Minggu, 06 Mei 2012

Makalah Ekstraksi Curcumin


BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Indonesia memiliki kekayaan keanekaragaman hayati yang luar biasa, yaitu sekitar 40.000 jenis tumbuhan, daru jumlah tersebut sekitar 1300 diantaranya digunakan sebagai obat tradisional. Salah satu jenis tumbuhan yang banyak digunakan oleh masyarakat sebagai obat trandisional adalah kunyit (Curcuma longa L), yang berasal dari keluarga jahe (Zingiberaceae family). Di dalam kunyit mengandung senyawa kurkumin berada pada kesetimbangan antara diketo dan keto-enol.
Kurkumin (1,7-bis-4 (4’-hidroksi-3’-metoksi fenil) hepta-1,6-diene-3,5- dion dikenal sebagai bahan alam yang memiliki aktivitas biologis dengan spektrum luas, seperti: antioksidan, antiinflamasi, antikanker dan antimutagen. Kurkumin dapat kita peroleh dari bahan alam, yaitu Curcuma longa L, Curcuma domestica maupun Curcuma xanthorrhiza R, yang oleh masyarakat zat warna kuning dari tanaman kurkuma ini sering digunakan sebagai bahan tambahan makanan, bumbu atau obat-obatan dan tidak menunjukkan efek toksik.
Wahyuni (2004) melakukan ekstraksi kurkumin dari kunyit menggunakan pelarut asam asetat glasial 98 %. Ekstraksi dilakukan pada jumlah pelarut 50, 100, 150, 200, 250 dan 300 ml serta waktu ekstraksi 25, 50, 75, 100 dan 125 menit. Dari penelitian ini diperoleh hubungan antara waktu ekstraksi dengan % hasil pada berbagai volume pelarut. Semakin lama waktu ekstraksi maka % hasil yang diperoleh semakin besar, begitu pula semakin banyak pelarut yang digunakan maka % hasil yang diperoleh juga semakin besar. Akan tetapi pada waktu tertentu % hasil yang diperoleh menurun. Hal ini disebabkan kandungan kurkumin pada kunyit sudah menurun. Oleh karena itu untuk analisa diambil kondisi optimum, yaitu pada volum pelarut 300 ml dengan waktu ekstraksi yang berbeda-beda. Pada penelitian ini terlihat bahwa untuk waktu ekstraksi 75 menit total kurkumin yang terambil sebesar 21600,39 ppm atau 2,16 %.
Untuk itu penelitian “Isolasi Kurkumin dan Derivatnya dari Kunyit” ini akan dicari kandungan serta derivat kurkumin yang terkandung dalam kunyit(Curcuma domestica Val.).

1.2  Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah:
1.      Bagaimana mengisolasi kurkumin dan derivatnya dari kunyit?
1.3  Tujuan
Adapun tujuan penelitian ini adalah:
1.         Mengetahui cara mengisolasi kurkumin dan derivatnya dari kunyit

1.4  Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.      Tanaman kunyit yang digunakan dalam penelitian ini adalah bagian rimpang kunyit
2.      Pelarut yang digunakan dalam ekstraksi soxhlet adalah etanol 96%

1.5  Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat mengenai pemanfaatan kunyit sebagai senyawa yang berkhasiat sebagai obat yang disebut kurkumin.




















BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Dasar Teori
2.1.1        Kunyit (Curcuma Domestica)



Gambar 2.1.1 Kunyit (Curcuma Domestika)

Kunyit merupakan tanaman obat berupa semak dan bersifat tahunan (perenial) yang tersebar di seluruh daerah tropis. Tanaman ini banyak dibudidayakan di Asia Selatan khususnya India, Cina, Taiwan, Indonesia (Jawa) dan Filipina. Tanaman ini tumbuh bercabang dengan tinggi 40 - 100 cm. Batang merupakan batang semu, tegak, bulat membentuk rimpang dengan warna hijau kekuningan dan mempunyai pelepah daun . Kulit luar rimpang berwarna jingga kecoklatan dan daging buah merah jingga kekuning-kuningan. Tanaman kunyit siap dipanen pada umur 8-18 bulan, dimana saat panen terbaik adalah pada umur tanaman 11-12 bulan (Rismunandar, 1994).
Klasifikasi Tanaman Kunyit (Fauziah, 2006):
Divisio             : Spermatophyta
Sub-diviso       : Angiospermae
Kelas               : Monocotyledoneae
Ordo                : Zingiberales
Famili              : Zungiberaceae
Genus              : Curcuma
Species            : Curcuma domestica Val.
Rimpang kunyit mengandung 28% glukosa, 12% fruktosa, 8% protein, vitamin C dan mineral kandungan kalium dalam rimpang kunyit cukup tinggi (Rismunandar, 1998), 1,3-5,5% minyak atsiri yang terdiri 60% keton seskuiterpen, 25% zingiberina dan 25% kurkumin berserta turunannya. Keton Seskuiterpen yang terdapat dalam rimpang kunyit adalah tumeron dan antumeron, sedangkan kurkumin dalam rimpang kunyit meliputi kurkumin (diferuloilmetana), dimetoksikurkumin (hidroksisinamoil feruloilmetan), dan bisdemetoksi-kurkumin (hidroksisinamoil metana) (Stahl, 1985).

