BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian tumbuhan
2.1.1Morfologi tumbuhan
Daun Afrika adalah tumbuhan semak yang mempunyai batang tegak, tinggi 1-3 m, bulat, berkayu, berwarna coklat, anak daun berhadapan, panjang 15-25 cm, lebar 5-8 cm, berbentuk seperti ujung tombak, tepi bergerigi, ujung runcing, pangkal membulat, berwarna hijau tua; akar tunggang, berwarna coklat kotor (Ibrahim, dkk., 2004; Ijeh, 2010).
2.1.2 Habitat tumbuhan
Vernonia amygdalina Del. atau Daun Afrika adalah tumbuhan yang berasal dari benua Afrika dan bagian lain dari Afrika, khususnya Nigeria, Kamerun dan Zimbabwe. Tumbuhan ini dapat ditemukan di halaman rumah, sepanjang sungai dan danau, ditepi hutan, dan di padang rumput (Yeap, dkk., 2010).
2.1.3 Sistematika tumbuhan
Menurut Yeap, dkk., (2010), sistematika tumbuhan daun Afrika adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Suku : Asteraceae Marga : Vernonia
Jenis : Vernonia amygdalina Delile
2.1.4 Sinonim
Nama sinonim dari daun Afrika adalah Gymnanthemum amygdalinum Delile (Duarte dan Silva, 2013)
2.1.5 Nama asing
Daun Afrika memiliki nama lain di negara-negara lain seperti bitter leaf
(daun pahit) di Nigeria, Shiwaka di Nigeria bagian Utara, Grawa di Amharic, Ewuro di Yoruba, Etidot di Ibibio, Onugbu di Igbo, Ityuna di Tiv, Oriwo di Edo
dan Chusar-doki di Hausa Shiwaka (Ijeh, 2010).
2.1.6 Nama daerah
Daun Afrika juga memiliki nama daerah tersendiri di negara Indonesia seperti daun pahit di pulau Jawa, daun insulin di kota Padang (Ibrahim, dkk., 2004).
2.1.7 Kandungan kimia daun Afrika
Hasil penelitian (Ijeh, 2010) menunjukkan bahwa tanaman daun Afrika banyak mengandung saponin, flavonoid. Hasil penelitian (Setiawan, 2012) menunjukkan bahwa daun Afrika mengandung flavonoid, glikosida, saponin, tanin, dan triterpenoid/steroid.
2.1.8 Kegunaan daun Afrika
antidiabetes (Atangwho, dkk., 2010; Nwawnjo dan Nwokoro, 2004; Setiawan, 2012) dan analgetik (Njan, dkk., 2008).
2.2 Ekstraksi
Ekstrak yaitu sediaan kental atau cair yang diperoleh dengan cara mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan (Depkes, RI., 1995).
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan kandungan senyawa kimia dari jaringan tumbuhan maupun hewan. Sebelum ekstraksi dilakukan biasanya bahan dikeringkan terlebih dahulu kemudian dihaluskan pada derajat kehalusan tertentu (Harborne, 1987). Penarikan zat aktif dari bahan asal (simplisia) dilakukan dengan pelarut yang sesuai. Tujuan utama dari ekstraksi adalah untuk mendapatkan atau memisahkan sebanyak mungkin zat-zat yang memiliki khasiat pengobatan. Zat aktif yang terdapat dalam simplisia tersebut dapat digolongkan ke dalam golongan minyak atsiri, alkaloid, flavonoid dan lain-lain (Depkes, RI., 2000).
Menurut Depkes RI (2000), ada beberapa metode ekstraksi yang sering digunakan antara lain yaitu:
a. Cara dingin Maserasi
dilakukan penyaringan terhadap maserat pertama dan seterusnya disebut remaserasi.
Perkolasi
Perkolasi adalah proses penyarian simplisia menggunakan alat perkolator dengan pelarut yang selalu baru sampai terjadi penyarian sempurna yang umumnya dilakukan pada temperatur kamar. Proses perkolasi terdiri dari tahap pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya.
b. Cara panas Refluks
Refluks adalah proses penyarian simplisia pada temperatur titik didihnya menggunakan alat dengan pendingin balik dalam waktu tertentu dimana pelarut akan terkondensasi menuju pendingin dan kembali ke labu.
