Identifikasi Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan Dan Tramadol hidroklorida Dalam Tablet Dengan Spektroskopi Raman.

TESIS

IDENTIFIKASI EFEDRIN HIDROKLORIDA,
DEKSTROMETORFAN DAN TRAMADOL
HIDROKLORIDA DALAM TABLET DENGAN
SPEKTROSKOPI RAMAN

KHAIRUL MAHFUZ

PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015

TESIS

IDENTIFIKASI EFEDRIN HIDROKLORIDA,
DEKSTROMETORFAN DAN TRAMADOL
HIDROKLORIDA DALAM TABLET DENGAN
SPEKTROSKOPI RAMAN

KHAIRUL MAHFUZ
NIM. 0992061001

PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI KIMIA TERAPAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015

IDENTIFIKASI EFEDRIN HIDROKLORIDA,
DEKSTROMETORFAN DAN TRAMADOL
HIDROKLORIDA DALAM TABLET DENGAN
SPEKTROSKOPI RAMAN

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Pada Program Magister,
Program Studi Kimia Terapan, Program Pasca sarjana Universitas Udayana

KHAIRUL MAHFUZ
NIM. 0992061001

PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI KIMIA TERAPAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI
TANGGAL 28 Desember 2015

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., AptDr. Dra Ni Made Suaniti, M.Si
NIP. 196804201994021001

NIP. 196409171992032009

Mengetahui

Ketua Program Studi Kimia Terapan

Direktur

Program Pascasarjana

Program Pascasarjana

Universitas Udayana,

UniversitasUdayana,

Prof.Dr. I Made Dira Swantara, M.Si

Prof.Dr.dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K)

NIP. 19540101 198603 1 001

NIP. 19590215198510 2 001

iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya yang bertandatangan dibawah ini:
Nama

: Khairul Mahfuz, S.Si

NIM

: 0992061001

Program Studi

: Kimia Terapan

Judul Tesis

: Identifikasi Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan Dan
Tramadol

Hidroklorida

Dalam

Tablet

Dengan

Spektroskopi Raman.

Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah tesis ini bebas plagiat.
Apabila di kemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya
bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI no.17 Tahun 2010 dan
Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.

Denpasar, 28 Desember 2015
Yang membuat pernyataan,

Khairul Mahfuz, S.Si

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas
anugrah serta rahmat-Nya, tesis ini dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt.,
pembimbing utama yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan,
semangat, bimbingan dan saran selama penulis mengikuti program magister,
khususnya penyelesaian tesis ini. Terima kasih sebesar-besarnya pula penulis
sampaikan kepada Dr. Dra Ni Made Suaniti, M.Si, pembimbing II yang dengan
penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan dan saran kepada
penulis.

Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof.
Dr. Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan
kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister
di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih ini juga ditujukan kepada direktur
Program Pascasarjana Universitas Udayana yang dijabat oleh Prof. Dr. dr. A.A.
Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk
menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas
Udayana. Ungkapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada para penguji
tesis, yaitu ; Prof. Dr. Drs. I Made Dira Swantara, M.Si; Prof. Dr. Drs. I Wayan
Budiarsa Suyasa, M.Si; Dra. Ni Made Puspawati, M.Phil. PhD yang telah
memberikan masukan, saran, sanggahan, dan koreksi sehingga tesis ini dapat
terwujud seperti ini.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus
disertai penghargaan kepada seluruh guru-guruyang telah membimbing penulis,
mulai dari sekolah dasar sampai perguruan tinggi. Juga penulis ucapkan terima
kasih kepada ibu Hj. Markiyah dan bapak H. Ridwan yang telah melahirkan,
mengasuh dan membesarkan penulis, memberikan dasar-dasar berpikir logik dan
suasana demokratis sehingga tercipta lahan yang baik untuk berkembangnya
vi

kreativitas. Ucapan terima kasih juga diucapkan untuk Istri tercinta Amallia
Marfu’ah, Putri kecilku Beauty Islamy Quinsha dan calon putraku Ibrahim El
Jordan yang selalu menjadi inspirasi dan motivasi guna terselesainya tesis ini.
Ucapan Terimakasih juga diucapkan untuk Lalu Mardiono dan Rahmat Khaliq
yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Ucapan
terimakasih juga diucapkan kepada I Made Sueca SH Agency Director AIA
Denpasar Great Mission yang telah memberikan kesempatan kepada penulis
menyelesaikan tesis ini,Ucapan terimakasih diucapkan kepada rekan-rekan S2
Kimia Terapan, teman-teman yang telah mendukung dan memotivasi penulis,
akhirnya penulis sampaikan terima kasih kepada keluarga besar, yang dengan
penuh pengorbanan telah memberikan kepada penulis kesempatan untuk lebih
berkonsentrasi menyelesaikan tesis ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada
semua pihak yang telah membantu pelaksanan dan penyelesaian tesis ini serta
kepada penulis sekeluarga.

