PENGOPTIMUMAN FASE GERAK KLT MENGGUNAKAN
DESAIN CAMPURAN UNTUK PEMISAHAN KOMPONEN
EKSTRAK MENIRAN (
Phyllanthus niruri
)
MEGA DEWINA ANGGRAENI PUSPITA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2009
ABSTRAK
MEGA DEWINA ANGGRAENI PUSPITA. Pengoptimuman Fase Gerak KLT Menggunakan Desain Campuran Untuk Pemisahan Komponen Ekstrak Meniran (Phyllanthus niruri). Dibimbing oleh MOHAMAD RAFI dan UTAMI DYAH SYAFITRI.
Pemilihan fase gerak yang tepat merupakan salah satu cara untuk mendapatkan pemisahan komponen yang baik. Ini merupakan salah satu bagian yang menunjang analisis sidik jari yang akan digunakan sebagai alat kendali mutu tumbuhan obat. Meniran merupakan salah satu tumbuhan obat yang digunakan sebagai sampel pada penelitian. Pengoptimuman fase gerak diawali dengan elusi menggunakan 13 pelarut tunggal dengan 4 macam deteksi, yaitu ultraviolet (UV) 254 nm, UV 366 nm, vanillin-asam sulfat, dan anisaldehida. Rancangan desain campuran dengan simplex centroid dipilih untuk memberikan beberapa kombinasi dari 3 pelarut terpilih, yaitu aseton, diklorometana, dan kloroform. Berdasarkan piranti lunak Minitab 14, titik optimum saat menggunakan deteksi UV 366 nm didapat dengan nisbah kloroform dan diklorometana 0.6553:0.3447 sedangkan titik optimum saat menggunakan deteksi vanillin-asam sulfat didapat dengan nisbah kloroform dan diklorometana 0.0741:0.9259. Hasil keduanya dapat dikatakan baik karena menghasilkan nilai R2 yang cukup besar, yaitu 91.56% untuk deteksi UV 366 nm dan 95. 16% untuk deteksi vanillin -asam sulfat.
ABSTRACT
MEGA DEWINA ANGGRAENI PUSPITA. Optimization TLC Mobile Phase Using Mixture Design for Separating Meniran Extract Component (Phyllanthus niruri). Under the direction of MOHAMAD RAFI and UTAMI DYAH SYAFITRI.
The right mobile phase selection is one of methods to obtain a good component separation. This is the one of method to support fingerprint analysis that will be used as a quality control tool of herbal me dicines. Meniran is one of herbal medicines that used as a sample in this study. Mobile phase optimization was started with elution by using 13 single solvents with 4 kind of detections, namely ultraviolet (UV) 254 nm, UV 366 nm, vanillin-sulfuric acid, and anisaldehyde. Mixture design with simplex centroid scheme is selected to give some combinations from 3 selected solvents , they are acetone, dichloromethane, and chloroform. According to Minitab 14 software, optimum point when using UV 366 nm detection was obtained using chloroform and dichloromethane ratio of 0.6553:0.3447, whereas the optimum point was obtained of using vanillin-sulfuric acid detection with chloroform and dichloromethane ratio of 0.0741:0.9259. Both detections results are considered good in terms of high R2 value , with 91.56% for UV 366 nm detection and 95. 16% for vanillin-sulfuric acid detection.
