Optimization for Extraction of Andrographolide from Sambiloto by Fractional Factorial Design

PENGOPTIMUMAN EKSTRAKSI
ANDROGRAFOLIDA DARI SAMBILOTO DENGAN
RANCANGAN FRAKSIONAL FAKTORIAL

EULIS SITI NURASIAH

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010

ABSTRAK
EULIS SITI NURASIAH. Pengoptimuman Ekstraksi Andrografolida dari Sambiloto
dengan Rancangan Fraksional Faktorial. Dibimbing oleh LATIFAH KOSIM
DARUSMAN dan MOHAMAD RAFI.
Andrografolida merupakan senyawa metabolit sekunder pada sambiloto
(Andrographis paniculata) yang digunakan sebagai antikanker, antiradang, dan
antimikrob. Pengkajian pada teknik dan kondisi ekstraksi perlu dilakukan untuk
memperoleh ekstrak yang maksimum dengan membandingkan tiga teknik ekstraksi
(maserasi, soxhlet, dan ultrasonikasi) dan menentukan kondisi optimum dari teknik

ekstraksi terbaik. Teknik terbaik untuk ekstraksi andrografolida adalah menggunakan
teknik maserasi. Kadar andrografolida hasil ekstraksi dengan teknik maserasi, soxhlet,
dan ultrasonikasi berturut-turut adalah 2.83%, 2.23%, dan 1.86%. Optimisasi kadar
andrografolida pada teknik maserasi menunjukkan bahwa nisbah dan frekuensi
berpengaruh nyata pada kadar andrografolida, sedangkan waktu ekstraksi tidak
berpengaruh nyata. Kondisi optimum ekstraksi andrografolida berdasarkan kadar prediksi
dari 27 kombinasi perlakuan adalah pada waktu ekstraksi 360 menit, nisbah bahan baku
dan pelarut 1 g/100 mL, dan frekuensi ekstraksi 5 kali dengan kadar yang diperoleh
4.83℅. Kondisi optimum ekstraksi andrografolida berdasarkan hasil analisis
menggunakan metode permukaan respons adalah pada waktu ekstraksi 300−352 menit,
nisbah bahan dan pelarut 1.25−1.28 g/100 mL, dan frekuensi ekstraksi 3−4 kali dengan
kadar 3.11−4.09℅.

ABSTRACT
EULIS SITI NURASIAH. Optimization for Extraction of Andrographolide from
Sambiloto by Fractional Factorial Design.
Supervised by LATIFAH KOSIM
DARUSMAN and MOHAMAD RAFI.
Andrographolide is a secondary metabolite compound in sambiloto
(Andrographis paniculata) which has been used as anticancer, antiinflamation, and

antimicrobe. The technique and condition of extraction were investigated to get
maximum extract by comparing three extraction technique (maceration, soxhlet, and
ultrasonication) and determining optimum condition of the best extraction technique. The
best technique was maceration. Andrographolide content from maceration, soxhlet, and
ultrasonication was 2.83%, 2.23%, and 1.86%, respectively. Optimization of
andrographolide content on maceration technique showed the significant effect of ratio
and frequency to andrographolide content, while time of extraction had no significant
effect. The optimum condition based on prediction content from 27 factor combinations
was obtained at 360 minutes of extraction time, 1 g/100 ml of sample and solvent ratio,
and 5 times of extraction frequency with the content was 4.83%. The optimum condition
based on analysis by response surface method was obtained at 300−352 minutes of
extraction time, 1.25−1.28 g/100 ml of sample and solvent ratio, and 3−4 times of
extraction frequency and the content was 3.11−4.09%.

PENGOPTIMUMAN EKSTRAKSI
ANDROGRAFOLIDA DARI SAMBILOTO DENGAN
RANCANGAN FRAKSIONAL FAKTORIAL

EULIS SITI NURASIAH

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010

Judul : Pengoptimuman Ekstraksi Andrografolida dari Sambiloto dengan
Rancangan Fraksional Faktorial
Nama : Eulis Siti Nurasiah
NIM : G44052962

Menyetujui
Pembimbing I,

Pembimbing II,

Prof. Dr. Ir. Latifah K Darusman, MS
NIP 19530824 197603 2 001

Mohamad Rafi, SSi, MSi
NIP 19770316 200604 1010

Mengetahui
Ketua Departemen,

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Segala puji senantiasa penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat,
hidayah, dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Shalawat serta
salam selalu penulis curahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, serta
pengikutnya hingga akhir zaman. Penulis melaksanakan penelitian sejak bulan April 2009

dengan tema penelitian optimisasi cara ekstraksi dan kondisinya, dengan judul
Pengoptimuman Ekstraksi Andrografolida dari Sambiloto dengan Rancangan Fraksional
Faktorial.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Latifah K.
Darusman, MS dan Bapak Mohammad Rafi, SSi, MSi sebagai pembimbing yang selalu
memberikan saran dan meluangkan waktu selama berkonsultasi; kepada Ibu Utami Dyah
Syafitri, SSi, MSi yang telah memberikan saran, kritik, dan bimbingan selama penelitian
dan penulisan karya ilmiah ini; kepada Pusat Studi Biofarmaka yang telah mendanai
sebagian biaya penelitian dan diikutsertakan dalam penelitian sambiloto. Terima kasih
kepada seluruh staf Departemen Kimia, staf Lab. Analitik, yaitu Ibu Nunung, Om Eman,
Pak Kosasih, Pak Ridwan, dan Pak Dede. Terima kasih kepada Mbak Wulan, Mbak Tuty,
dan Kak Zulhan atas arahannya yang sangat membangun; kepada seluruh staf Pusat Studi
Biofarmaka atas fasilitas, masukan, dan bantuan yang telah diberikan.
Terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Apa, Mamah, Atep, dan
semua Teteh serta Aa atas segala bantuan, baik doa, moril, materil, dan kasih sayangnya.
Semua keponakan Bibi terima kasih atas doa dan keceriaannya. Kepada Abi atas
dorongan semangat dan kesabarannya. Terima kasih kepada Ema, Ufa, Atih, Siti Uminah,
Wini, Widya, Riky, dan Kak Budi atas segala masukan dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2009

Eulis Siti Nurasiah

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kumei, Kalimantan Tengah, pada tanggal 11 Januari 1987
dari ayah Djedjen Sujana dan Ibu Cumiati. Penulis merupakan putri ke-5 dari enam
bersaudara.
Tahun 2005 penulis lulus SMA Negeri 1 Cikampek dan pada tahun yang sama
lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih
Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi pengurus Imasika tahun
2006/2007, penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia TPB pada tahun 2006-2009,
asisten praktikum Kimia Organik Layanan pada tahun 2007/2008, asisten praktikum
Elektroanalitik dan Teknik Pemisahan pada tahun 2008/2009, asisten Kromatografi II
Analisis Kimia pada tahun 2009, asisten Spektrofotometri dan Analisis Kemometrik pada
tahun 2009, serta asisten Pemeliharaan dan Pengoperasian Alat Analisis Kimia pada
tahun 2009. Penulis juga menjadi staf pengajar di bimbingan belajar Mathematics Study
Club. Pada tahun 2008 penulis melaksanakan praktik lapangan di Badan Tenaga Atom
Nasional, Pasar Jumat, Jakarta Selatan.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL.......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................................