Denpasar, Desember 2015

Penulis

vii

ABSTRAK

IDENTIFIKASI EFEDRIN HIDROKLORIDA, DEKSTROMETORFAN
DAN TRAMADOLHIDROKLORIDA DALAM TABLET DENGAN
SPEKTROSKOPI RAMAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan pola spektrum Raman
Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida pada tablet
obat (Decolsin®,Tramifen®) dan sampel simulasi.Tablet Obat serta sampel
simulasi Efedrin Hidroklorida,Dekstrometorfan dan Tramdol Hidroklorida dengan
konsentrasi 80%, 60%, 40% dan 20% dalam serbuk Amprotab diukur dengan
spektroskopi Raman 1064 nm pada bilangan gelombang 200-2000 cm-1.Hasil
yang didapat dianalisis dengan cross correlation function dan dilihat nilai
koefisien korelasi (r). Pada masing-masing tablet Obathanya Parasetamol yang
dapat diidentifikasi karena nilai koefisien korelasi r > 0,95. Berdasarkan hasil
sampel simulasi diketahui bahwa konsentrasi Efedrin Hidroklorida,
Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida pada suatu campuran berpengaruh
terhadap pola spektrum Raman yang dihasilkan.Semakin kecil konsentrasi
senyawa tersebut dalam campuran memberikan nilai koefisien korelasi r semakin

kecil terhadap spektrum standar. Pola puncak spektrum Raman untuk identifikasi
Efedrin Hidroklorida yaitu pada bilangan gelombang 1305 cm-1 (C-N), 1380 cm-1
(C-CH3), 1662 cm-1 (C=C), 1600 cm-1 (C-OH), dan 315 cm-1 (C-C alifatik);
Dekstrometorfan yaitu puncak pada bilangan gelombang 1040 cm-1 (cincin
Aromatis I), 1495 cm-1 (cincin Aromatis II), 768 cm-1 (C-Cl), 1580 cm-1 (cincin
Hetero), 1667 cm-1 (C=C ) dan 855 cm-1 (C-O-C); Tramadol Hidroklorida yaitu
puncak pada bilangan gelombang 1006 cm-1 (cincin aromatis I), 1467 cm-1 (cincin
aromatis II), 1552 cm-1 (C-OH), 1635 cm-1 (C=C), 285 cm-1 (C-C Alifatik), 1345
cm-1 (C-N) dan855 cm-1 (C-O-C).
Kata kunci : Spektroskopi Raman, Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan,
Tramadol Hidroklorida

viii

ABSTRACT

IDENTIFICATION OF EPHEDRINE HYDROCLORIDE,
DEXTROMETORFANANDTRAMADOLHYDROCLORIDEIN TABLET
FORM WITHRAMAN SPECTROSCOPY
The aims of this study were determined to change in the pattern of Raman

spectrum ofEphedrine Hydrocloride,Dextrometorfan and Tramadol Hydrocloride
on
tablet
(Decolsin®,Tramifen®)
and
simulation
samples.
®
®
Decolsin ,Tramifen tablet and simulation samples of this active compoundmade
in Amprotab with concentration 80%, 60%, 40% and 20% measured by 1064 nm
Raman spectroscopy in wave numbers 200-2000 cm-1. The results can be analyzed
by cross-correlation function and showed the value of the correlation coefficient
r.On tablet only Paracetamol can be identified because it has coefficient
correlation r > 0,95. Based on the results of the simulation sample is known that
the concentration of active compound in a mixture affect the pattern of the Raman
spectra. The smaller concentration of these compounds in the mixture showed the
correlation coefficient r smaller toward the standard spectrum. Peak pattern to
identification Ephedrine Hydroclorideisat wave number 1305 cm-1 (C-N), 1380
cm-1 (C-CH3), 1662 cm-1 (C=C), 1600 cm-1 (C-OH), dan 315 cm-1 (C-C
alifatik);Dextrometorfanisat wave number 1040 cm-1 (Aromatic Ring I), 1495 cm1
(Aromatic Ring II), 768 cm-1 (C-Cl), 1580 cm-1 (Hetero Ring), 1667 cm-1 (C=C )
dan 855 cm-1 (C-O-C); Tramadol Hydroclorideisat wave number 1006 cm-1
(Aromatic Ring I), 1467 cm-1 (Aromatic Ring II), 1552 cm-1 (C-OH), 1635 cm-1
(C=C), 285 cm-1 (C-C Alifatik), 1345 cm-1 (C-N) and855 cm-1 (C-O-C).
Keywords: Raman
Spectroscopy,
Ephedrine
DextrometorfanTramadol Hydrocloride

ix

Hydrocloride,

RINGKASAN
IDENTIFIKASI EFEDRIN HIDROKLORIDA,
DEKSTROMETORFAN DAN TRAMADOL HIDROKLORIDA DALAM
TABLET DENGAN SPEKTROSKOPI RAMAN

Spektroskopi Raman dapat dimanfaatkan untuk identifikasi suatu zat aktif
pada proses quality control sediaan farmasi. Namun spektrum Raman tidak dapat
menginformasikan komposisi sampel secara keseluruhan jika dalam bentuk
campuran. Tablet Obat (Decolsin®dan Tramifen®) mengandung Parasetamol 450
mg, Efedrin Hidroklorida 30 mg, Dekstrometorfan 10 mg dan Tramadol
Hidroklorida 37,5 mg dijadikan model pada penelitain ini dan ketiga senyawa
tersebut harus dapat diidentifikasi dalam tablet. Maka dari itu perlu diketahui
pengaruh konsentrasi terhadap spektrum Raman yang dihasilkan serta pola
puncak spektrum Raman Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan dan Tramadol
Hidroklorida untuk dapat mengidentifikasi senyawa ini dalam tablet.
Tablet Obat serta sampel simulasi Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan dan
Tramdol Hidroklorida dengan konsentrasi 80%, 60%, 40% dan 20% dalam serbuk
Amprotab diukur dengan spektroskopi Raman 1064 nm pada bilangan gelombang
200-2000 cm-1. Hasil yang didapat dianalisis dengan cross correlation function
dan dilihat nilai koefisien korelasi r. Nilai koefisien korelasi r > 0,95
menunjukkan zat aktif tersebut dapat diidentifikasi dalam tablet. Kemudian, pola
puncak dicari dari puncak yang konsisten pada rentang bilangan gelombang gugus
fungsi zat aktif.
Pada masing-masing tablet Obathanya Parasetamol yang dapat diidentifikasi
karena nilai koefisien korelasi r > 0,95. Berdasarkan hasil sampel simulasi
diketahui bahwa konsentrasi Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan dan
Tramadol Hidroklorida pada suatu campuran berpengaruh terhadap pola spektrum
Raman yang dihasilkan.Semakin kecil konsentrasi senyawa tersebut dalam
campuran memberikan nilai koefisien korelasi r semakin kecil terhadap spektrum
standar. Pola puncak spektrum Raman untuk identifikasi Efedrin Hidroklorida
yaitu pada bilangan gelombang 1305 cm-1 (C-N), 1380 cm-1 (C-CH3), 1662 cm-

