i
PENGEMBANGAN METODE REFLUKS UNTUK EKSTRAKSI ANDROGRAFOLID
DARI HERBA SAMBILOTO
(Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees)
Skripsi
ANAK AGUNG MADE ISTRI RISMAYANTI 1108505048
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA
2015
ii
Lembar Pengesahan
PENGEMBANGAN METODE REFLUKS UNTUK EKSTRAKSI ANDROGRAFOLID
DARI HERBA SAMBILOTO
(Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees)
Skripsi
Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi (S.Farm) di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana
Oleh
ANAK AGUNG MADE ISTRI RISMAYANTI 1108505048
Menyetujui:
Pembimbing I Pembimbing II
Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M.Si., Apt.
NIP. 198509012008122003 NIP. 195111141978031002
Mengesahkan:
Ketua Jurusan Farmasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Dr. rer. nat., I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt.
NIP. 196804201994021001
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Pengembangan Metode Refluks untuk Ekstraksi Andrografolid dari Herba Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees)”.
Penyusunan skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung, yaitu kepada:
1. Ir.A.A.Gde Raka Dalem, M.Sc. (Hons) selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
2. Bapak Dr.rer.nat I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt. selaku Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
3. Ibu Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Si., Apt. selaku pembimbing I yang telah membantu dengan segenap tenaga, pikiran, motivasi, dorongan, nasihat, saran dan waktu dari awal penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M.Si., Apt. selaku pembimbing II yang telah membantu dengan segenap tenaga, pikiran, motivasi, dorongan, nasihat, saran dan waktu dari awal penyusunan skripsi ini.
iv
5. Seluruh dosen pengajar beserta staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah banyak membantu penulis.
6. I Gusti Made Rai Windu dan I Gusti Made Suwitari, S.E. selaku ayah dan ibu tercinta, kakak tersayang A.A. Putu Lanang Wikantara, S.Kep. dan keluarga besar Jero Taman Sari yang selalu memberikan doa, semangat, dukungan dan motivasi kepada penulis sehingga penulis akhirnya dapat menyelesaikan skripsi ini.
7. Yang terkasih, Putu Yudha Ugrasena, S.Farm., Apt. atas senyuman, segala bentuk perhatian, pengertian, doa, bantuan, semangat, dan dukungan sehingga penulis akhirnya dapat menyelesaikan skripsi ini.
8. Teman-teman seperjuangan, Analisis 2011 (Rapid Isocratic) Evi, Yuni, Eka, Butet, West, Ratu, Buntil, Dayu Chandra, Yogi, Ibu Nova beserta laboran Mbok Dwik, Kak Anggi dan Kak Pasek atas semua kekompakan, bantuan, semangat, dan doa selama penyusunan skripsi ini.
9. Sahabat terbaik Unik, Sera, Intan, Merlina, Ode, Narita, Yuni, Tria, Jeffry, Ade Wedantha, Gung Sinta dan Putri atas segala bentuk dukungan, bantuan, motivasi dan semangat selama penyusunan skripsi ini.
10. Seluruh mahasiswa Jurusan Farmasi Fakultas MIPA Universitas Udayana, khususnya angkatan 2011 (Lumiere Onze Vauquelin) dan seluruh sahabat penulis yang telah memberikan dukungan dalam penulisan skripsi ini.
11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
v
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Juni 2015
Penulis
vi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ... x
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
ABSTRAK ... xv
ABSTRACT ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Tujuan Penelitian ... 4
1.4 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.F.) Nees) ... 5
2.1.1 Klasifikasi tanaman ... 5
2.1.2 Morfologi tanaman ... 5
2.1.3 Habitat tanaman ... 6
vii
2.1.4 Kandungan kimia tanaman ... 7
2.2 Andrografolid ... 7
2.3 Ekstraksi Senyawa Bahan Alam ... 9
2.3.1 Maserasi ... 11
2.3.2 Refluks ... 12
2.4 Identifikasi Andrografolid dengan Metode KLT- Spektrofotodensitometri ... 14
2.5 Validasi Metode ... 16
2.5.1 Ketepatan (Akurasi) ... 17
2.5.2 Keseksamaan (Presisi) ... 18
2.5.3 Linearitas dan Rentang ... 19
2.5.4 Spesifisitas/Selektifitas ... 19
2.5.5 LOD dan LOQ... 20
BAB III METODE PENELITIAN ... 21
3.1 Rancangan Penelitian ... 21
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 22
3.3 Bahan dan Peralatan Penelitian ... 22
3.3.1 Bahan penelitian ... 22
3.3.2 Alat penelitian ... 22
3.4 Prosedur Penelitian ... 23
3.4.1 Determinasi sambiloto ... 23
3.4.2 Penetapan kadar air ... 23
3.4.3 Ekstraksi andrografolid dengan metode maserasi ... 24
viii
3.4.4 Pemilihan jumlah pelarut dalam ekstraksi andrografolid
dengan metode refluks ... 24
3.4.5 Pemilihan waktu ekstraksi andrografolid dengan metode refluks ... 24
