Validasi Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square PLS

Dapat dilihat pada kurva setiap titik dilewati oleh garis linier yang menunjukkan hubungan yang sangat baik antara nilai sebenarnya dan nilai terhitung.

C. Validasi Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square PLS

Konfirmasi terhadap kebaikan suatu model dalam menetapkan suatu data dapat dilakukan dengan melakukan validasi. Salah satu kendala dalam pembuatan model kalibrasi dengan metode partial least square adalah terjadinya overfitting. Terjadinya overfitting dapat menimbulkan permasalahan saat melakukan penetapan suatu data lain data baru meskipun model kalibrasi yang dihasilkan memiliki kriteria yang baik seperti mampu memberikan korelasi yang baik maupun kesalahan prediksi yang kecil. Masalah overfitting dapat diatasi dengan adanya metode cross validation leave one out. Pada cross validation leave one out data yang digunakan berasal dari set kalibrasi dengan mengeluarkan satu data dan memprediksi hasilnya menggunakan persamaan dari data yang tersisa. Data yang diuji diperlakukan sebagai data sampel sedangkan data yang tersisa sebagai prediktor. Hal ini diulang terus menerus hingga tiap sampel diuji sebagai data sampel. Hasil cross validation leave one out berupa nilai PRESS predicted residual error sum of square yang menunjukkan kesalahan prediksi yang terjadi, semakin kecil nilai PRESS maka semakin baik hasil prediksi yang dihasilkan oleh model. Parameter yang digunakan untuk melihat hasil validasi cross validation leave one out berupa nilai RMSECV root mean square error of calibration validation dan nilai R 2 dapat dilihat pada tabel IV. Tabel IIV. Nilai sebenarnya dan terhitung hasil kalibrasi PLS dari set kalibrasi yang mengandung parasetamol PCT dan kafein CAF validasi silang cross validation pada panjang gelombang 220 –310 nm Nomor Campuran Konsentrasi µgmL PCT CAF Sebenarnya Terhitung Sebenarnya Terhitung 1 6,3969 6,9175 0,9905 0,9884 2 5,7967 5,9510 0,5999 0,5998 3 4,3041 4,4342 0,6036 0,6053 4 5,6999 5,8070 0,8115 0,8138 5 7,0080 7,2430 0,7707 0,7615 6 4,4904 4,3591 0,4897 0,4856 7 6,8925 7,1234 0,9939 0,9914 8 5,5027 5,0628 0,9040 0,9054 9 6,3059 6,2052 0,5880 0,5861 10 7,2043 6,7216 1,0832 1,0774 11 5,0987 5,2510 0,5976 0,5965 12 4,1016 4,2086 1,1110 1,1258 13 7,0007 7,0644 1,0029 1,0024 14 7,4103 7,7157 0,7077 0,7096 15 6,8993 6,7739 0,7960 0,7953 16 8,0983 8,0546 0,8999 0,9004 17 7,5935 7,7273 0,8248 0,8352 18 7,9950 7,6632 0,8138 0,8171 19 5,3060 5,2761 0,5077 0,5114 20 5,7953 5,6426 0,5036 0,5049 Persamaan : y = 0,987x+0,094 y = 1,003x - 0,002 RMSECV 0,0196 0,1435 R 2 0,957 0,999 PRESS 1,1892 0,0053 Semakin kecil nilai RMSECV root mean square error of calibration validation yang dihasilkan maka semakin baik kemampuan prediksi oleh model. Koefisien determinasi R 2 yang mendekati 1 menunjukkan korelasi yang baik antara nilai sebenarnya dan nilai terhitung hasil prediksi. Nilai sebenarnya pada tabel IV merupakan nilai yang diperoleh dari penetapan model kalibrasi sebelumnya, sementara nilai terhitung merupakan nilai prediksi yang terjadi pada proses leave one out. Hubungan nilai sebenarnya dan nilai terhitung dinyatakan dalam persamaan linier, dimana persamaan linier untuk parasetamol y= 0,987x+0,094 dengan nilai RMSECV sebesar 0,0196, nilai R 2 sebesar 0,957, dan nilai PRESS sebesar 1,1892. Persamaan linier untuk kafein y = 1,003x-0,002 dengan nilai RMSECV sebesar 0,1435, nilai R 2 0,999, serta nilai PRESS sebesar 0,0053. Persamaan linier yang menggambarkan hubungan nilai sebenarnya dan nilai terhitung dapat digambarkan dalam bentuk kurva yang ditunjukkan pada gambar 11 dan gambar 12. Gambar 11. Kurva hubungan nilai sebenarnya dan nilai terhitung pada model kalibrasi parasetamol dengan cross validation leave one out y = 0,9872x + 0,0949 R² = 0,9579 0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000 10,0000 0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000 10,0000 Kurva Hubungan Nilai Sebenarnya vs Nilai Terhitung Model Cross Validation Parasetamol Gambar 12. Kurva hubungan nilai sebenarnya dan nilai terhitung pada model kalibrasi kafein dengan cross validation leave one out. Setelah dilakukan cross validation leave one out dimana telah diperoleh model yang dapat mengatasi permasalahan yang mungkin terjadi yaitu overfitting untuk melihat kesahihan model hasil validasi silang leave one out dilakukan validasi eksternal. Hasil dari validasi eksternal dapat dilihat pada tabel V. Tabel V. Nilai sebenarnya dan nilai terhitung dari parasetamol dan kafein hasil validasi eksternal No PCT CAF Sebenarnya Terhitung Sebenarnya Terhitung 1 7,7 9,124 1,2 1,214 2 4,5 5,23 1,3 1,305 3 5,5 6,845 1,1 1,147 4 4,1 5,162 0,8 0,769 5 7,0 7,539 0,6 0,603 6 8,2 9,343 0,7 0,669 7 5,3 6,347 1,4 1,398 8 6,3 6,963 1,0 0,970 9 5,1 6,421 0,9 0,913 10 4,3 4,303 0,8 0,764 Persamaan y=1,097x + 0,363 y=1,043x – 0,047 R 2 0,933 0,992 RMSECP 1,263 0,072 y = 1,0039x - 0,0024 R² = 0,9993 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 Kurva Hubungan Nilai Sebenarnya vs Nilai Terhitung Model Cross Validation Kafein Validasi eksternal dilakukan dengan cara menetapkan konsentrasi 10 larutan tersendiri yang disiapkan untuk melihat kemampuan prediksi dari model kalibrasi setelah divalidasi silang leave one out. Hasil dari validasi eksternal dapat digunakan untuk melihat kemampuan prediksi model kalibrasi yang telah melalui proses cross validation leave one out. Seluruh parameter yang digunakan sebagai tolak ukur kebaikan suatu model dievaluasi ditunjukkan pada tabel VI. Tabel VI. Evaluasi parameter validasi metode spektrofotometri UV-kalibrasi multivariat PLS untuk penetapan kadar parasetamol PCT dan kafein CAF Tahap Parameter PCT CAF Kalibarasi RMSEC 0,0036 0,0027 R 2 0,999 0,999 A 0,0004 0,00002 B 1 1 Validasi Internal RMSECV 0,0196 0,1435 R 2 0,957 0,999 A 0,094 0,002 B 0,987 1,003 PRESS 1,1892 0,0053 Validasi Eksternal RMSECP 1,263 0,072 R 2 0,933 0,992 A 0,363 0,047 B 1,097 1,043 Dilihat dari parameter yang dihasilkan maka pemodelan memiliki akurasi dan presisi yang baik sehingga model dapat digunakan untuk melakukan penetapan kadar sediaan farmasi.

D. Penetapan Kadar Sediaan Farmasi