Ekstraksi Acetogenin dari Daun Sirsak (Annona muricata L) dengan Pelarut Aseton
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 BUAH SIRSAK ( Annona muricata Linn )
Sirsak (Annona muricata L) merupakan salah satu tanaman buah yang berasal
dari Karibia, Amerika Tengah dan Amerika Selatan. Buah sirsak rasanya agak asam
sehingga sering dipakai sebagai bahan jus buah. Daging buahnya kaya akan serat.
Setiap 100 gram buah yang dapat dimakan mengandung 3,3 gram serat sehingga
dapat memenuhi 13% kebutuhan serat per hari. Selain itu, daging buahnya banyak
mengandung karbohidrat (terutama fruktosa), vitamin C (20 mg/100 g), B1 dan B2
[3].
Sirsak dapat tumbuh pada semua jenis tanah dengan derajat keasaman (pH)
antara 5-7. Jadi, tanah yang sesuai adalah tanah yang agak asam sampai agak
alkalis. Ketinggian tempat antara 100-1000 m diatas permukaan laut lebih cocok
untuk tanaman sirsak. Pada daerah dengan ketinggian 1000 diatas permukaan laut
tanaman sirsak enggan tumbuh dan berbuah. Suhu udara yang sesuai untuk tanaman
sirsak adalah 22-32 oC. Curah hujan yang dibutuhkan tanaman sirsak antara 15003000 mm/tahun [9].
Sistematika dari tumbuhan sirsak adalah sebagai berikut [13] :
Kingdom
:
Plantae
Divisi
:
Spermatophyta
Sub divisi
:
Angiospermae
Kelas
:
Dicotyledonae
Ordo
:
Polycarpiceae
Famili
:
Annonaceae
Genus
:
Annona
Spesies
:
Annona muricata Linn
5
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Nilai Gizi per 100 gram Buah Annona muricata [14]
No
Komponen
Jumlah (gr)
1
Vitamin C
20,6
2
Kalsium
14
3
Dietary fiber
3,3
4
Zat besi
0,6
5
Kalori
66
6
Protein
1
7
Kolesterol
0
8
Sodium
0,014
9
Gula
13,54
10
Karbohidrat
16,84
11
Lemak
0,3
12
Lemak jenuh
0,05
13
Lemak tak jenuh tunggal
0,09
14
Lemak tak jenuh ganda
0,06
2.2 DAUN SIRSAK ( Annona muricata Linn )
Daun sirsak merupakan daun yang kaya minyak dan protein serta toksisitas
(tanin, fitat, dan sianida) dan oleh karena itu dapat dimanfaatkan pada manusia dan
hewan [15]. Daun sirsak (Annona muricata L) adalah tanaman yang mengandung
senyawa flavonoid, tanin, fitosterol, kalsium oksalat, dan alkaloid. Antioksidan
yang terkandung dalam daun sirsak antara lain adalah vitamin C. Banyaknya
manfaat sirsak membuat orang mulai beralih mengkonsumsi sirsak sebagai
alternatif pencegahan dan pengobatan konvensional. Dimana tahun 1999, dalam
salah satu majalah ”The Journal of Natural Products”, telah melaporkan bahwa
kandungan senyawa acetogenin pada daun sirsak (Annona muricata L) sangat
berkhasiat sebagai antitumor. Tahun 2003 Negara Taiwan juga melaporkan bahwa
kandungan acetogenin daun sirsak (Annona muricata L) mengandung sifat toksik
yang tinggi terhadap sel kanker ovarium, serviks, dan sel kanker kulit dengan dosis
yang rendah [16].
6
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Daun Sirsak [16]
Daun sirsak merupakan bagian dari tanaman sirsak yang memiliki manfaat
lebih yaitu daun sirsak mengandung acetogenin yang biasa digunakan sebagai
sanyawa toksik atau racun. Adapun komponen kimia yang terdapat dalam daun
sirsak dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Komponen Kimia Daun Sirsak [14]
No
Komponen
Jenis
(%)
1
Lactones
Annohexocina ,
Annomuricina A, B, C, dan E
Annonamutacina
Muricoreacina
Annopentocinas A, B, C
Gigantetronemina
Murihexocina A dan C
Javoricina
-
2
Soquinolines
Aonaine
Anoniine
Atherospermine
Coreximine
-
3
Lipids
Gentisic acid
Lignoceric acid
CLA
Stearic acid
-
4
Oils
- caryophyllene
δ-cadinene
α-muurolene
α-cadinols
31,4
6,7
5,5
4,3
7
Universitas Sumatera Utara
2.3 ACETOGENIN
Acetogenin merupakan metabolit sekunder dari Annonaceae yang disintesis
melalui reaksi antara asam asetat, turunan poliketida yang memiliki rantai panjang
pada asam lemak yaitu 35-39 atom karbon. Sifat dari senyawa ini berupa rantai
panjang alipatik dengan gugus fungsi hidroksil, dan asetil karbonil serta cincin 1-3
tetrahidrofuran [17]. Acetogenin memiliki efek biologis yang beragam termasuk
sitotoksik, antitumor, antimalaria, pestisida dan kegiatan antifeedant. Secara
khusus, efek penghambatan acetogenin pada mitokondria NADH-ubiquinone
oksido reduktase (kompleks I) yang menjadi catatan penting karena aktivitas
biologis yang beragam. Beberapa jenis senyawa seperti bullatacin (rolliniastatin)
dan rolliniastatin-1, adalah inhibitor yang paling ampuh dari enzim teridentifikasi
sampai saat ini. Acetogenin ditandai dengan dua unit fungsional, tetrahydrofuran
hydroxylated (THF), cincin -lakton -unsaturated, dipisahkan oleh rantai alkil
panjang, meskipun dua unit masing-masing memiliki fungsi yang berbeda, namun
saling mengikat dalam berinteraksi dengan enzim [18].