Digesti
Digesti adalah proses penyarian dengan pengadukan kontinu pada temperatur lebih tinggi dari temperatur kamar, yaitu secara umum dilakukan pada temperatur 40-50°C.
Sokletasi
Sokletasi adalah proses penyarian menggunakan pelarut yang selalu baru, dilakukan dengan menggunakan alat khusus (soklet) dimana pelarut akan terkondensasi dari labu menuju pendingin, kemudian jatuh membasahi sampel.
Infundasi
Infundasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada temperatur 90°C selama 15 menit.
Dekoktasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada temperatur 90°C selama 30 menit.
2.3 Kromatografi
2.3.1 Pengertian kromatografi
Kromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel diantara suatu rasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cair dan rasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Penemu Kromatografi adalah Tswett yang pada tahun 1903, mencoba memisahkan pigmen-pigmen dari daun dengan menggunakan suatu kolom yang berisi kapur (CaSO4). lstilah kromatografi diciptakan oleh Tswett untuk melukiskan daerah-daerah yang berwarna yang bergerak kebawah kolom. Pada waktu yang hampir bersamaan, D.T. Day juga menggunakan kromatografi untuk memisahkan fraksi-fraksi petroleum, namun Tswett lah yang pertama diakui sebagai penemu dan yang menjelaskan tentang proses kromatografi (Gritter, dkk., 1991).
Dewasa ini kromatografi merupakan metode pemisahan yang paling banyak digunakan untuk tujuan kualitatif, kuantitatif dan preparatif. Pemisahan dengan kromatografi dilakukan dengan memodifikasi langsung beberapa sifat umum molekul seperti kelarutan, adsorptibilitas dan volatilitas (Gritter, dkk., 1991).
oleh Izmailov dan Schreiber, dan kemudian diperhalus oleh Stahl pada tahun 1958. Martin dan Synge pada tahun 1941 tidak hanya mengembangkan dengan cepat kromatografi cair tetapi seperangkat umum langkah untuk pengembangan kromatografi gas dan kromatografi kertas (Day dan Underwood, 1980).
Kromatografi terdiri dari komponen-komponen terdistribusi dalam dua fase yaitu fase gerak dan fase diam. Transfer massa antara fase bergerak dan fase diam terjadi bila molekul-molekul campuran serap pada permukaan partikel-partikel atau terserap. Pada kromatografi kertas naik, kertasnya digantungkan dari ujung atas lemari sehingga tercelup di dalam solven didasar dan solven merangkak ke atas kertas oleh daya kapilaritas. Pada bentuk turun, kertas dipasang dengan erat dalam sebuah baki solven di bagian atas lemari dan solven bergerak ke bawah oleh daya kapiler dibantu dengan gaya gravitasi. Setelah bagian muka solven selesai bergerak hampir sepanjang kertas, maka pita diambil, dikeringkan dan diteliti. Dalam suatu hal yang berhasil, solut-solut dari campuran semula akan berpindah tempat sepanjang kertas dengan kecepatan yang berbeda, untuk membentuk sederet noda-noda yang terpisah. Apabila senyawa berwarna, tentu saja noda-nodanya dapat terlihat (Day dan Underwood, 1980).
Harga Rf dapat mengukur kecepatan bergeraknya zona realtif terhadap garis depan pengembang. Kromatogram yang dihasilkan diuraikan dan zona-zona dicirikan oleh nilai-nilai Rf. Nilai Rf didefinisikan oleh hubungan:
2.3.2 Kromatografi lapis tipis
Kromatografi lapis tipis ialah metode pemisahan fisikokimia. Lapisan yang memisahkan yang terdiri atas bahan berbutir-butir (fase diam), ditempatkan pada penyangga berupa pelat gelas, logam atau lapisan yang cocok. Campuran yang akan dipisah berupa larutan, ditotolkan berupa bercak atau pita. Setelah plat atau lapisan ditaruh di dalam bejana tertutup rapat yang berisi larutan pengembang yang cocok (fase gerak), pemisahan terjadi selama perambatan kapiler (pengembangan). Selanjutnya, senyawa yang tidak berwarna harus ditampakkan (dideteksi) (Stahl, 1985).