PENGOPTIMUMAN FASE GERAK KLT MENGGUNAKAN
DESAIN CAMPURAN UNTUK PEMISAHAN KOMPONEN
EKSTRAK MENIRAN (
Phyllanthus niruri
)
MEGA D EWINA ANGGRAENI PUSPITA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2009
Judul : Pengoptimuman Fase Gerak KLT Menggunakan Desain Campuran untuk Pemisahan Komponen Ekstrak Meniran (Phyllanthus niruri)
Nama : Mega Dewina Anggraeni Puspita NIM : G44050802
Menyetujui
Mohamad Rafi, S.Si., M.Si Utami Dyah Syafitri, S.Si., M.Si
NIP 197703162006041010 NIP 197709172005012001
Mengetahui : Ketua Departemen,
Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 195012271976032002
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyusun dan menyelesaikan karya ilmiah. Karya ilmiah ini disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Mei sampai Agustus 2009 di Laboratorium Kimia Analitik, Departemen Kimia FMIPA IPB, dan L aboratorium Pusat Studi Biofarmaka IPB, Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada ayah, ibu, nenek, serta keluarga yang telah memberikan kasih sayang, dorongan, dan doa kepada penulis selama menempuh studi, penelitian, dan penulisan karya tulis ini. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Mohamad Rafi S.Si., M.Si selaku pembimbing pertama dan Ibu Utami Dyah Syafitri S.Si., M.Si selaku pembimbing kedua yang telah banyak memberi arahan, saran, dan solusi setiap permasalahan yang dihadapi penulis selama melaksanakan penelitian. Penghargaan juga penulis sampaikan kepada Bapak Atep, Ibu Wulan, dan Mbak Salina atas segala diskusi dan saran berkaitan dengan penelitian.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Eman, Ibu Nunung, Ibu Nunuk, Mas Zaim, Mas Endi, dan Mas Neo atas segala bantuannya selama penelitian. Tak lupa, ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada rekan-rekan peneliti di Laboratorium Analitik dan Pusat Studi Biofarmaka, rekan-rekan-rekan-rekan kimia 42 (Rita, Vicky, Dwi, Leni, Jayanti, Deri, Ida, dan Riki), rekan-rekan Basket FMIPA (Lena, Eyyi, Riken, Ami, dan Wiwid), serta rekan-rekan Basket IPB atas kebersamaan selama penulis menempuh studi dan menjalankan penelitian.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan. Amin.
Bogor, Oktober 2009
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 19 Desember 1986 dari ayah Hendra dan ibu Moelyati Moeloek. Penulis merupakan putri tunggal.
Tahun 2005 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 2007/2008, Kimia Analitik Layana n pada tahun ajaran 2007/2008, E lektroanalitik dan Teknik Pemisahan serta Kromatografi 2 pada tahun ajaran 2008/2009. Pada tahun 2006/2007 penulis terpilih menjadi staf divisi PSDM (Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa) Badan Eksekutif Mahasiswa FMIPA IPB dan staf divisi Che m_Art Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika ) IPB. Pada tahun 2007/2008 penulis menjadi ketua departemen divisi Edutainment (Education and Entertainment) Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) IPB. Tahun 2008 penulis menjadi perwakilan tim bolabasket putri IPB mengikuti kompetisi Libama (Liga Bolabasket Mahasiswa) tingkat Jawa Barat.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... ii
DAFTAR GAMBAR ... ii
DAFTAR LAMPIRAN ... iii
PENDAHULUAN ... 1
TINJAUAN PUSTAKA Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ... 1
Fase Gerak ... 2
Desain Campuran ... 2
Meniran ... 2
Evaluasi Kinerja Analitik ... 3
BAHAN DAN LINGKUP KERJA Alat dan bahan ... 3
Lingkup Kerja ... 3
HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air ... 5
Rendemen Ekstrak ... 5
Pelarut Terbaik ... 5
Penentuan titik Optimum dari 3 Pelarut Menggunakan Desain Campuran... 7
Limit Deteksi ... 8
Evaluasi Kinerja Analitik ... 8
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ... 10
Saran ... 10
DAFTAR PUSTAKA ... 10
LAMPIRAN ... 12
