PRAKTIKUM V
PERKOLASI
A. TUJUAN Mahasiswa dapat menjelaskan dan melakukan ekstraksi eks traksi simplisia tanaman gelinggang bahan alam dengan metode perkolasi, maserasi dan cair-cair B. PENDAHULUAN Perkolasi adalah cara penyairan dengan mengalirkan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Prinsip ekstraksi dengan perkolasi adalah serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder, yang bagian bawahnya diberi sekat berpori, cairan penyari akan melarutkan zat aktif
dalam sel-sel simplisia yang dilalui sampel dalam
keadaan jenuh. Gerakan kebawah disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan tekanan penyari dari cairan di atasnya, kurangi dengan gaya kapiler yang cenderung untuk menahan gerakan ke bawah (Ditjen POM, 1986). Cara perkolasi lebih baik dibandingkan dengan cara maserasi karena, aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian larutan yang konsentrasinya lebih rendah sehingga meningkatkan derajat perbedaan konsentrasi. Ruangan diantara butir-butir serbuk simplisia membentuk saluran tempat mengalir cairan penyari. Karena kecilnya saluran kapiler tersebut, maka kecepatan pelarut cukup untuk mengurangi lapisan batas, sehingga dapat meningkatkan perbedaan konsentrasi. Alat yang digunakan untuk perkolasi adalah disebuk perkolator, cairan yang digunakan untuk menyari atau menstrum, larutan zat aktif yang keluar dari perkolator disebut sari atau perkolat, sedangkan sisa setelah dilakukannya penyarian disebut ampas atau sisa perkolasi (Ditjen POM, 1986). Ekstrak adalah sediaan yang diperoleh dengan mengekstraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan. Ekstraksi adalah proses penarikan komponen atau zat aktif suatu simplisia dengan menggunakan pelarut tertentu. Pemilihan metode ekstraksi senyawa kimia didasarkan atas beberapa faktor yaitu sifat jaringan tumbuhan, sifat kandungan aktif serta kelarutan dalam pelarut yang digunakan. Prinsip ekstraksi adalah
melarutkan senyawa polar dalam pelarut polar dan senyawa non polar dalam senyawa non polar. Maserasi merupakan proses perendaman sampel menggunakan pelarut organik pada temperatur ruang. Proses ini sangat menguntungkan dalam isolasi senyawa bahan alam karena dengan perendaman sampel tumbuhan akan terjadi pemecahan dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan udara di dalam dan di luar sel. Metabolit sekunder yang ada dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik dan ekstraksi senyawa akan sempurna karena dapat diatur dalam perendaman yang dilakukan. Pemilihan pelarut untuk proses maserasi akan memberikan efektivitas yang tinggi dengan memperhatikan kelarutan senyawa bahan alam dalam pelarut tersebut. Secara umum methanol merupakan pelarut yang banyak digunakan untuk proses ekstraksi senyawa organik bahan alam karena melarutkan seluruh golongan metabolit sekunder. Metode maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana, yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari selama beberapa hari pada temperatur kamar terlindung dari cahaya (Adrian 2000). Metode maserasi digunakan untuk menyari simplisia yang mengandung komponen kimia yang mudah larut dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, tiraks dan lilin (Adrian 2000). Maserasi umumnya dilakukan dengan cara, memasukkan simplisia yang sudah diserbukkan dengan derajat halus tertentu sebanyak 10 bagian ke dalam bejana maserasi yang dilengkapi pengaduk mekanik, kemudian ditambahkan 75 bagian cairan penyari ditutup dan dibiarkan selama 3 hari pada temperatur kamar terlindung dari cahaya sambil berulang-ulang diaduk. Setelah 3 hari, disaring kedalam bejana penampung, kemudian ampasnya diperas dan ditambah cairan penyari lagi secukupnya dan diaduk kemudian disaring lagi hingga diperoleh sari 100 bagian. Sari yang diperoleh ditutup dan disimpan pada tempat yang terlindung dari cahaya selama 2 hari, endapan yang terbentuk dipisahkan dan filtratnya dipekatkan (Adrian 2000). Keuntungan cara penyarian dengan maserasi adalah cara pekerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan, sedangkan kerugian cara penyarian maserasi adalah pengerjaannya lama dan penyariannya kurang sempurna (Adrian 2000). Jenis ekstraksi bahan alam yang sering digunakan biasanya adalah (Tobo, 2001) :