1

TINJAUAN PUSTAKA
Sambiloto (Andrographis paniculata) ..................................................................
Andrografolida ......................................................................................................
Maserasi ................................................................................................................
Soxhlet ..................................................................................................................
Ultrasonikasi .........................................................................................................
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) ..........................................................
Rancangan Acak Lengkap (RAL) .........................................................................
Rancangan 3k-1 Fraksional Faktorial......................................................................

1
2
2
3
3
3
4
4

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan......................................................................................................
Metode Penelitian..................................................................................................

5
5

HASIL DAN PEMBAHASAN
Teknik Ekstraksi Terbaik ......................................................................................
Kurva Standar dan Kadar Andrografolida Contoh................................................
Pemodelan dan Analisis Regresi ...........................................................................

6
8
8

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan.............................................................................................................. 11
Saran .................................................................................................................... 11
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 11
LAMPIRAN................................................................................................................... 13

DAFTAR TABEL

Halaman
1 Rancangan 3

k-1

fraksional faktorial ........................................................................... 6

2 Sidik ragam RAL ...................................................................................................... 8
3 Perbandingan kadar andrografolida hasil percobaan dengan dugaan ....................... 9
4 Pendugaan kadar andrografolida pada perlakuan yang tidak dicobakan ..................10

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1 Herba sambiloto ......................................................................................................... 1
2 Struktur andrografolida.............................................................................................. 2
3 Alat ekstraktor soxhlet ............................................................................................... 3
4 Skema alat KCKT ...................................................................................................... 4
5 Kurva standar andrografolida..................................................................................... 8
6 Perilaku nisbah dan frekuensi pada kadar andrografolida ......................................... 9
7 Kurva permukaan respons kadar pada nisbah dan frekuensi ekstraksi ......................10
8 Peta kontur kadar pada frekuensi dan nisbah.............................................................10

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1 Diagram alir kerja ....................................................................................................... 14

2 Kombinasi perlakuan pada tahap pengoptimuman teknik ekstraksi terbaik............... 15
3 Kadar air serbuk herba sambiloto .............................................................................. 16
4 Rendemen ekstrak contoh pada pemilihan teknik ekstraksi terbaik ...........................16
5 Kadar andrografolida contoh pada pemilihan teknik ekstraksi terbaik.......................17
6 Perhitungan teknik ekstraksi terbaik menggunakan RAL...........................................18
7 Kromatogram pada pemilihan teknik ekstraksi terbaik ..............................................20
8 Penentuan rendemen pada pengoptimuman teknik ekstraksi terbaik..........................20
9 Pengukuran standar andrografolida ............................................................................21
10 Penentuan kadar andrografolida pada teknik ekstraksi terbaik...................................21
11 Korelasi antara rendemen dan kadar pada pengoptimuman teknik ekstraksi terbaik .21

PENDAHULUAN
Herba
sambiloto
(Andrographis
paniculata) merupakan salah satu bahan obat
tradisional yang paling banyak dipakai di
Indonesia dan tumbuh subur di wilayah tropis
Asia. Sambiloto dijuluki “The King of Bitter”
karena rasanya yang sangat pahit. Herba
sambiloto memiliki khasiat sebagai diuretika,
antipiretika, obat luka, serta diindikasikan
sebagai obat kencing manis (Yulinah et al.
2001). Efek farmakologi sambiloto yang telah
dilaporkan adalah sebagai antiradang,
antikanker, antibakteri, serta menurunkan
tekanan darah (Badan POM RI 2006).
Sambiloto mengandung 3 komponen
utama,
yaitu
andrografolida,
deoksiandrografolida,
dan
neoandrografolida.
Andrografolida merupakan komponen utama
metabolit sekunder yang berguna sebagai
bahan obat. Senyawa tersebut memiliki
banyak aktivitas biologis, antara lain
antiinflamasi, antialergi, hepatoprotektan, dan
obat HIV (Liang et al. 2004).
Mengingat
senyawa
andrografolida
memiliki banyak manfaat maka diperlukan
pengkajian pada teknik ekstraksi dan
kondisinya agar diperoleh ekstrak yang
maksimum. Ekstraksi suatu komponen dari
suatu bahan dipengaruhi oleh banyak faktor,
antara lain jenis pelarut, konsentrasi pelarut,
suhu, nisbah bahan−pelarut, frekuensi, dan
waktu ekstraksi.
Berbagai teknik ekstraksi andrografolida
telah dikembangkan, di antaranya ekstraksi
klasik (maserasi, soxhlet, dan ultrasonikasi).
Saat ini juga telah dikembangkan ekstraksi
andrografolida menggunakan gelombang
mikro (MAE) oleh Chen et al. (2008),
kromatografi lawan arus kecepatan tinggi (Du
et al. 2003), dan ekstraksi dengan gas
superkritik (Kumoro & Hasan 2007).
Beberapa metode telah dikembangkan
untuk penentuan kadar andrografolida dalam
herba sambiloto, di antaranya kromatografi
cair kinerja tinggi (KCKT) dan high
performance thin layer chromatography
(HPTLC) (Akowuoh et al. 2006; Lomlim et
al. 2003), micellar electrokinetic capillary
chromatography (MECC), micellar liquid
chromatography
(MLC),
kromatografi
mikroemulsi elektrokinetik (Yanfang et al.
2006), dan spektrofotometrik (Ruengsitagoon
et al. 2006).
Metode
KCKT
digunakan
untuk
menentukan kadar andrografolida pada
penelitian ini. Berdasarkan Akowuoh et al.

(2006), metode KCKT lebih sensitif
dibandingkan dengan metode HPTLC. Selain
itu, metode KCKT memiliki limit deteksi
yang lebih rendah dibandingkan dengan
metode spektrofotometrik (Ruengsitagoon et
al. 2006).
Penelitian ini bertujuan mencari teknik
serta kondisi optimum pada ekstraksi
andrografolida
dari
herba
sambiloto
menggunakan rancangan acak lengkap (RAL)
dan fraksional faktorial. Teknik ekstraksi yang
digunakan adalah maserasi, soxhlet, dan
ultrasonikasi.
Evaluasi
dengan
RAL
digunakan untuk mengetahui teknik ekstraksi
terbaik karena dianggap tidak ada faktor lain
yang mempengaruhi ekstraksi selain teknik
ekstraksi.
Selanjutnya
dilakukan
pengoptimuman pada teknik ekstraksi terbaik
dengan variasi nisbah antara jumlah
bahan−pelarut, waktu, dan frekuensi ekstraksi.
Tahap ini menggunakan rancangan fraksional
faktorial untuk mengurangi jumlah kombinasi
perlakuan yang dicobakan.

TINJAUAN PUSTAKA
Sambiloto (Andrographis paniculata)
Sambiloto (Gambar 1) tergolong tanaman
terna yang tumbuh di berbagai habitat, seperti
pinggiran sawah, kebun, atau hutan.
Sambiloto banyak dijumpai hampir di seluruh
kepulauan nusantara dan dikenal dengan
beberapa nama daerah, seperti ki oray atau ki
peurat (Jawa Barat), bidara, takilo, sambiloto
(Jawa Tengah dan Jawa Timur), pepaitan atau
ampadu (Sumatera). Tanaman ini terutama
menyebar di Malaysia dan Indonesia (Sunardi
2008).

