Tinjauan Komprehensif tentang Pelarut Eutektik dalam Ekstraksi Senyawa Aktif dari Tanaman Adaptogenik

Ulasan

Tinjauan Komprehensif tentang Pelarut Eutektik Dalam: Status Terkini dan Potensinya untuk Mengekstraksi Senyawa Aktif dari Tanaman Adaptif

Malgorzata Stanisz ^1,* , Beata J. Stanisz ² dan Judyta Cielecka-Piontek ^3,*

1 Departemen Farmakologi dan Fitokimia, Institut Serat Alami dan Tanaman Obat, Kolejowa 2, PL, 62-064 Poznan, Polandia

2 Departemen Kimia Farmasi, Universitas Ilmu Kedokteran Poznan, Rokietnicka 3, PL, 60-806 Poznan, Polandia; bstanisz@ump.edu.pl

3 Departemen Farmakognosi dan Biomaterial, Universitas Ilmu Kedokteran Poznan, Rokietnicka 3, PL, 60-806 Poznan, Polandia

* Korespondensi:malgorzata.stanisz@iwnirz.pl (M.S.);jpiontek@ump.edu.pl (J.C.-P.)

Kutipan: Stanisz, M.; Stanisz, BJ;

Cielecka-Piontek, J. Tinjauan Komprehensif tentang Pelarut Eutektik Dalam: Status Saat Ini dan Potensinya untuk Mengekstraksi Senyawa Aktif dari Tanaman Adaptogenik. Molekul 2024, 29, 4767. https://doi.org/10.3390/

molecules29194767

Abstrak: Pelarut eutektik dalam (DES) telah menarik perhatian para peneliti sebagai bahan baru untuk mengekstraksi zat aktif karena toksisitasnya yang dapat diabaikan, polaritasnya, dan kemampuannya untuk disesuaikan dengan percobaan. Dalam ulasan ini, kami membahas pelarut eutektik dalam sebagai media yang menjanjikan untuk ekstraksi senyawa adaptogenik. Dibandingkan dengan metode tradisional, ekstraksi dengan menggunakan DES merupakan alternatif yang bagus untuk penggunaan pelarut organik yang berbahaya secara berlebihan. Hal ini dapat dilakukan dalam kondisi ringan, dan DES dapat dirancang dengan prekursor yang berbeda, sehingga meningkatkan keserbagunaannya. Tumbuhan adaptogenik memiliki sejarah pengobatan yang panjang, terutama di Asia Timur. Mereka menunjukkan sifat unik melalui senyawa aktif dalam strukturnya, termasuk saponin, flavonoid, polisakarida, dan alkaloid. Oleh karena itu, mereka menunjukkan berbagai efek farmasi, seperti kemampuan anti-inflamasi, antibakteri, dan antikanker. Sejak zaman kuno, banyak herbal adaptogenik yang berbeda telah ditemukan dan terkenal, termasuk Panax ginseng, Scutellaria baicalensis, dan Schisandra chinensis. Senyawa aktif dapat diekstraksi menggunakan metode standar, seperti hidrolisis, maserasi, dan ekstraksi refluks konvensional. Namun, karena keterbatasan teknologi pemrosesan klasik, ada kebutuhan untuk mengembangkan metode baru dan ramah lingkungan. Kami fokus pada jenis pelarut, efisiensi ekstraksi, sifat, dan aplikasi senyawa aktif yang diperoleh. Ulasan ini menyoroti potensi DES sebagai alternatif ramah lingkungan untuk mengekstraksi senyawa bioaktif.

Kata kunci: pelarut eutektik dalam; flavonoid; ginsenosida; polisakarida; ekstraksi pelarut; senyawa aktif;

fitokimia; adaptogen; Panax ginseng; Scutellaria baicalensis; Schisandra chinensis

Penyunting Akademik: M. Gilles Mailhot

Diterima: 12 September 2024 Direvisi: 4 Oktober 2024 Diterima: 6 Oktober 2024 Diterbitkan: 9 Oktober 2024

Hak cipta:© 2024 oleh penulis.

Pemegang lisensi MDPI, Basel, Swiss.

Artikel ini adalah artikel akses terbuka yang didistribusikan di bawah syarat dan ketentuan lisensi Creative Commons Atribusi (CC BY) (https://

creativecommons.org/licenses/by/ 4.0/).

1.Pendahuluan

Pelarut eutektik dalam (DES) telah digunakan sebagai media reaksi selama beberapa tahun; namun, mereka telah menarik minat para peneliti baru-baru ini. Secara berurutan, masih banyak yang harus ditemukan mengenai penerapan DES sebagai pelarut ramah lingkungan [1]. DES menawarkan banyak keuntungan, termasuk kapasitas yang unggul untuk melarutkan dan menstabilkan berbagai zat yang menunjukkan kelarutan terbatas dalam pelarut tradisional. Selain itu, DES dapat secara bersamaan berfungsi sebagai katalis dan pelarut, sehingga meningkatkan efisiensi reaksi kimia dan meningkatkan hasil dan selektivitas [2]. Sebagian besar DES berasal dari bahan alami, menunjukkan biodegradabilitas yang signifikan dan tekanan uap yang berkurang, yang mengurangi dampak lingkungannya. Saat ini, penerapan DES sebagian besar terbatas pada prosedur skala laboratorium; oleh karena itu, penelitian di masa depan harus fokus pada evaluasi kelayakan untuk meningkatkan proses ini [3]. Solusi eutektik dapat disesuaikan melalui pemilihan prekursor untuk sintesisnya, sehingga memungkinkan

Molekul 2024, 29, 4767. https://doi.org/10.3390/molecules29194767 https://www.mdpi.com/journal/molecules

mendesain dan menyesuaikan berbagai DES dengan sifat-sifat spesifik, seperti hidrofobisitas, viskositas, polaritas, dan potensi aplikasi. Dengan memilih akseptor ikatan hidrogen (HBA) dan donor ikatan hidrogen (HBD) yang tepat, para peneliti dapat meningkatkan selektivitas DES untuk prosedur tertentu [4,5]. Seperti yang ditunjukkan oleh tinjauan literatur publikasi terindeks Scopus antara tahun 2019 dan 2024 (lihat Gambar 1), telah terjadi peningkatan yang mencolok dalam penelitian yang berfokus pada sintesis, sifat, dan aplikasi DES jika dibandingkan dengan tahun 2014 hingga 2018.

Gambar 1. Jumlah publikasi yang terkait dengan kata kunci yang dipilih dalam jangka waktu 2013- 2018 dan 2019-2024.

Selain itu, peningkatan minat terkait proses ekstraksi yang menggunakan DES telah diamati. Lebih dari 4000 manuskrip berharga telah diterbitkan antara tahun 2019 dan 2024, berbeda dengan kurang dari 500 catatan dari tahun 2014 hingga 2019. Para peneliti terus mengeksplorasi modifikasi reaksi untuk membatasi penggunaan pelarut organik beracun, sehingga meningkatkan kesehatan organisme hidup dan kondisi lingkungan. Sangat penting untuk mendaur ulang pelarut dan bahan yang digunakan, serta mengevaluasi proses kimia untuk meningkatkan efisiensi. Memilih pelarut yang lebih ramah lingkungan adalah langkah mendasar untuk mencapai proses kimia yang berkelanjutan. Pelarut memainkan peran penting dalam meningkatkan selektivitas dan suhu reaksi, serta melarutkan, memurnikan, memisahkan, dan membersihkan [4]. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengganti pelarut yang berbahaya dengan alternatif yang lebih aman. DES mewakili kelas pelarut yang dapat diintegrasikan sebagai pilihan yang lebih berkelanjutan untuk ekstraksi senyawa bioaktif.

Penelitian telah menunjukkan bahwa metode ekstraksi tradisional sering kali menghasilkan hasil yang lebih sedikit, selektivitas yang terbatas, serta konsumsi energi dan pelarut yang berlebihan [6]. Khususnya, penelitian telah menunjukkan bahwa adaptogen dapat diekstraksi secara efektif menggunakan DES; telah terjadi peningkatan minat dalam pengobatan herbal, yang telah digunakan di Asia Timur sejak zaman kuno. Menurut Scopus, dari tahun 2019 hingga 2024, lebih dari 33.000 publikasi yang terkait dengan topik ini telah diterbitkan. Dalam beberapa tahun terakhir, dunia telah berubah secara drastis. Orang-orang sekarang dapat melakukan perjalanan jarak jauh, menggunakan ponsel pintar, dan terus online. Hal ini telah menghasilkan banyak manfaat, termasuk perkembangan yang cepat, peningkatan kesembuhan penyakit, mesin-mesin baru yang dapat membantu kelangsungan hidup, dan penemuan obat- obatan baru, yang semuanya berkontribusi pada peningkatan kualitas hidup secara keseluruhan. Namun demikian,

Selain itu, terdapat juga beberapa perubahan peradaban yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia. Meningkatnya industrialisasi, pencemaran lingkungan [7], urbanisasi [8], gizi buruk [9], pekerjaan yang penuh tekanan [10] dan lingkungan hidup, serta aktivitas fisik yang rendah [11] dapat menyebabkan perkembangan dan terjadinya penyakit gaya hidup.

Hipertensi, penyakit jantung, alergi, depresi, penyakit autoimun dan neurodegeneratif, kanker, obesitas, dan diabetes adalah penyakit gaya hidup yang umum terjadi dan sayangnya mempengaruhi sebagian besar populasi dan bertanggung jawab atas lebih dari 80% kematian di seluruh dunia [12]. Ada kebutuhan yang sangat besar untuk mengganti pengobatan konvensional, seperti mengonsumsi obat-obatan dan menjalani operasi, dengan pendekatan yang lebih alami dan lebih lembut. Perubahan yang paling penting adalah perubahan gaya hidup, yang meliputi nutrisi, manajemen stres, dukungan sosial, aktivitas fisik, dan relaksasi.

Telah terbukti bahwa gejala-gejala dari banyak penyakit, seperti diabetes tipe 2, hipertensi, obesitas, dan penyakit jantung koroner, dapat dibalik [13-15]. Selain itu, adaptogen adalah senyawa berharga yang diekstrak dari tanaman yang menunjukkan sifat unik, termasuk aktivitas antiinflamasi, antikanker, dan antibakteri [16,17]. Mereka juga dapat mengurangi efek stres kronis dan membantu membalikkan gejala penyakit gaya hidup.

Basis data standar termasuk PubMed, Science Direct, Web of Science, dan Scopus digunakan untuk mencari literatur dengan menggunakan kata kunci, misalnya 'adaptogen' atau 'tanaman adaptogenik' atau 'pelarut eutektik dalam' atau 'aplikasi Panax ginseng'. Tinjauan ini dipersiapkan dengan hati-hati dengan pedoman tinjauan sistematis dan pedoman meta-analisis.

Di sini, dalam ulasan komprehensif ini, kami telah merangkum karakteristik pelarut eutektik dalam, sifat-sifatnya, dan kemungkinan aplikasinya. Kami telah berfokus pada ekstraksi hijau dari senyawa fitokimia aktif. DES semakin populer saat ini dan ada banyak artikel penelitian dan ulasan; namun, dalam publikasi ini, pencapaian terbaru dalam ekstraksi senyawa adaptogenik dengan menggunakan DES disajikan dan dijelaskan.

Kami percaya bahwa ulasan ini dapat menjadi inspirasi yang baik bagi para peneliti lain untuk mengembangkan prosedur ekstraksi hijau baru dengan menggunakan DES dan tanaman adaptogenik.

2.Pelarut Eutektik Dalam

Baru-baru ini, DES telah menjadi topik yang sangat populer dalam penelitian dan kimia umum. Produk ini terdiri dari campuran HBD, seperti gula, asam, alkohol, asam karboksilat, amina, dan HBA, termasuk garam amonium kuartener (misalnya, betain atau kolin klorida), yang digabungkan bersama melalui interaksi ikatan hidrogen [18]. DES dapat dibagi menjadi empat kelompok utama: halida dan garam kuaterner (tipe I), halida logam terhidrasi dan garam kuaterner (tipe II), donor ikatan hidrogen dan garam kuaterner (tipe III), serta donor ikatan hidrogen dan halida logam (tipe IV) [19]. Kolin klorida paling sering digunakan sebagai HBD, selain urea, gliserol, dan asam sitrat. Sebagai pendekatan baru, zat organik, termasuk glukosa dan garam anorganik, telah digunakan untuk menyiapkan pelarut eutektik dalam. HBA dan HBD membentuk satu senyawa kimia, dengan ion-ion yang tidak simetris, besar, dan energi kisi yang rendah, yang menghasilkan karakteristik baru dari zat yang tersusun [18].

DES dapat dibuat dengan menggunakan berbagai metode termasuk pengeringan beku, penggilingan, dan penguapan. Berbagai jenis preparasi DES dan karakteristiknya ditunjukkan pada Tabel 1.

Ada juga berbagai jenis pelarut eutektik dalam. Salah satu jenis yang paling umum digunakan adalah pelarut eutektik dalam alami (NADES), yang terbentuk dari prekursor yang diperoleh secara alami. NADESs dapat diperoleh dengan mencampurkan HBD, seperti asam amino, gula, dan asam karboksilat dengan HBA, termasuk asam laktat, betaine hidroklorida, dan kolin klorida. Mereka menunjukkan sifat-sifat yang berharga, misalnya, stabilitas kimia dan termal, tidak mudah terbakar, dan tidak mudah menguap di bawah kondisi atmosfer dengan viskositas yang lebih rendah [23].

Kelompok DES lainnya dibentuk oleh pelarut eutektik dalam terapeutik (THEDES), yang salah satu komponennya terdiri dari bahan farmasi aktif (API) dan yang penting juga berbentuk cair pada suhu kamar. THEDESs dapat digunakan secara luas untuk farmasi.

Prosedur-prosedur teknis seperti pengembangan obat untuk meningkatkan permeasi, penyerapan, atau kelarutan suatu senyawa. Mereka dipersiapkan dengan menggunakan polimer sintetis dan juga biopolimer [24].

Tabel 1. Berbagai metode sintesis DES [20-22].

Metode Sintesis Karakteristik

metode sederhana;

Senyawa dipanaskan dan dicampur bersama di bawah pengadukan konstan selama sekitar 8 hingga 12 jam dengan

Memanaskan dan mengaduk

pengaduk magnetik; cairan homogen terbentuk;

Sintesis dilakukan pada rentang suhu 50 hingga 100^◦ C;

suhu yang lebih tinggi dapat menyebabkan degradasi produk akhir karena reaksi esterifikasi;

Pengeringan beku komponen dicampur terlebih dahulu dengan air, kemudian dikeringkan dengan cara dibekukan;

dan terakhir, air disublimasikan; pelarutan senyawa membentuk DES dan kemudian penguapan air pada suhu 50 C;^◦

bahan tersebut harus ditempatkan di dalam pengering;

senyawa dicampur pada suhu kamar, dihancurkan dengan alu dalam lesung; cairan homogen terbentuk;

persiapan pelarut eutektik dalam yang sangat cepat;

proses homogenisasi selama sekitar 1 menit dan kemudian campuran disonikasi selama 30 menit; langkah- langkahnya

Sintesis dengan bantuan ultrasound

Sintesis dengan bantuan gelombang mikro

diulang beberapa kali untuk mendapatkan produk akhir yang homogen, yang harus disimpan dalam pengering pada suhu kamar;

Komponen HBD dan HBA berinteraksi melalui efek kavitasi, yang disebabkan oleh gelombang ultrasonik;

homogenisasi dalam pusaran selama sekitar 1 menit; campuran diolah dalam reaktor gelombang mikro pada 850 W selama 45 menit dengan kecepatan kemudi 600 rpm dan pada suhu 80^◦ C;

waktu sintesis yang singkat melalui pemanasan dielektrik dan interaksi dengan bahan dan rotasi dipol; molekul komponen HBD dan HBA mulai bertabrakan dan menghasilkan sintesis yang cepat

dan efisien;

Pelarut eutektik dalam polimer (PODES) membentuk kelompok penting lainnya dari DES dan sebagian besar digunakan untuk pengiriman zat aktif. Mereka menunjukkan banyak keuntungan, seperti biodegradabilitas yang baik dan biaya rendah; namun, mereka menunjukkan viskositas yang tinggi bahkan menunjukkan keadaan padat pada suhu kamar [25]. Keuntungan umum mereka disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Keuntungan dari DES.

Penggilin gan Penguapan

Sifat fisikokimia DES adalah topik yang sangat berharga ketika menemukan zat baru.

DES dapat menunjukkan karakteristik yang unik tergantung pada prekursor yang digunakan untuk persiapannya. Densitas dan viskositas adalah beberapa parameter yang paling penting, yang dapat menentukan rute aplikasi larutan; namun, tegangan permukaan, titik leleh, polaritas pH, indeks bias, dan kelarutan juga memainkan peran penting dalam mendeskripsikan DES [26,27]. Properti yang berbeda dengan deskripsinya ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Karakteristik DES [28,29].