x

1

(C=C), 1600 cm-1 (C-OH), dan 315 cm-1 (C-C alifatik); Dekstrometorfan yaitu

puncak pada bilangan gelombang 1040 cm-1 (cincin Aromatis I), 1495 cm-1 (cincin
Aromatis II), 768 cm-1 (C-Cl), 1580 cm-1 (cincin Hetero), 1667 cm-1 (C=C ) dan
855 cm-1 (C-O-C); Tramadol Hidroklorida yaitu puncak pada bilangan gelombang
1006 cm-1 (cincin aromatis I), 1467 cm-1 (cincin aromatis II), 1552 cm-1 (C-OH),
1635 cm-1 (C=C), 285 cm-1 (C-C Alifatik), 1345 cm-1 (C-N) dan855 cm-1 (C-O-C).

xi

xii

DAFTAR ISI

Halaman
SAMPUL DALAM ..........................................................................................

i

PRASYARAT GELAR ....................................................................................

ii

LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................

iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ................................................................

iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT.................................................

v

UCAPAN TERIMAKASIH .............................................................................

vi

ABSTRAK .......................................................................................................

viii

ABSTRACT .....................................................................................................

ix

RINGKASAN ..................................................................................................

x

DAFTAR ISI ....................................................................................................

xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................

xv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvii
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. xviii
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................

xix

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................

xx

BAB I.

PENDAHULUAN ...........................................................................

1

1.1. Latar Belakang..........................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah ....................................................................

5

1.3. Tujuan .......................................................................................

5

1.4. Manfaat .....................................................................................

6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................

7

2.1. Teori Dasar Spektroskopi Raman. ............................................

7

2.2. Instrumentasi Spektroskopi Raman ..........................................

9

2.3. Penanganan Sampel Pada Spektroskopi Raman .......................

10

2.4. Efedrin Hidroklorida.................................................................

11

2.5. Dekstrometorfan .......................................................................

12

2.6. Tramadol Hidroklorida .............................................................

13

xii

2.7. Analisis Data dengan Cross Correlation Function ..................

14

BAB III. KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS ...................................

16

3.1. Kerangka Konsep .....................................................................

16

3.2. Hipotesis ...................................................................................

19

BAB IV. METODE PENELITIAN
4.1. Rancangan Penelitian ...............................................................

20

4.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ....................................................

21

4.3. Bahan Penelitian .......................................................................

21

4.4. Alat Penelitian ..........................................................................

21

4.5. Prosedur Penelitian ...................................................................

21

4.5.1. Pendataan Bilangan Gelombang Puncak Standar Baku

22

4.5.2. Analisis Spektrum Raman Tablet Obat ........................

22

4.5.3. Preparasi Sampel Simulasi Efedrin Hidroklorida,
Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida dalam
Pengisi dengan Konsentrasi 80%, 60%, 40% dan
20%. ..............................................................................

22

4.5.4. Analisis Spektrum Raman Sampel Simulasi ................

24

4.5.5. Analisis Pola Puncak Sampel Simulasi ........................

24

4.5.6. Analisis Data dengan Cross Correlation Function ......

25

4.6. Skema Umum Penelitian ..........................................................

27

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................

28

5.1. Studi Pendahuluan Spektrum Raman Tablet Obat ...................

28

5.2. Perubahan Spektrum Raman Akibat Perubahan Konsentrasi
pada Sampel Simulasi...............................................................

30

5.3. Pengenalan Pola Puncak Spektrum Raman pada Sampel
Simulasi ....................................................................................

34

5.3.1. Pengenalan Pola Puncak Efedrin Hidroklorida ............

35

5.3.2. Pengenalan Pola Puncak Dekstrometorfan ...................

38

5.3.3. Pengenalan Pola Puncak Tramadol Hidroklorida .........

40

xiii

BAB VI. SIMPULAN DAN SARAN.............................................................

44

6.1. Simpulan ...................................................................................

44

6.2. Saran .........................................................................................

45

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................

46

LAMPIRAN .....................................................................................................

48

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1. Tabel Rentang Puncak Spektrum Raman Efedrin Hidroklorida
Berdasarkan Gugus Fungsinya ......................................................

12

Tabel 2.2. Tabel Rentang Puncak Spektrum Raman Dekstrometorfan
Berdasarkan Gugus Fungsinya ......................................................

13

Tabel 2.3. Tabel Rentang Puncak Spektrum Raman Tramadol Hidroklorida
Berdasarkan Gugus Fungsinya ......................................................

15

Tabel 4.1. Bobot Komponen pada Sampel Simulasi ......................................

23

Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran dengan Spektroskopi Raman ...................

25

Tabel 4.3. Contoh Pengelompokkan Data Intensitas Spektrum pada
Keseluruhan Bilangan Gelombang................................................

25

Tabel 4.4. Contoh Hasil Perhitungan Cross Correlation ...............................