2.1.2        Kurkumin
Kurkumin mempunyai rumus molekul C21H20O6 (BM = 368). Sifat kimia kurkumin yang menarik adalah sifat perubahan warna akibat perubahan pH lingkungan. Kurkumin berwarna kuning atau kuning jingga pada suasana asam, sedangkan dalam suasana basa berwarna merah. Kurkumin dalam suasana basa atau pada lingkungan pH 8,5-10,0 dalam waktu yang relatif lama dapat mengalami proses disosiasi, kurkumin mengalami degradasi membentuk asam ferulat dan feruloilmetan. Warna kuning coklat feruloilmetan akan mempengaruhi warna merah dari kurkumin yang seharusnya terjadi. Sifat kurkumin lain yang penting adalah kestabilannya terhadap cahaya (Tonnesen, 1985; Van der Good, 1997). Adanya cahaya dapat menyebabkan terjadinya degradasi fotokimia senyawa tersebut. Hal ini karena adanya gugus metilen aktif (-CH2-) diantara dua gugus keton pada senyawa tersebut. Kurkumin mempunyai aroma yang khas dan tidak bersifat toksik bila dikonsumsi oleh manusia. Jumlah kurkumin yang aman dikonsumsi oleh manusia adalah 100 mg/hari sedangkan untuk tikus 5 g/hari (Rosmawani dkk, 2007)(Rahayu, 2010).
Sifat-sifat kurkumin adalah sebagai berikut(Wahyuni, 2004):
Berat molekul  : 368.37 (C = 68,47 %; H = 5,47 %; O = 26,06 %)
Warna              : Light yellow
Melting point  : 183ÂșC
Larut dalam alkohol dan asam asetat glasial
Tidak larut dalam air
Kurkumin dapat ditemukan pada dua bentuk tautomer, yaitu bentuk keto dan bentuk enol. Struktur keto lebih stabil atau lebih banyak ditemukan pada fasa padat, sedangkan struktur enol lebih dominan pada fasa cair atau larutan (Yudha, 2009).
Rumus struktur kurkumin adalah sebagai berikut:

Gambar 2.1.2 Rumus struktur kurkumin
Kurkumin atau diferuloimetana pertama kali diisolasi pada tahun 1815. Kemudian tahun 1910, kurkumin didapatkan berbentuk kristal dan bisa dilarutkan tahun 1913. Kurkumin tidak dapat larut dalam air, tetapi larut dalam etanol dan aseton (Joe dkk., 2004; Chattopadhyay dkk., 2004; Araujo dan Leon, 2001). Sedangkan menurut Kiso (1985) kurkumin merupakan senyawa yang sedikit pahit, larut dalam aseton, alkohol, asam asetat glasial dan alkali hidroksida, serta tidak larut dalam air dan dietileter.


Kandungan kunyit berupa zat  kurkumin 10 %, Demetoksikurkumin 1-5 % Bisdemetoksikurkumin, sisanya minyak atsiri atau volatil oil (Keton sesquiterpen, turmeron, tumeon 60%, Zingiberen 25%, felandren, sabinen, borneol dan sineil), lemak 1-3%, karbohidrat 3%, protein 30%, pati 8%, vitamin C 45-55%, dan garam-garam Mineral (Zat besi, fosfor, dan kalsium) (Sharma R.A, A.J. Gescher, W.P. Steward, 2005).