1. Secara panas seperti refluks dan destilasi uap air karena sampai langsung dipanaskan dengan pelarut, dimana umumnya digunakan untuk sampel yang mempunyai bentuk dan dinding sel yang tebal. 2. Secara dingin misalnya maserasi, perkolasi, dan soxhlet. Dimana untuk maserasi dilakukan dengan cara merendam simplisia, sedangkan soxhlet dengan cara cairan penyari dipanaskan dan uap cairan penyari naik ke kondensor kemudian terjadi kondensasi dan turun menyari simplisia. Ekstraksi cair-cair adalah pemisahan komponen dari suatu campuran cair dengan cara pengontakkan dengan cairan lain (anonim, 2011). Ekstraksi cair-cair sangat berguna untuk memisahkan analit yang dituju dari penganggu dengan cara melakukan partisi sampel antara dua pelarut yang tidak saling campur. Salah satu fasenya seringkali berupa air dan fase yang lainnya adalah pelarut organik. Senyawa-senyawa yang bersifat polar akan ditemukan di dalam fase air, sementara senyaea-senyawa yang bersifat hidrofobik akan masuk pada pelarut organik. Analit yang terekstraksi kedalam pelarut organik akan mudah diperoleh kembali dengan cara menguapkan pelarut, sementara analit yang masuk kedalam fase air seringkali diinjeksikan secara langsung kedalam kolom disamping itu, ekstraksi pelarut juga digunakan untuk memekatkan analit yang ada dalam sampel dengan jumlah kecil sehingga tidak memungkinkan atau menyulitkan untuk deteksi atau kuantifikasinya (anonim, 2011). Karena ekstraksi merupakan proses kesetimbangan dengan efesiensi terbatas, maka sejumlah tertentu analit akan tertahan di kedua fase. Kesetimbangan kimia yang melibatkan perubahan pH, kompleksasi, pasangan ion, dan sebagainya dapat digunakan untuk meningkatkan perolehan kembali analit dan atau menghilangkan penggangu (anonim, 2011).
C. ALAT DAN BAHAN ALAT 1. Cawan porselin 2. Beaker gelas
3. Gelas ukur 4. Batang pengaduk 5. Alat perkolasi 6. Waterbath 7. Toples kaca 8. Corong 9. Corong pisah 10. Botol penyemprot BAHAN 1. Simplisia gelinggang (ketepeng cina) 2. Etanol 96% 3. N-heksana 4. N-butanol 5. Aquadest D. CARA KERJA Cara kerja metode perkolasi: Timbang simplisia 300 gram ↓ Masukkan simplisia kedalam perkolator ↓ Tambahkan pelarut etanol sampai simplisia terendam ↓ Tutup alat perkolator ↓ Ambil ekstrak pada 24 jam hari pertama, kedua dan ketiga Cara kerja metode maserasi: Menimbang simplisia 300 gram ↓ Memasukkan simplisia kedalam toples kaca ↓ Tambahkan pelarut etanol 96% sampai simplisia terendam ↓ Tutup toples dengan rapat ↓ Ambil ekstrak cair pada 24 jam pertama, kedua, dan ketiga
Cara kerja metode ekstraksi cair-cair: Timbang simplisia kental 1 gram ↓ Tambahkan 15 mL air panas (jika perlu) ↓ Masukkan kedalam corong pisah + 30 mL N-heksana ↓ Kocok dan diamkan
Fase air
fase N-heksana Masukkan kedalam beaker gelas
↓ Masukkan kedalam Corong pisah + 30 mL N-heksana ↓ Kocok dan diamkan (pisahkan fase air dan fase N-heksana)
Fase air ↓ Lakukan hal yang sama Untuk larutan N-butanol Sebanyak 3kali
Fase N-heksana Masukkan kedalam beaker gelas ↓ Uapkan diatas waterbath ↓ Timbang berat yang didapat
E. HASIL PENGAMATAN 1). Hasil pengamatan metode perkolasi: 1. Berat simplisia = 300 gram + etanol
= 2. 500 mL
a. Ekstrak cair pertama = 270 mL + etanol
= 500 mL
b. Ekstrak cair kedua = 200 mL + etanol
= 400 mL
c. Ekstrak cair ketiga = 770 mL 2. Bobot tetap ekstrak kental Penimbangan pertama a) 15 menit penguapan = 76, 5816 gram b) 15 menit penguapan = 76, 5463 gram c) 15 menit penguapan = 76, 5227 gram d) 15 menit penguapan = 76, 5226 gram 3. Bobot cawan kosong = 46, 6562 gram 4. Berat ekstrak kental = berat bobot tetap ekstrak kental – bobot cawan kosong = 76, 5226 – 46, 6562 = 29, 8664 gram % rendemen =
29,8664
=
300
x 100%
x 100% = 0, 0995%
2). Hasil pengamatan metode maserasi: 1. Berat simplisia = 300 gram + etanol
= 2200 mL
2. Ekstrak cair yang pertama = 1130 mL + etanol
= 1.300 mL
3. Ekstrak cair yang kedua = 1.130 mL
+ etanol
=-
4. Ekstrak cair yang ketiga = + etanol
=-
Berat cawan kosong = 57, 2632 gram