26

Tabel 5.1. Nilai Koefisien Korelasi r Spektrum Sampel tablet obat dengan
Spektrum Standar Baku Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan
dan Tramadol Hidroklorida ...........................................................
Tabel 5.2. Data

Koefisien

Hidroklorida,

Korelasi

r

Sampel

Dekstrometorfan

Simulasi
dan

29

Efedrin
Tramadol

Hidrokloridadengan Konsentrasi 80%, 60%, 40%, dan 20%
Terhadap Masing – masing Serbuk Baku .....................................

32

Tabel 5.3. Data Koefisien Korelasi r Sampel Simulasi Efedrin Hidroklorida
dengan Konsentrasi 80%, 60%, 40%, dan 20% terhadap Serbuk
Baku Efedrin Hidroklorida pada Masing – masing Rentang
Bilangan Gelombang Gugus Fungsi .............................................

35

Tabel 5.4. Data Koefisien Korelasir Sampel Simulasi Dekstrometorfan
dengan Konsentrasi 80%, 60%, 40%, dan 20% Terhadap Serbuk
Baku Dekstrometorfan pada Masing – masing Rentang Bilangan
Gelombang Gugus Fungsi .............................................................

xv

38

Tabel 5.5 Data

Koefisien

Korelasi

r

Sampel

Simulasi

Tramadol

Hidroklorida dengan Konsentrasi 80%, 60%, 40%, dan 20%
Terhadap Serbuk Baku Tramadol Hidroklorida pada Masing –
masing Rentang Bilangan Gelombang Gugus Fungsi...................

xvi

40

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 Diagram Biasan Rayleigh dan Biasan Raman ...........................

8

Gambar 2.2 Instrumentasi Spektroskopi Raman ...........................................

10

Gambar 2.3 Struktur Kimia Efedrin Hidroklorida ..........................................

11

Gambar 2.4 Struktur Kimia Dekstrometorfan ................................................

13

Gambar 2.5 Struktur Kimia Tramadol Hidroklorida ......................................

14

Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian .......................................................

18

Gambar 4.1 Skema Umum Metode Penelitian ..............................................

27

Gambar 5.1 Spektrum Raman Tablet Obat.....................................................

29

Gambar 5.2 Spektrum

Raman

Standar

Baku

Efedrin

Hidroklorida,

Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida ............................

29

Gambar 5.3 Spektrum Raman Sampel Simulasi Efedrin Hidroklorida,
Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida pada konsentrasi
80%, 60%, 40%, dan 20% pada Bilangan Gelombang 2002000 cm-1 ....................................................................................

31

Gambar 5.4 Spektrum Raman Serbuk Amprotab pada Bilangan Gelombang
200-2000 cm-1 .............................................................................

33

Gambar 5.5 Spektrum Raman Sampel Simulasi Efedrin Hidroklorida pada
Masing – masing Rentang Bilangan Gelombang Gugus Fungsi

37

Gambar 5.6 Spektrum Raman Sampel Simulasi Dekstrometorfan pada
Masing – masing Rentang Bilangan Gelombang Gugus Fungsi

40

Gambar 5.7 Spektrum Raman Sampel Simulasi Tramadol Hidroklorida
pada Masing – masing Rentang Bilangan Gelombang Gugus
Fungsi..........................................................................................

41

Gambar 5.8 Salah Satu Contoh Spektrum Raman dengan Intensitas
Bervariasi ....................................................................................

xvii

43

DAFTAR SINGKATAN

MDMA : 3,4-metilendioksimetamfetamin
SSE

: sampel simulasi Efedri Hidroklorida

SSD

: sampel simulasi Dekstrometorfan

SST

: sampel simulasi Tramadol Hidroklorida

xviii

DAFTAR ISTILAH

Absorpsi

: penyerapan yang dilakukan oleh molekul dalam
suatu senyawa

Eksipien

: bahan tambahan dalam suatu sediaan farmasi

Eksitasi

: penyerahan energi radiasi ke suatu atom yang
mengalihkannya dari keadaan dasarnya ke suatu
keadaan dengan tenaga lebih tinggi

Exposure time

: waktu penembakan laser pada sampel

Foton

: pembawa radiasi elektromagnetik

Ground State

: keadaan dasar suatu molekul yang bersifat stabil

In situ

: pengukuran langsung di tempat ditemukannya
sampel

Kemometrik

: disiplin ilmu kimia yang menggunakan matematika
dan metode statistik untuk memberikan informasi
kimia melalui analisis data kimia

Laser power

: daya laser yang ditembakkan

Peaks Pattern Recognition

: pengenalan pola puncak

Pellet

: bentuk preparasi sediaan padat sampel pada
spektrofotometri infra merah yang berbentuk pipih

Quality Control

: suatu

kegiatan

untuk

memelihara

dan

meningkatkan suatu produk salah satunya aspek
keselamatan melalui proses penelitian
Spektrum

: hubungan

antara

bilangan

gelombang

dan

intensitas
Spektrum vibrasional

: spektrum dari hasil getaran molekul karena
ditembakkan suatu sinar yang menyebabkan
peningkatan momen dipole

Virtual State

: keadaan

tidak

stabil

suatu

molekul

ketika

ditembakkan laser pada spektroskopi raman namun
sebenarnya keadaan ini tidak nyata ada
xix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
Lampiran 1.

Perhitungan Sampel Simulasi Efedrin Hidrokloridadalam
Pengisi (Amprotab) 80%, 60%, 40% dan 20% .......................

Lampiran2.

Perhitungan Sampel Simulasi Dekstrometorfandalam Pengisi
(Amprotab) 80%, 60%, 40% dan 20% ....................................

Lampiran 3.

49

Perhitungan Sampel Simulasi Efedrin Hidrokloridadalam
Pengisi (Amprotab) 80%, 60%, 40% dan 20% ........................