3.4.6 Validasi metode penetapan kadar andrografolid dengan metode KLT-Spektrofotodensitometri ... 25
3.4.7 Penetapan kadar andrografolid dengan metode KLT- Spektrofotodensitometri ... 27
3.5 Analisis Data ... 28
3.5.1 Penentuan jumlah pelarut dan waktu ekstraksi optimum ... 28
3.5.2 Penentuan rendemen ... 28
3.6 Skema Kerja Penelitian ... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30
4.1 Determinasi Tanaman ... 30
4.2 Penetapan Kadar Air Serbuk Simplisia Herba Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees ... 30
4.3 Validasi Metode Penetapan Kadar Andrografolid dengan KLT- Spektrofotodensitometri ... 31
4.3.1 Rentang dan Linearitas ... 31
4.3.2 Akurasi ... 32
4.3.3 LOD & LOQ ... 33
4.3.4 Presisi ... 34
ix
4.3.5 Spesifisitas/Selektivitas ... 34
4.4 Penetapan Kadar Andrografolid dengan Metode KLT- Spektrofotodensitometri ... 36
4.4.1 Jumlah pelarut optimum dalam ekstraksi andrografolid dengan metode refluks ... 39
4.4.2 Waktu ekstraksi andrografolid optimum dengan metode refluks ... 41
4.4. 3 Perolehan rendemen andrografolid dengan metode maserasi dan refluks ... 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46
5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 46
DAFTAR PUSTAKA ... 47
LAMPIRAN ... 53
x
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
AUC : Area Under Curve AU : Absorbance Unit
FHI : Farmakope Herbal Indonesia
HPTLC : High Performance Thin Layer Chromatography ICH : International Conference on Harmonization Inert : Tidak mudah bereaksi
KLT : Kromatografi Lapis Tipis KV : Koefisien Variasi
LOD : Limit of Detection LOQ : Limit of Quantitation Nisbah : Rasio atau perbandingan Rf : Retardation of Factor RSD : relative standard deviation Recovery : perolehan kembali
Rendemen : Perbandingan antara ekstrak yang diperoleh dengan simplisia awal Scan : Pindai
SD : Standar Deviasi
TLC : Thin Layer Chromatography USP : United States Pharmacopeia UV : Ultraviolet
WHO : World Health Organization
xi
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 4.1 Penetapan kadar air serbuk simplisia herba sambiloto (Andrographis
paniculata (Burm. f.) Nees) ... 31
Tabel 4.2 Data %recovery dengan metode standar adisi menggunakan larutan standar andrografolid ... 33
Tabel 4.3 Data %KV pada standar andrografolid ... 34
Tabel 4.4 Data nilai resolusi standar andrografolid ... 35
Tabel 4.5 Data nilai resolusi sampel ... 35
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Herba sambiloto ... 5
Gambar 2.2 Struktur andrografolid ... 6
Gambar 2.3 Spektrum KLT-Spektrofotodensitometri dari andrografolid pada panjang gelombang 235 nm ... 7
Gambar 2.4 Alat refluks ... 11
Gambar 2.5 Spektrofotodensitometer yang dihubungkan ke PC ... 14
Gambar 2.6 Hasil KLT herba Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees pada pengamatan di bawah lampu UV 366 nm dan 254 nm ... 15
Gambar 3.1 Skema kerja penelitian ... 29
Gambar 4.1 Kurva kalibrasi andrografolid dalam penentuan linearitas ... 32
Gambar 4.2 Kromatogram standar andrografolid dan sampel ... 35
Gambar 4.3 Hasil pemisahan standar dan sampel pada UV 366 dan 254 nm .. 37
Gambar 4.4 Perbandingan spektrum standar andrografolid dan spektrum sampel pada panjang gelombang 230 nm ... 38
Gambar 4.5 Grafik hubungan antara perbandingan jumlah pelarut dan kadar andrografolid ... 40
Gambar 4.6 Kromatogram ekstrak etanol herba sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees pada variasi jumlah pelarut ... 41
Gambar 4.7 Grafik hubungan antara waktu ekstraksi dan kadar andrografolid ... 42
xiii
Halaman Gambar 4.8 Kromatogram ekstrak etanol herba sambiloto (Andrographis
paniculata (Burm. f.) Nees pada variasi waktu ekstraksi ... 42
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Determinasi Andrographis paniculata (Burm. F.) Nees ... 53 Lampiran 2. Kromatogram Standar Andrografolid, Sampel Maserasi dan
Refluks pada Panjang Gelombang 200 nm - 400 nm ... 55 Lampiran 3. Penetapan Kadar Air Serbuk Simplisia Herba Sambiloto
(Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees ... 56 Lampiran 4. Perhitungan Perolehan Kembali Andrografolid dengan Metode
Standar Adisi ... 57 Lampiran 5. Perhitungan LOD & LOQ ... 60 Lampiran 6. Penentuan Presisi Penotolan Larutan Standar Andrografolid ... 61 Lampiran 7. Penetapan Kadar Andrografolid dengan Variasi Jumlah Pelarut .. 62 Lampiran 8. Penetapan Kadar Andrografolid dengan Variasi Waktu Ekstraksi 63 Lampiran 9. Perhitungan Rendemen Andrografolid dengan Metode Maserasi
dan Refluks ... 64
xv ABSTRAK
Refluks merupakan metode ekstraksi dengan bantuan pemanasan dan mampu mengekstraksi andrografolid yang merupakan senyawa tahan panas.
