari A, terpisah dari komponen B dan C.komponen B dan C.

3. 3. Langkah 1 dan 2 diulang, menggunakan pelarut Langkah 1 dan 2 diulang, menggunakan pelarut barubaru, sampai tingkat pemisahan yang diperlukan , sampai tingkat pemisahan yang diperlukan dicapai (perhatikan bahwa salah satu langkah dicapai (perhatikan bahwa salah satu langkah kristalisasi dari campuran senyawa tidak menjamin kristalisasi dari campuran senyawa tidak menjamin produk kristal kimia murni)produk kristal kimia murni)

Examples of Purification of Natural Products by Crystallization

Crude solanine, extracted from the potato plant, is purified by dissolving in boiling methanol, filtering, and concentrating until the alkaloid crystallizes out.

Naringin is isolated from grapefruit peel by extracting into hot water, filtering and concentrating the filtrate to the extent that naringin crystallizes at fridge temperatures as the octahydrate (melting point 83C). Recrystallization from isopropanol (100mL to 8.6 g naringin) yields the dihydrate (melting point 171C). The di- and octahydrate compounds are examples of crystalline solvates.

Piperine is extracted from powdered black pepper with 95% ethanol. The extract is filtered, concentrated, 10% alcoholic KOH added, and the residue formed is discarded. The solution is then left overnight to yield yellow needles of piperine.

Capsanthin is isolated from red pepper or paprika. A 20mL volume of concentrated ether extract diluted with 60mL petroleum and left to stand for 24 h in a fridge produces crystals of almost pure capsanthin.

Salicin is extracted from willow bark into hot water. The solution is filtered and concentrated and the tannin removed by treatment with lead acetate; further concentration and cooling yields salicin crystals.

It is also worth highlighting the potential use of derivatives in fractional crystallizations, for example, picrates of alkaloids and osazones of sugars.

Contoh Pemurnian Natural Products oleh Contoh Pemurnian Natural Products oleh KristalisasiKristalisasi

SolaninSolanin, diekstraksi dari tanaman kentang, dimurnikan , diekstraksi dari tanaman kentang, dimurnikan dengan melarutkan dalam metanol mendidih, dengan melarutkan dalam metanol mendidih, ssaring, aring, uapkanuapkan sampai alkaloid mengkristal. sampai alkaloid mengkristal.

NaringinNaringin,, diekstraksi diekstraksi dari kulit jeruk balidari kulit jeruk bali dan diisolasi dan diisolasi dengan air panas, dengan air panas, ssaringaring,, usahakan sebanyakusahakan sebanyak filtrat filtrat naringinnaringin,, kristal kristalisasiisasi pada suhu lemari es sebagai pada suhu lemari es sebagai octahydrate (titik leleh octahydrate (titik leleh 83830 0 CC). Rekristalisasi d). Rekristalisasi dengan engan isopropanol (100isopropanol (100 ml ml perper 8,6 g naringin) menghasilkan 8,6 g naringin) menghasilkan dihidrat (titik leburdihidrat (titik lebur 171 1710 0 CC). ).

PiperinePiperine diekstrak dari diekstrak dari serbuk serbuk lada hitam dengan lada hitam dengan EtOHEtOH 95%95%, , saring, tsaring, tambahambah KOH alkohol 10% dan residu yang KOH alkohol 10% dan residu yang terbentuk dibuang. terbentuk dibuang. BBiarkan semalam untuk iarkan semalam untuk kristalisasi kristalisasi menghasilkan jarum kuning piperin.menghasilkan jarum kuning piperin.

CapsanthinCapsanthin diisolasi dari merah merica atau diisolasi dari merah merica atau paprika. Sepaprika. Sebanyak banyak 2020 mlml ekstrak eter di ekstrak eter dipekatpekatkankan dan dan encerkan dengan minyak bumi 60encerkan dengan minyak bumi 60 mlml,, diamkan 24 jam dalam lemari esdiamkan 24 jam dalam lemari es,, menghasilkan menghasilkan kristal capsanthin hampir murni.kristal capsanthin hampir murni.

SalisinSalisin diekstrak dari kulit pohon willow diekstrak dari kulit pohon willow dengandengan air panasair panas, , saringsaring, , dipekatkandipekatkan,, awaawatanin dengan tanin dengan timbal asetat, timbal asetat, d dinginaninginankankan menghasilkan kristal menghasilkan kristal salisin.salisin.

PPotensi penggunaan derivatif kristalisasi otensi penggunaan derivatif kristalisasi fraksional, misalnya, picrates alkaloid dan fraksional, misalnya, picrates alkaloid dan osazones gula.osazones gula.

