B. Validasi Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square PLS
Salah satu kelemahan kalibrasi multivariat adalah terjadinya over-fitting yang mana model tampak sempurna dengan nilai korelasi yang baik dan kesalahan
yang kecil, namun tidak mampu memberikan hasil yang baik pada set data yang berbeda. Cara mengatasi over-fitting ada 2 jenis yaitu validasi internal dan
validasi eksternal Faber and Rajko, 2007. Validasi internal pada penelitian ini dilakukan menggunakan metode
validasi silang leave one out. Pada metode ini digunakan data kalibrasi dengan mengeluarkan satu data dan memprediksi hasilnya menggunakan persamaan dari
data yang tersisa. Proses tersebut diulangi sampai semua data kalibrasi dikeluarkan satu kali. Gambar 10, 11, dan 12 menunjukkan hasil validasi silang
dari minitab.
Gambar 10.
Data dan parameter validasi silang leave one out parasetamol dengan metode spektrofotometri UV-
PLS pada 220-270 nm
Gambar 11.
Data dan parameter validasi silang leave one out asetosal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada
220-280 nm
Gambar 12.
Data dan parameter validasi silang leave one out kafein dengan metode spektrofotometri UV-
PLS pada 220-280 nm
Validasi silang juga dapat menentukan jumlah komponen optimum yang mencirikan data Ardiyanti, 2014. Berdasarkan hasil validasi silang ini diketahui
parasetamol mempunyai 8 komponen, asetosal mempunyai 3 komponen, dan kafein mempunyai 6 komponen optimum.
Parameter validasi pada analisis multivariat adalah presisi dan akurasi. Presisi dideskripsikan dengan nilai RMSEC, RMSECV root mean squared error
of cross validation , RMSEP root mean square error of prediction, dan PRESS
predicted residual error sum of squares, yang mana semakin kecil nilainya semakin kecil kesalahan prediksi dan semakin baik kemampuan model untuk
memprediksi atau semakin baik presisinya. Akurasi dinyatakan dalam koefisien determinasi R
2
. Semakin dekat R
2
dengan 1 menunjukkan hubungan antara nilai aktual dan nilai prediksi yang semakin baik atau semakin baik presisinya. Selain
itu akurasi juga dapat dideskripsikan dengan persamaan garis y = Bx + A, yang mana x = kadar sebenarnya dan y = kadar terprediksi. Akurasi yang baik jika nilai
A mendekati 0 dan B mendekati 1 Danzer et al, 2004. Hasil evaluasi untuk parasetamol diperoleh nilai PRESS
7,579 gmL, RMSECV 0,615
gmL, R
2
0,951; untuk asetosal diperoleh nilai PRESS 10,412 gmL, RMSECV 0.721 gmL, R
2
0,940; dan untuk kafein diperoleh nilai PRESS
0,4240 gmL, RMSECV 0,145 gmL, R
2
0,923. Gambar 15, 16, dan 17 menujukkan profil hubungan antara kadar aktual dan kadar prediksi.
12 10
8 6
4 2
12 10
8 6
4 2
Actual Response C
a lc
u la
te d
R e
s p
o n
s e
Fitted C rossv al
Variable
PLS Response Plot
response is PCT 8 components
Gambar 13.
Kurva hubungan antara kadar aktual actual response vs kadar prediksi calculated response
parasetamol hasil 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
Fitted C rossv al
Variable
PLS Response Plot
response is ASP 3 components
Gambar 14.
Kurva hubungan antara kadar aktual actual response vs kadar prediksi calculated response
asetosal hasil validasi silang leave one out dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada
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
Fitted C rossv al
Variable
PLS Response Plot
response is CAF 6 components
Gambar 15.
Kurva hubungan antara kadar aktual actual response vs kadar prediksi calculated response
kafein hasil validasi silang leave one out dengan metode spektrofotometri UV-
PLS pada 220-280 nm
Validasi eksternal dilakukan dengan menghitung kadar prediksi dari 10 campuran sintetik baku Tabel II menggunakan koefisien yang diperoleh dari set
kalibrasi. Gambar 16 menunjukkan overlay spektra 10 campuran sintetik baku untuk model validasi.