Lampiran 4.

48

50

Rangkuman Puncak Standar Efedrin Hidroklorida dan
Puncak Sampel Simulasi Efedrin Hidroklorida pada Masing –
masing Rentang Bilangan Gugus Fungsi .................................

Lampiran 5.

51

Rangkuman Puncak Standar Dekstrometorfan dan Puncak
Sampel Simulasi Dekstrometorfan pada Masing – masing
Rentang Bilangan Gugus Fungsi ..............................................

Lampiran 6.

52

Rangkuman Puncak Standar Tramadol Hidroklorida dan
Puncak Sampel Simulasi Tramadol Hidroklorida pada
Masing – masing Rentang Bilangan Gugus Fungsi .................

xx

54

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Spektroskopi Raman merupakan salah satu metode yang menghasilkan spektra
vibrasi suatu senyawa. Spektrum geseran Raman hampir mirip dengan spektrum
absorpsi inframerah suatu senyawa. Kedua spektrum ini merupakan spektrum
vibrasional dari gugus fungsi kimia penyusun suatu molekul. Spektrum geseran
Raman sangat khas dan karakteristik untuk gugus fungsi tersebut (Batrick,
2002b). Oleh sebab itu spektrum geseran Raman ini dapat dimanfaatkan untuk
identifikasi suatu molekul. Atas dasar kemanfaatannya spektrum Raman banyak
dimanfaatkan dalam forensik sains khususnya dalam identifikasi suatu molekul
senyawa kimia berupa senyawa terlarang atau berbahaya (Chalmers et al., 2010).
Adapun penerapan identifikasi spektrum Raman dalam Kimia Forensik dan
Toksikologi Kimia adalah untuk identifikasi penyalahgunaan narkotika, bahan
peledak, metabolit narkotika, senjata berbahan kimia, racun, rambut serta merunut
industri pembuat bahan peledak dan narkotika (Chalmers et al., 20110; Thomson,
2002).
Analisis menggunakan spektroskopi Raman membutuhkan waktu yang relatif
singkat sehingga memungkinkan diperoleh hasil secepat mungkin dalam
melakukan quality control (Kalantri et al., 2010). Keunggulan lainnya pada
spektroskopi

Raman

yaitu

spektrum

1

yang

dihasilkan

spesifik,

2

dapat mengukur sampel secara in situ, tidak destruktif, tidak memerlukan
preparasi sampel, dapat menguji sampel langsung dalam wadah kaca, plastik atau
medium air, dapat menguji sampel berwarna serta instrumennya hanya
menggunakan tenaga listrik tanpa gas pembawa ataupun bahan bakar, dan tidak
memerlukan pelarutan serbuk ataupun membentuknya menjadi pellet (Smith and
Dent, 2005; Tsuchihashi et al., 1997; Thomson, 2002). Sampel dalam medium air
dapat langsung diukur dengan spektroskopi Raman karena air menghasilkan
puncak yang rendah (Tsuchihashi et al., 1997). Selain itu dengan adanya
keunggulan sampel dapat diukur langsung pada wadah sampel dan dapat
mengukur sampel yang dilarutkan dalam larutan berwarna membuat pengukuran
dengan instrumen ini tidak memerlukan kontak langsung dengan sampel sehingga
kemungkinan adanya kontaminasi dapat diminimumkan (Smith and Dent, 2005).
Spektroskopi Raman dalam pengukurannya sangat mudah dan praktis namun
terdapat beberapa kekurangan dari instrumen ini. Spektrum Raman dari sebuah
sampel serbuk atau tablet heterogen tidak dapat menginformasikan komposisi
sampel secara keseluruhan (Bell et al., 2004). Selain itu penggunaan spektroskopi
Raman seringkali menimbulkan interferensi berupa fluoresensi (Fedchak, 2014).
Hal ini disebabkan oleh sinyal biasan Raman yang cenderung lebih lemah
dibandingkan fluoresensi dan absorpsi UV (Thomson, 2002). Namun hal ini dapat
diatasi dengan penggunaan laser yang memiliki panjang gelombang pada daerah
infra merah dekat salah satunya dengan laser pada panjang gelombang 1064 nm,
namun intensitas yang dihasilkan lebih rendah.
Burnet et al. (2010) membuktikan bahwa komponen suatu senyawa dengan
konsentrasi 8% b/v dapat diidentifikasi melalui analisis pola puncak (peaks

3

pattern recognition) komponen tersebut. Penelitian tersebut mengenai identifikasi
kokain yang diselundupkan dengan melarutkannya dalam alkohol dan rum.
Kokain dapat diidentifikasi dan ditetapkan kadarnya menggunakan wadah
bervariasi dengan spektroskopi Raman (laser 1064 nm). Identitas kokain yang
didapat yaitu berupa pola puncak pada bilangan gelombang 1730 cm-1, 1603 cm-1
dan 1003cm-1 (Burnet et al., 2010).
Pengenalan pola puncak juga dimanfaatkan oleh Bell et al. (2004) dalam
menganalisis tablet ekstasi. Analisis pengenalan pola puncak ini dimanfaatkan
sebagai identitas masing – masing komponen dalam campuran tablet ekstasi untuk
selanjutnya dimanfaatkan pada kuantifikasi masing – masing komponennya.
Sampel tablet ekstasi yang digunakan ini mengandung komponen mayor yaitu
MDMA, kafein dan laktosa. Adapun pola puncak MDMA diketahui pada bilangan
gelombang 808 cm-1 dan kafein pada 552 cm-1. Melalui penelitian tersebut
diketahui bahwa masing – masing komponen dalam sampel dapat mempengaruhi
probabilitas pengenalan pola puncak yang sesuai dengan komposisi sampel (Bell
et al., 2004).
Selain kontrol terhadap senyawa – senyawa berbahaya seperti narkotika,
kesesuaian zat aktif dengan etiket pada sediaan farmasi juga penting untuk
dikontrol. Penerapan metode spektroskopi Raman yang cepat dan spesifik
tentunya sangat menguntungkan untuk quality control sediaan farmasi. Tablet
merupakan salah satu sediaan farmasi yang mengandung berbagai komponen di
dalamnya. Jika spektroskopi Raman digunakan untuk quality control tablet obat
yang memiliki bobot 700 mg mengandung Parasetamol 400 mg (57,14%), Efedrin
Hidroklorida 30 mg (4,28%) Dekstrometorfan 10 mg (1,42%) dan Tramadol