Properti Karakteristik

titik leleh DES lebih rendah dari titik leleh komponen melalui interaksi yang kuat antara HBD dan HBA;

Titik leleh

pH

Tegangan permukaan

Polaritas

Kepadatan

Viskositas

Indeks refraksi (RI)

Konduktivitas

Toksisitas

dampak signifikan dari anion pada titik leleh;

tergantung pada perubahan entropi, interaksi donor ikatan hidrogen dengan akseptor ikatan hidrogen dan energi kisi;

pH berkorelasi dengan suhu DES; dengan peningkatan suhu, pH pelarut eutektik dalam menurun secara linier;

properti fisik yang paling penting dari DES;

pH dipengaruhi oleh keasaman dan kebasaan akseptor ikatan hidrogen dan donor ikatan hidrogen;

Tegangan permukaan tergantung pada interaksi antarmolekul antara prekursor; ini bervariasi dengan rasio molar, suhu, dan jenis HBA dan HBD;

dengan bertambahnya panjang rantai alkil kation, tegangan permukaan DES menurun;

dengan bertambahnya garam organik, jaringan ikatan hidrogen dapat terganggu dan tegangan permukaan juga menurun;

sebagian besar DES bersifat polar;

polaritas meningkat dengan meningkatnya interaksi antara donor ikatan hidrogen dan akseptor ikatan hidrogen;

hanya DES hidrofobik yang menunjukkan kepadatan lebih rendah dari air;

pengurangan densitas dapat terjadi dengan meningkatnya suhu karena meningkatnya gerakan ionik;

ini tergantung pada rasio molar HBA dan HBD serta keberadaan lubang dan kekosongan di dalam pelarut eutektik dalam;

densitas dapat menurun karena peningkatan rantai alkil kation yang mengakibatkan peningkatan volume bebas;

salah satu faktor yang paling penting-suhu. Kerusakan jaringan ikatan hidrogen antara HBD dan HBA; dengan suhu yang lebih tinggi, dan viskositas yang lebih rendah;

Faktor-faktor yang memengaruhi viskositas: suhu, rasio molar dan massa, serta sifat akseptor ikatan hidrogen dan donor ikatan hidrogen;

dengan viskositas yang lebih tinggi, mobilitas dalam volume kecil menjadi lebih rendah; yang juga penting adalah interaksi termasuk van der Waals dan gaya elektrostatik antara HBD dan HBA;

indeks bias memungkinkan informasi tentang komposisi pelarut eutektik dalam; RI lebih tinggi karena ukuran molekul yang lebih besar;

Penurunan RI menghasilkan sampel yang kurang padat;

ada pengurangan interaksi ikatan hidrogen dengan peningkatan suhu dan RI berbanding terbalik dengan parameter ini;

Karena viskositasnya yang tinggi, DES menunjukkan konduktivitas yang rendah pada suhu kamar;

konduktivitas tergantung pada suhu, panjang rantai alkil kation, dan rasio molar HBD dan HBA;

konduktivitas sangat terkait dengan suhu; dengan suhu yang lebih tinggi, mobilitas ionik meningkat, dan jaringan ikatan hidrogen terangkat;

DES sebagian besar dianggap sebagai pelarut ramah lingkungan;

toksisitas DES tergantung pada struktur kimianya dan prekursor campurannya;

keasaman DES menyebabkan lebih banyak zat sitotoksik; selain itu, toksisitas berkorelasi dengan donor ikatan hidrogen asam organik, yang memiliki toksisitas lebih tinggi daripada HBD yang berbeda;

toksisitas dan sitotoksisitas bakteri, jamur, dan virus telah ditunjukkan dalam beberapa penelitian;

Tabel 2. Lanjutan.

Properti Karakteristik

ada kemungkinan kecil untuk mengeringkan DES, karena sifatnya yang higroskopis; sifat fisikokimia dan biokompatibilitas terkait dengan kandungan air dan penambahan air ke

DES dan polaritas serta kapasitas pelarutan dipengaruhi oleh penambahan air;

Pengaruh air peningkatan panjang rantai asam karboksilat menghasilkan peningkatan kapasitas adsorpsi dan laju molekul air yang teradsorpsi dari udara;

pelarutan DES dalam air meningkatkan toksisitas campuran;

dengan meningkatnya kadar air, parameter titik leleh, densitas, dan viskositas menurun akibat terganggunya ikatan hidrogen; selain itu, terjadi peningkatan mobilitas ion;

Bakteri dan jamur dengan mudah memetabolisme DES karena netralitas donor dan akseptor ikatan hidrogen;

donor yang paling mudah terurai secara hayati adalah amina dan yang paling sedikit adalah asam;

DES dapat digunakan sebagai media untuk reaksi enzimatik dan kimiawi, pembawa senyawa aktif, agen antimikroba dan antioksidan, serta dalam ekstraksi senyawa aktif dari tanaman termasuk minyak [30-32]. Banyak rute aplikasi yang berbeda ditunjukkan pada Gambar 3.

Selain itu, di Bagian 4 Aplikasi Pelarut Eutektik, DES untuk ekstraksi senyawa aktif dari tanaman adaptif dijelaskan dengan cermat.

Gambar 3. Penerapan DES [20,33-37].

3.Adaptogen

Adaptogen adalah kelompok zat yang sangat berharga, sebagian besar berasal dari tanaman dan, dalam beberapa kasus, dari jamur. Oleh karena itu, mereka telah dimanfaatkan oleh manusia sejak zaman kuno. [38,39]. Istilah 'adaptogen' berkaitan erat dengan 'adaptasi', yang merupakan proses fisiologis yang menggambarkan bagaimana organisme merespons tantangan lingkungan melalui interaksi antar sel dan ekstraseluler [40]. Interaksi ini, yang telah dikenal sejak zaman kuno, sangat penting dalam penemuan obat karena informasi tentang keefektifannya didasarkan pada pengalaman ratusan tahun yang didokumentasikan dalam pengobatan tradisional di berbagai benua [41]. Telah dikonfirmasi bahwa jamu menunjukkan kemampuan untuk mengobati dan mencegah berbagai penyakit dengan efek terapeutiknya ketika dikonsumsi dengan benar [42,43]. Senyawa aktif meningkatkan adaptasi dan tingkat kelangsungan hidup organisme hidup dalam situasi yang penuh tekanan [44]. Respon stres dan homeostasis yang tersisa adalah

Kemampuan terurai secara hayati

Efek yang disebabkan oleh adaptogen, yang memiliki efek pengaturan yang luar biasa pada metabolisme sel pada tingkat molekuler [45]. Tubuh manusia harus tahan terhadap sebagian besar penyebab stres, yang mungkin bersifat kimiawi, biologis, psikologis, atau fisik; oleh karena itu, adaptogen menunjukkan kemampuan untuk bertindak seperti stimulan untuk mengaktifkan metabolisme dan sistem pertahanan, mengajarkan tubuh untuk menahan stres, serta membalikkan efek fisik dari stres yang terus-menerus untuk memulihkan keseimbangan pikiran dan kesehatan [46]. Mereka juga tidak boleh menyebabkan gangguan apa pun dalam fungsi fisiologis organisme sambil memulihkan respons kekebalan yang tepat jika sistem kekebalan menunjukkan fungsi yang buruk dengan bereaksi terlalu rendah atau terlalu tinggi terhadap faktor-faktor tertentu. Selain itu, mereka menunjukkan kekuatan untuk mengembalikan keseimbangan kimiawi otak yang dapat memengaruhi fungsi, memori, dan suasana hati seseorang [47]. Adaptogen juga dapat menargetkan beberapa reseptor yang berbeda, termasuk mineralokortikoid, progestin, estrogen, kortikosteroid serotonin, dan reseptor tirosin kinase serta asetilkolin nikotinat [48]. Senyawa fitokimia aktif juga memicu faktor pertumbuhan, enzim antioksidan, dan neuropeptida; selain itu, mereka mampu menghambat apoptosis dan melindungi neuron melalui stimulasi sinaptogenesis dan neurogenesis [49-51].

Ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi untuk menggambarkan suatu senyawa aktif sebagai adaptogen. Manusia seharusnya tidak mengharapkan efek berbahaya pada tubuh mereka saat mengonsumsinya. Seharusnya hanya ada efek samping yang menguntungkan, seperti jadwal tidur dan makan yang teratur serta tingkat energi yang lebih tinggi. Selain itu, adaptogen juga harus mengurangi efek yang tidak menguntungkan dalam kondisi stres, termasuk kelelahan, depresi, dan infeksi [52]. Yang penting, mereka menunjukkan berbagai sifat, termasuk antioksidan, anti-kelelahan serta perlindungan anti-kanker, dan bertindak sebagai imunomodulan dan imunostimulan. Mereka meningkatkan daya tahan fisik, perlindungan kardiovaskular, dan aktivitas radioprotektif [16].

Ada banyak sekali adaptogen nabati, termasuk Eleutherococcus senticosus, Panax ginseng, Withania somnifera, Schisandra chinensis dan juga Valeriana officinalis (lihat Gambar 4). Senyawa aktif utama yang menentukan efek terapeutik dan dapat diisolasi dari tanaman adalah ginsenosides, torvanol, salidroside, rutin, berbagai polisakarida, flavonoid, alkaloid, saponin, fitosteroid, dan fitosterol [53,54].

Gambar 4. Berbagai jenis tanaman adaptif.

Ginsenosides adalah senyawa aktif utama dalam Ginseng; selain itu, ada juga saponin, peptida, alkaloid, dan lignan dalam strukturnya. Ginseng menunjukkan aktivitas antikanker, anti-inflamasi, dan anti-kelelahan yang hebat. Hal ini membantu untuk meningkatkan dan mempromosikan kesehatan mental dan meningkatkan daya ingat. Bai et al. memfermentasi ginseng Panax dengan probiotik penggandeng multi-enzim dan membuat ekstrak dengan probiotik dan polisakarida dan ginsenosida tingkat tinggi. Produk yang diperoleh diuji pada tikus dan diamati bahwa flora usus mereka stabil, dan sistem kekebalan tubuh mereka meningkat secara signifikan [55]. Dalam penelitian lain, An dan rekan kerjanya menggabungkan ginseng merah Korea dengan probiotik untuk mengobati luka diabetes, yang terpapar partikel knalpot diesel.