Gambar 2.2 Struktur Senyawa Kimia Utama Isolasi dari Annona muricata L [19]
8
Universitas Sumatera Utara
2.4 EKSTRAKSI
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan suatu senyawa dengan bantuan
pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan
tanpa melarutkan material lainnya [9].
Selama ribuan tahun manusia menggunakan sumber tanaman untuk
meringankan atau menyembuhkan penyakit. Tanaman merupakan sumber senyawa
kimia baru yang potensial digunakan dalam bidang kedokteran dan aplikasi lainnya.
Tanaman mengandung banyak senyawa aktif seperti alkaloid, steroid, tanin,
glikosida, minyak atsiri, minyak tetap, resin, fenol dan flavonoid yang disimpan di
bagian-bagian tertentu seperti daun, bunga, kulit kayu, biji-bijian, buah-buahan,
akar, dan lain-lain menjadi obat yang lebih bermanfaat dari bahan tanaman, biasanya
hasil dari kombinasi dari produk-produk sekunder [20].
2.4.1 Metode Ekstraksi
Adapun metode ekstraksi yang digunakan dalam ektraksi tanaman yaitu:
a. Maserasi
Dalam proses ini, seluruh sampel ditempatkan dalam wadah tutup dengan
pelarut dan dibiarkan pada suhu kamar untuk jangka waktu minimal 3 hari
sambil sering diaduk sampai materi larut. [21].
b. Perkolasi
Perkolasi merupakan metode ekstraksi sederhana, sering digunakan untuk
membuat prediksi yang relevan terhadap aplikasi. Perkolasi dapat menjelaskan
fenomena kritis dari proses ektraksi.[22].
c. Hot Continuous Extraction (Sokhlet)
Dalam metode ini, sampel ditumbuk halus dan ditempatkan dalam kantong
berpori atau thimble yang terbuat dari kaca yang kuat, ditempatkan dalam ruang
dari alat sokhlet, pelarut dipanaskan, kemudian uap dari pelarut dikondensasi
dengan menggunakan kondensor. Uap dari pelarut menetes ke bagian yang
mengandung sampel, sehingga terjadi kontak dengan antara pelarut dengan
sampel. Ketika cairan meningkat, lama kelamaan naik ke atas tabung sipon
9
Universitas Sumatera Utara
,kemudian turun menuju labu distilasi. Proses ini terjadi secara terus menerus
dan dilakukan sampai pelarut dari tabung sipon tidak meninggalkan residu saat
menguap. Keuntungan dari metode ini dibandingkan dengan yang telah
dijelaskan dari metode sebelumnya, adalah bahwa sejumlah besar senyawa atau
zat tertentu dapat terekstrak dengan menggunakan pelarut yang lebih sedikit
[23]. Ekstraksi sokhlet dengan cara pemanasan dimana pelarut yang digunakan
akan menguap dan terkondensasi kembali sehingga akan menjadi lebih hemat,
namun acetogenin merupakan suatu senyawa yang mana ekstraknya rentan
terhadap suhu tinggi, dan tidak bisa dilakukan jika suhu ekstraksi melewati 60
o
C [24].
d. Ekstraksi berlawanan Arah
Aliran umpan mengandung zat terlarut A yang akan diekstraksi masuk pada
ujung yang satu sedangkan aliran pelarut masuk pada ujung satunya lagi. Aliran
ekstrak dan rafinat mengalir secara berlawanan arah dari satu tahap ke tahap lain
dan produk akhir adalah aliran ekstrak V1 yang meninggalkan kolom 1 dan aliran
rafinat LN yang meninggalkan kolom N [23].
Gambar 2.3 Ekstraksi Multi Tahap Berlawanan Arah [23]
e. Ekstraksi Superkritik dan Ultrasonik
Ekstraksi superkritis telah diteliti sejak abad terakhir ini, yang paling sering
digunakan toluene superkritik dalam minyak bumi atau penyulingan minyak
selama tahun 1970-an. Ekstraksi Superkritik juga sedang digunakan sebagai alat
menghancurkan limbah beracun, dan sebagai media sintesis yang tidak biasa.