4

Hidroklorida 37,5 mg (5,35%) maka seluruh zat aktif pada tablet obat ini harus
dapat diidentifikasi. Hal ini bisa menjadi masalah karena spektrum Raman tidak
dapat menunjukkan komposisi sampel secara keseluruhan. Penelitian Ryder et al.
(2000) menyatakan bahwa kokain dalam bentuk campuran sulit untuk
diidentifikasi pada konsentrasi 30% karena ditutupi oleh spektrum kafein yang
memiliki komposisi 50% (Ryder et al., 2000). Hal ini juga dapat terjadi pada
spektrum Raman tablet obat. Spektrum Parasetamol dengan konsentrasi dominan
akan menutupi spektrum Efedrin Hidroklorida, Dekstrometorfan dan Tramadol
Hidroklorida.
Berdasarkan kajian di atas, senyawa minor pada tablet obat ini diharapkan
dapat diidentifikasi dengan pola puncak spektrum Raman masing – masing
komponen zat aktifnya. Pola puncak ini dapat diketahui dari analisis pengenalan
pola puncak pada spektrum Raman sampel simulasi. Namun sebelumnya perlu
dianalisis terlebih dahulu perubahan spektrum akibat perubahan konsentrasi
senyawa dalam suatu campuran terhadap spektrum Raman. Pengenalan pola
puncak penting ketika identifikasi suatu senyawa dilakukan pada konsentrasi
berbeda dengan spektroskopi Raman. Parameter yang digunakan pada analisis
pengenalan pola puncak ini adalah kedekatan spektrum terhadap spektrum standar
dan bilangan gelombang puncak yang muncul secara spesifik pada masing –
masing gugus fungsi yang dimiliki zat aktif.

5

1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut
1.2.1

Bagaimana perubahan pola spektrum Raman Efedrin Hidroklorida,
Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida dalam sampel simulasi
akibat perubahan konsentrasi?

1.2.2

Bagaimana pola puncak spektrum Raman Efedrin Hidroklorida,
Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida yang dapat digunakan
untuk mengidentifikasi senyawa ini pada tablet?

1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1

Untuk mengetahui perubahan pola spektrum Raman Efedrin
Hidroklorida, Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida dalam
sampel simulasi akibat perubahan konsentrasi.

1.3.2

Untuk

mengetahui

pola

puncak

spektrum

Raman

Efedrin

Hidroklorida, Dekstrometorfan dan Tramadol Hidroklorida yang dapat
digunakan dalam mengidentifikasi senyawa ini pada tablet obat.

6

1.4 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai acuan dalam mengetahui
perubahan spektrum Raman suatu senyawa dalam campuran akibat perubahan
konsentrasi. Selain itu, diharapkan penelitian ini dapat mengidentifikasi masing –
masing senyawa dalam campuran dengan analisis pengenalan pola puncak
spektrum Raman pada masing – masing gugus fungsi sehingga dapat
dimanfaatkan sebagai landasan atau referensi untuk pengembangan penelitianpenelitian selanjutnya.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar Spektroskopi Raman
Raman merupakan teknik pembiasan sinar yang memiliki berbagai
keunggulan dalam penggunaannya. Dalam spektrum Raman tidak ada dua
molekul yang memberikan spektrum yang benar – benar sama dan intensitas
biasan sinar proporsional dengan jumlah senyawa yang ada pada sampel. Maka
dari itu spektrum Raman dapat digunakan sebagai informasi kualitatif dan
kuantitatif sampel, melalui interpretasi spektra, pencocokan dengan library, dan
aplikasi metode kemometrik (Bartick, 2002a).
Biasan Raman merupakan salah satu teknik pembiasan yang digunakan
untuk identifikasi molekul. Prinsip biasan Raman yaitu sumber sinar dengan
frekuensi tunggal berinteraksi dengan molekul dan mengubah awan elektron yang
memutari nukleus untuk membentuk posisi short-lived atau dikenal sebagai
virtual state. Keadaan ini tidak stabil sehingga foton akan sesegera mungkin
diradiasikan kembali (Smith and Dent, 2005).
Pada proses pembiasan apabila hanya awan elektron yang bergerak maka
foton akan terbiaskan dengan perubahan frekuensi yang sangat kecil, hampir
mirip dengan elektron sumber sinar atau disebut sebagai biasan elastis. Biasan
elastis ini dominan terjadi dan pada molekul dan dikenal sebagai biasan Reyleigh.
Namun, jika gerakan nukleus juga terinduksi pada proses pembiasan, energi akan
ditansfer antar foton yang datang dengan molekul atau dari molekul menuju foton
yang dibiaskan, hal ini disebut sebagai biasan inelastik.