Dipastikan bahwa campuran y a n g disiapkan dapat mengobati luka, terutama luka diabetes, dengan efisiensi tinggi dengan

mengendalikan enzim dan mempercepat waktu penyembuhan [56]. Lee dkk. menggunakan ginseng merah Korea sebagai agen pereduksi untuk sintesis nanopartikel bimetalik emas.

Partikel yang disiapkan menunjukkan kemampuan antikanker yang hebat selama terapi kombinasi kemo-PTT dan dapat digunakan sebagai sistem penghantaran obat untuk zat lain [57]. Menariknya, jamur endofit Trametes versicolor diisolasi dari ginseng liar. Zat yang diperoleh digunakan untuk memproduksi saponin menggunakan fermentasi in vitro dan jumlah total zat sekitar 2,365 mg / mL, yang lebih dari tiga kali lebih tinggi dari prosedur standar [58]. Ginseng adalah tanaman yang berharga, tetapi mungkin lebih sulit untuk dikonsumsi karena rasanya yang pahit. Han dan rekan-rekannya mengisi partikel kitosan dan gelatin dengan ekstrak ginseng merah. Dipastikan bahwa menangkap ekstrak adaptogenik ke dalam partikel biopolimer mengurangi rasa pahit dari zat aktif dan meningkatkan stabilitas asam dan termalnya; oleh karena itu, dapat digunakan sebagai bahan makanan [59]. Hal ini juga menunjukkan bahwa ritme suhu tubuh dan pengurangan peradangan dapat ditingkatkan dengan suplementasi ekstrak ginseng. Selain itu, zat aktifnya mengatur gen, yang terkait dengan peradangan, mikrobiota usus, dan jam sirkadian [60].

Tanaman lain yang banyak digunakan adalah Acanthopanax senticosus (ginseng Siberia), yang memiliki kemampuan untuk mencegah penyakit. Sebagian besar terdiri dari saponin dan polifenol yang memungkinkan sifat anti-inflamasi dan antibakteri dari tanaman.

Polisakarida diekstraksi dari A. senticosus dan sifat-sifatnya sebagai pendukung kekebalan tubuh dan aktivitas antitumor diperiksa dengan menggunakan garis sel tumor, seperti sarkoma Crocker S180, karsinoma hati H22, dan karsinoma serviks uterus U14, yang ditanamkan pada tikus. Diamati bahwa polisakarida menunjukkan efek penghambatan pada garis sel tumor [61]. Hidrogel inovatif dibuat dengan penambahan A. senticosus dan Osmundastrum cinnamomeum. Bahan yang disiapkan meningkatkan homeostasis dan penyembuhan luka dan mendukung koagulasi, yang mungkin terkait dengan penargetan faktor yang relevan oleh senyawa aktif selama proses penyembuhan [62]. Oleh karena itu, eleutheroside B, senyawa paling aktif dalam A. senticosus, menunjukkan efek kardioprotektif dan memiliki kemampuan untuk menekan fibrilasi atrium [63]. Fu et al. juga menyatakan bahwa ekstrak Acanthopanax senticosus dapat secara efektif menekan stres oksidatif pada jaringan otak; oleh karena itu, di masa depan, ekstrak ini dapat digunakan untuk pengobatan Parkinson dan penyakit lainnya [64]. Ekstrak A. senticosus, yang meliputi polisakarida, glikosida, dan flavonoid, juga dapat digunakan sebagai bahan tambahan makanan untuk memperkaya arak beras guna menciptakan minuman yang lebih sehat dengan rasa dan komponen bioaktif yang unik. Selain itu, ekstrak tersebut meningkatkan aktivitas antioksidan wine dan memungkinkan karakteristik sensorik yang baik [65].

Akar Withania somnifera, yang juga dikenal sebagai Ashwagandha, telah digunakan secara luas selama bertahun-tahun untuk formulasi Ayurveda klasik, dan juga telah terbukti memiliki sifat anti-diabetes, anti-penuaan, anti-oksidan, saraf, dan pelindung jantung.

Balkrishna dan rekan-rekannya menunjukkan evaluasi toksisitas non-klinis dari seluruh tanaman

W. somnifera. Tikus secara oral terpapar ekstrak adaptogenik dosis 100, 300, dan 1000 mg / kg / hari selama 28 hari dengan 14 hari pemulihan dan periode pengamatan tambahan.

Diamati bahwa W. somnifera tidak beracun dengan dosis hingga 1000 mg / kg / hari untuk tikus dari kedua jenis kelamin [66]. Jepkorir et al. menggunakan ekstrak air dari W. somnifera untuk mengendalikan, mengelola, dan mengobati rheumatoid arthritis untuk mencegah kerusakan pada tulang. Ekstrak adaptogenik menunjukkan aktivitas anti-inflamasi dan, sebagai hasilnya, menurunkan kadar sitokin proinflamasi dengan efisiensi yang tinggi [67]. Ekstrak W. sominfera juga dapat digunakan di sektor kecantikan. Hal ini menunjukkan bahwa aplikasi harian dari ekstrak akar Ashwagandha dalam bentuk serum, selama 75 hari meningkatkan kesehatan rambut dan mempercepat pertumbuhannya; oleh karena itu ini mungkin merupakan pilihan yang lebih aman untuk digunakan bagi orang-orang yang menderita alopecia [68].

Lycium barbarum polysaccharide (LBP), yang diekstrak secara luas dari buah wolfberry, telah digunakan dalam pengobatan tradisional Tiongkok. Mereka dapat dicirikan oleh anti- penuaan dan antikanker yang hebat serta sifat antioksidan dan anti-inflamasi. Guo dkk.

menetapkan bahwa partikel LBP berukuran sedang dalam kisaran 100-300 kDa menunjukkan kemampuan induksi dan afinitas pengikatan yang lebih kuat daripada partikel yang lebih kecil sekitar 10 kDa. Di saluran pencernaan, partikel cenderung terdegradasi menjadi partikel yang lebih kecil; namun, mereka

masih dapat meningkatkan produksi sitokin [69]. Selain itu, mereka juga dapat meningkatkan fungsi penghalang usus dan profil inflamasi, menunjukkan aktivitas prebiotik serta perubahan komposisi mikrobiota usus [70]. Hal ini juga menegaskan bahwa

Polisakarida L. barbarum menunjukkan kinerja yang baik terhadap cedera paru-paru karena memiliki kemampuan untuk menekan peradangan yang disebabkan oleh faktor internal dan eksternal. Sewelam dan rekan-rekannya menemukan bahwa ekstrak dari buah wolfberry dapat meredakan cedera pada paru-paru dan limpa, yang disebabkan oleh nanopartikel titanium dioksida. Mereka mencegah cedera yang dimediasi oleh TLR4 / NF-xB melalui regulasi ekspresi mRNA heme oxygenase-1 [71]. Pendekatan aplikasi yang menarik untuk LBP diusulkan oleh Liang dan rekan-rekannya. Mereka menemukan bahwa polisakarida yang berasal dari L. barbarum menunjukkan banyak efek menguntungkan bagi orang lanjut usia, termasuk peningkatan aktivitas peningkat kekebalan tubuh, kemampuan proliferasi, dan peningkatan kapasitas fagositosis. Ekstrak yang disiapkan mungkin cocok untuk ditambahkan ke makanan cair untuk orang tua yang memiliki masalah dengan disfagia [72]. Di sisi lain, Wang dkk. mempresentasikan eksosom dari L. barbarum, di mana isoliquiritigenin dienkapsulasi dan kemudian dimasukkan ke dalam perancah hidrogel yang dicetak dengan cetakan 3D. Bahan yang diperoleh menunjukkan diferensiasi neurogenik dan sifat anti- inflamasi. Oleh karena itu, bahan ini digunakan untuk regenerasi cedera tulang belakang.

Produk ini mendorong regenerasi, pemulihan fungsi gerak, dan penghambatan peradangan;

oleh karena itu, rute baru pengiriman obat yang tidak larut melalui eksosom tanaman dipromosikan [73]. Menariknya,

Flavonoid daun L. barbarum bersama dengan kolagen berhasil digunakan sebagai pengemulsi lutein, memperpanjang stabilitasnya, dan melindungi senyawa dari pelepasan dan kerusakan dini, sekaligus meningkatkan ketersediaan hayati [74]. Demikian pula, protein whey

Flavonoid daun L. barbarum L. juga digunakan sebagai pembawa fungsional β-karoten.

Emulsi yang disiapkan menunjukkan toleransi garam yang baik, peningkatan stabilitas cahaya dan termal, serta peningkatan ketersediaan hayati dari senyawa yang dienkapsulasi [75].