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Bejana berisi pelat KLT dan larutan pengembang ... 2 2 Tanaman meniran ... 3 3 Titik selektivitas berdasarkan rancangan simplex centroid ... 4 4 Jumlah bercak yang dihasilka n ekstrak refluks dan maserasi mengguna- kan deteksi UV 254 dan 366 nm ... 6 5 Jumlah bercak yang dihasilkan ekstrak refluks dan maserasi mengguna- kan deteksi vanilin-asam sulfat dan anisaldehida ... 6 6 Hasil elusi ekstrak refluks (kiri) dan maserasi (kanan) menggunakan
pelarut asam asetat (A), aseton (B), etanol (C), n-butanol (D), kloroform (E), diklorometana (F), n-heksana (G), dan toluena (H)
menggunakan deteksi UV 366 nm ... 7 7 Jumlah bercak yang dihasilkan deteksi vanilin-asam sulfat dan UV 366
nm menggunakan 10 jenis komposisi fase gerak ... 7 8 Daerah optimum untuk deteksi UV 366 nm (A) dan deteksi vanilin -
asam sulfat (B) ... 8 9 Hasil deteksi UV 366 nm untuk ekstrak 2500 (A), 5000 (B), 7500 (C),
dan 10000 mg/L (D) ... 8 10 Interaksi antara banyaknya bercak yang tampak selama 5 hari dengan
nilai Rf setiap bercak untuk deteksi vanilin -asam sulfat ... 9
11 Interaksi antara banyaknya bercak yang tampak selama 5 hari dengan nilai Rf setiap bercak untuk deteksi UV 366 nm ... 9
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Macam-macam senyawa dalam meniran ... 3 2 Rancangan komposisi fase gerak ... 5
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir penelitian ... 13
2 Perhitungan kadar air ... 14
3 Perhitungan rendemen ekstrak ... 15
4 Penggolongan pelarut oleh Snyder’s ... 16
5 Jumlah bercak saat elusi menggunakan 13 macam pelarut tunggal ... 17
6 Hasil elusi dengan 13 macam pelarut tunggal untuk deteksi UV 254 nm .. 18
7 Hasil elusi dengan 13 macam pelarut tunggal untuk deteksi UV 366 nm .. 19
8 Hasil elusi dengan 13 macam pelarut tunggal untuk deteksi vanilin- asam sulfat ... 20
9 Hasil elusi dengan 13 macam pelarut tunggal untuk deteksi anisaldehida ... 21
10 Jumlah bercak saat elusi menggunakan 10 komposisi fase gerak ... 22
11 Hasil elusi dengan campuran pelarut kloroform, diklorometana, dan aseton untuk deteksi UV 366 nm ... 23
12 Hasil elusi dengan campuran pelarut kloroform, diklorometana, dan aseton untuk deteksi vanilin-asam sulfat ... 24
13 Model yang dihasilkan Minitab 14 untuk deteksi UV 366 nm ... 25
14 Model yang diha silkan Minitab 14 untuk deteksi vanilin-asam sulfat ... 26
15 Hasil keterula ngan selama 5 hari dengan menggunakan deteksi vanillin-asam sulfat ... 27
16 Hasil keterulangan selama 5 hari dengan menggunakan deteksi UV 366 nm ... 29
17 Rerata nilai Rf setiap bercak ... 31
18 Selisih nilai Rf setiap bercak selama 5 hari ... 34
19 Hasil analisis rancangan acak kelompok menggunakan Minitab 14 untuk deteksi vanilin-asam sulfat ... 35
20 Hasil a nalisis rancangan acak kelompok menggunakan Minitab 14 untuk deteksi UV 366 nm ... 37
21 Nilai simpangan baku setiap bercak selama 5 hari ... 39
22 Nilai resolusi setiap bercak selama 5 hari ... 42
2
PENDAHULUAN
Perkembangan penggunaan obat -obatan tradisional khususnya dari tumbuh-tumbuhan sudah cukup meluas. Salah satu jenis tumbuhan yang dapat digunakan sebagai obat ialah meniran (Phyllanthus niruri) (Osward 1995). Meniran merupakan salah satu tumbuhan obat yang efektif mengobati beragam penyakit, di antaranya batu ginjal atau empedu, infeksi saluran pernafasan atas, diabetes, diare, malaria atau demam, radang ginjal, epilepsi atau ayan, influenza, hepatitis, gonorhoe, dan TBC (Kardinan & Kusuma 2004). Akhir-akhir ini meniran banyak diteliti karena bersifat immunostimulan atau dapat menjaga kekebalan tubuh. Oleh karena banyaknya manfaat dari meniran, kendali mutu meniran perlu dilakukan agar lebih efektif pemanfaatannya. Kendali mutu tumbuhan obat sangat sulit dilakukan karena selain banyaknya komponen kimia penyusun didalamnya juga antara komponen aktif yang berguna maupun komponen yang bersifat racun sulit dibedakan.