Berat ekstrak kental = berat bobot tetap ekstrak kental – berat cawan kosong = 87, 591 – 57, 263 = 30, 328
% rendemen = =
30,328 300
x 100%
x 100%
= 10, 1093 % 3). Hasil pengamatan metode ekstraksi cair-cair: 1. Bobot cawan I = Sebelum di oven = 31, 9530 gram Oven 1 jam
= 31, 6623 gram
Oven 30 menit
= 31, 6623 gram
2. Bobot cawan II = sebelum dioven = 36, 1613 gram Oven 1 jam = 36, 1612 gram 3. Bobot ekstrak = 1, 024 gram 4. Bobot N-heksana = 31, 9530 gram Penguapan I
= 31, 9430 gram
Penguapan II
=31, 9476 gram
Penguapan III =31, 9472 gram Penguapan IV =31, 9468 gram Penguapan V =31, 9467 gram 5. Bobot N-butanol = 36, 8779 gram Penguapan I
= 36, 8463 gram
Penguapan II
= 36, 7828 gram
Penguapan III = 36, 6780 gram Penguapan IV = 36, 6505 gram Penguapan V = 36, 6504 gram 6. Perhitungan rendemen ekstrak % =
−ℎ
x 100%
Cawan I (N-heksana) = =
31,9467−31,6623 1,024 0,284 1,024
x 100%
x 100%
= 27, 73% 7. Perhitungan rendemen ekstrak % =
−
Cawan II (N-butanol) = =
36,6504−36,1612 1,024 0,409 1,024
= 47, 75%
x 100%
x 100%
x 100%
F. PEMBAHASAN
Nama Simplisia : Cassia folium
Tanaman Asal : Cassia Alata L
Bagian yang digunakan daun atau folium
Sortasi Basah Berat awal : Jenis pencemar : -
Pencucian Berat awal : Berat sudah dicuci : Masalah yang dihadapi : Saat pengeringan cuaca berubah-ubah
Perajangan Jenis alat : Tebal : -
Pengeringan Jenis pengeringan : Sinar matahari langsung Bobot basah : Lama pengeringan : 5 hari Bobot kering : Penyimpanan : Toples
Nomor merk ayakan yang digunakan : Pada praktikum kali ini tentang ekstraksi dengan metode perkolasi, simplisia yang kami gunakan adalah cassia alata L (gelingggang), bagian tanaman yang kami gunakan adalah bagian daun yang dipercaya dapat mengatasi penyakit kulit yang disebabkan oleh jamur. Kandungan kimia yang terkandung didalam daun ketepeng cina (gelinggang) adalah flavonoid, saponin, tannin, alkaloid, dan senyawa antrakuinon.
Perkolasi adalah cara penyairan dengan mengalirkan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Prinsip ekstraksi dengan perkolasi adalah serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder, yang bagian bawahnya diberi sekat berpori, cairan penyari akan melarutkan zat aktif
dalam sel-sel simplisia yang dilalui sampel
dalam keadaan jenuh. Gerakan kebawah disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan tekanan penyari dari cairan di atasnya, kurangi dengan gaya kapiler yang cenderung untuk menahan gerakan ke bawah (Ditjen POM, 1986). Cara perkolasi lebih baik dibanding dengan cara maserasi karena, aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian pelarut yang terjadi dengan larutan yang konsentrasinya lebih rendah, sehinga meningkatkan derajat perbedaan konsentrasi. Ruangan diantara serbuk-serbuk simplisia membentuk saluran tempat mengalir cairan penyari. Karena kecilnya saluran kapiler tersebut, maka kecepatan pelarut cukup untuk mengurangi lapisan batas, sehingga dapat meningkatkan perbedaan konsentrasi. Kelebihan
metode
maserasi
adalah
tidak
terjadi
kejenuhan,
pengaliran
meningkatkan difusi (dengan dialiri cairan penyari sehingga zat seperti terdorong untuk keluar dari sel). Kekurangan metode perkolasi adalah, cairan penyari lebih banayak, resiko cemaran mikroba untuk penyari air karena dilakukan secara terbuka (Arief TQ, Mochammad., 2004). Prinsip kerja perkolasi adalah, penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia dimaserasi selama 3 jam, kemudian simplisia dipindahkan ke dalam bejana silinder yang bagian bawahnya diberi sekat berpori, cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui simplisia tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif dalam sel-sel simplisia yang dilalui sampai keadaan jenuh. Garakan ke bawah disebabkan oleh karena gravitasi, kohesi, dan berat cairan di atas dikurangi gaya kapiler yang menahan gerakan ke bawah. Perkolat yang diperoleh dikumpulkan, lalu dipekatkan.keuntungan metode ini adalah digunakan untuk mengekstraksi sampel-sampel yang mempunyai tekstur kasar dan tahan pemanasan langsung, sedangkan kerugian metode ini adalah membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah manipulasi dari operator.