2.1.3        Pemisahan Senyawa Aktif Rimpang Kunyit
2.1.3.1  Ekstraksi Senyawa Aktif
Salah satu cara pengambilan kurkumin dari rimpangnya adalah dengan cara ekstraksi. Ekstraksi merupakan salah satu metode pemisahan berdasarkan perbedaan kelarutan. Secara umum ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan dan isolasi dari zat padat atau zat cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut dalam pelarut (solvent), sedangkan fraksi padat lainnya tidak dapat larut. Proses tersebut akan menjadi sempurna jika solut dipisahkan dari pelarutnya, misalnya dengan cara distilasi/penguapan (Wahyuni, 2004).
Menurut JECFA spesifikasi ilmiah untuk kurkumin ( FNP 52 tambahan. 9, 2001), beberapa pelarut berikut yang dipertimbangkan sesuai adalah:
Isopropanol                 Pada proses pabrikasi kurkumin, isopropyl alkohol digunakan sebagai proses bantuan untuk pemurnian kurkumin.
Etil asetat                    Dengan suatu pembatasan tempat pada penggunaan pelarut yang diklorinasi, seperti dikloroetana, ditemukan bahwa etil asetat, pantas menggantikan kualitas produk dan secara komersial dapat menggiatkan hasil
Aseton                        Bahan pelarut ini digunakan sebagai pelarut pada proses pabrikasi kurkumin
Gas karbondioksida    Sekarang ini tidak digunakan pada produksi komersial. Bagaimanapun, ini terdaftar pada petunjuk EC 95/45/Ec dan mempunyai potensi sebagai pengganti untuk pelarut terklorinasi.
Metanol                      Bahan pelarut ini digunakan secara umum pada memproses bantuan untuk pemurnian.
Ethanol                       Bahan pelarut ini digunakan dengan hemat sebab curcumin dengan sepenuhnya dapat larut pada etanol.







                                               

Gambar 2.1.3 Ekstraktor Soxhlet
Ekstraksi padat cair digunakan untuk memisahkan analit yang terdapat pada padatan menggunakan pelarut organik. Padatan yang akan di ekstrak dilembutkan terlebih dahulu, dapat dengan cara ditumbuk atau dapat juga di iris-iris menjadi bagian yang tipis-tipis. Kemudian peralatan ekstraksi dirangkai dengan menggunakan pendingin air. Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut organik sampai semua analit terekstrak ( Khamidinal, 2009).
Pada ekstraksi soxhlet, pelarut dipanaskan dalam labu didih sehingga menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian masuk ke kondensor melalui pipa kecil dan keluar dalam fase cair. Kemudian pelarut masuk ke dalam selongsong berisi padatan. Pelarut akan membasahi sampel dan tertahan dialam selongsong sampai tinggi pelarut dalam pipa sifone sama dengan tinggi pelarut di selongsong. Kemudian pelarut seluruhnya akan menggerojok masuk kembali ke dalam labu didih dan begitu seterusnya.
Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia ditempatkan dalam klonsong yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan penyari dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan dikondensasikan oleh kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang jatuh ke dalam klonsong menyari zat aktif di dalam simplisia dan jika cairan penyari telah mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi. Ekstraksi sempurna ditandai bila cairan di sifon tidak berwarna, tidak tampak noda jika di KLT, atau sirkulasi telah mencapai 20-25 kali. Ekstrak yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.
Ratna (2009) melakukan ekstraksi kunyit menggunakan ekstraktor Soxhlet. Hasil penyarian 300 gram serbuk simplisisa rimpang kunyit dengan menggunakan pelarut etanol 96% diperoleh ekstrak kental yang telah diuapkan dengan vacuum evaporator dan di freeze dryer sebanyak 106,34 gram (rendemen 35,44%).

















BAB III
METODE KERJA

3.1           Bahan dan Alat
3.1.1        Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kunyit (Curcuma domestica Val.), toluena, etanol 96%, kloroform dan kertas saring.

3.1.2        Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah, ekstraktor Soxhlet, gelas beker, kondensor, labu dasar bulat, dan gelas ukur

3.2     Tahapan Penelitian
1.      Preparasi sampel
2.      Ekstraksi soxhlet kunyit

3.3  Prosedur  Penelitian      
3.3.1        Preparasi Sampel
Kunyit dicuci dengan air sampai bersih, ditiriskan lalu dipotong tipis kecil-kecil. Potongan kunyit lalu dimasukkan dalam timbel yang terbuat dari kertas saring. Timbel yang berisi kunyit kemudian ditimbang dan dimasukkan dalam ekstraktor Soxhlet. Labu alas bulat pada ekstraktor lalu diisi dengan etanol 96% sampai  volume labu. Ekstraktor Soxhlet lalu dirangkai dan dilakukan proses ekstraksi hingga 5-6 kali sirkulasi. Ekstrak yang diperoleh diuapkan pelarutnya dengan rotary evaporator hingga volume ekstrak sekitar 15 mL.