Dilatarbelakangi sulitnya melaku kan kendali mutu tumbuhan obat dengan adanya ratusan komponen kimia di dalamnya maka diperlukan suatu metode analisis untuk mengatasi masalah tersebut. Menurut Delaroza & Scarminio (2008) analisis sidik jari merupakan metode analisis yang dapat mengatasi masalah tersebut. Analisis sidik jari membantu dalam hal klasifikasi dan validasi spesies botani serta kendali mutu dari tumbuhan obat (Borges et al. 2007). Beberapa hal yang diperlukan untuk menunjang metode analisis sidik jari, di antaranya pemilihan fas e diam, metode derivatisasi, pemilihan bejana kromatografi, dan pemilihan fase gerak yang tepat. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan pemilihan fase gerak sebagai salah satu cara mendapatkan pemisahan komponen yang baik yang akan menunjang metode analisis sidik jari. Penelitian ini bertujuan menentukan pelarut yang digunakan sebagai fase gerak serta komposisi fase gerak yang paling optimum menggunakan desain campuran untuk ekstrak meniran.
Penelitian mengenai pengoptimuman fase gerak sudah banyak dilakukan di antaranya oleh Cano et al. (2006), Borges et al. (2007), Delaroza & Scarminio (2008) , dan Nyiredy et al. (2003). Semua teknik analisis yang digunakan ialah kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT). Teknik kromatografi lapis tipis (KLT ) dipilih pada penelitian ini karena
memiliki beberapa keunggulan, yaitu mudah dalam preparasi sampel, kesederhanaan dalam prosedur kerja, biaya operasional yang rendah (relatif murah) karena sampel dan standar dapat diujikan dalam waktu yang sama, volume pelarut yang digunakan sedikit, selektif dan sensitif, serta kromatogramnya dapat diamati secara visual (Kimura et al. 2008).
Suatu metode percobaan yang tepat diperlukan untuk menggambarkan fase gerak yang optimum. Berbagai macam rancangan percobaan dibangun untuk menentukan kondisi optimum guna memberikan hasil respons yang baik, di antara lain rancangan faktorial (factorialdesign), rancangan respons permukaan (respons surface design), dan desain campuran (mixture design) (Nutan 2004). Desain campuran men itikberatkan pada nilai yang konstan dari penjumlahan tingkatan faktor untuk setiap kombinasi. Metode simplex centroid merupakan salah satu bagian dalam desain campuran yang dirancang untuk melengkapi ulasan percobaan mengenai respons permukaan pada bagian tengah bidang (Anderson & McLean 1974). Metode ini memiliki beberapa keunggulan, yaitu cepat, mudah, dan biaya lebih efektif. Oleh karena itu, desain campuran dipilih dalam penelitian ini dengan menggunakan metode simplex centroid. Berdasarkan metode tersebut kondisi optimum dari fase gerak dapat dilihat baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Secara kualitatif dengan melihat penampakan kurva dan secara kuantitatif berdasarkan persamaan regresi yang dihasilkan.
TINJAUAN PUSTAKA Kromatografi Lapis Tipi s (KLT)
KLT merupakan salah satu teknik
pemisahan. Cuplikan yang akan dipisahkan akan terdistribusi diantara 2 fase, yaitu fase diam dan fase gerak sehingga akan terurai menjadi komponen-komponen tunggal (Stoenoiu et al. 2006). Secara luas KLT banyak digunakan untuk berbagai tugas analisis tumbuhan obat. Penciri berupa kromatogram, kromatogram yang dihasilkan merupakan pola yang menggambarkan senyawa dalam setiap tumbuhan obat sehingga bermanfaat dalam kendali mutu tumbuhan obat baik untuk pencirian bahan mentah maupun produk akhir.
Beberapa faktor yang menunjang teknik KLT di antaranya 1) fase diam, ukuran partikel penunjang fase diam berperan
