Kalibrasi Multivariat menggunakan Partial Least Square PLS

A. Kalibrasi Multivariat menggunakan Partial Least Square PLS

Metode PLS mampu memprediksi dengan cara yang lebih baik ketika ada spektra yang tumpang tindih dan lebih efektif dalam memprediksi karena hanya menggunakan variabel yang paling berkorelasi terhadap variabel respon Sohrabi et al., 2009; Miller and Miller, 2010. Tahapan PLS yaitu pemodelan kalibrasi, validasi, dan analisis sampel Osborne et al., 1997. Gambar 6. Overlay 20 spektra UV campuran sintetik baku parasetamol PCT, asetosal ASP, dan kafein CAF yang dikenai scanning pada panjang gelombang 210-350 nm Model kalibrasi dibentuk dari 20 campuran sintetik baku parasetamol, asetosal dan kafein Tabel I kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 210-350 nm dengan interval 2 nm menggunakan pelarut etanol sebagai blangko sehingga menghasilkan 71 data absorbansi pada masing-masing campuran. Gambar 6 menunjukkan overlay spektra 20 campuran sintetik baku untuk model kalibrasi. Analisis kuantitatif parasetamol, asetosal, dan kafein dilakukan dengan bantuan model regresi PLS menggunakan perangkat lunak Minitab 16.0 Trial dengan memasukkan data absorbansi campuran sintetik baku tersebut kemudian dilakukan pemilihan panjang gelombang yang akan digunakan. Pemilihan panjang gelombang merupakan tahap yang penting karena menentukan kualitas analisis multikomponen. Menurut El Gindy 2006, pemilihan panjang gelombang pada PLS diperlukan supaya kinerja model dapat optimum meskipun metode ini secara komputerisasi dapat menghitung seluruh spektrum. Tabel III. Hasil perhitungan regresi 20 sampel kalibrasi secara PLS Nomor campuran K onsentrasi gmL PCT ASP CAF Aktual Prediksi Aktual Prediksi Aktual Prediksi 1 4,0 3,825 5,0 4,731 1,1 1,0715 2 6,0 6,138 4,0 4,106 1,2 1,1825 3 2,0 1,930 1,0 1,104 1,3 1,2895 4 5,0 4,906 3,0 3,323 1,4 1,4407 5 3,0 2,897 5,0 4,731 1,1 1,1292 6 3,0 3,149 1,0 1,049 1,4 1,3395 7 2,6 2,761 1,4 1,438 2,0 1,9842 8 11,0 10,978 5,0 5,134 0,8 0.7971 9 6,2 6,058 1,8 1,772 1,0 1.0611 10 8,8 8,790 7,5 7,613 2,7 2.7172 11 4,7 4,729 4,2 3,973 0,9 0.8607 12 6,8 6,870 9,3 9,311 0,8 0.8154 13 6,1 6,061 9,8 10,112 0,4 0.4353 14 7,6 7,801 5,4 5,674 0,7 0.7664 15 9,4 9,407 8,2 7,877 1,5 1.4224 16 10,5 10,352 1,4 1,399 1,9 1.9441 17 11,2 11,234 3,0 2,805 0,7 0.6912 18 8,9 8,909 7,8 7,640 1,0 0.9427 19 4,6 4,565 9,8 9,545 1,8 1.8081 20 5,2 5,239 7,9 8,166 1,2 1.2012 Persamaan: y = 0,9986x + 0,00878 Persamaan: y = 0,9952x + 0,02417 Persamaan: y = 0,9945x + 0,00687 R 2 = 0,9986 R 2 = 0,9952 R 2 = 0,9945 RMSEC = 0,107 gmL RMSEC = 0,210 gmL RMSEC = 0,040 gmL Rentang panjang gelombang yang dipilih adalah rentang yang mana masing-masing komponen dalam campuran terdapat pada konstruksi terbaiknya, yaitu korelasi antara nilai aktual dan nilai terhitung atau nilai prediksi paling optimal dan kesalahan yang minimal. Panjang gelombang antara 220-270 nm dipilih untuk analisis kuantitatif parasetamol, dan 220-280 nm untuk asetosal dan kafein. Pada panjang gelombang tesebut diperoleh R 2 koefisien determinasi yang paling tinggi dan RMSEC root mean square error of calibration paling kecil. Tabel III menunjukkan bahwa nilai RMSEC dan nilai R 2 parasetamol, asetosal, dan kafein. Gambar 7, 8, dan 9 menunjukkan hubungan antara kadar prediksi dan kadar sebenarnya. 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e PLS Response Plot response is PCT 10 components Gambar 7. Kurva hubungan antara kadar aktual actual response vs kadar prediksi calculated response parasetamol tanpa validasi silang leave one out dengan metode spektrofotometri UV- PLS pada 220-270 nm 10 8 6 4 2 10 8 6 4 2 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e PLS Response Plot response is ASP 10 components Gambar 8. Kurva hubungan antara kadar aktual actual response vs kadar prediksi calculated response asetosal tanpa validasi silang leave one out dengan metode spektrofotometri UV-PLS pa da 220-280 nm 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e PLS Response Plot response is CAF 10 components Gambar 9. Kurva hubungan antara kadar aktual actual response vs kadar prediksi calculated response kafein tanpa validasi silang leave one out dengan metode spektrofotometri UV- PLS pada 220-280 nm

B. Validasi Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square PLS