Gambar 1 Herba sambiloto.
Sambiloto diklasifikasikan ke dalam
kingdom Plantae, divisi Spermathophyta,
subdivisi Angiospermae, kelas Dikotiledonae,
ordo Personales, famili Acanthaceae, genus
Andrographis, dan spesies Andrographis
paniculata. Secara umum lingkungan tumbuh

2

sambiloto di daerah dengan curah hujan
sebesar 2000-3000 mm/tahun dan tanaman ini
dapat tumbuh hampir pada semua jenis tanah.
Selama pertumbuhan tanaman sambiloto
memerlukan banyak sinar matahari. Bunga
dan buah sambiloto dapat dijumpai di India
pada bulan Oktober atau antara Maret sampai
Juli, di Australia bunga dan buah antara bulan
Nopember sampai Juni, sedangkan di
Indonesia bunga dan buah dapat ditemukan
sepanjang tahun (Yusron et al. 2005).
Berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan diketahui bahwa herba sambiloto
mengandung senyawa kimia antara lain
diterpena
lakton
yang
terdiri
atas
andrografolida, neoandrografolida, dehidroandrografolida, flavonoid, tanin, dan saponin
(Yusron et al. 2005). Kandungan kimia lain
yang terdapat pada daun dan batang adalah
panikulin, kalmegin, dan oksitosin yang
memiliki rasa pahit (Sunardi 2008).
Herba sambiloto efektif untuk mengobati
luka akibat gigitan ular dan serangga. Getah
dari daun sambiloto yang dilumatkan dapat
digunakan untuk pengobatan demam, sebagai
tonik, dan untuk mengobati gatal-gatal pada
kulit (Badan POM RI 2006). Saat ini
sambiloto banyak diteliti untuk dikembangkan
sebagai bahan baku obat modern, yaitu
sebagai obat HIV (Liang et al. 2004).
Andrografolida
Andrografolida merupakan salah satu
diterpena lakton utama pada herba sambiloto
dan menjadi komponen utama yang berguna
sebagai bahan obat. Studi farmakokinetik
menunjukkan bahwa andrografolida diserap
dan dapat dicerna dengan cepat oleh sistem
metabolisme manusia dan tikus (Liang et al.
2004). Andrografolida terbukti memiliki efek
sebagai antikanker sehingga memiliki potensi
untuk dikembangkan sebagai sediaan terapi
kanker. Selain itu andrografolida juga terbukti
secara in vivo berpotensi sebagai antiradang
(Badan POM RI 2006; Kumar et al. 2004) dan
antimikrob (Singha et al. 2003).
Andrografolida merupakan sebuah lakton
trihidroksi takjenuh dengan rumus molekul
C20H30O5 dan bobot molekul 350 g/mol
(Gambar 2). Senyawa ini mudah larut dalam
metanol, etanol, piridina, asam asetat, dan
aseton, akan tetapi sedikit larut dalam air,
yaitu kurang dari 1mg/g padatan terekstrak
(Wongkittipong et al. 2004). Andrografolida
merupakan serbuk pipih tak berwarna dengan
titik leleh 228−230 °C (Du et al. 2003).

O
HO

O

HO
CH 2 OH

Gambar 2 Struktur andrografolida.
Bagian tanaman yang paling banyak
mengandung andrograpolida adalah daun,
yaitu sebesar 2.15−2.95% (Akowuah et al.
2006). Hasil tersebut berasal dari 7 lokasi
yang
berbeda
di
Malaysia.
Kadar
andrografolida menurut Cheung et al. (2001)
secara keseluruhan pada sambiloto adalah
3.54℅, pada bagian batang 1.11℅, dan bagian
akar 0.61℅. Berdasarkan penelitian Yanfang
et al. (2006), kadar andrografolida pada
sambiloto dari 2 lokasi berbeda di Cina
sebesar 0.57 dan 1.27℅.
Maserasi
Maserasi adalah salah satu teknik
ekstraksi yang bertujuan menarik suatu
komponen tertentu dari sampel dengan pelarut
tertentu. Maserasi dilakukan dengan merendam sampel dengan pelarut yang sesuai
pada jangka waktu tertentu sehingga interaksi
antara senyawa yang ingin diekstrak dengan
pelarutnya dapat berlangsung maksimum
(Houghton & Raman 1998). Pelarut akan
berosmosis ke dalam sel melewati dinding sel.
Isi sel akan berdifusi ke dalam pelarut.
Umumnya pelarut ditambahkan sekurangkurangnya sampai seluruh contoh tepat
terendam. Pada isolasi produk alam dari
jaringan tanaman, perendaman dihentikan jika
uji fitokimia pada ekstrak telah memberikan
hasil negatif bagi produk alam tersebut
(Rahayu 2008).
Keuntungan dari teknik ini adalah
peralatannya sederhana dan baik untuk
mengekstrak senyawa yang tidak tahan panas.
Sementara kerugiannya antara lain waktu
yang diperlukan untuk mengekstrak contoh
cukup lama, membutuhkan banyak pelarut,
serta tidak dapat digunakan untuk bahanbahan yang mempunyai tekstur keras. Selain
itu, ekstraksi dengan teknik maserasi kurang
efisien dibandingkan dengan teknik soxhlet
karena contoh hanya direndam, tidak ada

3

bantuan gaya lain. Oleh karena itu, osmosis
pelarut ke dalam padatan berlangsung statis
dan rendemen biasanya rendah (Rahayu
2008).
Soxhlet
Ekstraksi soxhlet atau disebut juga
ekstraksi sinambung merupakan teknik untuk
mengekstrak komponen pada simplisia secara
berkesinambungan. Dalam teknik ini, pelarut
dididihkan perlahan-lahan dan uapnya akan
bergerak melewati pipa samping alat soxhlet
dan mengalami pendinginan saat melewati
kondensor. Pelarut yang telah berkondensasi
tersebut akan jatuh pada bagian dalam alat
soxhlet yang berisi contoh yang telah
dibungkus dengan kertas saring. Pelarut akan
membawa serta bagian dari zat yang ingin
diekstrak dari sampel tersebut serta ditampung
pada labu tempat pelarut awal. Proses ini
berlangsung terus-menerus sampai diperoleh
hasil ekstraksi yang dikehendaki (Houghton &
Raman 1998).
Pada teknik soxhlet suhu dibatasi oleh
titik didih pelarut pada tekanan atmosfer.
Kelebihan teknik ini adalah pelarut yang
digunakan lebih sedikit dan selalu murni
karena terjadi proses distilasi. Pelarut murni
yang segar dapat menyaring senyawa dalam
contoh lebih banyak dan membutuhkan waktu
lebih singkat dibandingkan dengan maserasi
atau perkolasi (Harvey 2000). Alat ekstraktor
soxhlet dapat dilihat pada Gambar 3.

pelarut murni dan tidak dapat digunakan
untuk ekstraksi dengan campuran pelarut atau
pelarut yang diasamkan atau dibasakan. Hal
ini dikarenakan uapnya akan mempunyai
komposisi yang berbeda dengan pelarut dalam
labu bulat (Rahayu 2008).
Ultrasonikasi
Ultrasonikasi (ekstraksi ultrasonik) merupakan salah satu teknik yang dapat
mempercepat
dan
menyederhanakan
perlakuan
pada
contoh.
Teknik
ini
mengandalkan energi gelombang yang
menyebabkan proses kavitasi, yaitu suatu
proses pembentukan gelembung-gelembung
kecil akibat adanya transmisi gelombang
ultrasonik. Ketika mengenai suatu larutan,
energi ultrasonik menyebabkan timbulnya
rongga akustik, dengan struktur bergelembung
yang kemudian pecah. Proses tersebut
membantu osmosis pelarut ke dalam dinding
sel tanaman (Ashley et al. 2001).
Ultrasonikasi digunakan untuk ekstraksi
senyawa organik nonatsiri dan semiatsiri dari
padatan, seperti tanah, lumpur, dan limbah.
Waktu kontak antara pelarut dan contoh
terbatas. Oleh karena itu, penting untuk
mengikuti prosedur, termasuk instruksi
pengolahan
untuk
mencapai
efisiensi
ekstraksi. Ultrasonikasi dianjurkan untuk
digunakan pada industri farmasi untuk
mendapatkan ekstrak dengan kualitas yang
baik dan memerlukan energi yang sedikit
(Sulman et al. 2001).
Aplikasi
ultrasonikasi
telah
dikembangkan untuk tujuan ekstraksi analit
utama dari matrik padatan yang diikuti
pengukuran menggunakan AAS. Ultrasonikasi
juga dikembangkan untuk preparasi contoh
secara langsung dalam wadah contoh. Dengan
demikian, hilangnya contoh dapat dicegah dan
kemungkinan kontaminasi contoh dapat
diminimumkan. Meskipun memiliki potensi
yang sangat berguna, ultrasonikasi kurang
berguna untuk proses analisis (Ashley et al.
2001).
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

Gambar 3 Alat ekstraktor soxhlet.
Kekurangan teknik ini adalah tidak dapat
digunakan
untuk
senyawa-senyawa
termolabil. Selain itu, karena pelarut didaur
ulang, ekstrak yang terkumpul pada labu bulat
terus-menerus dipanaskan sehingga dapat
menyebabkan reaksi peruraian oleh panas.
Teknik ini terbatas pada ekstraksi dengan

Kromatografi
merupakan
teknik
pemisahan komponen pada suatu sampel
melalui distribusi komponen di antara dua
fase, yaitu fase diam dan fase gerak, biasanya
terdapat dalam sebuah kolom (Christian
1986). Kromatografi berdasarkan fase
geraknya dapat dibedakan menjadi 2 bagian,
yaitu kromatografi gas dan cair. Salah satu

4

jenis kromatografi cair adalah KCKT (Day &
Underwood 1998).
Fase diam yang digunakan pada KCKT
adalah padatan atau cairan, sementara fase
geraknya adalah cairan. Teknik ini digunakan
untuk pemisahan dan analisis secara kualitatif
maupun kuantitatif pada senyawa yang tidak
tahan panas atau tidak atsiri (Meyer 2004).
Berdasarkan fase diamnya, KCKT terbagi
menjadi KCKT fase normal dan fase terbalik.
Fase normal jika menggunakan fase diam
polar dan fase terbalik jika fase diam nonpolar
(Harvey 2000). Komponen utama instrumen
KCKT adalah reservoir fase gerak, sistem
pompa, sistem injeksi sampel, kolom, dan
detektor. Skema alat KCKT dapat dilihat pada
Gambar 4.
Metode KCKT dapat digunakan untuk
analisis kualitatif maupun kuantitatif pada
bahan alam. Salah satunya seperti penentuan
kadar andrografolida pada herba sambiloto
yang telah dilakukan pada beberapa
penelitian. Metode KCKT jauh lebih sensitif
dan selektif dibandingkan dengan metode
spektrofotometri pada penentuan kandungan
komponen pada tanaman obat (Chen et al.
2007). Metode ini memiliki beberapa
kelebihan, antara lain jumlah contoh yang
digunakan sedikit (dalam skala mikroliter),
waktu pemisahannya cepat dengan waktu
retensi hanya beberapa menit, dan batas
deteksi sampai ng/L (Day & Underwood
1998).

Gambar 4 Skema alat KCKT 1 = reservoir
fase gerak, 2 = saluran transfer, 3
= pompa, 4 = sample injection, 5
= kolom, 6 = detektor, 7 =
limbah, 8 = data (Meyer 2004).
Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Rancangan
acak
lengkap
(RAL)
merupakan rancangan satu faktor yang
menjaga faktor-faktor lain dalam kondisi
tetap. Penerapan percobaan satu faktor dalam
RAL biasanya digunakan jika kondisi unit

percobaan yang digunakan relatif homogen.
Pada umumnya digunakan untuk percobaan
yang dilakukan di laboratorium karena
kehomogenan unit percobaan yang digunakan
dapat
dijamin.
Pengacakan
perlakuan
dilakukan langsung pada unit percobaan.
Model linear untuk RAL dapat dituliskan
sebagai berikut (Matjik & Sumertajaya 2002):
Yij = + τi + εij
i
= 1, 2, 3, ..., t dan j = 1, 2, 3, ..., r
Yij = Respons pada perlakuan ke-i dan
ulangan ke-j
= Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i
εij = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i
ulangan ke-j
Hipotesis: H0: τ1 = τ2 = ... = τt = 0
H1: paling sedikit ada satu i
dimana τi ≠ 0
Hipotesis nol akan diterima bila nilai Fhitung lebih kecil dari F tabel atau nilai
peluang nyatanya lebih besar dari taraf nyata
(α) (Matjik & Sumertajaya 2002).
Rancangan 3k-1 Fraksional Faktorial
Rancangan faktorial merupakan salah
satu cara yang digunakan dalam melakukan
suatu percobaan untuk mengetahui pengaruh
dua faktor atau lebih pada respons yang
diharapkan. Salah satu perancangan percobaan
dengan rancangan faktorial adalah rancangan
3k faktorial. Pada rancangan ini dilakukan
penyusunan faktorial untuk k faktor pada level
3. Pada rancangan faktorial lengkap, semakin
banyak faktor dan taraf yang dicobakan,
jumlah kombinasi perlakuan akan meningkat.
Akibatnya, membutuhkan waktu dan biaya
penelitian yang besar (Montgomery 2001).
Cara yang umum dipakai untuk
mengurangi kombinasi tersebut adalah dengan
rancangan fraksional faktorial. Melalui
perancangan ini akan diperoleh suatu
kombinasi atribut yang hanya mengukur efek
utamanya saja, sementara interaksi antararibut
tidak terukur atau diabaikan. Namun
demikian, jumlah kombinasi yang terbentuk
akan jauh berkurang. Rancangan fraksional
faktorial memunculkan karakter-karakter
utama yang diperlukan untuk mewakili setiap
faktor. Tiap taraf dari suatu atribut
dikombinasikan dengan tiap taraf dari seluruh
faktor yang ada dengan jumlah atau frekuensi
yang proposional (Rahardjo & Rahardja
2001).

5

Rancangan fraksional faktorial umumnya
akan menghasilkan beberapa kombinasi yang
mungkin. Oleh karena itu, dari setiap
kombinasi yang dihasilkan perlu diperiksa
kelayakan kombinasi taraf atribut yang
muncul. Salah satu fraksi percobaan yang
sering digunakan pada rancangan fraksional
faktorial 3k adalah fraksi sepertiga, yaitu
mencobakan hanya sepertiga bagian dari
kombinasi perlakuan lengkap. Bentuk
rancangan percobaan ini adalah 3k-1
(Montgomery 2001).

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan antara lain
KCKT La Chrome Elite dengan detektor UVVis L-2420 (Hitachi), kolom C-18, radas
soxhlet, dan Ultrasonic Processor.
Bahan-bahan yang digunakan antara lain
herba sambiloto yang diperoleh dari Kebun
Cikabayan (Bogor) dan standar andrografolida
(Sigma Aldrich).
Metode Penelitian
Penelitian dilakukan melalui beberapa
tahap, yaitu penentuan kadar air, pemilihan
teknik ekstraksi, identifikasi, selanjutnya
pengoptimuman pada teknik ekstraksi terbaik.
Tahap identifikasi dilakukan dengan KCKT.
Diagram alir kerja dapat dilihat pada
Lampiran 1.
Penentuan Kadar Air (AOAC 1984)
Cawan porselen dikeringkan pada suhu
105 °C. Setelah didinginkan dalam eksikator,
kemudian ditimbang. Sebanyak 3 g contoh
herba sambiloto ditimbang (dicatat sampai 4
desimal dalam gram), dimasukkan dalam
cawan, dan dikeringkan pada suhu 105 °C
sampai diperoleh bobot yang konstan.
Maserasi (Akowuah et al. 2006)
Serbuk herba sambiloto ditimbang
sebanyak 1 g, direndam dengan 100 mL
metanol selama 300 menit pada suhu ruang,
dan diaduk dengan alat kocok secara terusmenerus. Maserat kemudian disaring.
Ekstraksi dilakukan sebanyak 1 kali kemudian
ekstrak dipekatkan. Ekstrak yang diperoleh
ditimbang dan dilarutkan kembali ke dalam
metanol sampai volume total 10 mL untuk
dilakukan analisis KCKT. Dilakukan 3 kali
ulangan.

Cara Soxhlet (Wongkittipong et al. 2004)
Serbuk herba sambiloto ditimbang
sebanyak 1 g. Setelah itu diekstraksi dengan
100 mL metanol menggunakan labu 125 mL.
Ekstraksi dilakukan selama 210 menit pada
suhu 75 °C tekanan normal dan dilakukan
sebanyak 1 kali kemudian ekstrak dipekatkan
menggunakan penguap putar. Ekstrak yang
diperoleh ditimbang dan dilarutkan dengan
metanol hingga volume 10 mL untuk
dilakukan analisis KCKT. Dilakukan 3 kali
ulangan.
Ultrasonikasi (Yanfang et al. 2006)
Serbuk herba sambiloto ditimbang
sebanyak 1 g. Kemudian diekstraksi dengan
100 ml metanol selama 30 menit
menggunakan Ultrasonic Processor pada
suhu ruang. Setelah itu, didiamkan pada suhu
kamar selama 30 menit kemudian ekstrak
disaring. Ekstraksi diulang sebanyak 3 kali,
dikumpulkan, kemudian dipekatkan. Ekstrak
yang diperoleh ditimbang dan diencerkan
dengan metanol hingga volume 10 mL untuk
dilakukan analisis KCKT. Dilakukan 3 kali
ulangan.
Penentuan Kadar Andrografolida dengan
KCKT (Akowuah et al. 2006)
Andrografolida
dipisahkan
dengan
menggunakan kolom fase terbalik. Suhu
selama elusi dijaga 25 oC dengan volume
injeksi 10 µL dan laju alir 1 mL/menit pada
panjang gelombang 210 nm. Fase gerak yang
digunakan adalah metanol−air (6:4 v/v) pada
pH 2.8 yang diatur dengan asam fosfat.
Larutan stok andrografolida disiapkan 1024
ppm dalam metanol. Larutan standar
disiapkan dengan konsentrasi 10 ppm untuk
tahap pemilihan teknik ekstraksi terbaik.
Sementara untuk tahap pengoptimuman teknik
ekstraksi terbaik digunakan 3 deret standar
dengan konsentrasi 10, 100, dan 1024 ppm.
Larutan standar dan ekstrak sambiloto
diinjeksikan ke dalam sistem KCKT dan
konsentrasi sampel ditentukan menggunakan
metode standar eksternal.
Pengoptimuman pada Teknik Ekstraksi
Terbaik
Pengoptimuman dilakukan pada teknik
ekstraksi terbaik dengan melakukan ragam
nisbah bahan−pelarut, waktu ekstraksi, dan
frekuensi ekstraksi dengan bagan yang dapat
dilihat pada Lampiran 2.

6

Evaluasi Data Analisis

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data hasil analisis pada pemilihan teknik
ekstraksi dievaluasi menggunakan rancangan
acak lengkap (RAL). Jika nilai F hitung < F
tabel, maka H0 diterima. Artinya teknik
ekstraksi
tidak
memengaruhi
kadar
andrografolida pada sambiloto. Sementara itu,
jika F hitung > F tabel, maka H0 ditolak.
Artinya, minimal ada 1 teknik ekstraksi yang
memengaruhi
kadar
andrografolida.
Selanjutnya dilakukan uji lanjut untuk mengetahui teknik yang paling berpengaruh pada
kadar andrografolida, sehingga diperoleh
teknik ekstraksi terbaik. Nilai Ftabel = 5.143
untuk 3 kali ulangan pada selang kepercayaan
95%.
Teknik ekstraksi terbaik yang diperoleh
pada tahap pertama dioptimisasi menggunakan rancangan fraksional faktorial 3k-1
yang dapat dilihat pada Tabel 1. Data hasil
analisis pada pengoptimuman kondisi
ekstraksi diolah menggunakan perangkat
lunak Minitab 14 dan SAS 9.1 dengan aplikasi
metode permukaan respons. Tahap pertama
adalah melihat korelasi antara rendemen
ekstrak kental dan kadar andrografolida hasil
analisis dengan metode KCKT. Jika nilai-p >
α maka tidak ada korelasi antara rendemen
ekstrak kental dengan kadar andrografolida.
Tabel 1 Rancangan 3k-1 fraksional faktorial
Observasi
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nisbah
(g/100mL)
0.5
0.5
0.5
1
1
1
2
2
2

Waktu
(menit)
240
300
360
240
300
360
240
300
360

Frekuensi
Ekstraksi
1
5
3
5
3
1
3
1
5

Berdasarkan kadar yang diperoleh dari 9
percobaan hasil fraksionalisasi dibuat suatu
model regresi. Setelah itu, dilihat pengaruh
dari setiap peubah bebas menggunakan uji-t.
Jika nilai-p >α maka pengaruh peubah relatif
tidak ada. Berdasarkan persamaan yang
diperoleh dapat dilakukan prediksi kadar
andrografolida untuk kombinasi lain dari
peubah yang dioptimisasi. Kemudian dilihat
kedekatan hasil prediksi dengan hasil analisis.
Jika R2 mendekati 1 maka model regresi yang
dibuat cukup baik.

Teknik Ekstraksi Terbaik
Tanaman sambiloto yang digunakan pada
penelitian ini adalah campuran bagian batang
dan daun. Serbuk herba sambiloto merupakan
bahan yang berasal dari tumbuhan yang jika
dianalisis sering mengandung kadar air
dengan jumlah yang tidak menentu. Oleh
karena itu, perlu dilakukan penentuan kadar
air yang terkandung di dalam bahan untuk
mengetahui umur simpan bahan dan sebagai
faktor koreksi bagi rendemen dan kadar
andrografolida.
Kadar air serbuk herba sambiloto yang
diperoleh adalah 6.57% ± 0.1987 (Lampiran
3). Nilai yang diperoleh masih di bawah
standar serbuk obat tradisional, yaitu kadar air
harus di bawah 10% (Badan POM RI 2006).
Nilai tersebut menunjukkan bahwa sampel
tahan disimpan dalam jangka waktu yang
lama. Semakin besar kadar air yang diperoleh,
kemungkinan mikroba untuk tumbuh pada
bahan akan semakin besar. Oleh karena itu,
bahan tidak baik disimpan dalam jangka
waktu yang lama sehingga bahan yang telah
diekstrak dan dipekatkan harus segera
dianalisis.
Serbuk herba sambiloto yang digunakan
pada penelitian berukuran 100 mesh. Semakin
kecil ukuran partikel, luas permukaan bahan
akan semakin besar. Oleh karena itu, interaksi
antara pelarut pengekstrak dan bahan yang
diekstraksi akan semakin efektif sehingga
pelarut pengekstrak akan lebih mudah
berpenetrasi ke dalamnya. Diharapkan akan
semakin banyak kadar andrografolida yang
diperoleh.
Metanol
dipilih
sebagai
pengekstrak sambiloto karena hampir semua
senyawa pada jaringan tumbuhan dapat
terekstrak oleh metanol. Selain itu, sifat
andrografolida yang semipolar cenderung
polar karena adanya gugus hidroksil. Oleh
karena itu, metanol cocok untuk digunakan
sebagai pelarut andrografolida karena
memiliki kemiripan kepolaran.
Teknik ekstraksi andrografolida yang
digunakan pada penelitian ini adalah maserasi,
soxhlet, dan ultrasonikasi. Perbedaan ketiga
teknik tersebut berdasarkan jenis energi yang
terlibat pada proses ekstraksi. Penelitian ini
dilakukan untuk mengetahui keterlibatan jenis
energi dari ketiga teknik pada ekstraksi
andrografolida sehingga diperoleh kadar
andrografolida yang tinggi.
Ekstrak yang diperoleh selanjutnya
dipekatkan dengan rotavapor pada suhu 40 °C

7

untuk mencegah kemungkinan terjadinya
kerusakan komponen yang terkandung dalam
ekstrak. Prinsip penguap putar adalah
penurunan tekanan sehingga pelarut dapat
menguap pada suhu di bawah titik didihnya.
Jadi zat yang terkandung dalam pelarut tidak
rusak oleh suhu tinggi. Ekstrak sambiloto
yang diperoleh berwarna hijau pekat dan
memiliki ciri bau yang menyengat.
Nilai rerata rendemen yang diperoleh
pada maserasi, soxhlet, dan ultrasonikasi
berturut-turut adalah 33.33, 30.78, dan
30.43% (Lampiran 4). Ekstraksi dengan cara
maserasi menghasilkan rendemen paling besar
dibandingkan
dengan
soxhlet
dan
ultrasonikasi. Ekstraksi dengan cara soxhlet
menghasilkan ekstrak dengan warna hijau
yang lebih cerah dibandingkan dengan
maserasi. Hal ini dimungkinkan adanya
senyawa tidak tahan panas yang terkandung
dalam herba sambiloto. Sehingga senyawa
tersebut rusak dan tidak terekstrak oleh
metanol. Teknik ultrasonikasi menghasilkan
ekstrak dengan warna yang hampir sama
dengan ekstrak hasil soxhlet.
Identifikasi
senyawa
andrografolida
dalam penelitian ini menggunakan teknik
KCKT fase terbalik (reversed phase). Kondisi
KCKT yang digunakan dikembangkan oleh
Akowuoh et al. (2006) dengan menggunakan
fase gerak yang bersifat polar, yaitu campuran
metanol-air 6:4 (v/v) pada pH 2.8 yang diatur
dengan asam fosfat. Suhu selama elusi dijaga
25 °C dengan volume injeksi 10 µL pada
panjang gelombang 210 nm dan laju alir 1
mL/menit.
Pemisahan
terbaik
andrografolida
diperoleh pada saat laju alir 1 mL/menit (Chen
et al. 2007) dan fase gerak campuran metanolair 6:4 (v/v) (Cheung et al. 2001). Komposisi
metanol lebih banyak dibandingkan dengan
air untuk mencegah hidrolisis cincin lakton
pada andrografolida. Nilai pH yang digunakan
bersifat asam karena andrografolida tidak
stabil pada pH basa. Pada kondisi basa cincin
lakton pada andrografolida akan mengalami
hidrolisis sehingga mengalami pembukaan
cincin dan lakton akan cenderung berada
dalam
bentuk
garam
karboksilat
(Ruengsitagoon et al. 2006; Cheung et al.
2001).
Kolom yang digunakan pada identifikasi
andrografolida adalah kolom C18. Kolom ini
bersifat nonpolar, sehingga dengan kondisi
KCKT yang digunakan, senyawa yang
memiliki sifat lebih polar akan terelusi lebih
dahulu dan senyawa yang bersifat nonpolar
akan lebih lama tertahan pada fase diam

(Skoog et al. 1998). Kolom C18 lebih cocok
untuk pemisahan dan analisis kuantitatif
senyawa-senyawa yang bersifat sedikit polar
dan nonpolar (Meyer 2004).
Kadar androgafolida hasil ekstraksi
dengan teknik maserasi, soxhlet, dan
ultrasonikasi berturut-turut adalah 2.83, 2.23,
dan 1.86%. Nilai simpangan baku untuk
masing-masing teknik adalah 0.0954, 0.1474,
dan 0.0681. Perhitungan kadar andrografolida
dapat dilihat pada Lampiran 5. Kadar
andrografolida hasil ekstraksi menggunakan
radas soxhlet lebih sedikit dibanding hasil
maserasi. Hal ini disebabkan andrografolida
stabil pada suhu ruang (Ruengsitagoon et al.
2006).
Andrografolida memiliki cincin lakton
pada strukturnya. Cincin tersebut merupakan
bagian yang sangat rentan dari andrografolida.
Bagian ini sangat reaktif dan mudah
mengalami penataan ulang. Cincin lakton
pada andrografolida akan terdestruksi jika
mengalami pemanasan dengan suhu tinggi.
Reaksi destruksi cincin lakton melalui
mekanisme hidrolisis dan trans-esterifikasi.
Suhu maksimum agar 98% andrografolida
dapat terekstrak adalah 67 °C (Wongkittipong
et al. 2004).
Ekstraksi dengan gelombang ultrasonik
menghasilkan kadar andrografolida paling
kecil.
Gelombang
ultrasonik
adalah
gelombang dengan frekuensi lebih dari 20
kHz sehingga memiliki energi yang besar.
Energi tersebut dapat menyebabkan cincin
lakton pada andrografolida mengalami
pembukaan cincin sehingga terdestruksi. Oleh
karena itu, dihasilkan kadar andrografolida
yang kecil pada ekstraksi menggunakan
ultrasonikasi.
Hasil
analisis
data
menggunakan
rancangan acak lengkap (RAL) menunjukkan
bahwa ketiga teknik berbeda dalam
menghasilkan rerata kadar andrografolida
pada taraf nyata 95%. Hal ini ditunjukkan
dengan nilai F hitung = 60.6186 yang lebih
besar dari F0.05 (2,6) = 5.143 (Lampiran 6). Uji
lanjut diperlukan untuk mengetahui pengaruh
teknik ekstraksi pada kadar andrografolida.
Uji lanjut yang digunakan adalah uji beda
nyata jujur (BNJ) atau disebut juga uji Tukey.
Uji BNJ digunakan karena membandingkan
semua kombinasi perlakuan pada taraf
kesalahan sebesar α dengan jumlah perlakuan
yang relatif kecil. Hasil uji BNJ menunjukkan
bahwa ketiga teknik berbeda nyata pada taraf
nyata 95%. Oleh karena itu, berdasarkan
penelitian yang dilakukan, ekstraksi dengan
teknik maserasi merupakan teknik yang sangat

8

Tabel 2 Sidik ragam RAL
SK*

db*

JK*

KT*

Perlakuan
Galat
Total

2
6
8

1.4305
0.0709
1.5014

0.7153
0.0118

FHitung
60.6186

*SK: sumber keragaman, db: derajat bebas, JK:
jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah.

Kromatogram pada pemilihan teknik
ekstraksi terbaik dapat dilihat pada Lampiran
7. Berdasarkan kromatogram yang dihasilkan
diketahui bahwa puncak andrografolida
muncul dengan waktu retensi 3 menit. Setiap
kromatogram yang dihasilkan menunjukkan
adanya serapan pada waktu retensi kurang
dari 2 menit. Serapan tersebut merupakan
serapan dari pelarut, yaitu metanol. Hal ini
disebabkan
panjang
gelombang
yang
digunakan dekat dengan daerah UV cutoff
metanol, yaitu 205 nm (Meyer 2004). Pada
daerah UV cutoff
pelarut murni akan
memberikan serapan, sehingga akan ada
puncak dari pelarut.

andrografolida pada 3 konsentrasi berdasarkan
metode Akowuoh et al. (2006). Persamaan
garis yang diperoleh untuk kurva standar
andrografolida adalah Y = 680031.0787 +
65204.65147x dengan R2 = 99.99℅ (Gambar
5). Hasil tersebut menunjukkan bahwa
konsentrasi mampu menerangkan keragaman
luas puncak sebesar 99.99% dan hanya 0.01%
yang diterangkan oleh faktor lain. Data luas
puncak untuk pembuatan kurva standar
diberikan pada Lampiran 9.
8.00E+07

Y = 680031.0787 + 65204.65147 X

7.00E+07

R ² = 99.99℅

6.00E+07
luas puncak

aman dan sederhana untuk menghasilkan
kadar andrografolida yang besar. Koefisien
keragaman dari data yang diperoleh adalah
4.71%. Hal ini menunjukkan unit-unit
percobaan yang digunakan relatif homogen.
Hasil analisis RAL dapat dilihat pada Tabel 2.

5.00E+07
4.00E+07
3.00E+07
2.00E+07
1.00E+07
0.00E+00
0

500

1000

1500

konsentrasi (ppm)

Gambar 5 Kurva standar andrografolida.
Konsentrasi andrografolida dalam contoh
dapat ditentukan berdasarkan kurva standar
yang diperoleh. Setelah itu dapat ditentukan
kadar andrografolida pada contoh. Kadar
andrografolida dari setiap perlakuan yang
dicobakan dapat dilihat pada Lampiran 10.

Kurva Standar dan Kadar Andrografolida
Contoh

Pemodelan dan Analisis Regresi

Maserasi merupakan teknik ekstraksi
terbaik yang diperoleh pada tahap pertama.
Selanjutnya dilakukan pengoptimuman pada
teknik maserasi menggunakan rancangan
fraksional
faktorial
3k-1.
Berdasarkan
penelitian yang dilakukan, diketahui bahwa
semakin lama waktu ekstraksi rendemen total
yang diperoleh semakin besar. Semakin
banyak frekuensi ekstraksi rendemen total
yang dihasilkan semakin besar sampai
ekstraksi dilakukan tiga kali. Namun,
frekuensi ekstraksi 5 kali menghasilkan
rendemen yang lebih kecil. Hal ini disebabkan
komponen telah seluruhnya terekstrak.
Semakin besar nisbah bahan−pelarut, semakin
kecil rendemen yang dihasilkan. Hal ini
disebabkan belum seluruhnya komponen
dalam sambiloto terekstrak. Rendemen yang
dihasilkan pada pengoptimuman ekstraksi
menggunakan teknik ekstraksi diberikan pada
Lampiran 8.
Kurva standar andrografolida dibuat
dengan menginjeksikan larutan standar

Tahap
pengoptimuman
dilakukan
sebanyak 3 ulangan untuk setiap observasi
pada 9 observasi hasil fraksionalisasi. Akan
tetapi, diperoleh nilai simpangan baku relatif
yang cukup besar. Setelah dilakukan uji Q
pada data yang diperoleh dari 3 ulangan,
terdapat pencilan. Oleh karena itu, pemodelan
dilakukan dengan menggunakan 2 ulangan.
Pencilan
yang
dihasilkan
disebabkan
terjadinya galat sistematik yang dapat
bersumber dari galat pengukuran dan personal
pada saat percobaan berlangsung.
Tahap awal pada pengoptimuman dan
analisis data adalah penentuan korelasi antara
rendemen ekstrak kental dengan kadar
andrografolida
yang
diperoleh
secara
kuantitatif dengan metode KCKT. Hasil uji
korelasi
menunjukkan
bahwa
secara
keseluruhan tidak ada korelasi yang baik
antara rendemen ekstrak kental dengan kadar
andrografolida. Hal ini dibuktikan dengan
nilai-p = 0.595 yang lebih besar dari α = 0.05.
Hasil uji korelasi terlihat pada Lampiran 11.

9

Berdasarkan nilai kadar andrografolida
yang diperoleh dari sembilan kombinasi hasil
fraksionalisasi, dibuat suatu model regresi
menggunakan metode permukaan respons.
Persamaan yang diperoleh:
Kadar = 15.327778 + 7.707778 nisbah 0.099579 waktu -1.871111 frekuensi
-1.676667 nisbah2 -0.008870
waktu.nisbah + 0.000153 waktu2 0.156111 frekuensi.nisbah +
0.007125 frekuensi.waktu + ε
= 95.61%
R2
Hasil analisis regresi yang diperoleh
menunjukkan bahwa frekuensi berpengaruh
nyata secara linear dan nisbah berpengaruh
nyata secara kuadratik. Hal ini terlihat dari
nilai-p yang lebih kecil dari α = 0.05.
Sementara itu, waktu ekstraksi tidak
berpengaruh nyata karena nilai-p lebih besar
dari α = 0.05. Perilaku nisbah dan frekuensi
ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 6.
3.4

kadar AP

3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
0.5

1.0

2.0

nisbah (g/100 mL)

a
3.0

Kadar AP

2.9

andrografolida yang terekstrak. Berdasarkan
kadar prediksi diketahui bahwa kadar
andrografolida terbesar diperoleh pada saat
frekuensi ekstraksi 5 kali.
Nisbah bahan−pelarut berpengaruh nyata
secara kuadratik pada kadar andrografolida.
Gambar 6 menunjukkan kadar andrografolida
meningkat dengan bertambahnya nisbah
bahan−pelarut sampai nisbah yang digunakan
1 g/100 mL. Jika ekstraksi dilakukan kurang
dari 1 g/100 mL, kadar andrografolida yang
dihasilkan lebih kecil dibanding 1 g/100 mL.
Hal
ini
disebabkan
sudah
seluruh
andrografolida dalam contoh terekstrak. Jika
lebih dari 1 g/100 mL, dimungkinkan
andrografolida dalam sampel belum terekstrak
sempurna.
Waktu ekstraksi tidak berpengaruh nyata
pada kadar andrografolida. Hal ini
menunjukkan bahwa berapapun lamanya
waktu ekstraksi yang dilakukan, tidak
menghasilkan kadar andrografolida yang
berbeda nyata. Berdasarkan percobaan yang
dilakukan dengan menggunakan waktu 240,
300, dan 360 menit diketahui bahwa kadar
andrografolida terbesar diperoleh pada waktu
ekstraksi 360 menit.
Berdasarkan model yang diperoleh
dilakukan pendugaan kadar andrografolida
untuk kombinasi perlakuan yang dicobakan.
Perbandingan kadar andrografolida hasil
percobaan dengan kadar dugaan terlihat pada
Tabel 3. Berdasarkan Tabel 3 diketahui bahwa
secara umum sisaannya relatif kecil dengan
persentase kurang dari 2% dan keragaman
dari sisaan sebesar 6.94×10-5. Hal ini
memperlihatkan model yang digunakan
memiliki keakuratan yang baik karena hasil
percobaan mendekati hasil dugaan model.

2.8

Tabel 3 Perbandingan kadar andrografolida
hasil percobaan dengan dugaan

2.7

2.6
1

3

5

Frekuensi Ekstraksi

b
Gambar 6 Perilaku nisbah (a) dan frekuensi
(b) pada kadar andrografolida.
Gambar 6 hanya menunjukkan pengaruh
masing-masing faktor pada kadar tanpa
memperhatikan
pengaruh
faktor
lain.
Berdasarkan gambar tersebut diketahui bahwa
kadar andrografolida meningkat dengan bertambahnya frekuensi ekstraksi. Semakin
banyak frekuensi ekstraksi maka semakin
sering terjadi kontak antara contoh dan
pelarut,
sehingga
semakin
banyak

No.
Obs.
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Kadar
percobaan
(%)
2.36
2.25
2.97
2.55
2.91
2.66
3.26
2.55
3.51

Kadar
dugaan
(%)*
2.37
2.27
2.99
2.56
2.93
2.69
3.27
2.56
3.54

Sisaan

%
sisaan

-0.01
-0.02
-0.02
-0.01
-0.02
-0.03
-0.01
-0.01
-0.03

0.42
0.89
0.67
0.39
0.69
1.13
0.31
0.39
0.85

*Diperoleh berdasarkan perhitungan dengan model
regresi.

10

Pemeriksaan sisaan merupakan salah satu
cara mengetahui kebaikan model regresi.
Sisaan merupakan selisih antara nilai hasil
percobaan dengan nilai yang diramalkan oleh
model regresi, dengan kata lain sisaan
merupakan bagian yang tidak dapat dijelaskan
oleh model regresi. Semakin kecil nilai sisaan
berarti semakin baik model regresi yang
diperoleh (Draper & Smith 1992).
Cara lain untuk mengetahui kebaikan
model adalah melalui koefisien determinasi,
R2, dan koefisien keragaman model. Suatu
model dikatakan baik jika nilai R2 yang
diperoleh mendekati 1. Nilai koefisien
keragaman berbeda untuk setiap bidang ilmu.
Jika percobaan dilakukan di laboratorium nilai
koefisien keragaman untuk model regresi
yang baik adalah kurang dari 10% (Matjik &
Sumertajaya 2002). Model regresi yang
diperoleh cukup baik karena nilai R2 =
95.61% dan koefisien keragaman 4.30%.
Model regresi yang diperoleh digunakan
untuk menduga kadar andrografolida pada 18
kombinasi perlakuan yang tidak dicobakan.
Hasil pendugaan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Pendugaan kadar andrografolida pada
perlakuan yang tidak dicobakan
Nisbah
Waktu Frekuensi Kadar*
(g/100 mL) (menit) ekstraksi (%b/b)
0.5
240
3
1.89
0.5
240
5
1.42
0.5
300
1
1.52
0.5
300
3
1.89
0.5
360
1
1.76
0.5
360
5
4.23
1
240
1
3.83
1
240
3
3.19
1
300
1
2.70
1
300
5
3.15
1
360
3
3.76
1
360
5
4.83
2
240
1
4.22
2
240
5
2.33
2
300
3
2.47
2
300
5
2.38
2
360
1
2.01
2
360
3
2.78
*Diperoleh berdasarkan perhitungan model regresi.

Berdasarkan
hasil
prediksi
kadar
andrografolida pada 27 kombinasi perlakuan
menggunakan model regresi yang diperoleh,
diketahui bahwa kondisi optimum ekstraksi
andrografolida adalah pada waktu ekstraksi
360 menit dengan nisbah 1 g/100 mL dan
frekuensi
ekstraksi
5
kali.
Kadar
andrografolida yang diperoleh adalah 4.83%.

Kondisi
optimum
ekstraksi
andrografolida hasil analisis menggunakan
metode permukaan respons dapat dilihat
berdasarkan kurva permukaan respons pada
Gambar 7. Penentuan kondisi optimum ini
berdasarkan kadar prediksi dari 9 kombinasi
perlakuan yang dicobakan dengan dua
ulangan.

3.5

kadar

3.0
2.5

2.0
1.5
1.0

2.5

frekuensi

1.0
4.0

5.5

0.5

nisbah

Gambar 7 Kurva permukaan respons kadar
pada nisbah dan frekuensi
ekstraksi.
Kurva permukaan respons tersebut
menunjukkan
bahwa
kadar
optimum
andrografolida berada pada kisaran 3.114.09℅. Kadar tersebut diperoleh pada waktu
ekstraksi
300−352
menit,
nisbah
bahan−pelarut 1.25−1.28 g/100 mL, dan
frekuensi ekstraksi 3−4 kali. Kisaran kondisi
optimum berdasarkan peta kontur dapat dilihat
pada Gambar 8.

Gambar 8 Peta kontur kadar pada frekuensi
dan nisbah.
Penentuan kondisi optimum sebaiknya
dilakukan berdasarkan hasil percobaan yang
dianalisis menggunakan metode permukaan
respons karena dapat diketahui kesalahannya
berdasarkan standard error. Kesalahan
tersebut
merupakan
kesalahan
akibat
pengukuran. Sementara itu, kondisi optimum
berdasarkan prediksi 27 kombinasi dapat
memiliki dua kesalahan, yaitu kesalahan
pengukuran dan kesalahan perhitungan.
Validasi model regresi dan peta kontur perlu
dilakukan untuk mengetahui keabsahan dari
kedua kadar tersebut.

11

Kadar andrografolida hasil percobaan
berada pada kisaran kadar andrografolida hasil
penelitian sebelumnya, yaitu menurut
Akowuah et al. (2006) andrografolida pada
bagian daun 2.15-2.95%. Hasil tersebut
berasal dari tujuh lokasi yang berbeda di
Malaysia. Kadar andrografolida menurut
Cheung et al. (2001) secara keseluruhan pada
sambiloto adalah 3.54%,