BAB IV
PEMBAHASAN

Pada praktikum isolasi kurkumin dan derivatnya dari kunyit. Kunyit merupakan tanaman obat berupa semak dan bersifat tahunan (perenial) yang tersebar di seluruh daerah tropis. Kata Curcuma berasal dari bahasa Arab Kurkum dan Yunani Karkom. Kunyit (curcuma domestic) termasuk salah satu rempah yang telah luas penggunaannya di masyarakat sebagai bumbu masakan dan bahan obat tradisional. Dalam rimpang kunyit kering mengandung kurkuminoid sekitar 10% yang terdiri dari kurkumin (1-5%) dan sisanya dimetoksi kurkumin dan bis-metoksi kurkumin. Disamping itu juga mengandung minyak atsiri (1-3%), lemak (3%), karbohidrat (30%), protein (8%), pati (45-55%) dan sisanya terdiri dari vitamin C, garam-garam mineral seperti zat besi, fosfor dan kalsium.
Kurkumin meruakan senyawa aktif golongan polifenol yang ditemukan pada kunyit. Kurkumin dapat memiliki dua bentuk tautomer yaitu keton dan enol. Struktur keton lebih dominan dalam bentuk padat, sedangkan struktur enol ditemukan dalam bentuk cair. Kurkumin dikenal karena sifat antitumor dan antioksidan yang dimilikinya, berikut struktur dari kurkumin :


4.1  Isolasi Kurkumin dari kunyit
Pada persiapan sampel ini, Kunyit dicuci sampai bersih dengan air untuk membersihkan kotoran yang menempel pada kunyit. Selain dicuci kunyit juga dikupas kulitnya untuk menghilangkan kotoran-kotoran pada kunyit agar tidak mengganggu selama isolasi. Kunyit yang sudah dikupas kemudian diiris tipis-tipis untuk memperbesar permukaan kunyit sehingga mempermudah proses pengeringan dan ekstraksi. Pengeringkan kunyit menggunakan oven bertujuan mengurangi kadar air dalam kunyit. Proses pengeringan ini dilakukan selama satu jam atau sampai kunyit tersebut kering. Setelah dioven kemudian kunyit ditimbang, pada penimbangan tersebut kita ketahui bahwa berat kunyit kering sebesar 19,526 gram.
 Isolasi ekstrak kunyit dilakukan proses ekstraksi soxhlet yaitu mengekstrak  senyawa kurkumin dan turunannya dalam sampel kunyit kering, kemudian dibungkus dengan kertas saring dan ditempatkan dalam timbel dengan sedemikian rupa, kemudian dirangkai  peralatan ekstraksi soxhlet, selanjutnya cairan etanol yang berada dalam labu alas bulat ditambahkan batu didih dan dipanaskan dengan suhu 60˚C sehingga etanol dapat menguap. Menggunakan suhu 60˚C karena titik didih etanol ialah 61,1˚C. Pada waktu etanol menguap, maka akan terjadi kondensasi antara uap etanol dengan udara dingin dari kondensor sehingga uap etanol akan menjadi molekul-molekul cairan yang jatuh kedalam timbel bercampur dengan sampel kunyit dan bereaksi. Jika etanol telah mencapai permukaan sifone, seluruh cairan etanol akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa penghubung, hal inilah yang dinamakan proses sirkulasi. Senjutnya etanol akan menguap kembali dan terjadi kondensi sehingga terjadi sirkulasi kembali, begitu juag seterusnya. Ekstraksi sempurna ditandai apabila cairan disifone tidak berwarna. Proses ekstraksi ini dilakukan sebanyak 8 kali sirkulasi, semakin banyak sirkulasi maka semakin banyak pula ekstrak yang diperoleh.
Ekstraksi ini menggunakan pelarut etanol 96% yang bersifat polar karena kurkumin yang akan diisolasi bersifat nonpolar, sehingga senyawa yang polar akan larut dalam etanol sedangkan senyawa lain tidak larut dalam etanol tersebut. Setelah 8 kali sirkulasi dimungkinkan senyawa yang akan diekstrak yaitu kurkumin dan derivatnya sudah terekstrak sempurna dalam pelarut etanol. Ekstrak dalam labu alas bulat hasil dari proses ekstraksi ini masih bercampur dengan etanol (pelarut) oleh karena itu untuk mendapatkan ekstraknya saja, maka pelarut harus diuapkan. Penguapan pelarut ini bisa dilakukan menggunakan rotary evaporator.
Prinsip kerja dari rotary evaporator ini adalah pemanasan dengan suhu tertentu sehingga pelarut etanol dapat menguap. Rotary evaporator ini dihubungkan dengan vacuum pump mengakibatkan pelarut etanol mampu menguap di bawah titik didih 60˚C, sehingga senyawa yang akan dipisahkan dari pelarutnya tidak rusak oleh suhu yang tinggi. Pelarut etanol yang menguap menuju kondensor, dengan udara dingin dari kondensor maka terjadi kondensasi uap antara uap etanol dengan suhu dingin dari kondensor, destilasi etanol menuju labu destilat sehingga senyawa kurkumin dan derivatnya dalam pelarut etanol dapat terpisah. Saat dilakukan rotary, ekstrak yang semula berwarna merah bata menjadi pudar warnanya. Dari proses pemisahan ekstrak kurkumin dari pelarutnya ini didapatkan ekstrak kurkumin yang berwarna orange pekat, sedangkan filtrat etanol bening.
Untuk memaksimalkan penguapan pelarut agar ekstrak pekat maka ekstrak didiamkan dalam desikator. Sebelum desikator digunakan perlu diperhatikan kondisi adsorben silika pada desikator tersebut. Ketika warna adsorben menjadi pink, maka adsorben tersebut mengandung banyak air sehingga tidak efektif untuk menyerap air dalam ekstrak. Untuk itu silika perlu dipanaskan dalam oven pada suhu 100°C untuk menghilangkan air yang sudah diserap silika, setelah adsorben silika berwarna biru menandakan air yang diserap silika sudah menguap sehingga bisa dipakai lagi untuk menyerap air dari ekstrak. Dari tahapan persiapan sampel ini kita memperoleh ekstrak kurkumin pekat dari tanaman kunyit.
Adapun mekanisme yang terjadi dalam praktikum isolasi kurkumin dan derivatnya dari kunyit adalah sebagai berikut :