Gambar 16. Overlay
10 spektra UV campuran sintetik baku parasetamol PCT, asetosal ASP, dan kafein CAF yang dikenai scanning pada panjang gelombang 210-350 nm
Gambar 17, 18 dan 19 menunjukkan persamaan garis diperoleh melalui plot
hubungan antara nilai sebenarnya dan nilai. Parameter kebaikan validasi dinyatakan dengan nilai R
2
, PRESS, dan RMSEP Tabel IV.
Gambar 17.
Kurva hubungan antara kadar aktual vs kadar prediksi parasetamol PCT hasil validasi eksternal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada
220-270 nm
Gambar 18.
Kurva hubungan antara kadar aktual vs kadar prediksi asetosal ASP hasil validasi eksternal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada
220-280 nm.
Gambar 19.
Kurva hubungan antara kadar aktual vs kadar prediksi kafein CAF hasil validasi eksternal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada
220-280 nm
Tabel IV. Hasil validasi eksternal parasetamol, asetosal, dan kafein dengan kalibrasi PLS
Nomor campuran
Konsentrasi gmL PCT
ASP CAF
Aktual Prediksi
Aktual Prediksi
Aktual Prediksi
1 5,0
4,79520 2,0
2,91075 1,4
1,26631 2
2,0 1,54559
4,0 5,40104
1,3 1,00163
3 8,0
6,18872 5,0
5,09501 1,3
1,03330 4
10,2 10,75373
8,8 7,66039
0,4 0,29092
5 8,6
8,69745 6,4
6,79072 2,5
2,37609 6
13,6 8,17879
10,3 10,53600
3,0 2,92519
7 5,1
4,75546 6,0
6,00633 2,6
2,90963 8
12,0 12,43869
8,2 8,07083
2,2 2,08582
9 3,9
2,49220 3,3
2,87993 2,5
2,34018 10
11,0 8,19067
5,9 4,11552
2,4 2,11368
Persamaan: y = 0,8002x + 0,4502
Persamaan: y = 0,8736x + 0,7137
Persamaan: y = 1,0726x - 0,261
R
2
= 0,7696 R
2
= 0,8714 R
2
= 0,9664 RMSEP = 2,084
gmL RMSEP = 0,877
gmL RMSEP = 0,207 gmL
PRESS = 43,4200 PRESS = 7,6860
PRESS = 0,4273
Tabel V.
Rekapitulasi hasil evaluasi parameter validasi metode spektrofotometri UV-PLS untuk
penetapan kadar parasetamol PCT, asetosal ASP, dan kafein CAF
Tahap Parameter
PCT ASP
CAF Kalibrasi
RMSEC 0,107
0,210 0,040
R
2
0,9986 0,9952
0,9945 a
0,00878 0,02417
0,00687 b
0,9986 0,9952
0,9945
Validasi internal validasi silang
RMSECV 0,615
0,721 0,145
R
2
0,9514 0,9405
0,9233 PRESS
7,579 10,412
0,4240 a
0,2384 0,2380
0,05301 b
0,9593 0,9500
0,9607
Validasi eksternal RMSEP
2,084 0,877
0,207 R
2
0,7696 0,8714
0,9664 PRESS
42,42 7,686
0,4273 a
0,4502 0,7137
-0,261 b
0,8002 0,8736
1,0726
Berdasarkan hasil evaluasi parameter, pada validasi silang menggunakan teknik leave one out maupun validasi eksternal diperoleh nilai R
2
0,99 dan nilai PRESS, RMSECV, dan RMSEP yang besar menunjukkan akurasi dan presisi
yang diperoleh untuk ketiga senyawa kurang baik.
C. Penetapan Kadar Sampel Sediaan Farmasi