Schisandra chinensis adalah tanaman yang sangat berharga dalam Pengobatan Tradisional Cina. Dalam strukturnya terkandung senyawa kimia yang berharga, termasuk minyak, polisakarida, asam, lignan, dan flavonoid. Ini digunakan dalam hipnosis dan untuk melindungi hati, menunjukkan efek terapeutik, antijamur, dan antitumor, dan mendukung pencegahan asma dan penyakit paru-paru lainnya. Long dkk. membahas efek antijamur S.

chinensis, yang menghambat pertumbuhan Alternaria alternata pada apel, setelah musim panen. Jamur ini bertanggung jawab atas sebagian besar kehilangan buah dan menyebabkan penyakit bercak hitam. Ekstrak etanolik buah S. chinensis sangat menghambat pertumbuhan jamur dengan EC50 sebesar 1882.00 mg/L [76]. Polisakarida dari S. chinensis menunjukkan potensi besar untuk perlindungan saraf. Oleh karena itu, mungkin berguna dalam mencegah dan mengobati penyakit Alzheimer. Mereka dapat meningkatkan kemampuan memori dan keterampilan belajar tikus serta memoderasi kerusakan sel neuron di hippocampus dan mengurangi protein Aβ yang disimpan secara tidak normal [77]. Di sisi lain, polisakarida S.

chinensis memiliki kemampuan untuk melindungi ginjal dan hati dari efek samping yang disebabkan oleh siklosporin A, obat penekan imun, yang diresepkan setelah transplantasi organ, yang dapat memengaruhi organ-organ penting. Polisakarida dari S. chinensis meningkatkan derajat fibrosis, melindungi sel hati dari cedera fungsi dan meningkatkan proliferasi sel LX-2 [78]. S. chinensis tidak hanya menunjukkan perlindungan pada hati tetapi juga otak dan dapat melindungi organ-organ dari gangguan neurologis dan perilaku y a n g dapat disebabkan oleh alkohol melalui moderasi neurotoksisitas yang diinduksi etanol. Oleh karena itu, ekstrak air juga dapat melindungi saraf dari kerusakan etanol. Itu juga diuji pada cacing Caenorhabditis elegans, dan disimpulkan bahwa ekstrak tersebut mengurangi konsentrasi etanol dalam jaringannya, mengurangi stres oksidatif, dan mengurangi hilangnya motilitas organisme [79]. Menariknya, perdarahan subaraknoid dapat menyebabkan cedera otak dini; oleh karena itu, Jin dan rekan kerja mengekstraksi Schizandrin A dari S. chinensis dan mempelajari mekanismenya untuk menahan efek samping perdarahan subaraknoid.

Dijelaskan bahwa ekstrak yang disajikan mengurangi peradangan dan melindungi neuron dari cedera, masalah neurologis, dan edema otak. Schizandrin A dapat digunakan sebagai senyawa terapeutik baru dan alami [80]. Ekstrak S. chinensis juga menunjukkan efek antidepresan dan, oleh karena itu, dapat mempengaruhi sistem noradrenergik, dopaminergik, dan serotonergik [81].

Di Cina, ada banyak pohon Sophora japonica yang sangat bermanfaat di sektor ekonomi dan ekologi. Setelah mekar, kuncup bunga menjadi limbah yang kaya akan fenol, fitoestrogen, flavonoid, dan polisakarida. Ekstrak menunjukkan sifat antibakteri, antioksidan, pelindung saraf, anti-inflamasi, dan kardiovaskular yang hebat. Mereka mampu melindungi organisme dari perkembangan gangguan neurologis dan mendukung peningkatan kualitas hidup. Ekstrak metanol dari kuncup bunga S. japonica dapat mencegah infiltrasi sel imun dan hiperplasia epitel. Selain itu, ini juga menunjukkan potensi untuk mengobati dermatitis kontak [82].

Ekstrak hidroalkohol S. japonica mendukung ketahanan terhadap stres oksidatif, aktivitas pelindung saraf, dan sifat antioksidan; oleh karena itu, mereka dapat digunakan untuk mengobati penyakit pada sistem saraf pusat serta penyakit Huntington, Alzheimer, dan Parkinson [83]. M e n a r i k n y a , dibahas oleh Zheng et al. bahwa ekstrak S. japonica dapat memoderasi gejala seperti tinja berdarah, peradangan, kerusakan jaringan, dan pemendekan usus besar melalui regulasi jalur metabolisme lipid dan, oleh karena itu, juga mendukung penghambatan perkembangan kolitis ulserativa menjadi kanker usus besar terkait kolitis [84].

Di sisi lain, kuncup bunga S. japonica kering digunakan untuk mengekstrak rutin. Senyawa aktif yang diperoleh kemudian dikombinasikan dengan β-siklodekstrin untuk membentuk kompleks dengan intensitas fluoresensi yang ditingkatkan. Kompleks ini diaplikasikan sebagai sensor selektif dan sensitif untuk mendeteksi ion tembaga dengan efisiensi tinggi [53].

Tanaman Asia Timur lainnya yang banyak digunakan adalah Scutellaria baicalensis, yang mengandung senyawa aktif termasuk baicalin, baicalein, dan wogonin. Senyawa ini menunjukkan sifat anti-inflamasi dan antibakteri terhadap, misalnya, Streptococcus mutans dan Porphyromonas gingivalis. Zheng dkk. menyiapkan pembalut luka berserat nano baru, yang sarat dengan baicalin sebagai komponen antibakteri untuk mempercepat penyembuhan luka.

Selain itu, senyawa aktif tersebut meningkatkan hidrofobisitas membran yang disiapkan dan, oleh karena itu, dapat meresap dari serat nano ke dalam luka [85]. Dalam penelitian lain, Paczkowska-Walendowska et al. menyiapkan hidrogel berbasis kitosan yang dicetak 3D, yang diisi dengan ekstrak S. baicalensis. Zat aktif berada dalam bentuk amorf; oleh karena itu, peningkatan pelepasan baicalin dikonfirmasi dan zat aktif dapat mendukung dan mempercepat penyembuhan luka periodontal [86]. Baicalin juga dapat secara efektif digunakan sebagai agen anti-diabetes. Diamati oleh Nagarajan et al. bahwa pemberian 50 mg/kg baicalin secara oral pada tikus jantan albino mengurangi kadar glukosa dan hemoglobin terglikasi dalam darah, sehingga meningkatkan kadar sekresi insulin dan hemoglobin. Selain itu, ia juga melindungi jaringan ginjal dengan manajemen anti-diabetes yang baik dan pencegahan nefropati diabetik [87]. Huang dkk. menyiapkan butiran fungsional dengan Eudragit S100 dan baicalin dengan sifat sensitif terhadap pH untuk menargetkan usus besar. Diamati bahwa pengiriman senyawa aktif yang ditargetkan meningkatkan efek terapeutik pada kolitis dengan pengurangan tingkat ekspresi faktor nekrosis tumor alfa dengan peningkatan aktivitas superoksida dismutase. Disimpulkan bahwa baicalin juga menunjukkan aplikasi potensial untuk kolitis ulserativa [88]. Menariknya, baicalin juga dapat digunakan dalam pengobatan melawan SARS-CoV-2 sambil menargetkan protein enzim pengubah angiotensin II manusia.

Dilaporkan oleh Lin dan rekan kerjanya bahwa baicalin menghambat infeksi sebesar 98%

[89].

Seperti yang telah dipaparkan pada bagian ini, ada banyak tanaman adaptogenik yang berbeda, yang zat aktifnya dapat digunakan di berbagai sektor industri (lihat Gambar 3). Ada juga masalah dengan ekstraksi, yang sangat penting dalam hal stabilitas dan ketersediaan hayati senyawa fitokimia. Ada banyak teknologi yang berbeda untuk ekstraksi senyawa fitokimia aktif dari tanaman atau jamur. Kelompok pertama terdiri dari metode ekstraksi standar, termasuk hidrolisis, maserasi, infus, Soxhlet, atau ekstraksi refluks konvensional.

Sebagian besar prosedur ini sederhana dan berbiaya rendah; namun, sebagian besar membutuhkan penggunaan banyak pelarut, suhu tinggi, dan waktu, yang mungkin tidak menguntungkan untuk prosedur tersebut. Ada juga metode ekstraksi yang lebih baru, yang meliputi ekstraksi cairan superkritis, ekstraksi dengan bantuan ultrasonik, enzim, dan gelombang mikro, ekstraksi air subkritis, serta prosedur dengan bantuan tekanan hidrostatik tinggi. Metode-metode ini sebagian besar ramah lingkungan, dengan suhu yang lebih rendah dan jangka waktu yang lebih pendek,

tetapi beberapa di antaranya mungkin lebih mahal untuk dilakukan dan menyebabkan perubahan struktur senyawa aktif yang diekstraksi. Salah satu metode ekstraksi terbaru adalah penggunaan DES sebagai media reaksi untuk prosedur ekstraksi.