Tekanan superkritik CO2 sekitar 200 bar hampir sama seperti heksana, dan
karakteristik solven juga mirip dengan heksana, sehingga superkritik CO2 dapat
berfungsi sebagai pelarut non-polar [25].
10
Universitas Sumatera Utara
Metode ekstraksi konvensional adalah metode yang memiliki efisiensi yang
rendah dan berpotensi dalam pencemaran lingkungan karena besarnya volume
pelarut organik yang digunakan, serta waktu ekstraksi yang lama dan suhu tinggi
yang diperlukan dalam melakukan ekstraksi. Fluida superkritik, microwave, dan
metode ekstraksi ultrasonik muncul sebagai alternatif yang baik untuk metode
ekstraksi konvensional, terutama karena kurangnya kebutuhan untuk pelarut
organik dan waktu ekstraksi yang relatif singkat. Namun, metode ekstraksi fluida
superkritik memiliki beberapa kekurangan seperti waktu ekstraksi yang lebih
lama dan tekanan ekstraksi yang tinggi, sehingga biaya operasi yang tinggi dan
terbatas pada industri skala besar [26].
2.4.2 Faktor –Faktor Yang Mempengaruhi Proses Ekstraksi
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi ekstraksi, diantaranya:
1. Suhu
Kelarutan bahan yang diekstraksi dan difusivitas biasanya akan meningkan
dengan meningkatnya suhu, sehingga diperoleh laju ekstraksi yang tinggi. Pada
beberapa kasus, batas atas untuk suhu operasi ditentukan oleh beberapa faktor,
salah satunya perlu menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan [27].
2. Ukuran partikel
Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas bidang kontak antara padatan
dan solven, serta semakin pendek jalur difusinya, yang menjadikan laju transfer
massa semakin tinggi [27].
3. Faktor solven
Faktor-faktor yang mempengaruhi pilihan pelarut adalah [28] :
a)
Jumlah fitokimia yang akan diambil
b) Tingkat ekstraksi
c)
Keanekaragaman senyawa ekstrak yang berbeda
d) Keanekaragaman senyawa ekstrak penghambat
e)
Kemudahan penanganan selanjutnya dari ekstrak
f)
Toksisitas pelarut dalam proses bioassay
g) Potensi bahaya kesehatan
11
Universitas Sumatera Utara
Pilihan pelarut dipengaruhi oleh zat atau senyawa apa yang akan diambil atau
diekstrak, karena produk akhir akan mengandung sisa pelarut, dimana pelarut
tersebut harus tidak beracun dan tidak boleh mengganggu hasil tersebut [28].
4. Variasi metode ekstraksi biasanya tergantung pada [29]:
a) Panjang periode ekstraksi,
b) Pelarut yang digunakan,
c) pH pelarut,
d) Suhu,
e) Ukuran partikel dari jaringan tanaman
f) Rasio bahan baku/pelarut
2.5 ASETON (C3H6O)
Aseton adalah keton yang paling penting yang berupa cairan volatil (titik didih
56oC) dan mudah terbakar. Aseton adalah pelarut yang baik untuk senyawa organik
banyak digunakan sebagai pelarut pernis, lak dan plastik. Aseton bercampur dengan
air dalam segala perbandingan. Sifat ini digabungkan dengan volatilitasnya
membuat aseton sering digunakan sebagai pengering alat – alat gelas laboratorium
[12]. Struktur acetogenin akan berubah pada suhu di atas 60 oC [30]. Oleh karena
itu dengan metoe sokletasi yang menggunakan media pemanas diperlukan pelarut
yang memiliki titik didih dibawah suhu 60 oC. Salah satu syarat pelarut yang baik
adalah selektivitas pelarut tersebut terhadap zat yang akan diekstrak. Sifat fisika
kimia zat aktif acetogenin yaitu memiliki nilai log P sebesar 7,71 yang
menunjukkan bahwa acetogenin bersifat non polar [31].
Kepolaran suatu senyawa dapat dilihat dari angka tetapan dielektrik . Konstanta
dielektrikum semakin besar maka sifat kepolaran dari suatu zat tinggi begitu juga
sebaliknya semakin kecil nilai konstanta dielektrikum suatu zat maka sifat
kepolarannya semakin rendah . Berikut akan ditampilkan deret eluotropik menurut
Stahl untuk setiap zat pada suhu 25 oC [31].
12
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Deret Eluotropik Pelarut [31]
Pelarut
Tetapan Dielektrik
Viskositas
n-heksan
1,890
0,326
Heptana
1,924
0,409
Siklo-heksana
2,023
1,02
Karbon tetraklorida 2,238
0,969
Benzen
2,284
0,652
Klorofom
4,806
0,580
Eter (Dietil eter)
4,34
0,233
Etil Asetat
6,02+
0,55
Piridin
12,3+
0,974
Aseton
20,7+
0,316+
Etanol
24,30+
1,2
Metanol
33,62+
0,597
Air
80,37+
1,005
Peneliti terdahulu banyak menggunakan etanol dan metanol sebagai pelarut
dalam ekstraksi senyawa acetogenin dari tanaman sirsak ini. Dapat dilihat dari tabel
di atas bahwa nilai konstanta dielektrik aseton lebih kecil dibandingkan etanol
maupun metanol sehingga dapat disimpulkan bahwa aseton merupakan pelarut
yang kurang polar sehingga dapat dengan baik mengekstrak acetogenin dari sampel.