Faktor yang dapat mempengaruhi proses ekstraksi diantaranya jumlah pelarut dan waktu ekstraksi. Untuk mengetahui keberhasilan metode refluks, dilakukan pula ekstraksi dengan maserasi. Penelitian ini bertujuan mengetahui jumlah pelarut dan waktu ekstraksi yang optimum dalam ekstraksi andrografolid menggunakan metode refluks dan mengetahui rendemen andrografolid yang diperoleh dari ekstraksi menggunakan metode maserasi dan refluks.
Optimasi jumlah pelarut dalam ekstraksi andrografolid menggunakan metode refluks dengan perbandingan jumlah pelarut etanol 96% berturut-turut sebanyak 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 dan 1:6. Optimasi waktu ekstraksi menggunakan volume optimum dengan variasi waktu 3, 6, 9 dan 12 jam. Penentuan jumlah pelarut dan waktu ekstraksi optimum dilakukan dengan perhitungan kadar andrografolid dengan metode KLT-spektrofotodensitometri yang tervalidasi. Fase diam silika gel 60 GF254 kemudian dielusi dengan campuran pelarut kloroform dan metanol (9:1) v/v. Plat dipindai dengan TLC Scanner 3 (CAMAG) pada panjang gelombang 230 nm.
Seluruh parameter validasi telah memenuhi persyaratan validasi yaitu rata- rata perolehan kembali 85,68% (80-110 %); rentang linieritas dengan r = 0,9938 (r
> 0,95); nilai LOD 133,273 ng/µL; nilai LOQ 444,122 ng/µL; presisi < 2%;
spesifisitas dengan kemurnian puncak >0,99 dan nilai Rs >1,5. Jumlah pelarut optimum yaitu pada perbandingan 1:3 dan waktu ekstraksi optimum yaitu 6 jam.
Rendemen yang diperoleh dengan metode refluks sebesar 0,72%b/b dan rendemen menggunakan metode maserasi sebesar 0,62%b/b.
Kata kunci: refluks, andrografolid, jumlah pelarut, waktu ekstraksi, KLT- Spektrofotodensitometri
xvi ABSTRACT
Reflux is an extraction method with heat and able to extract andrographolide which is heat-resistant compounds. Factors may affect the extraction process including the amount of solvent and extraction time. To determine the success of reflux extraction method, also conducted extraction with maceration. The aim of this study are to determine the optimum amount of solvent and extraction time for extraction of andrographolide using reflux method and determine the yield obtained from extraction of andrographolide using maceration and reflux method.
Optimization amount of solvent in the andrographolide extraction using reflux method with a ratio ethanol 96% respectively as much as 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 and 1:6. Optimization of the extraction time using the optimum volume variation for 3, 6, 9 and 12 hours. Determination of the amount of solvent and the optimum extraction time by calculating the concentration andrographolide with TLC- Spectrophotodensitometry method which has been validated. Stationary phase silica gel 60 GF254 then eluted with a mixed solvent chloroform and methanol (9:
1) v/v. The plates were scanned with TLC Scanner 3 (CAMAG) at wavelength of 230 nm.
All parameter validation had appropriate the requirements of the validity of which is an average recovery of 85,68% (80-110%); range of linearity with r = 0,9938 (r>0,95); LOD value of 133,273 ng/mL; LOQ value 444,122 ng/mL;
precision <2%; specificity with peak purity >0,99 and Rs values >1,5. The optimum amount of solvent in the solvent ratio of 1:3 and the optimum extraction time is 6 hours. The yield obtained by methods reflux 0,72% w/w and method of maceration of 0,62% w/w.
Keywords: reflux, andrographolide, amount of solvent, extraction time, TLC Spectrophotodensitometry