4.Aplikasi Pelarut Eutektik Dalam

Ekstraksi Adaptogen dengan Pelarut Eutektik Dalam

DES baru-baru ini digunakan untuk mengekstrak zat aktif dari adaptogen. Ini adalah pendekatan yang cukup baru, ramah lingkungan, dan efisien, yang di masa depan dapat digunakan untuk melengkapi atau menggantikan pelarut organik standar.

Tu dkk. menggunakan pelarut eutektik dalam untuk ekstraksi ginsenosides polar dari Panax ginseng dengan bantuan ekstraksi ultrasound. Untuk prosedur ini, delapan belas DES yang berbeda dibuat, tetapi selama percobaan, disimpulkan bahwa zat yang paling efektif adalah yang diperoleh dengan kolin klorida dan urea dalam proporsi 1:2. Para penulis menentukan bahwa kondisi reaksi optimum untuk mengekstraksi ginsenosides adalah 15 mL / g kandungan rasio cairan dan padatan, 15 menit waktu ekstraksi ultrasonik, dan 20 wt%

kandungan air DES. Proses ekstraksi sangat efisien dan sekitar 31% lebih tinggi daripada etanol 70% standar [90]. Kesimpulan serupa dibuat oleh Zhou dan rekan-rekannya. Dalam penelitian mereka, P. ginseng juga digunakan sebagai senyawa model untuk mengekstrak ginsenosides dan polisakarida tanpa menggunakan zat organik dan dikonfirmasi bahwa tingkat ekstraksi secara signifikan lebih tinggi daripada ekstraksi pelarut standar. Selain itu, mereka menggabungkan DES yang berbeda dengan sistem dua fase berair. Sampel diultrasonikasi selama 30 menit dan ekstraksi dilakukan pada suhu 60^◦ C dengan kadar air 20%. Hasil terbaik diperoleh untuk DES yang dibuat dengan etilen glikol dan kolin klorida [54]. Dalam penelitian lain, Liu dan rekannya menggunakan pelarut eutektik dalam alami untuk mengekstrak senyawa aktif dari daun dan batang P. ginseng. Dipastikan juga bahwa hasil terbaik diperoleh dengan 20% kadar air. Hasil tertinggi ginkgolides, fenolat, dan ginsenosides diperoleh dengan menggunakan asam malat dan glukosa (1:1) DES. Anehnya, selama ekstraksi DES, jumlah asam ginkgolik beracun yang lebih rendah terdeteksi dibandingkan dengan pelarut standar, oleh karena itu ekstrak tersebut mungkin di masa depan dapat digunakan untuk aplikasi farmasi [91]. Jeong dkk. juga mengekstraksi saponin ginseng polar dari ginseng putih dengan menggunakan DES yang terdiri dari gliserol, L-prolin, dan sukrosa (9:4:1) dengan efisiensi dan bioaktivitas yang tinggi terhadap sel kanker HTC-116.

Menariknya, mereka juga melakukan daur ulang pelarut eutektik dalam melalui pengeringan beku larutan. Dipastikan bahwa DES yang sama, setelah proses pemulihan,

dapat digunakan hingga 3 kali dengan efisiensi ekstraksi yang tinggi, hingga 83% [92].

Polisakarida dapat diekstraksi dari A. senticosus menggunakan pelarut eutektik dalam.

Xue dkk. menggunakan DES dengan rasio 4:1 L-prolin terhadap asam L-malat untuk ekstraksi senyawa aktif yang efisien dengan tingkat ekstraksi 35,452± 0,388 mg/g, yang merupakan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan ekstraksi air panas. Kondisi ekstraksi termasuk rasio padat-ke-cair 31,068 g / mL dengan kadar air 32,364%, pada suhu ekstraksi 60^◦ C. Polisakarida menunjukkan aktivitas antioksidan yang tinggi, berat molekul rendah, dan aktivitas anti-glikasi yang besar [93]. Menariknya, polisakarida yang diekstraksi dengan menggunakan DES juga dapat digunakan sebagai imunomodulator atau aditif pakan pada ayam pedaging untuk memperbanyak bakteri menguntungkan dan mengurangi jumlah bakteri berbahaya. Selain itu, polisakarida meningkatkan indeks organ kekebalan tubuh dan memulihkan kinerja pertumbuhan IL-2 dan IFN-γ serta kadar imunoglobulin IgG1 pada ayam pedaging [94]. Di sisi lain, Zhang dan rekannya mengekstraksi flavonoid dari A. senticosus menggunakan pelarut gliserol dan asam levulinat (1:1) dalam pelarut eutektik dalam dengan kadar air 28%, suhu dan waktu ekstraksi masing-masing 55^◦ C dan 73 menit. Terlihat bahwa hasil total flavonoid mencapai 23,928± 0,071 mg/g, yang mana 40,7% lebih tinggi dibandingkan dengan ekstraksi etanol dengan bantuan ultrasonik. Selain itu, DES juga dapat digunakan kembali dua kali untuk ekstraksi flavonoid yang efektif dan ramah lingkungan [95]. Yu dkk. mengekstraksi lignin dari residu A. senticosus dengan menggunakan empat metode yang berbeda, termasuk metode kayu giling, alkali, etanol, dan DES. Namun, kandungan lignin tertinggi diperoleh dengan menggunakan metode DES

Biopolimer ini menunjukkan aktivitas tahan UV terendah; oleh karena itu, biopolimer ini mungkin kurang cocok untuk aplikasi tabir surya, tetapi mungkin dapat digunakan dalam elektrokimia atau obat-obatan [96]. Shi dkk. mengekstraksi saponin, asam fenilpropionat, dan terpenoid dari akar A. senticosus dengan menggunakan kolin klorida dan DES berbasis asam laktat, dan lebih dari 90 fitokimia yang berbeda diidentifikasi dengan lebih dari 15 senyawa baru yang diidentifikasi di akar tanaman. Ekstraksi senyawa aktif dengan menggunakan pelarut eutektik dalam merupakan metode yang menjanjikan untuk menemukan senyawa baru, yang dapat ditemukan pada tanaman dan kemudian digunakan dalam industri kesehatan dan makanan [97]. Mu dkk. mempresentasikan prosedur ekstraksi eleutheroside E dari A.

senticosus menggunakan dua pelarut eutektik dalam yang berbeda. Dibahas bahwa tingkat ekstraksi hingga 6 kali lebih tinggi daripada metode ekstraksi etanol standar. Eleutheroside E memiliki efek terapeutik yang signifikan dalam pengobatan penyakit pusat dan kardiovaskular [98].

Schisandra chinensis adalah tanaman adaptogenik lain yang berharga, di mana senyawa aktif dapat diekstraksi dengan menggunakan pelarut eutektik yang dalam. Li dan rekan-rekannya menggunakan kolin klorida dan etilen glikol (1:3) DES untuk ekstraksi simultan polisakarida dan minyak atsiri dari S. chinensis dengan menggunakan metode ekstraksi gelombang mikro dan ultrasonik yang bersinergi. Polisakarida dan minyak atsiri diekstraksi dengan efisiensi 8,56 g/100 g dan 12,2 mL/kg. Disimpulkan bahwa senyawa aktif yang diperoleh dari tanaman adaptogenik dapat digunakan sebagai antioksidan alami [99]. Sebuah pendekatan inovatif dikembangkan oleh Liu dan rekan-rekannya, di mana DES digunakan sebagai kendaraan pengiriman. Sebagai model senyawa lipofilik, ekstrak S. chinensis digunakan untuk pengendapannya ke dalam manik-manik hidrogel. Keuntungan dari metode ini adalah adanya eliminasi pelarut organik karena pelarut eutektik dalam memiliki kemampuan untuk berdifusi dari pembawa polimer setelah pengiriman molekul aktif. Penggunaan DES di masa depan dapat meningkatkan ketersediaan hayati molekul lipofilik yang berharga, yang memiliki kemampuan untuk mengurangi peradangan dan kemungkinan kanker [100]. Di sisi lain, Yan dkk. menyiapkan DES hijau yang responsif terhadap suhu dan menerapkannya untuk mengekstrak lignanoid dan polisakarida dari S. chinensis. Fitokimia aktif yang dipisahkan menunjukkan aktivitas antioksidan yang kuat; selain itu, DES dapat didaur ulang hingga empat kali dan masih melakukan ekstraksi komponen multi-kutub dengan efisiensi tinggi [101].

Dalam penelitian lain, Chen dan rekannya mengekstraksi lima lignan termasuk Schizandrol A (10,89 mg / g), Schizandrol B (8,616 mg / g), Schisantherin A (4,019 mg / g), Schisandrin A (4,893 mg / g), dan Schisandrin B (5,318 mg / g) dari S. chinensis. Pelarut eutektik dalam terdiri dari asam glikolat dan kolin klorida dengan rasio molar 1:4 dan kadar air 30%. Waktu dan suhu ekstraksi masing-masing adalah 20 menit dan 70^◦ C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode ekstraksi yang disajikan dengan menggunakan DES ramah lingkungan dan murah [102].

Meng dkk. memisahkan polisakarida dari A. membranaceus var. Mongholicus menggunakan pelarut eutektik dalam, yang terdiri dari kolin klorida dan asam oksalat (rasio molar 1:2).