Pendeteksian bercak hasil pemisahan dapat dilakukan dengan beberapa cara, untuk senyawa tak berwarna cara yang paling sederhana adalah dilakukan pengamatan dengan sinar ultraviolet. Beberapa senyawa organik bersinar atau berfluorosensi jika disinari dengan sinar ultraviolet gelombang pendek (254 nm) atau gelombang panjang (366 nm), jika dengan cara itu senyawa tidak dapat dideteksi maka harus dicoba disemprot dengan pereaksi yang membuat bercak tersebut tampak yaitu pertama tanpa pemanasan, kemudian bila perlu dengan pemanasan (Gritter, dkk., 1991).
a. Fase diam (Lapisan penyerap)
sebagai penjerap juga dapat dibuat dari silika yang telah dimodifikasi, resin penukar ion, gel ekslusi dan siklodekstrin (Rohman, 2009).
b. Fase gerak (Pelarut pengembang)
Fase gerak yang digunakan pada KLT dapat dipilih dari pustaka-pustaka, tetapi lebih sering dengan mencoba-coba. Biasanya fase gerak yang digunakan berisi dua campuran pelarut organik dan pelarut yag digunakan harus memiliki tingkat kemurnian yang tinggi sehingga dapat memberikan pemisahan yang baik (Rohman, 2009)
2.4 Nanopartikel
2.4.1 Definisi nanopartikel
Nanopartikel didefinisikan sebagai dispersi partikulat atau partikel-partikel padat dengan ukuran dalam rentang 10-1000 nm (Mohanraj dan Chen, 2006).
2.4.2 Manfaat pembuatan nanopartikel
2.4.3 Ukuran nanopartikel
Menentukan ukuran nanopartikel dalam sudut pandang yang ada, tabel 1 membandingkan ukuran dari berbagai objek, karena ukuran yang dapat dibandingkan dari komponen pada sel manusia, maka nanopartikel adalah hal yang menarik dalam pemberian obat. Alam dalam membuat sistem biologi menggunakan skala nanometer secara luas. Terlihat bahwa alam dalam membuat sistem biologi menggunakan skala nanometer secara luas.
Tabel 2.1. Ukuran tipikal dari berbagai objek
Objek Ukuran nm
Atom karbon 0,1
Atom karbon DNA heliks ganda 3
Ribosom 10
Virus 100
Bakteri 1.000
Sel darah merah 5.000
Rambut manusia 50.000
Resolusi mata tanpa alat bantu 100.000
Satuan dasar dari proses biologi ini adalah sel dan reaksi biokimia yang ada di dalamnya. Kemajuan nanopartikel maka sekarang ini dimungkinkan untuk secara selektif mempengaruhi proses selular tertentu pada skala alamiahnya (Gupta dan Kompella, 2006).
2.4.4 Keuntungan nanopartikel
Keuntungan menggunakan menurut Gupta dan Kompella (2006) nanopartikel sebagai sistem pemberian obat adalah sebagai berikut:
2. Sistem mengontrol dan mempertahankan pelepasan obat selama transportasi dan lokasi, mengubah distribusi organ obat dan pembersihan obat selanjutnya untuk mencapai peningkatan efikasi terapi obat dan penurunan efek samping. 3. Pelepasan terkontrol dan sifat-sifat degradasi partikel bisa dengan mudah
dimodulasikan dengan pemilihan unsur-unsur matriks. Pemuatan obat relatif tinggi dan obat bisa dimasukkan ke dalam sistem tanpa adanya reaksi kimia. 4. Sistem ini bisa digunakan untuk berbagai rute pemberian yang meliputi oral,
nasal, parenteral, intra-okuler dan lain-lain.