Contoh Pemurnian Natural Products oleh Contoh Pemurnian Natural Products oleh KristalisasiKristalisasi

PENENTUAN STRUKTUR KIMIA

METODE

1. Kimia

2. Instrument/Spectroscopy

- Infra Red Spectroscopy

- Mass Spectroscopy

- Low Mass Spectroscopy

- High Mass

- Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

- 1H- dan 13C-NMR

- 2D NMR

SOAL ISOLASI SENY BA 2011SOAL ISOLASI SENY BA 2011

1.a Sebut dan jelaskan target of the 1.a Sebut dan jelaskan target of the

extractionextraction

b Tujuan pelembaban pada simpli-b Tujuan pelembaban pada simpli-

sia sebelum ekstraksisia sebelum ekstraksi

c Sebut dan jelaskan sifat-sifat c Sebut dan jelaskan sifat-sifat

senyawa yang akan dieksrtraksisenyawa yang akan dieksrtraksi

2.a Jelaskan metode ekstraksi disertai contoh;2.a Jelaskan metode ekstraksi disertai contoh;

- b- berdasar proses tersarinyaerdasar proses tersarinya

- berdasar suhu- berdasar suhu

b Sebut & beri contoh klasifikasi kromatografi ;b Sebut & beri contoh klasifikasi kromatografi ;

a. Perbedaan kecepatan migrasia. Perbedaan kecepatan migrasi

b. Alat yang digunakanb. Alat yang digunakan

c. Fase yang digunakanc. Fase yang digunakan

c Prinsip Ultrasound assited solvent extractioc Prinsip Ultrasound assited solvent extraction n

apa kekurangannyaapa kekurangannya


3.a Jelaskan syarat simplisia untuk mase-3.a Jelaskan syarat simplisia untuk mase-

rasi dan sebut modifikasi maserasirasi dan sebut modifikasi maserasi

b Jelaskan cara mengatasi b Jelaskan cara mengatasi trouble trouble

shootingshooting pada KLT pada KLT

c Jelaskan dengan diagram/gambar c Jelaskan dengan diagram/gambar

prinsip proses ekstraksi dengan prinsip proses ekstraksi dengan

Supercritical COSupercritical CO2 2 System System


4.a Jelaskan prinsip kerja rotavapor4.a Jelaskan prinsip kerja rotavapor

b Sebutkan dan beri contoh klaisifikasi b Sebutkan dan beri contoh klaisifikasi

kromatografi ; kromatografi ;

- berdasarkan fase gerakberdasarkan fase gerak

- berdasarkan fase doamberdasarkan fase doam

c Apa keuntungan Kromatografi lapis c Apa keuntungan Kromatografi lapis

tipistipis


Jelaskan prinsip kerja rotavaporJelaskan prinsip kerja rotavapor Sebutkan klaisifikasi kromatografi [Sebutkan klaisifikasi kromatografi [ Berdasarkan fase gerakBerdasarkan fase gerak Berdasarkan fase doamBerdasarkan fase doam 13.Sebut dan berikan contoh klasifikasi 13.Sebut dan berikan contoh klasifikasi

kromatografi ;kromatografi ; a. Perbedaan kecepatan migrasia. Perbedaan kecepatan migrasi b. Alat yang digunakanb. Alat yang digunakan c. Fase yang digunakanc. Fase yang digunakan 14.Leuntungan Kromatografi lapis tipis14.Leuntungan Kromatografi lapis tipis

Syarat-syarat simplisia untuk maserasi Syarat-syarat simplisia untuk maserasi dan sebut modifikasi maserasidan sebut modifikasi maserasi

Prinsip Ultrasound assited solvent Prinsip Ultrasound assited solvent extraction dan apa kekurangannyaextraction dan apa kekurangannya

Jelaskan dengan diagram/gambar prinsip Jelaskan dengan diagram/gambar prinsip proses ekstraksi dengan Supercritical COproses ekstraksi dengan Supercritical CO2 2

SystemSystem

Syarat-syarat simplisia untuk maserasi Syarat-syarat simplisia untuk maserasi dan sebut modifikasi maserasidan sebut modifikasi maserasi

Prinsip Ultrasound assited solvent Prinsip Ultrasound assited solvent extraction dan apa kekurangannyaextraction dan apa kekurangannya

Jelaskan dengan diagram/gambar prinsip Jelaskan dengan diagram/gambar prinsip proses ekstraksi dengan Supercritical COproses ekstraksi dengan Supercritical CO2 2

SystemSystem

SOAL ISOLASI SENY BASOAL ISOLASI SENY BA

1.a Sebut dan jelaskan target of the extraction1.a Sebut dan jelaskan target of the extractionSebutkan cara-cara in aktivasi enzim dari Sebutkan cara-cara in aktivasi enzim dari

simplisia segarsimplisia segarTujuan pelembaban pada simplisia sebelum Tujuan pelembaban pada simplisia sebelum

ekstraksiekstraksiBagaimana sifat-sifat pelarut yang baikBagaimana sifat-sifat pelarut yang baikJelaskan sifat-sifat senyawa yang akan Jelaskan sifat-sifat senyawa yang akan

dieksrtraksidieksrtraksi

Documents

Ekstraksi Dan Isolasi