Mereka menyatakan bahwa parameter ekstraksi yang optimal adalah sebagai berikut: 54 menit iradiasi ultrasonik, 50^◦ C suhu ultrasonik, dan rasio cairan terhadap padatan 24 mL/g. Efisiensi ekstraksi polisakarida adalah 61,4± 0,6 mg/g dengan kemurnian tinggi, tanpa pengotor termasuk protein, pigmen, dan asam nukleat [103].

Yu dan rekan-rekannya mempresentasikan ekstraksi karotenoid dan esternya dari Buah L. barbarum menggunakan metode ekstraksi pelarut eutektik dalam. Hasil terbaik diperoleh dengan menggunakan DES yang terdiri dari kolin klorida dan asam malonat. Tujuh belas karotenoid yang berbeda dengan aktivitas penghambatan dan hasil yang tinggi telah diidentifikasi. Zat aktif yang diekstraksi dapat mencegah dan mengobati hiperplasia prostat jinak. Selain itu, metode ini ramah lingkungan dibandingkan dengan ekstraksi pelarut standar [104]. Dalam penelitian lain, Tang dkk. menyiapkan pelarut eutektik dalam yang dapat diatur suhu untuk mengekstrak polisakarida dari L. barbarum. Sebagai ekstraktan yang optimal, DES terdiri dari tetrakain dan asam laurat (rasio molar 1:1). Kondisi reaksinya adalah sebagai berikut:

Waktu reaksi 70 menit, suhu ekstraksi 35^◦ C, dan konsentrasi DES 70 wt% dengan efisiensi ekstraksi maksimum 45 mg/g. DES yang dapat diubah-ubah suhunya dapat diregenerasi dan digunakan kembali hingga lima kali dengan hasil ekstraksi yang tinggi yaitu 80,2%.

Diekstraksi

Senyawa aktif menunjukkan aktivitas pembersihan yang baik terhadap model radikal bebas [105]. Di sisi lain, Ali dkk. menggunakan pelarut eutektik dalam yang terdiri dari kolin klorida dan asam sulfonat p-toluen dengan bantuan ekstraksi ultrasound untuk mendapatkan flavonoid dari buah L. barbarum. Terbukti bahwa prosedur hijau ini lebih efisien daripada prosedur ekstraksi standar dengan hasil ekstraksi yang tinggi untuk morin (12,7 mg / g), rutin (9,1 mg / g), dan myricetin (57,2 mg / g) dengan perolehan flavonoid secara keseluruhan sebesar 75,6- 96,9% [106]. Baru-baru ini, Gu dan rekan-rekannya telah mempresentasikan ekstraksi pektin rhamnogalacturonan-I dengan menggunakan campuran kolin klorida dan propilen glikol (rasio molar 1: 2) dalam pelarut eutektik dengan kadar air 20%. Hasil ekstraksi polisakarida lebih tinggi untuk ekstraksi DES dibandingkan dengan prosedur tradisional; selain itu, kandungan gula netral dan asam uronat diperoleh melalui prosedur ramah lingkungan ini. Juga diamati bahwa pektin yang diekstraksi dicirikan oleh aktivitas prebiotik yang hebat [107].

Rutin juga dapat diekstraksi dari tunas Sophora japonica menggunakan pelarut eutektik yang terdiri dari klor klorida dan trietilena glikol (rasio molar 1:4). Efisiensi ekstraksi terbaik sebesar 279,8 mg/g dicapai pada kondisi 28,3 menit dan 70^◦ C waktu dan suhu ekstraksi.

Selain itu, kadar air sekitar 20% dengan rasio padatan dan cairan 10 mg/g. Senyawa aktif yang diekstraksi menunjukkan aktivitas antioksidan yang besar dan diuji terhadap radikal bebas [108]. Zhao et al. juga menggunakan pelarut eutektik dalam yang sama untuk mengekstrak rutin dari S. japonica. DES mengandung 20% air dan efisiensi ekstraksi sebesar 194,17± 2,31 mg/g diperoleh [109]. Le dkk. mengekstraksi rutin dari Sophora japonica menggunakan campuran kolin klorida dan etilen glikol dengan hasil ekstraksi dan perolehan kembali masing-masing sebesar 26,20% dan 94,9%. Pelarut eutektik dalam dapat didaur ulang dan dipulihkan hingga tiga kali tanpa kehilangan efisiensi ekstraksi. Juga ditunjukkan bahwa rutin yang diekstraksi dengan menggunakan DES menunjukkan aktivitas antioksidan yang lebih tinggi daripada yang diperoleh dengan pelarut standar dan tidak menunjukkan efek sitotoksik terhadap garis sel ginjal embrionik manusia [110]. Di sisi lain, Zhang dan rekan- rekannya mensintesis rutin menggunakan pelarut eutektik dalam alami untuk menghidrolisisnya menjadi quercetin melalui degradasi enzim. Rutin lebih mudah larut dalam DES hingga 3116 kali lebih banyak dibandingkan dengan air dan, oleh karena itu, prosedur ekstraksi lebih efisien, dapat terurai secara hayati, dan ramah lingkungan. Efisiensi ekstraksi senyawa aktif terbaik diperoleh dengan menggunakan DES yang terdiri dari klorin klorida dan gliserol dengan rasio molar 1:1 [111]. Pada penelitian lain, Ni et al. membuat ekstrak kuersetin dari S. japonica menggunakan pelarut eutektik dalam alami yang bersifat asam, yang terdiri dari kolin klorida dan asam sitrat. Dinyatakan bahwa keasaman donor ikatan hidrogen sangat penting untuk deglikosilasi rutin dan bahwa pembuatan rutin tergantung pada suhu prosedur. Baik ekstrak quercetin maupun DES menunjukkan sitotoksisitas rendah terhadap sel Caco-2, yang secara langsung bergantung pada jumlah asam sitrat [112].

Sohail dan Ahmed membandingkan dua teknik ekstraksi yang paling umum digunakan, yaitu,

ultrasound dan ekstraksi dengan bantuan panas untuk mendapatkan zat bioaktif dari akar W.

somnifera. Pelarut eutektik natrium asetat dan glikol digunakan. Mereka menguji ekstrak yang telah disiapkan untuk mengetahui kandungan fenolik total, pembersihan radikal, dan aktivitas pengkelat besi serta kandungan flavonoid total. Disimpulkan bahwa prosedur ekstraksi zat aktif dengan ekstraksi berbantuan ultrasound lebih singkat dan lebih efisien [113].

Baicalin dapat diekstraksi dari S. baicalensis menggunakan metode ekstraksi pelarut eutektik dalam. DES hidrofobik digunakan dengan bantuan ekstraksi microwave. Hasil maksimum senyawa aktif 106,96 mg / g dengan kadar air 33 vol% dan mirip dengan prosedur standar yang dijelaskan dalam farmakope. Metode baru ini mungkin lebih ramah lingkungan dan merupakan alternatif yang sangat baik untuk ekstraksi senyawa aktif [114]. Dalam penelitian lain, baicalin diekstraksi dengan menggunakan DES dan ekstraksi tekanan sangat tinggi. Kolin klorida dan asam laktat (rasio molar 1:1) DES digunakan dengan 40 vol% kadar air.

Tekanan tinggi 400 MPa dengan waktu ekstraksi 4 menit digunakan untuk mendapatkan baicalin dengan hasil maksimum 116,8 mg / g, yang lebih efektif daripada prosedur ekstraksi tradisional [115]. Di sisi lain, Wang dkk. menggunakan pelarut eutektik terner dalam untuk mensintesis polimer tercetak molekuler yang didekorasi

glikol (1:3)

dengan partikel Fe(3) O4untuk memisahkan baicalein dari S. baicalensis. Dipastikan bahwa media yang diusulkan menunjukkan selektivitas dan kapasitas pengikatan yang besar terhadap baicalein. Di sana, pemulihan senyawa fitokimia aktif berkisar antara 91,6% hingga 99,3%