7

8

Energi biasan ini berbeda satu unit vibrasional dengan foton yang
ditembakkan dan dikenal dengan biasan Raman. Biasan ini lemah karena hanya
satu foton yang dibiaskan setiap 106-108 foton. Namun hal ini dapat diatasi
dengan peningkatan densitas energi yang diberikan (Smith and Dent, 2005). Pada
biasan Raman dapat terjadi pergeseran yang positif (Stokes) dan negatif (Antistokes). Geseran stokes memiliki intensitas yang lebih tinggi dan menimbulkan
transisi dari energi yang rendah (ground state) m menuju energi yang lebih tinggi
n. Sedangkan, geseran anti-stokes terjadi pada level energi vibrasional tereksitasi
n bertransisi menuju energi vibrasional yang lebih rendah m seperti terlihat pada
Gambar 2.1. Maka dari itu biasan Raman disajikan dalam bentuk geseran energi
dari radiasi yang diberikan (∆ cm-1) namun disederhanakan menjadi cm-1 (Smith
and Dent, 2005; Chalmers et al., 2012).

Gambar 2.1 Diagram Biasan Rayleigh dan Biasan Raman (Smith and Dent,
2005)

9

2.2 Instrumentasi Spektroskopi Raman
Spektroskopi Raman terdiri dari dua macam teknik berdasarkan cara
mengumpulkan spektra yaitu Raman dispersif dan Fourier Transform Raman
(Bartick, 2002a). Terdapat tiga komponen utama pada spektroskopi Raman yaitu
sumber sinar pengeksitasi, sistem pengumpul sinar dan sistem pendeteksi (Naglic,
2012). Pada Rigaku Raman First Guard Analyzer tersedia laser dengan panjang
gelombang 532, 785 atau 1064 nm. Sedangkan pada FT-Raman Rigaku Raman
First Guard Analyzer menggunakan laser NIR pada panjang gelombang 1064 nm.
Pada panjang gelombang ini fluoresensi hampir dapat dihilangkan, namun dengan
perbandingan intensitas Raman dengan panjang gelombangnya yaitu ¼ λ
membuat sinyal Raman menjadi lemah (Smith and Dent, 2005). Sinar selanjutnya
dihantarkan menuju sampel melalui sistem optikal berupa cermin dan lensa atau
dapat pula melalui kabel fiber optik. Sistem lensa berfungsi sebagai pemfokusan
sinar menuju sampel dan mengumpulkan sinar hasil biasan Raman (Kalantri et al.,
2010). Hasil biasan diteruskan menuju interferometer dan Interferometer
mengubah sinyal Raman menjadi interferogram, dan membiarkan detektor
mengumpulkan spektrum Raman secara simultan. Pada FT-Raman detektor yang
digunakan lebih sensitif, elemennya tunggal, serta detektor khusus untuk NIR
seperti Indium Gallium Arsenide (InGaAs) atau detektor germanium (Ge) yang
didinginkan oleh nitrogen cair (Smith and Dent, 2005).

10

Gambar 2.2 Instrumentasi Spektroskopi Raman (Smith and Dent, 2005)

2.3 Penanganan Sampel Pada Spektroskopi Raman
Sampel yang digunakan pada instrumen Raman dapat berbentuk cair, padat,
polimer ataupun senyawa mudah menguap. Senyawa – senyawa yang digunakan
sebagai sampel ini dapat berupa senyawa organik ataupun non organik. Pada
analisis kualitatif dengan spektroskopi Raman tidak memerlukan posisi yang
sangat sempurna yang sesuai dengan arah sinar. Namun pada analisis kuantitatif
sampel harus ditempatkan pada tempat yang vial atau kuvet khusus yang
posisinya optimal dengan arah sinar (Smith and Dent, 2005).
Bentuk kristal dan ukuran partikel juga mempengaruhi spektrum Raman yang
dihasilkan. Biasan analit, matriks ataupun pengotor yang terdapat pada sampel
juga harus diketahui perbedaan intensitasnya. Ketika sampel berada pada matriks
seperti polimer, resin atau emulsi, maka akan terjadi reduksi sinyal Raman akibat
perubahan ukuran partikel. Selain itu polimorfisme juga sangat mempengaruhi,

11

dimana pembentukan sampel menjadi bentuk lempengan dengan tekanan tertentu
dapat menghilangkan perubahan polimorfisme pada serbuk (Smith and Dent,
2005).

2.4 Efedrin Hidroklorida
Efedrin Hidroklorida adalah senyawa alkaloid yang umumnya dipakai
sebagai stimulan, penekan nafsu makan, obat

yang dapat membantu

meningkatkan konsentrasi dalam berfikir, pereda hidung tersumbat dan untuk
merawat hypotensi yang behubungan dengan anaesthesia (Depkes RI, 1995).
Efedrin memiliki struktur yang sama dengan turunan sintetis Amphetamine
(ectasy) dan Methamphetamine (sabu-sabu). Belakangan Efedrin Hidroklorida
banyak disalahgunakan oleh kalangan remaja karena dapat memberikan efek rasa
senang sehingga penggunanya menjadi ketagihan (Depkes RI, 1995).
Efedrin Hidroklorida memiliki rumus molekul C10H15NO.HCl dengan berat
molekul 201,70 gram/mol. Pemerian Efedrin Hidroklorida berupa serbuk hablur
halus, putih, tidak berbau (Depkes RI, 1995). Titik lebur Efedrin Hidroklorida
yaitu pada suhu 217º-220ºC (Moffat et al., 2005). Struktur Efedrin Hidroklorida
terlihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Struktur Kimia Efedrin Hidroklorida (Moffat et al., 2005)