2.6 FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
FTIR merupakan teknik yang digunakan untuk menentukan jumlah senyawa
atau molekul secara kualitatif dan kuantitatif baik organik maupun non organik
pada sampel padat, cairan maupun gas. Meskipun relatif mahal tetapi dapat
digunakan pada sampel yang berupa padatan dalam bentuk kristal, mikrokristal,
amorf ataupun film. Sampel dianalisa dengan menggunakan skala mikro sampai
kilometer dan permukaan preparasi yang terbaru yang diperlukan untuk
memberikan hasil yang tajam (curam) agar hasil dari uji dapat dilihat dengan baik
dan tepat. Teknik IR yang digunakan dapat menentukan elemen elemen kecil seperti
C dan H [32].
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 FTIR Shimadzu [34]
IR adalah salah satu teknik analisa yang sangat penting dalam dunia sains saat
ini, karena kelebihannya dapat digunakan untuk jenis sampel apapun baik cairan
maupun padatan [33]. Tipe FTIR yang digunakan adalah Shimadzu dengan optik
yang sederhana namun dapat memberikan informasi gugus ataupun senyawa yang
rumit sekalipun dengan akurasi panjang gelombang yang tinggi. Analisa dengan
menggunakan Shimadzu sampel tidak perlu dipreparasi terlebih dahulu . Prinsip
kerja dari FTIR Shimadzu adalah dimana sampel dikontak dengan sebuah prisma
untuk memberikan biasan terhadap material, yang di transmisi melalui sinar
inframerah, sinar inframerah yang terbentuk dari sudut sampel yang lebih besar
daripada sudut kritis ( yang menginduksi refleksi total). Lampu yang benar-benar
tercermin oleh antarmuka antara sampel dan prisma diukur untuk mendapatkan
spektrum inframerah [34].
Beberapa keuntungan utama dari FT-IR selama teknik dispersif meliputi [35]:
a) Kecepatan : Karena semua frekuensi diukur secara bersamaan, sebagian besar
pengukuran oleh FT-IR dibuat dalam hitungan detik bukan beberapa menit,
kadang-kadang disebut sebagai Felgett Advantage.
b) Sensitivitas : Sensitivitas secara dramatis ditingkatkan dengan FT-IR untuk
banyak alasan. Detektor dipekerjakan jauh lebih sensitif, peletakan optik jauh
lebih tinggi (disebut sebagai keuntungan Jacquinot) yang menghasilkan
tingkat kebisingan yang jauh lebih rendah, dan scan cepat memungkinkan
coaddition beberapa scan untuk mengurangi kebisingan pengukuran acak
untuk setiap tingkat yang diinginkan (disebut sebagai sinyal rata-rata).
14
Universitas Sumatera Utara
c) Kesederhanaan teknik : Cermin bergerak di interferometer adalah satusatunya bagian dalam instrumen yang bergerak secara kontinu, dengan
demikian ada sedikit kemungkinan kerusakan mekanis.
d) Internal dikalibrasi : Instrumen ini menggunakan laser HeNe sebagai panjang
gelombang internal yang kalibrasi standar (disebut sebagai keuntungan
Connes). Instrumen ini adalah mengkalibrasi-diri dan tidak perlu dikalibrasi
oleh pengguna.
Dengan demikian Fourier Transform Infrared (FT-IR) teknik yang telah
memberikan kemudahan dalam menggunakan spektroskopi inframerah yang
memungkinkan pengembangan terhadap banyak sampel, dan teknik baru yang
dirancang untuk mengatasi masalah yang menantang dari teknologi lama. Hal ini
telah membuat penggunaan analisis inframerah hampir tak terbatas [34].
Keberadaan suatu senyawa atau gugus dalam spektrum ditandai dengan
bilangan gelombang tertentu sesuai dengan standar. Berikut akan ditampilkan
beberapa panjang gelombang yang menandakan keberadaan acetogenin pada tabel
2.4 berikut :
Tabel 2.4 Daftar Panjang Gelombang Suatu Senyawa dan Gugus Fungsi [36]
Range (cm-1) dan intensitas
Grup dan Kelas
3420 – 3250
- OH dalam alkohol dan fenol
3100 – 2400
- OH dalam asam karboksilik
2990 – 2850
CH3 – CH2 alipatik
C=O dalam lakton
1870 – 1830
C=O dalam lakton
1780 – 1760
1750 – 1730
C=O dalam lakton
1700 – 1510
C=O dalam lactam
1375 – 1275
THF (CH2def)
1280 – 1150
C – O – C lakton
740 – 720
CH2 dalam hidrokarbon
15
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 BUAH SIRSAK ( Annona muricata Linn )
Sirsak (Annona muricata L) merupakan salah satu tanaman buah yang berasal
dari Karibia, Amerika Tengah dan Amerika Selatan. Buah sirsak rasanya agak asam
sehingga sering dipakai sebagai bahan jus buah. Daging buahnya kaya akan serat.