Dimana O pada etanol menyerang H alfa pada kurkumin yang terletak antara gugus keton, selanjutnya C yang ditinggal H menjadi karbanion, karbanion itu memberikan muatannya kepada ikatan yang ada disampingnya sehingga ikatan rangkap pada O memberikan ikatannya pada O sehingga muatan O menjadi negatif, selanjutnya O yang karbanion tersebut menyerang H pada etanol yang kelebihan H (karbokation) sehingga O yang karbanion tadi mengikat H menjadi OH, H pada OH yang dihasilkan tadi menjadi tarik menarik antara O yang ada disebelahnya sehingga namanya enol-.sedangkan keto- merupakan struktur awal dari kurkumin yang mana kurkumin itu mengandung gugus keton.










BAB V
PENUTUP

5.1  Kesimpulan
Kunyit mengandung senyawa kurkuminoid, yang terdiri dari kurkumin, demetoksi kurkumin dan bisdemetoksikurkumin. Adapun  rumus stukturnya sebagai berikut:



Kurkumin dapat diisolasi dari kunyit dengan menggunakan metode ekstraksi soxhlet, kemudian dilakukan pemisahan ekstrak dari pelarutnya dengan cara dirotary evaporator sehingga didapatkan ekstrak pekat dari kunyit.















DAFTAR PUSTAKA

Asghari G.A. Mostajeran and M. Shebli, 2009, Curcuminoid and essential oil components of turmeric at different stages of growth cultivated in, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, IR.Iran.
Brian. 1993. Vogel Text Book Of Practical Organic Chemistry 5th Edition. London: Longman Group VR
Brown, H.K. 1995. Organic Chemistry. Saunder College Publishing. Philadelphia, New York
Devy, N.U. 2011. Ekstraksi (Online), (http://www.majarimagazine.com, diakses 6 April 2011)
Ennie. 2010. Rotary Evaporator, (http://blogkita.info/rotary-evaporator, diakses 19 April 2011)
Khamdinal. 2009. Teknik Laboratorium Kimia. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Mulyono. 2008. Kamus Kimia. Jakarta: Bumi Aksara.
Rahayu, Hertik DI. 2010. Pengaruh Pelarut yang Digunakan Terhadap Optimasi Ekstraksi Kurkumin Pada Kunyit (Curcuma domestica Vahl.)
Rohman, Abdul dan Ibnu Gholib G. 2006. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Trully, M.S.P dan Kris H.T. 2006. Pengaruh Penambahan Asam Terhadap Aktivitas Antioksidan Kurkumin. BSS_194_1
Wahyuni, dkk. 2004. Ekstraksi Kurkumin dari Kunyit. Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses 2004 ISSN : 1411-4216

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar