Penetapan kadar lidokain HCl dalam sediaan injeksi secara spektrofotometri visibel menggunakan agen pengkompleks Tetrathiocyanatocobaltate - USD Repository

  

PENETAPAN KADAR LIDOKAIN HCl DALAM SEDIAAN INJEKSI SECARA

SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL MENGGUNAKAN AGEN PENGKOMPLEKS

TETRATHIOCYANATOCOBALTATE

SKRIPSI

  

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

  

Oleh:

Rike Alfiyanti IcoekYarti

NIM : 048114079

FAKULTAS FARMASI

  

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

HALAMAN PERSEMBAHAN

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis ucapkan kepada TUHAN YESUS KRISTUS yang telah melimpahkan segala berkat, kasih, dan karunia-Nya untuk menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul “Penetapan Kadar Lidokain HCl Dalam Sediaan Injeksi

  

Secara Spektrofotometri Visibel Menggunakan Agen Pengkompleks

  .” Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat tugas

  Tetrathiocyanatocobaltate

  akhir untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Program studi Ilmu Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan baik moral maupun spiritual dan dukungan yang berupa bimbingan, dorongan, sarana, maupun fasilitas dari berbagai pihak dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:

  1. Ipang Djunarko, S.Si., Apt., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. selaku dosen pembimbing atas kesabarannya Prof. Dr. Sudibyo Martono, M.S., Apt. membimbing, memberi saran dan kritik, dan pengarahan selama penyusunan proposal hingga selesainya skripsi ini.

  3. Christine Patramurti, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan, saran, dan kritik yang membangun selama penelitian.

  4. Lucia Wiwid Wijayanti, M. Si., selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan, saran, dan kritik yang membangun selama penelitian.

  

INTISARI

Lidokain HCl merupakan salah satu anestesi golongan amida yang banyak

digunakan sebagai sediaan injeksi. Penetapan kadar cinchocain HCl menggunakan

metode spektrofotometri visibel dengan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobalte

( CoTC) diharapkan dapat juga digunakan untuk penetapan kadar lidokain HCl. Penelitian

ini dilakukan untuk mengetahui apakah metode spektrofotometri visibel yang didahului

dengan pembentukan ion-associates menggunakan agen pengkompleks tetrathiocyanato-

cobaltate dapat diaplikasikan untuk penetapan kadar lidokain HCl dalam sampel sediaan

injeksi lidokain HCl 2% merk “X”.

  Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat non-eksperimental deskriptif.

Pada suasana asam, gugus amina pada lidokain HCl mengalami protonasi sehingga atom

N pada gugus tersebut bermuatan parsial positif sedangkan agen pengkompleks

tetrathiocyanatocobaltate bermuatan negatif yang akhirnya akan saling berinteraksi

sehingga terbentuklah ion-associates. Hasil pengukuran dari serapan ion-associates

merupakan representasi kadar lidokain HCl.

  Berdasarkan hasil penelitian diperoleh kadar lidokain HCl rata-rata dalam sediaan

injeksi lidokain HCl 2% sebesar 20,59 mg/mL dengan nilai % CV sampel sebesar 1,04%.

Dari hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa metode spektrofotometri

visibel yang didahului dengan pembentukan ion-associates menggunakan agen

pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate ini dapat diaplikasikan untuk menetapkan kadar

lidokain HCl dalam sediaan injeksi lidokain HCl 2%.

  Kata kunci: lidokain HCl, tetrathiocyanatocobalte, spektrofotometri visibel, penetapan kadar

  ABSTRACT Lidocaine HCl is one of the amide group of anesthetics which widely used as an

injection pharmaceutical. Determination of cinchocain HCl using visible

spectrophotometric method with complexity agents tetrathiocyanatocobalte (CoTC) is

expected to be also used for determination of lidocaine HCl. This research was conducted

to determine whether the visible spectrophotometric method, which is preceded by

formation of ion-associates using tetrathiocyanatocobaltate as complexity agent can be

applied for determination of lidocaine hydrochloride in the sample injection dosage

lidocaine HCl 2% brand "X".

  This research is a non-experimental descriptive. This study is a non-experimental

descriptive. In an atmosphere of acid, amine group on protonation of lidocaine

hydrochloride have thus atoms N in this cluster partial positive charge while the

negatively charged tetrathiocyanatocobaltate complexity agent that will eventually

interact with each other, forming ion-associates. Results of measurement of the

absorption ion-associates is a representation of lidocaine HCl levels.

  The result showed levels of lidocaine HCl on average in the preparation of

injectable lidocaine HCl 2% at 20.59 mg/mL with a value of% CV sample is 1.04%.

From the results of research conducted shows that the visible spectrophotometric method,

which is preceded by formation of ion-associates using tetrathiocyanatocobaltate as

complexity agent can be applied to determine the dosage levels of lidocaine

hydrochloride injection 2% lidocaine HCl.

  

Keywords: lidocaine HCl, tetrathiocyanatocobalte, visible spectrophotometry,

determination.

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................ iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................................ iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................................... v

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ....................................................... vi

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... vii

  

INTISARI ........................................................................................................................... ix

ABSTRACT ........................................................................................................................ x

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................... xvi

  

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

A. Latar Belakang ........................................................................................................ 1 B. Perumusan Masalah ................................................................................................ 3 C. Keaslian Karya ........................................................................................................ 3 D. Manfaat Penelitian .................................................................................................. 3

  

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA................................................................................. 5

A. Lidokain HCl ........................................................................................................... 5 B. Injeksi ...................................................................................................................... 6 C. Kobalt ...................................................................................................................... 6 D. Pembentukan Kompleks.......................................................................................... 7 E. Ion Association… …………………………………………………………………8 F. Spektrofotometri Visibel ......................................................................................... 9

  1. Definisi Spektrofotometri UV-Vis .................................................................... 9

  2. Konsep Dasar Radiasi Elektromagnetik ......................................................... 10

  3. Interaksi Elektron dengan Radiasi elektromagnetik ....................................... 11

  4. Analisis Kuantitatif Spektrofotometri Visibel ................................................ 14

  G. Kategori Metode Analisis dan Parameter Validitas .............................................. 18

  H. Landasan Teori ...................................................................................................... 21

  I. Hipotesis ............................................................................................................... 22

  

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................ 24

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ............................................................................ 24 B. Definisi Operasional .............................................................................................. 24 C. Alat-alat Penelitian ................................................................................................ 24 D. Bahan-bahan Penelitian ......................................................................................... 25 E. Tata Cara Penelitian .............................................................................................. 25

  1. Pembuatan larutan stok ................................................................................... 25

  3. Pembuatan persamaan kurva baku .................................................................. 29

  4. Pemilihan sampel ............................................................................................ 30

  F. Analisis Hasil ........................................................................................................ 33

  

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................... 34

A. Pemilihan Sampel .................................................................................................. 34 B. Optimasi Metode Analisis……………………………………………………… . 34

  1. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum ........................................ 34

  2. Penentuan operating time ................................................................................ 37

  3. Optimasi waktu penggojogan ............... ...........................................................38

  4. Optimasi pH .................................................................................................... 39

  C. Pembuatan Kurva Baku ......................................................................................... 41

  D. Penetapan Keseragaman Volume Sediaan Injeksi……………………………. …43

  E. Penetapan Kadar Lidokain HCl Pada Sediaan Injeksi .. …………………………44

  1. Penetapan keseragaman kadar lidokain HCl ................................................... 44

  2. Penetapan kadar lidokain HCl dalam sampel injeksi lidokain HCl ................ 45

  F. Analisis Hasil ……………………………………………………………………49

  

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 50

A. Kesimpulan .. ……………………………………………………………………..50 B. Saran .. ……………………………………………………………………………50

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 51

LAMPIRAN ...................................................................................................................... 54

  

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Parameter analisis yang diperlukan untuk kesahihan pengukuran ................ 18

Tabel II.2. Kriteria penerimaan akurasi pada konsentrasi analit yang berbeda ............... 19

  

Tabel II.3. Kriteria penerimaan presisi pada konsentrasi analit yang berbeda ................ 20

Tabel IV.1. Hasil optimasi waktu penggojogan ........ ........................................................39

Tabel IV.2. Hasil optimasi pH...................... ................................................................... 40

Tabel IV.3. Hasil penetapan kurva baku (mg/mL) ........................................................... 41

  

Tabel IV.4. Hasil penetapan kurva baku (mg/2 mL) . ........................................................42

Tabel IV.5. Data keseragaman volume sediaan injeksi lidokain HCl .. .............................43

Tabel IV.6. Hasil penetapan keseragaman kadar lidokain HCl .. ......................................44

Tabel IV.7. Hasil penetapan kadar lidokain HCl. ...... .......................................................48

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Struktur cinchocain HCl ................................................................................. 2Gambar 1.2. Struktur lidokain HCl……………………………. ........................................ 2Gambar 2.1. Lidokain HCl………………… ...................................................................... 5Gambar 4.1. Hasil penentuan panjang gelombang serapan maksimum(replikasi I) ......... 35Gambar 4.2. Hasil penentuan panjang gelombang serapan maksimum(replikasi II) ....... 36Gambar 4.3. Hasil penentuan panjang gelombang serapan maksimum(replikasi III) ...... 36Gambar 4.4. Spektra operating time dari kadar tengah seri kurva baku lidokain HCl ..... 38Gambar 4.5. Persamaan kurva baku replikasi III………………… .................................. 42

  

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Sertifikat analisis lidokain hidroklorida…………………. .......................... 54

Lampiran 2. Komposisi sampel sediaan injeksi lidokain HCl merk “X” ......................... 56

Lampiran 3. Pembuatan larutan…………………….. ...................................................... 57

Lampiran 4. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum pada rentang panjang

gelombang 400-800 nm ............................................................................... 58

Lampiran 5. Operating time selama pendiaman 30 menit ............................................... 60

  

Lampiran 6. Optimasi waktu penggojogan…………….. ................................................ 60

Lampiran 7. Optimasi pH……………………. ................................................................ 61

Lampiran 8. Data hasil pembuatan kurva baku ................................................................ 61

Lampiran 9. Data keseragaman volume sediaan injeksi lidokain HCl ............................. 65

Lampiran 10. Hasil penetapan kadar lidokain HCl dalam sediaan injeksi…….. ............. 65

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Anestesi lokal atau obat bius lokal atau yang sering disebut pemati rasa

  adalah obat yang menghambat hantaran saraf sensorik bila digunakan secara lokal pada jaringan saraf dengan kadar yang cukup. Anestesi lokal bekerja pada tiap bagian susunan saraf, dengan cara merintangi secara bolak-balik penerusan impuls-impuls saraf ke Susunan Saraf Pusat (SSP). Dengan demikian, menghilangkan atau mengurangi rasa nyeri, gatal-gatal, rasa panas dan rasa dingin (Anonim, 1995c).

  Lidokain merupakan salah satu anestesi lokal golongan amida yang memiliki ciri awal mula kerjanya cepat dan daya kerjanya tinggi (Schunack dkk., 1990). Bentuk sediaan lidokain antara lain topikal aerosol, salep, larutan oral topikal, dan injeksi. Biasanya lidokain juga diformulasikan sebagai garam hidroklorid agar larut dalam air sehingga dijumpai lidokain HCl yang bentuk sediaannya berupa injeksi, gel, larutan oral topikal, larutan topikal, krim dan salep (Anonim, 1995b).

  Menurut Anonim (1995b), analisis kuantitatif untuk injeksi lidokain HCl adalah dengan metode kromatografi cair kinerja tinggi. Selain itu, dapat juga menggunakan kromatografi gas (Baniceru dkk., 2004). Penetapan kadar lidokain HCl secara spektrofotometri visibel belum pernah dilakukan. Padahal menurut kadarnya secara spektrofotometri visibel dan spektroskopi serapan atom dengan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate dan hexathiocyanatochromate. _{n N OBu} CH ₃ HCl NHCOCH N(C H ) _{2 2 5 2 NEt 2} . HCl _{O N} CH ₃ Gambar 1.1 Struktur cinchocain HCl Gambar 1.2. Struktur lidokain HCl

   (Anonim, 1989)

  Lidokain HCl (gambar 1.2) yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai struktur yang mirip dengan cinchocain HCl, yaitu memiliki gugus amina. Adanya gugus amina pada cinchocain HCl tersebut yang nantinya ikut bereaksi dengan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate dan

  

hexathiocyanatochromate . Dengan adanya gugus amina pada lidokain HCl ini

  diharapkan lidokain HCl dapat ditetapkan kadarnya menggunakan metode spektrofotometri visibel dengan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate (kompleks tetrathiocyanatocobaltate merupakan hasil pengkompleksan antara kobalt (II) klorida dan amonium tiosianat).

  Oleh karena itu, peneliti ingin mengaplikasikan metode spektrofotometri visibel yang didahului pembentukan ion-associates menggunakan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate sebagai metode alternatif untuk menetapkan kadar lidokain HCl dalam sediaan injeksi lidokain HCl. Kelebihan

  

associates menggunakan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate ini akan

  meningkatkan selektivitas dan sensitivitas senyawa yang diukur serta memberikan hasil yang lebih akurat dalam konsentrasi rendah.

B. Perumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang di atas, maka disusun perumusan masalah sebagai berikut: apakah metode spektrofotometri visibel yang didahului dengan pembentukan ion-associates menggunakan agen pengkompleks

  

tetrathiocyanatocobaltate dapat diaplikasikan untuk penetapan kadar lidokain HCl

  dalam sampel sediaan injeksi lidokain HCl 2% merk “X” ?

C. Keaslian Karya

  Sejauh penelusuran pustaka tentang lidokain HCl, penelitian tentang metode spektrofotometri visibel yang didahului pembentukan ion-associates menggunakan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate untuk penetapan kadar lidokain HCl belum pernah dilakukan dan dipublikasikan.

D. Manfaat Penelitian

  Penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi dalam dunia kefarmasian mengenai metode alternatif untuk penetapan kadar lidokain HCl yaitu metode spektrofotometri visibel yang didahului dengan pembentukan ion- associates menggunakan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate.

E. Tujuan Penelitian

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah metode spektrofotometri visibel yang didahului dengan pembentukan ion-associates menggunakan agen pengkompleks tetrathiocyanatocobaltate dapat diaplikasikan untuk penetapan kadar lidokain HCl dalam sampel sediaan injeksi lidokain HCl 2% merk “X”.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Lidokain HCl CH

  ₃ NHCOCH N(C H ) _{2 2 5 2} . HCl

  CH ₃ Gambar 2.1. Lidokain HCl (Anonim, 1989)

  Lidokain atau lignokain (gambar 2.1) merupakan obat anestesi lokal (golongan amida) dan anti arrhythmia. Lidokain digunakan secara topikal untuk mengurangi gatal, rasa terbakar dan rasa nyeri akibat inflamasi pada kulit. Bentuk sediaan injeksi digunakan sebagai anestesi lokal gigi dan pada pembedahan ringan (Anonim, 2007). Lidokain HCl merupakan serbuk hablur putih, tidak berbau, dan rasanya sedikit pahit dengan bobot molekul 270,80. Nama kimianya adalah 2- (Dietilamino)-2’,6’-asetoksilidida monohidroklorida monohidrat. Lidokain HCl mengandung tidak kurang dari 97,5% dan tidak lebih dari 102,5% C H N O.HCl, dihitung terhadap zat anhidrat. Lidokain HCl sangat mudah larut

  11

  22

  2

  dalam air dan dalam etanol; larut dalam kloroform dan tidak larut dalam eter (Anonim, 1995a).

  Potensi dan masa kerja lidokain sebagai anestesi lokal tergolong sedang, hidrolitik yang lebih tinggi dibandingkan dengan anestesi lokal golongan ester, tetapi ikatan amidanya juga lebih tahan terhadap penguraian enzimatik (Schunack dkk., 1990).

  

B. Injeksi

  Injeksi adalah sediaan steril yang disuntikkan dengan cara merobek jaringan ke dalam kulit atau melalui kulit atau melalui selaput lendir. Injeksi dapat berupa larutan, emulsi, suspensi atau serbuk steril yang harus dilarutkan atau disuspensikan lebih dahulu sebelum digunakan. Injeksi dapat digolongkan sebagai berikut: injeksi intrakutan atau intradermal; injeksi subkutan atau hipoderma; injeksi intramuskulus; injeksi intravenus; injeksi intraarterium; injeksi intrakor atau intrakardial; injeksi intratekal, intraspinal, intradural; injeksi intratikulus; injeksi subkonjungtiva; injeksi intraperitonial, peridural, dan intrasisternal (Anief, 2000).

  Injeksi lidokain HCl merupakan larutan steril lidokain HCl dalam air untuk injeksi atau larutan steril yang dibuat dari lidokain dengan penambahan asam klorida P dalam air untuk injeksi. Mengandung lidokain HCl, C H N O.HCl, tidak kurang dari 95,0% dan tidak lebih dari 105,0% dari jumlah

  14

  22

  2 yang tertera pada etiket (Anonim, 1995a).

  

C. Kobalt

  Kobalt adalah logam berwarna abu-abu seperti baja, dan bersifat sedikit magnetis. Kobalt melebur pada 1490 C, bersifat keras, tahan korosi dan

  2+

  Dalam larutan air, kobalt secara normal terdapat sebagai ion kobalt (II) Co , kadang-kadang khususnya dalam kompleks-kompleks, dijumpai ion kobalt (III)

  3+ 2+

  Co . Senyawa-senyawa kobalt (II) dalam larutan terdapat ion Co yang berwarna merah. Ion kobalt (III) tidak stabil, tetapi kompleks-kompleksnya stabil baik dalam larutan dan dalam bentuk kering. Kompleks-kompleks kobalt (II) dapat dioksidasikan dengan mudah menjadi kompleks-kompleks kobalt (III) (Vogel, 1979).

D. Pembentukan Kompleks

  Senyawa kompleks merupakan senyawa yang terbentuk karena penggabungan dua atau lebih senyawa sederhana, yang masing-masing dapat berdiri sendiri. Sebagai contoh, proses penggabungan seperti berikut ini:

  AB A + B

  ………………….........................(2-3) Keterangan: AB dapat dianggap sebagai senyawa kompleks (Rivai, 1995).

  Senyawa kompleks terjadi melalui reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Kompleks logam dengan muatan lebih tinggi umumnya lebih stabil (Khopkar, 1990). Senyawa kompleks yang mantap cenderung dibentuk oleh ion logam yang berikatan secara kovalen koordinasi dengan zat-zat tertentu (ligan). Ikatan kovalen antara ion logam pusat dan ligan membedakan senyawa kompleks koordinasi sebagai golongan tersendiri senyawa kimia yang memiliki susunan dan bangun tertentu. Ligan merupakan zat yang memiliki satu atau lebih

  Dalam suatu ligan, atom yang terikat langsung dengan atom logam dikenal sebagai atom donor. Ligan menurut banyaknya atom donor yang ada dapat digolongkan menjadi 3, yaitu monodentat, bidentat atau polidentat. Agen pengkompleks seperti Co (II) merupakan ligan bidentat dan polidentat karena memiliki kemampuan untuk mengikat atom logam seperti sepit (dari Yunani

  chele , berarti ”sepit” atau ”cakar”) (Chang, 2004). Oleh karena itu, ligan berfungsi sebagai pemberi elektron dan ion logam sebagai penerima elektron.

  Hal tersebut dapat digambarkan di bawah ini:

  M:L M + :L

  ………………………… (2-4) (Rivai, 1995) Dimana M merupakan ion logam dan L merupakan ligan yang mempunyai pasangan elektron. Selain itu, n merupakan bilangan koordinasi senyawa kompleks yang terbentuk atau jumlah ligan yang dapat diikat oleh ion logam itu. Umumnya bilangan koordinasi 2, 4, dan 6. Oleh karena itu, dapat ditulis sebagai berikut:

  MLn M + nL

  ………………………..........(2-5) (Rivai, 1995) Senyawa kompleks yang bermuatan umumnya mudah larut dalam air, sedangkan senyawa kompleks yang tak bermuatan biasanya sukar larut dalam air. Hal ini berkaitan dengan sifat air yang berkutub (Rivai, 1995).

E. Ion Association

  Interaksi antara ion yang bermuatan negatif dengan ion bermuatan positif akibat gaya elektrostatik (kation dengan anion atau anion dengan kation) tidak menyebabkan ion-ion tersebut kehilangan muatannya (Anonim, 2009). Hal ini terlihat pada penelitian Ghani dkk. (2005) yang menunjukkan penggabungan antara cinchocain dengan tetrathiocyanatocobaltate (persamaan 2-1) dan cinchocain dengan hexathiocyanatochromate (persamaan 2-2):

• + 2- 2- +

  2[C H N O ] [Co(SCN) ] 2 [C H N O ] + [Co(SCN) ]

  20

  30

  3

  2

  4

  20

  30

  3

  2

  4

  (2-1)

  3- + 3- +

  3 [C H N O ] + [Cr(SCN) ] 3[C H N O ] [Cr(SCN) ]

  20

  30

  3

  2

  4

  20

  30

  3

  2

  4 (2-2)

F. Spektrofotometri Visibel

1. Definisi Spektrofotometri UV-Vis

  Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan atas interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan materi. Radiasi elektromagnetik merupakan salah satu jenis energi yang ditransmisikan dalam ruang dengan kecepatan tinggi, sedang materi dapat berupa atom, ion, atau molekul (Skoog dkk., 1994). Bagian molekul yang mengabsorpsi di daerah ultraviolet dan visibel dinyatakan sebagai kromofor. Dalam suatu molekul dapat dikandung beberapa kromofor. Jika kromofor dipisahkan satu sama lain paling sedikit oleh dua atom karbon jenuh, maka tidak ada kemungkinan adanya konjungasi antara gugus kromofor (Roth dan Blaschke, 1994).

  Pada senyawa organik dikenal juga gugus auksokrom, yaitu gugus jenuh yang bila terikat pada kromofor mengubah panjang gelombang dan intensitas serapan maksimum, cirinya adalah heteroatom yang langsung terikat pada sepasang elektron bebas yang dapat berinteraksi dengan elektron π, misalnya – OH, -NH (Skoog dkk., 1985). Interaksi antara molekul yang mempunyai gugus ₂ kromofor dan radiasi elektromagnetik pada daerah ultraviolet dan visibel akan menghasilkan spektra serapan elektronik. Spektra serapan ini dapat digunakan untuk analisis kuantitatif karena jumlah radiasi elektromagnetik yang diserap ada hubungannya dengan jumlah molekul penyerap (Skoog dkk., 1994). Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang menggunakan sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dan visibel atau sinar tampak (380-780 nm) dengan menggunakan instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995).

2. Konsep Dasar Radiasi Elektromagnetik

  Penyerapan panjang gelombang cahaya ultraviolet atau visibel suatu senyawa bergantung pada mudahnya terjadi promosi elektron pada senyawa tersebut. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek, begitu juga sebaliknya (Fessenden dan Fessenden, 1994). Kuantitas energi yang diserap oleh suatu senyawa berbanding terbalik dengan panjang gelombang radiasi. Rumusan energi yang dimiliki foton dinyatakan sebagai berikut:

  C

  E = h . v = h . = h. c. v …………(2-6)

  λ Keterangan: E = energi yang diserap (J)

  V = frekuensi radiasi (Hz) _{10 λ} c = kecepatan cahaya (3 x 10 cm/ detik) = panjang gelombang (cm) ₁ −

  v ) (Mulja dan Suharman, 1995)

   = bilangan gelombang (cm

3. Interaksi Elektron dengan Radiasi Elektromagnetik

  a. Absorpsi yang melibatkan transisi elektron σ, n dan π. Suatu molekul bila dikenakan radiasi elektromagnetik maka akan terjadi eksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi yang dikenal sebagai non bonding electron. Distribusi elektron dalam suatu senyawa organik dikenal ada tiga macam yaitu orbital elektron phi (π), sigma (σ), dan elektron tidak berpasangan (n) (Mulja dan Suharman, 1995). Jenis-jenis transisi elektron yang dapat terjadi, antara lain: 1). Transisi σ→σ*

  Energi yang diperlukan untuk transisi ini besarnya sesuai dengan energi sinar yang frekuensinya terletak diantara UV vakum (kurang dari 180 nm), Contohnya pada etana yang mempunyai serapan pada 135 nm yaitu untuk transisi elektron C-C. Kekuatan ikatan C-C pada etana lebih kecil dibandingkan dengan C-H pada metana sehingga energi yang diperlukan untuk eksitasi juga lebih kecil sehingga pita serapan terjadi pada panjang gelombang yang besar. Jenis transisi σ→σ

• terjadi pada daerah ultraviolet vakum sehingga kurang begitu bermanfaat untuk analisis dengan cara spektrofotometri UV-Vis (Rohman, 2007). 2). Transisi n→σ*

  Jenis transisi ini terjadi pada senyawa organik jenuh yang mengandung atom-atom yang memiliki elektron n tidak berpasangan (elektron non bonding diperlukan untuk transisi jenis ini lebih kecil dibanding transisi σ→σ* sehingga sinar yang diserappun mempunyai panjang gelombang lebih panjang, yaitu sekitar 150-250 nm. Kebanyakan transisi ini terjadi pada panjang gelombang kurang dari 200 nm (Rohman, 2007).

  3). Transisi n→π* Dalam kebanyakan molekul-molekul yang menunjukkan transisi n→π*, keadaan dasar lebih polar dibandingkan dengan keadaan tereksitasi. Secara khusus, pelarut-pelarut yang berikatan hidrogen akan berinteraksi secara lebih kuat dengan pasangan elektron yang tidak berpasangan pada molekul dalam keadaan dasar dibanding pada molekul dalam keadaan tereksitasi. Sebagai akibatnya, transisi n→π* akan mempunyai energi yang lebih besar sehingga panjang gelombang transisi ini akan digeser ke panjang gelombang yang lebih pendek dibanding panjang gelombang semula yang disebabkan oleh kemampuan untuk membentuk ikatan hidrogen (polaritas) pelarut meningkat. Pada molekul organik dikenal istilah auksokrom yang merupakan gugus fungsional yang mempunyai elektron bebas, seperti: -OH; -O; -NH ; dan -OCH yang _{2 3} memberikan transisi n→π* (Rohman, 2007).

  b. 4). Transisi π→π* Dalam kebanyakan transisi π→π*, molekul dalam keadaan dasar relatif non polar, dan keadaan tereksitasinya lebih polar dibanding keadaan dasar. Jika pelarut polar digunakan pada molekul yang mengalami transisi ini, maka akan menyebabkan pelarut polar berinteraksi (stabilisasi) lebih kuat dengan keadaan

  π→π

• pada pelarut yang polar ini lebih kecil. Oleh karena itu, transisi π→π* digeser ke panjang gelombang yang lebih besar (pergeseran bathokromik) dibanding panjang gelombang semula (Rohman, 2007). Transisi ini terjadi pada elektron di orbital π yaitu pada ikatan rangkap dua dan rangkap tiga (dapat berupa alkena dan alkuna). Eksitasi ini paling mudah terbaca dan bertanggung jawab terhadap spektra elektronik dalam daerah UV dan visibel yaitu panjang gelombang 200-700 nm (Christian, 2003).

  b. Absorpsi yang melibatkan transisi elektron d dan f. Kebanyakan ion- ion logam transisi menyerap di daerah UV dan visibel. Untuk seri lantanida dan aktanida, proses absorpsi dihasilkan oleh transisi elektronik elektron-elektron 4f dan 5f. Pita serapan seri lantanida dan aktanida (anorganik) lebih sempit dan mempunyai karakteristik tertentu yaitu hanya sedikit terpengaruh oleh jenis ligan yang terikat pada ion logam tertentu. Untuk seri logam-logam golongan transisi pertama dan kedua yang bertanggung jawab terhadap absorpsi adalah elektron- elektron 3d dan 4d. Pita serapan logam-logam transisi pertama dan kedua seringkali lebar dan dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan kimia (Rohman, 2007).

  c. Absorpsi karena perpindahan muatan. Untuk tujuan analisis, spesies- spesies yang menunjukkan absorpsi karena perpindahan muatan sangat penting _{1 1}

  − − karena absorptivitas molarnya sangat besar ( ε > 10.000 liter.cm .mol ).

  Dengan demikian, senyawa-senyawa kompleks akan memberikan sensitifitas yang tinggi, dalam artian senyawa-senyawa kompleks mudah dideteksi dan ditentukan perpindahan muatan, karenanya kompleks-kompleks ini disebut kompleks perpindahan muatan (charge-transfer complexes). Contoh kompleks yang umum adalah kompleks besi (III) dengan tiosianat, besi (III) dengan senyawa fenolik, besi (II) dengan o-fenantrolin, dan senyawa besi (II)-ferisianida. Salah satu komponen kompleks harus mempunyai sifat donor elektron supaya dapat menunjukkan spektrum perpindahan muatan, sementara komponen yang lain bersifat akseptor elektron. Absorpsi radiasi melibatkan perpindahan elektron dari donor ke akseptor dan sebagai akibatnya, keadaan tereksitasi merupakan hasil reaksi oksidasi-reduksi (Rohman, 2007).

4. Analisis Kuantitatif Spektrofotometri Visibel

  Besarnya serapan radiasi dari suatu sistem serapan dengan panjang gelombang monokromatik dapat dijelaskan melalui hukum Lambert (Bouguer) dan hukum Beer. Menurut Lambert, intensitas cahaya yang ditransmisikan menurun secara eksponensial sesuai dengan kenaikan tebal zat penyerap. Hukum Beer menyatakan bahwa intensitas cahaya yang ditransmisikan menurun secara eksponansial sesuai dengan kenaikan konsentrasi zat penyerap (Fell, 1986).

  Kombinasi dari kedua hukum ini menghasilkan hukum Lambert-Beer yang menyatakan hubungan antara logaritma intensitas sinar yang masuk dan sinar yang keluar sebagai fungsi tebal dan konsentrasi zat penyerap, dirumuskan sebagai berikut:

  Log Io/I = A = a.c.b……………….. (2-7)

  Keterangan : Io = intensitas energi yang mencapai cuplikan I = intensitas pancaran yang dikeluarkan dari cuplikan A = serapan a = daya serap c = konsentrasi larutan b = tebal kuvet

  (Fell, 1986) _{1 %} Menurut Watson (1999), nilai daya serap (a) dapat dinyatakan sebagai A , sehingga persamaan hukum Lambert-Beer dapat ditulis menjadi: _{1 cm 1 %}

  A = A . c. b………………………..(2-8) _{1 cm}

  Keterangan : A = serapan _{1 %} A = serapan jenis (serapan larutan dengan konsentrasi 1% b/v pada kuvet setebal 1 cm). _{1 cm} c = konsentrasi b = tebal kuvet

  Analisis dengan spektrofotometri UV-Vis selalu melibatkan pembacaan serapan radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang diteruskan. Keduanya dikenal sebagai serapan (A) tanpa satuan dan transmitan dengan satuan persen (%T). Apabila suatu radiasi elektromagnetik dikenakan pada suatu larutan dengan intensitas radiasi yang semula (I ), maka sebagian radiasi tersebut akan diteruskan (I ), dipantulkan (I ) dan diabsorpsi (I ), _{t r a} sehingga:

  I = I + I + I …………………(2-9) _{r a t} Nilai I (± 4%) dengan demikian dapat diabaikan karena pengerjaan dengan _r

  I = I + I …………………(2-10) _{a t} Bouguer, Lambert dan Beer membuat formula secara matematik hubungan antara transmitan (T) atau serapan (A) terhadap intensitas radiasi atau konsentrasi zat yang dianalisis dan panjang sel. Bila konsentrasi (c) dinyatakan dalam mol/liter, dan panjang sel (b) dinyatakan dalam cm, persamaan menjadi:

  1 A = log = . b. c……………………….(2-11)

  ε

  T Istilah didefinisikan sebagai daya serap molar. Bila c dinyatakan dalam

  ε

  gram/liter, persamaan menjadi: A = a.b.c…………………..(2-12)

  (Mulja dan Suharman, 1995) Pada analisis kuantitatif zat tunggal (analisis satu komponen) dengan metode spektrofotometri UV-Vis dilakukan pengukuran nilai A pada panjang gelombang maksimum atau dilakukan pengukuran %T pada panjang gelombang minimum. Alasan dilakukan pengukuran pada panjang gelombang tersebut adalah perubahan serapan untuk setiap satuan konsentrasi adalah paling besar pada panjang gelombang maksimal sehingga akan diperoleh kepekaan analisis yang maksimal. Selain itu, pita serapan di sekitar panjang gelombang maksimal datar dan pengukuran ulang dengan kesalahan yang kecil dengan demikian akan memenuhi hukum Lambert-Beer (Mulja dan Suharman, 1995).

  Ada empat cara pelaksanaan analisis kuantitatif zat tunggal menurut Mulja dan Suharman (1995), antara lain: a. Membandingkan serapan atau %T. Serapan atau %T zat yang dianalisis dibandingkan dengan reference standard pada panjang gelombang serapan maksimum. Persyaratannya adalah pembacaan nilai serapan sampel dan reference standard tidak jauh berbeda.

  A _{( s )} C C …………….(2-13) × = _{( r . s ) ( s )}

  A _{( r . s )} Keterangan: A(s) = serapan larutan sampel C(s) = konsentrasi larutan sampel A(r.s) = serapan larutan reference standard C(r.s) = konsentrasi reference standard

  b. Kurva baku. Dengan menggunakan kurva baku larutan reference

  

standard pada pelarut tertentu pada panjang gelombang serapan maksimum,

  dibuat grafik sistem koordinat Cartesius dengan serapan sebagai ordinat dan konsentrasi sebagai absis. Selanjutnya nilai serapan sampel tersebut dimasukkan ke dalam persamaan kurva baku untuk mendapatkan konsentrasi sampel.

  c. Menghitung nilai serapan larutan sampel. Menghitung nilai serapan _{1 %} larutan sampel (A . ) pada pelarut dan dibandingkan dengan serapan zat _{1 cm maks} λ yang dianalisis, yang tertera pada buku resmi. d. Menghitung daya serap molar. Perhitungan daya serap molar sama dengan cara menghitung nilai serapan larutan sampel hanya saja pada perhitungan daya serap molar lebih tepat karena melibatkan berat molekul (BM). _{1 % 1}

  

−

ε = A .BM. 10 _{1 cm 1 %} ……………………….(2-14)

  Keterangan: = daya serap molar, A = serapan jenis, BM = bobot molekul ε _{1 cm}

G. Kategori Metode Analisis dan Parameter Validitas

1. Kategori metode analisis

  Metode analisis dibedakan menjadi empat kategori menurut The United

  States Pharmacopiea (USP)(2005), antara lain:

  a. Kategori I, meliputi metode analisis kuantitatif untuk menetapkan kadar komponen utama bahan obat atau bahan aktif (termasuk pengawet) dalam sediaan farmasi.

  b. Kategori II, meliputi metode analisis kualitatif dan kuantitatif yang digunakan untuk menganalisis impurities (cemaran) ataupun degradation

  compounds dalam sediaan farmasi.

  c. Kategori III, meliputi metode analisis untuk penentuan karakteristik penampilan suatu sediaan farmasi seperti sifat-sifat fisik lain obat (uji disolusi dan uji pelepasan).

  d. Kategori IV, meliputi metode analisis untuk uji identifikasi. Untuk masing-masing kategori prosedur analisis diperlukan parameter analisis yang berbeda, yang ditunjukkan pada tabel II.1. sebagai berikut:

  

Tabel II.1.

Parameter analisis yang diperlukan untuk kesahihan pengukuran (Anonim, 2005)

  Parameter Kategori II Kategori I Kategori III Kategori IV Uji batas Analisis Uji Kuantitatif

• Akurasi Ya Ya Tidak

  Presisi Ya Ya Tidak Ya Tidak