Setiap 100 gram buah yang dapat dimakan mengandung 3,3 gram serat sehingga
dapat memenuhi 13% kebutuhan serat per hari. Selain itu, daging buahnya banyak
mengandung karbohidrat (terutama fruktosa), vitamin C (20 mg/100 g), B1 dan B2
[3].
Sirsak dapat tumbuh pada semua jenis tanah dengan derajat keasaman (pH)
antara 5-7. Jadi, tanah yang sesuai adalah tanah yang agak asam sampai agak
alkalis. Ketinggian tempat antara 100-1000 m diatas permukaan laut lebih cocok
untuk tanaman sirsak. Pada daerah dengan ketinggian 1000 diatas permukaan laut
tanaman sirsak enggan tumbuh dan berbuah. Suhu udara yang sesuai untuk tanaman
sirsak adalah 22-32 oC. Curah hujan yang dibutuhkan tanaman sirsak antara 15003000 mm/tahun [9].
Sistematika dari tumbuhan sirsak adalah sebagai berikut [13] :
Kingdom
:
Plantae
Divisi
:
Spermatophyta
Sub divisi
:
Angiospermae
Kelas
:
Dicotyledonae
Ordo
:
Polycarpiceae
Famili
:
Annonaceae
Genus
:
Annona
Spesies
:
Annona muricata Linn
5
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Nilai Gizi per 100 gram Buah Annona muricata [14]
No
Komponen
Jumlah (gr)
1
Vitamin C
20,6
2
Kalsium
14
3
Dietary fiber
3,3
4
Zat besi
0,6
5
Kalori
66
6
Protein
1
7
Kolesterol
0
8
Sodium
0,014
9
Gula
13,54
10
Karbohidrat
16,84
11
Lemak
0,3
12
Lemak jenuh
0,05
13
Lemak tak jenuh tunggal
0,09
14
Lemak tak jenuh ganda
0,06
2.2 DAUN SIRSAK ( Annona muricata Linn )
Daun sirsak merupakan daun yang kaya minyak dan protein serta toksisitas
(tanin, fitat, dan sianida) dan oleh karena itu dapat dimanfaatkan pada manusia dan
hewan [15]. Daun sirsak (Annona muricata L) adalah tanaman yang mengandung
senyawa flavonoid, tanin, fitosterol, kalsium oksalat, dan alkaloid. Antioksidan
yang terkandung dalam daun sirsak antara lain adalah vitamin C. Banyaknya
manfaat sirsak membuat orang mulai beralih mengkonsumsi sirsak sebagai
alternatif pencegahan dan pengobatan konvensional. Dimana tahun 1999, dalam
salah satu majalah ”The Journal of Natural Products”, telah melaporkan bahwa
kandungan senyawa acetogenin pada daun sirsak (Annona muricata L) sangat
berkhasiat sebagai antitumor. Tahun 2003 Negara Taiwan juga melaporkan bahwa
kandungan acetogenin daun sirsak (Annona muricata L) mengandung sifat toksik
yang tinggi terhadap sel kanker ovarium, serviks, dan sel kanker kulit dengan dosis
yang rendah [16].
6
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Daun Sirsak [16]
Daun sirsak merupakan bagian dari tanaman sirsak yang memiliki manfaat
lebih yaitu daun sirsak mengandung acetogenin yang biasa digunakan sebagai
sanyawa toksik atau racun. Adapun komponen kimia yang terdapat dalam daun
sirsak dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Komponen Kimia Daun Sirsak [14]
No
Komponen
Jenis
(%)
1
Lactones
Annohexocina ,
Annomuricina A, B, C, dan E
Annonamutacina
Muricoreacina
Annopentocinas A, B, C
Gigantetronemina
Murihexocina A dan C
Javoricina
-
2
Soquinolines
Aonaine
Anoniine
Atherospermine
Coreximine
-
3
Lipids
Gentisic acid
Lignoceric acid
CLA
Stearic acid
-
4
Oils
- caryophyllene
δ-cadinene
α-muurolene
α-cadinols
31,4
6,7
5,5
4,3
7
Universitas Sumatera Utara
2.3 ACETOGENIN
Acetogenin merupakan metabolit sekunder dari Annonaceae yang disintesis
melalui reaksi antara asam asetat, turunan poliketida yang memiliki rantai panjang
pada asam lemak yaitu 35-39 atom karbon. Sifat dari senyawa ini berupa rantai
panjang alipatik dengan gugus fungsi hidroksil, dan asetil karbonil serta cincin 1-3
tetrahidrofuran [17]. Acetogenin memiliki efek biologis yang beragam termasuk
sitotoksik, antitumor, antimalaria, pestisida dan kegiatan antifeedant. Secara
khusus, efek penghambatan acetogenin pada mitokondria NADH-ubiquinone
oksido reduktase (kompleks I) yang menjadi catatan penting karena aktivitas
biologis yang beragam. Beberapa jenis senyawa seperti bullatacin (rolliniastatin)
dan rolliniastatin-1, adalah inhibitor yang paling ampuh dari enzim teridentifikasi
sampai saat ini. Acetogenin ditandai dengan dua unit fungsional, tetrahydrofuran
hydroxylated (THF), cincin -lakton -unsaturated, dipisahkan oleh rantai alkil
panjang, meskipun dua unit masing-masing memiliki fungsi yang berbeda, namun
saling mengikat dalam berinteraksi dengan enzim [18].
Gambar 2.2 Struktur Senyawa Kimia Utama Isolasi dari Annona muricata L [19]
8
Universitas Sumatera Utara
2.4 EKSTRAKSI
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan suatu senyawa dengan bantuan
pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan
tanpa melarutkan material lainnya [9].
Selama ribuan tahun manusia menggunakan sumber tanaman untuk
meringankan atau menyembuhkan penyakit. Tanaman merupakan sumber senyawa
kimia baru yang potensial digunakan dalam bidang kedokteran dan aplikasi lainnya.
Tanaman mengandung banyak senyawa aktif seperti alkaloid, steroid, tanin,
glikosida, minyak atsiri, minyak tetap, resin, fenol dan flavonoid yang disimpan di
bagian-bagian tertentu seperti daun, bunga, kulit kayu, biji-bijian, buah-buahan,
akar, dan lain-lain menjadi obat yang lebih bermanfaat dari bahan tanaman, biasanya
hasil dari kombinasi dari produk-produk sekunder [20].
2.4.1 Metode Ekstraksi
Adapun metode ekstraksi yang digunakan dalam ektraksi tanaman yaitu:
a. Maserasi
Dalam proses ini, seluruh sampel ditempatkan dalam wadah tutup dengan
pelarut dan dibiarkan pada suhu kamar untuk jangka waktu minimal 3 hari
sambil sering diaduk sampai materi larut. [21].
b. Perkolasi
Perkolasi merupakan metode ekstraksi sederhana, sering digunakan untuk
membuat prediksi yang relevan terhadap aplikasi. Perkolasi dapat menjelaskan
fenomena kritis dari proses ektraksi.[22].
c. Hot Continuous Extraction (Sokhlet)
Dalam metode ini, sampel ditumbuk halus dan ditempatkan dalam kantong
berpori atau thimble yang terbuat dari kaca yang kuat, ditempatkan dalam ruang
dari alat sokhlet, pelarut dipanaskan, kemudian uap dari pelarut dikondensasi
dengan menggunakan kondensor. Uap dari pelarut menetes ke bagian yang
mengandung sampel, sehingga terjadi kontak dengan antara pelarut dengan
sampel. Ketika cairan meningkat, lama kelamaan naik ke atas tabung sipon
9
Universitas Sumatera Utara
,kemudian turun menuju labu distilasi. Proses ini terjadi secara terus menerus
dan dilakukan sampai pelarut dari tabung sipon tidak meninggalkan residu saat
menguap. Keuntungan dari metode ini dibandingkan dengan yang telah
dijelaskan dari metode sebelumnya, adalah bahwa sejumlah besar senyawa atau
zat tertentu dapat terekstrak dengan menggunakan pelarut yang lebih sedikit
[23]. Ekstraksi sokhlet dengan cara pemanasan dimana pelarut yang digunakan
akan menguap dan terkondensasi kembali sehingga akan menjadi lebih hemat,
namun acetogenin merupakan suatu senyawa yang mana ekstraknya rentan
terhadap suhu tinggi, dan tidak bisa dilakukan jika suhu ekstraksi melewati 60
o
C [24].
d. Ekstraksi berlawanan Arah
Aliran umpan mengandung zat terlarut A yang akan diekstraksi masuk pada
ujung yang satu sedangkan aliran pelarut masuk pada ujung satunya lagi. Aliran
ekstrak dan rafinat mengalir secara berlawanan arah dari satu tahap ke tahap lain
dan produk akhir adalah aliran ekstrak V1 yang meninggalkan kolom 1 dan aliran
rafinat LN yang meninggalkan kolom N [23].
Gambar 2.3 Ekstraksi Multi Tahap Berlawanan Arah [23]
e. Ekstraksi Superkritik dan Ultrasonik
Ekstraksi superkritis telah diteliti sejak abad terakhir ini, yang paling sering
digunakan toluene superkritik dalam minyak bumi atau penyulingan minyak
selama tahun 1970-an. Ekstraksi Superkritik juga sedang digunakan sebagai alat
menghancurkan limbah beracun, dan sebagai media sintesis yang tidak biasa.
Tekanan superkritik CO2 sekitar 200 bar hampir sama seperti heksana, dan
karakteristik solven juga mirip dengan heksana, sehingga superkritik CO2 dapat
berfungsi sebagai pelarut non-polar [25].
10
Universitas Sumatera Utara
Metode ekstraksi konvensional adalah metode yang memiliki efisiensi yang
rendah dan berpotensi dalam pencemaran lingkungan karena besarnya volume
pelarut organik yang digunakan, serta waktu ekstraksi yang lama dan suhu tinggi
yang diperlukan dalam melakukan ekstraksi. Fluida superkritik, microwave, dan
metode ekstraksi ultrasonik muncul sebagai alternatif yang baik untuk metode
ekstraksi konvensional, terutama karena kurangnya kebutuhan untuk pelarut
organik dan waktu ekstraksi yang relatif singkat. Namun, metode ekstraksi fluida
superkritik memiliki beberapa kekurangan seperti waktu ekstraksi yang lebih
lama dan tekanan ekstraksi yang tinggi, sehingga biaya operasi yang tinggi dan
terbatas pada industri skala besar [26].
2.4.2 Faktor –Faktor Yang Mempengaruhi Proses Ekstraksi
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi ekstraksi, diantaranya:
1. Suhu
Kelarutan bahan yang diekstraksi dan difusivitas biasanya akan meningkan
dengan meningkatnya suhu, sehingga diperoleh laju ekstraksi yang tinggi. Pada
beberapa kasus, batas atas untuk suhu operasi ditentukan oleh beberapa faktor,
salah satunya perlu menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan [27].
2. Ukuran partikel
Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas bidang kontak antara padatan
dan solven, serta semakin pendek jalur difusinya, yang menjadikan laju transfer
massa semakin tinggi [27].
3. Faktor solven
Faktor-faktor yang mempengaruhi pilihan pelarut adalah [28] :
a)
Jumlah fitokimia yang akan diambil
b) Tingkat ekstraksi
c)
Keanekaragaman senyawa ekstrak yang berbeda
d) Keanekaragaman senyawa ekstrak penghambat
e)
Kemudahan penanganan selanjutnya dari ekstrak
f)
Toksisitas pelarut dalam proses bioassay
g) Potensi bahaya kesehatan
11
Universitas Sumatera Utara
Pilihan pelarut dipengaruhi oleh zat atau senyawa apa yang akan diambil atau
diekstrak, karena produk akhir akan mengandung sisa pelarut, dimana pelarut
tersebut harus tidak beracun dan tidak boleh mengganggu hasil tersebut [28].
4. Variasi metode ekstraksi biasanya tergantung pada [29]:
a) Panjang periode ekstraksi,
b) Pelarut yang digunakan,
c) pH pelarut,
d) Suhu,
e) Ukuran partikel dari jaringan tanaman
f) Rasio bahan baku/pelarut
2.5 ASETON (C3H6O)
Aseton adalah keton yang paling penting yang berupa cairan volatil (titik didih
56oC) dan mudah terbakar. Aseton adalah pelarut yang baik untuk senyawa organik
banyak digunakan sebagai pelarut pernis, lak dan plastik. Aseton bercampur dengan
air dalam segala perbandingan. Sifat ini digabungkan dengan volatilitasnya
membuat aseton sering digunakan sebagai pengering alat – alat gelas laboratorium
[12]. Struktur acetogenin akan berubah pada suhu di atas 60 oC [30]. Oleh karena
itu dengan metoe sokletasi yang menggunakan media pemanas diperlukan pelarut
yang memiliki titik didih dibawah suhu 60 oC. Salah satu syarat pelarut yang baik
adalah selektivitas pelarut tersebut terhadap zat yang akan diekstrak. Sifat fisika
kimia zat aktif acetogenin yaitu memiliki nilai log P sebesar 7,71 yang
menunjukkan bahwa acetogenin bersifat non polar [31].
Kepolaran suatu senyawa dapat dilihat dari angka tetapan dielektrik . Konstanta
dielektrikum semakin besar maka sifat kepolaran dari suatu zat tinggi begitu juga
sebaliknya semakin kecil nilai konstanta dielektrikum suatu zat maka sifat
kepolarannya semakin rendah . Berikut akan ditampilkan deret eluotropik menurut
Stahl untuk setiap zat pada suhu 25 oC [31].
12
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Deret Eluotropik Pelarut [31]
Pelarut
Tetapan Dielektrik
Viskositas
n-heksan
1,890
0,326
Heptana
1,924
0,409
Siklo-heksana
2,023
1,02
Karbon tetraklorida 2,238
0,969
Benzen
2,284
0,652
Klorofom
4,806
0,580
Eter (Dietil eter)
4,34
0,233
Etil Asetat
6,02+
0,55
Piridin
12,3+
0,974
Aseton
20,7+
0,316+
Etanol
24,30+
1,2
Metanol
33,62+
0,597
Air
80,37+
1,005
Peneliti terdahulu banyak menggunakan etanol dan metanol sebagai pelarut
dalam ekstraksi senyawa acetogenin dari tanaman sirsak ini. Dapat dilihat dari tabel
di atas bahwa nilai konstanta dielektrik aseton lebih kecil dibandingkan etanol
maupun metanol sehingga dapat disimpulkan bahwa aseton merupakan pelarut
yang kurang polar sehingga dapat dengan baik mengekstrak acetogenin dari sampel.
2.6 FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
FTIR merupakan teknik yang digunakan untuk menentukan jumlah senyawa
atau molekul secara kualitatif dan kuantitatif baik organik maupun non organik
pada sampel padat, cairan maupun gas. Meskipun relatif mahal tetapi dapat
digunakan pada sampel yang berupa padatan dalam bentuk kristal, mikrokristal,
amorf ataupun film. Sampel dianalisa dengan menggunakan skala mikro sampai
kilometer dan permukaan preparasi yang terbaru yang diperlukan untuk
memberikan hasil yang tajam (curam) agar hasil dari uji dapat dilihat dengan baik
dan tepat. Teknik IR yang digunakan dapat menentukan elemen elemen kecil seperti
C dan H [32].
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 FTIR Shimadzu [34]
IR adalah salah satu teknik analisa yang sangat penting dalam dunia sains saat
ini, karena kelebihannya dapat digunakan untuk jenis sampel apapun baik cairan
maupun padatan [33]. Tipe FTIR yang digunakan adalah Shimadzu dengan optik
yang sederhana namun dapat memberikan informasi gugus ataupun senyawa yang
rumit sekalipun dengan akurasi panjang gelombang yang tinggi. Analisa dengan
menggunakan Shimadzu sampel tidak perlu dipreparasi terlebih dahulu . Prinsip
kerja dari FTIR Shimadzu adalah dimana sampel dikontak dengan sebuah prisma
untuk memberikan biasan terhadap material, yang di transmisi melalui sinar
inframerah, sinar inframerah yang terbentuk dari sudut sampel yang lebih besar
daripada sudut kritis ( yang menginduksi refleksi total). Lampu yang benar-benar
tercermin oleh antarmuka antara sampel dan prisma diukur untuk mendapatkan
spektrum inframerah [34].
Beberapa keuntungan utama dari FT-IR selama teknik dispersif meliputi [35]:
a) Kecepatan : Karena semua frekuensi diukur secara bersamaan, sebagian besar
pengukuran oleh FT-IR dibuat dalam hitungan detik bukan beberapa menit,
kadang-kadang disebut sebagai Felgett Advantage.
b) Sensitivitas : Sensitivitas secara dramatis ditingkatkan dengan FT-IR untuk
banyak alasan. Detektor dipekerjakan jauh lebih sensitif, peletakan optik jauh
lebih tinggi (disebut sebagai keuntungan Jacquinot) yang menghasilkan
tingkat kebisingan yang jauh lebih rendah, dan scan cepat memungkinkan
coaddition beberapa scan untuk mengurangi kebisingan pengukuran acak
untuk setiap tingkat yang diinginkan (disebut sebagai sinyal rata-rata).
14
Universitas Sumatera Utara
c) Kesederhanaan teknik : Cermin bergerak di interferometer adalah satusatunya bagian dalam instrumen yang bergerak secara kontinu, dengan
demikian ada sedikit kemungkinan kerusakan mekanis.
d) Internal dikalibrasi : Instrumen ini menggunakan laser HeNe sebagai panjang
gelombang internal yang kalibrasi standar (disebut sebagai keuntungan
Connes). Instrumen ini adalah mengkalibrasi-diri dan tidak perlu dikalibrasi
oleh pengguna.
Dengan demikian Fourier Transform Infrared (FT-IR) teknik yang telah
memberikan kemudahan dalam menggunakan spektroskopi inframerah yang
memungkinkan pengembangan terhadap banyak sampel, dan teknik baru yang
dirancang untuk mengatasi masalah yang menantang dari teknologi lama. Hal ini
telah membuat penggunaan analisis inframerah hampir tak terbatas [34].
Keberadaan suatu senyawa atau gugus dalam spektrum ditandai dengan
bilangan gelombang tertentu sesuai dengan standar. Berikut akan ditampilkan
beberapa panjang gelombang yang menandakan keberadaan acetogenin pada tabel
2.4 berikut :
Tabel 2.4 Daftar Panjang Gelombang Suatu Senyawa dan Gugus Fungsi [36]
Range (cm-1) dan intensitas
Grup dan Kelas
3420 – 3250
- OH dalam alkohol dan fenol
3100 – 2400
- OH dalam asam karboksilik
2990 – 2850
CH3 – CH2 alipatik
C=O dalam lakton
1870 – 1830
C=O dalam lakton
1780 – 1760
1750 – 1730
C=O dalam lakton
1700 – 1510
C=O dalam lactam
1375 – 1275
THF (CH2def)
1280 – 1150
C – O – C lakton
740 – 720
CH2 dalam hidrokarbon
15
Universitas Sumatera Utara