[116]. Oomen et al. mengekstraksi flavonoid termasuk aglikon flavonoid - baicalein, wogonin, oroxylin A, dan scutellarein - serta glikosida baicalin, wogonoside, oroxyloside, dan scutellarin dari kulit batang S. baicalensis. Sebagai media ekstraksi, digunakan DES alami yang terdiri dari asam sitrat yang dikombinasikan dengan glukosa, xylitol, prolin, dan β-alanin, dengan kandungan air (20% hingga 60% b/b). Hal ini menunjukkan bahwa, meskipun DES alami memiliki hidrofilisitas yang tinggi, lebih banyak glikosida hidrofilik yang diekstraksi dengan efisiensi yang lebih rendah daripada aglikonnya. Baicalein, wogonin, oroxylin A, dan scutellarein diekstraksi hingga enam kali lebih tinggi dibandingkan dengan ekstraksi standar metanol. Di sisi lain, baicalin, wogonoside, dan oroxyoside diekstraksi hingga 1,8 kali lebih tinggi dibandingkan dengan prosedur tradisional. DES dapat digunakan untuk meningkatkan hasil ekstraksi berbagai senyawa dengan hidrofilisitas yang berbeda [117]. Ekstraksi flavonoid yang sederhana, cepat, dapat direproduksi, dan efisien dari radix S. baicalensis disajikan oleh Hao dan rekan-rekannya. Sebagai media ekstraksi, pelarut eutektik dalam betaine dan asam asetat (rasio molar 1: 4) dengan kadar air 40% menunjukkan hasil tertinggi untuk ekstrak baicalin, baicalein, wogonoside, wogonin, dan oroxylin A. Jika dibandingkan dengan prosedur tradisional dengan etanol 70% sebagai pelarut, dinyatakan bahwa efisiensi ekstraksi lebih tinggi dengan waktu prosedur yang lebih singkat. Senyawa aktif yang diperoleh menunjukkan ikatan antiinflamasi yang sangat baik [118]. Xiong et al. juga telah mempresentasikan ekstraksi flavonoid yang ramah lingkungan dan efisien (scutellarin, baicalin, wogonoside, baicalein, dan wogonin) dari S. baicalensis dengan menggunakan gliserol dan L-proline (4: 1, rasio molar) dan memperoleh efisiensi ekstraksi yang tinggi [119]. Ekstraksi flavonoid yang sederhana, cepat, dan ramah lingkungan dari S. baicalensis diusulkan oleh Wang dkk. Mereka menggunakan pelarut eutektik dalam yang dapat dialihkan yang terdiri dari N, N- dimetiletanolamina dan asam heptanoat (1: 1, rasio molar) dengan mikroekstraksi cair-cair yang homogen. Enam flavonoid dengan polaritas yang berbeda termasuk scutellarin, baicalin, scutellarein, wogonoside, baicalein, dan wogonin diekstraksi dengan efisiensi yang baik [120]. Guo dan rekan-rekannya juga menyatakan bahwa penggunaan DES alami untuk ekstraksi flavonoid dari S.

baicalensis memungkinkan waktu ekstraksi yang lebih singkat dengan efisiensi yang lebih tinggi dan penggunaan pelarut organik yang lebih rendah dibandingkan dengan metode tradisional.

Dalam percobaan tersebut, pelarut eutektik dalam yang terdiri dari L-prolin dan urea (2: 1, rasio molar) dengan kadar air 40% digunakan untuk mengekstrak flavonoid dengan aktivitas antioksidan super [121]. Parameter terpenting dari ekstraksi dengan menggunakan DES disajikan pada Tabel 3. Selain itu, langkah-langkah penting ekstraksi adaptogen ditunjukkan pada Gambar 5.

Tabel 3. Parameter ekstraksi dengan menggunakan DES dan tanaman adaptif.

Tanaman Zat Aktif DES Kadar Air (%

berat)

Rasio Cairan/Padat an (mL/g)

Jumlah

Ekstraksi (mg/g) Ref.

P. ginseng Kolin klorida-urea (1:2) 20 15 11.41 [90]

(Putih) (ginseng) Ginsenosides Gliserol-L-prolin-sukrosa - - 8.24 [92]

(9:4:1)

Polisakarida L-prolin: Asam L-malat (4:1) 32 31 35.45 [94]

A. senticosus

Flavonoid Asam gliserol-levulinat (1:1) 28 18 23.93 [95]

Polisakarida Klorin klorida-etilen Schizandrol A

43 30 85.60 [99]

10.89

S. chinesis Schizandrol B 8.62

Schisantherin A Asam glikolat-klorin

klorida (1:4) 30 20 4.02 [102]

Schisandrin A 4.89

Schizandrin B 5.32

(%

berat) (1:2)

Tabel 3. Lanjutan.

Tanaman Zat Aktif DES (Air)

(Kandungan)

Rasio Cairan/Padat an (mL/g)

Jumlah

Ekstraksi (mg/g) Ref.

A. membranaceus Polisakarida (Kolin) (klorida-oksalat) (aci) (d)All-trans-β-karoten

55 24 61.4 [104]

9.98

Semua-trans-β-zeaxanthin 5.98

L. barbarum

B-cryptoxanthin monopalmitate

Zeaxanthin monopalmitate

Kolin klorida-asam malonat (1:1)

55.34 44.99

[104]

Polisakarida Asam tetrakain-asam laurat (1:1) 70 25 465.00 [105]

Morin 12.70

Rutin Myricetin Asam kolin klorida-p-toulena

sulfonat - - 9.10

57.20

[106]

Kolin klorida-thietilen 18 10 279.80 [108]

glikol (1:4) 2 - 194.17 [109]

S. japonica Rutin

Kolin klorida-gliserol (1:1) Kolin klorida-asam sitrat

20 10

- -

291.57 10.10

[111]

[112]

Quercetin (1:1) 38.70

W. somnifera Flavonoid Natrium asetat-gliserol (1:3) 50 - 6.08 [113]

Decanoic

asam-tetrabutilamonium 33 16 106.96 [114]

klorida (1:2) Baicalin Kolin klorida-asam laktat (1:1)

40 110 116.80 [115]

39.40

Baicalein 2.70

Scutellarein 7.50

Wogonin Asam sitrat-β alanin (1:1) 40 - 18.60

Wogonoside 59.40

S. baicalensis Oroxylin A 2.90

Oroksilosida 5.40 [117]

Baicalin 32.00

Baicalein 3.20

Scutellarein 4.60

Wogonin Asam sitrat-prolin (1:1) 60 - 10.90

Wogonoside 82.40

Oroxylin A 7.00

Oroksilosida 12.00

- -

Gambar 5. Langkah-langkah ekstraksi adaptogen menggunakan DES.

5.Kesimpulan

Ulasan ini telah memberikan berbagai wawasan tentang adaptogen, ekstraksi alami, dan sifat-sifat zat aktif. Adaptogen telah dikenal selama berabad-abad, khususnya di Asia Timur. Tanaman yang mengandung zat adaptogenik memiliki kemampuan unik untuk beradaptasi dan bertahan hidup dalam kondisi yang penuh tekanan. Berbagai sifat yang dikembangkan, termasuk kemampuan anti-inflamasi, antibakteri, antikanker, dan antitumor, memungkinkan aplikasi zat aktif di berbagai bidang industri, termasuk obat-obatan. Mereka terutama digunakan sebagai terapi, mendukung organisme dan memperpanjang usia. Selain itu, mereka menunjukkan sifat antidepresan dan anti-kecemasan, serta kemampuan untuk menstimulasi otak dan mencegah kehilangan memori. Selain itu, senyawa adaptogenik memiliki dampak yang signifikan terhadap penyakit kardiovaskular, diabetes, dan gangguan neurodegeneratif. Setidaknya 70 jenis tanaman yang berbeda dapat dianggap sebagai adaptogenik, termasuk

P. ginseng, W. somnifera, S. chinensis, dan L. barbarum. Senyawa adaptogenik dapat diekstraksi dari tanaman menggunakan berbagai metode tradisional, termasuk ekstraksi refluks konvensional, infus, dan maserasi. Meskipun metode-metode ini relatif murah, metode-metode ini membutuhkan energi yang besar dan penggunaan pelarut organik, yang mungkin berbahaya bagi lingkungan. Dalam konteks ini, metode ekstraksi yang lebih ramah lingkungan mulai dikembangkan. Salah satu metode tersebut adalah penggunaan DES sebagai media ekstraksi. DES menawarkan banyak keuntungan; DES dapat dengan mudah disesuaikan untuk aplikasi tertentu, dan toksisitasnya dapat diabaikan. Dalam ulasan ini, ekstraksi senyawa adaptogenik menggunakan DES telah dijelaskan, dan disimpulkan bahwa efisiensi ekstraksi setidaknya sama - jika tidak lebih tinggi - dibandingkan dengan metode standar. Kami berharap ulasan ini akan menandai awal dari eksplorasi lebih lanjut dari subjek ini oleh peneliti lain.

Belakangan ini, minat terhadap penggunaan obat-obatan alami semakin meningkat, didorong oleh meningkatnya prevalensi penyakit akibat gaya hidup, menurunnya kesehatan, meningkatnya stres, kurang tidur, dan kebiasaan makan yang buruk. Para dokter dan peneliti telah mulai mencari pengobatan baru sebagai tanggapan atas meningkatnya insiden penyakit kardiovaskular, obesitas, diabetes, dan resistensi insulin. Selama bertahun-tahun, zat aktif adaptogenik telah berkontribusi dalam mencegah dan membalikkan efek berbahaya yang terkait dengan pilihan gaya hidup saat ini. Ada minat yang meningkat untuk membeli suplemen yang dapat membantu meningkatkan sensitivitas insulin dalam jaringan.

Terlepas dari banyaknya keuntungan menggunakan obat herbal, beberapa topik memerlukan diskusi lebih lanjut dalam penelitian di masa depan. Ada kepercayaan umum bahwa produk alami tidak mungkin berbahaya; namun, obat-obatan herbal dapat memiliki efek pada tubuh dan dapat menimbulkan efek samping jika tidak dikonsumsi dengan benar.

Sebelum menggunakan bahan alami, individu harus