Nanopartikel juga mempunyai keterbatasan. Ukurannya yang kecil dan luas permukaannya yang besar bisa menyebabkan penggabungan partikel-partikel, yang menjadikan penanganan fisik nanopartikel sulit dalam bentuk cair dan kering. Ukuran partikel kecil dan luas permukaan yang besar mudah menghasilkan pemuatan obat terbatas. Nanopartikel juga dapat menawarkan sifat magnetik dan optik yang unik dengan relevansi dalam pengobatan traget, diagnostik misalnya, bahan feromagnetik kehilangan ada magnetisasi pada partikel ukuran kurang dari 20 nm karena kehilangan domain magnetik, tapi masih merespon medan magnet. Partikel tersebut dapat diarahkan ke tumor dan lokal dipanaskan oleh radiasi elektromagnetik berdenyut, sehingga perforasi membran sel tumor dan pemberian obat ditingkatkan karena permukaan plasmon resonansi, warna nanopartikel perubahan dengan ukuran partikel yang dapat berguna dalam aplikasi diagnostik dan pencitraan (Gupta dan Kompella, 2006).
2.4.5 Metode pembuatan nanopartikel
metode presipitasi, penggilingan (milling methods), fluida superkritis, polimerisasi monomer dan polimer hidrofilik (Soppimath, dkk., 2001).
a. Metode presipitasi
Sebuah proses dimana bahan dilarutkan ke dalam pelarut yang cocok, lalu dimasukkan ke dalam pelarut lain yang bukan pelarutnya dipengaruhi pH, suhu atau perubahan pelarut kemudian segera menghasilkan presipitasi zat aktif dengan partikel yang lebih kecil (Haskel, 2009). Kelemahan metode ini adalah nanopartikel yang terbentuk harus distabilisasi untuk mencegah timbulnya kristal berukuran mikro dan zat aktif yang hendak dibuat nanopartikelnya harus larut setidaknya dalam salah satu jenis pelarut, sementara diketahui bahwa banyak zat aktif memiliki kelarutan rendah baik di air maupun pelarut organik (Junghanns dan Müller, 2008).
b. Metode milling
Penggilingan merupakan teknik standar yang telah digunakan dalam beragam bidang aplikasi industri untuk mengurangi ukuran partikel. Besarnya pengurangan ukuran diatur oleh jumlah energi penggilingan, yang ditentukan oleh kekerasan intrinsik obat, media grinding, dan penggilingan. Pengurangan ukuran partikel lewat penggilingan dapat dijelaskan oleh tiga mekanisme kunci yang saling mempengaruhi yakni gesekan antara dua permukaan karena tekanan yang dihasilkan melampaui kekuatan inheren partikel sehingga mengakibatkan frakturasi (patahan atau retakan), gaya gesek yang dihasilkan (shear force)
mengakibatkan pecahnya partikel menjadi beberapa bagian, dan deagregasi terkait kolisi (tabrakan) antar agregat (Vijaykumar, et al., 2010).
Metode fluida superkritis menggunakan senyawa yang memiliki suhu dan tekanan di atas titik kritis. Senyawa yang termasuk dalam golongan ini antara lain karbon dioksida, air dan gas metan. Senyawa ini digunakan sebagai pengganti pelarut organik yang berbahaya bagi lingkungan (Soppimath, et al., 2001).
d. Metode polimerisasi monomer
Metode polimerisasi monomer menggunakan senyawa polialkil sianoakrilat (PACA). Metil atau etil sianoakrilat dimasukkan dalam media asam dengan penambahan surfaktan. Monomer sianoakrilat ditambahkan dalam campuran yang sedang diaduk dengan magnetic stirrer. Senyawa obat ditambahkan baik sebelum penambahan monomer maupun setelah reaksi polimerisasi. Suspensi nanopartikel yang terbentuk dimurnikan dengan ultrasentrifugasi (Soppimath, et al., 2001).
e. Metode polimer hidrofilik