12

Puncak spektrum Raman yang kemungkinan muncul pada Efedrin
Hidroklorida berdasarkan gugus fungsinya terlihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Tabel Rentang Puncak Spektrum Raman Efedrin Hidroklorida
Berdasarkan Gugus Fungsinya (Smith and Dent, 2005; Farquharson
et al., 2011)
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Gugus Fungsi
C – C (Alifatik)
Cincin Aromatik
Rentang I
C–N
C-CH3
CH3, CH2
C=C
Cincin Aromatik
Rentang II
C-OH

Rentang Bilangan Gelombang (cm-1)
250 – 400a
990 – 1100a
1250 – 1305b
1355-1385a
1405 – 1455a
1625 – 1680a
1450 – 1500a
1500 – 2000a

Keterangan : (a) sumber dari Smith and Dent, 2005
(b) sumber dari Farquharson et al., 2011

2.5 Dekstrometorfan
Dekstrometorfan adalah jenis obat yang tidak termasuk obat analgesik (kelas
obat yang dirancang untuk meringankan nyeri tanpa menyebabkan hilangnya
kesadaran) dan tidak bersifat adiktif. Dekstrometorfan merupakan obat batuk
untuk batuk kering (antitusif) yang bekerja dengan menekan pusat batuk
disusunan

saraf

pusat.

Namun

belakangan

Dekstrometorfan

banyak

disalahgunakan oleh kalangan remaja karena dapat memberikan efek euphoria,
menghilangkan kecemasan serta halusinasi, disamping itu Dekstrometorfan
mudah didapat dan harganya murah.
Dekstrometorfan memiliki rumus molekul C18H25NO dengan berat molekul
271,44 g/mol. Pemerian Dekstrometorfan berupa serbuk hablur, hampir putih

13

sampai agak kuning dan tidak berbau (Depkes RI, 1995). Titik lebur
Dekstrometorfan yaitu pada suhu 109,5-112,5ºC (Moffat et al., 2005). Struktur
Dekstrometorfan terlihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Struktur Kimia Dekstrometorfan (Faridah dkk., 2008)

Puncak spektrum Raman yang kemungkinan muncul pada Dekstrometorfan
berdasarkan gugus fungsinya terlihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Tabel Rentang Puncak Spektrum Raman Dekstrometorfan
Berdasarkan Gugus Fungsinya (Smith and Dent, 2005;
Farquharson et al., 2011)
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Gugus Fungsi
C-O-C
Cincin Aromatik
Rentang I
C–N
CH3, CH2
Cincin Aromatik
Rentang II
Cincin Hetero
C=C

Rentang Bilangan Gelombang (cm-1)
800-950a
990 – 1100a
1250 – 1305b
1405 – 1455a
1450 – 1500a
1550-1610a
1625 – 1680a

Keterangan : (a) sumber dari Smith and Dent, 2005
(b) sumber dari Farquharson et al., 2011

14

2.6 Tramadol Hidroklorida
Tramadol Hidroklorida adalah suatu obat analgesik yang diberikan secara oral
dan parenteral yang secara klinik efektif bekerja secara sentral dengan mekanisme
opioid dan non opioid. Tramadol Hidroklorida biasanya digunakan sebagai obat
untuk mengatasi rasa nyeri pasca tindakan operasi. Namun belakangan Tramadol
Hidroklorida banyak disalahgunakan oleh kalangan remaja

karena dapat

memberikan efek tenang dan membuat tubuh terasa lebih segar.
Tramadol Hidroklorida memiliki rumus molekul C16H25NO2.HCl, dengan
bobot molekul 299,8 g/mol. Tramadol Hidroklorida merupakan serbuk kristal,
warna hampir putih sampai putih dan memiliki titik lebur 171 ºC (Moffat et al.,
2005). Struktur Tramadol Hidroklorida terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Struktur Kimia Tramadol Hidroklorida (Moffat et al., 2005)

Puncak spektrum Raman yang kemungkinan muncul pada Tramadol
Hidroklorida berdasarkan gugus fungsinya terlihat pada Tabel 2.3.

15

Tabel 2.3 Tabel Rentang Puncak Spektrum Raman Tramadol Hidroklorida
Berdasarkan Gugus Fungsinya (Smith and Dent, 2005;
Farquharson et al., 2011)
No.
1.
2.

Gugus Fungsi
C – C (Alifatik)
C-O-C
Cincin Aromatik
Rentang I
C–N
CH3, CH2
Cincin Aromatik
Rentang II
Cincin Hetero
C=C
C-OH

3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Rentang Bilangan Gelombang (cm-1)
250 – 400a
800-950a
990 – 1100a
1250 – 1305b
1405 – 1455a
1450 – 1500a
1550-1610a
1625 – 1680a
1500 – 2000a

Keterangan : (a) sumber dari Smith and Dent, 2005
(b) sumber dari Farquharson et al., 2011

2.7 Analisis Data dengan Cross Correlation Function
Dalam membandingkan perubahan bentuk spektrum akibat berbagai
konsentrasi dalam suatu campuran digunakan analisis fungsi korelasi silang
“cross correlation function” (Harmita, 2004). Koefisien korelasi r dihitung
dengan :
r=

Σx i y i
Σx i 2 Σy i 2

......................................................................................... (1)

Keterangan : xi dan yi adalah harga bilangan gelombang dan intensitas dari
dua spektrum yang dibandingkan pada suatu rentang bilangan
gelombang hasil pengukuran.(Harmita, 2004)
Nilai koefisien korelasi r berkisar antara -1 sampai +1, dimana koefisien korelasi r
= 0 menunjukkan tidak ada hubugan antara dua variabel. Apabila nilai koefisien
korelasi r ≤ 0,35 maka korelasinya lemah; 0,36-0,67 korelasinya sedang; 0,68 0,89 korelasinya kuat; dan koefisien korelasi r ≥ 0,95 korelasinya sangat kuat
(Taylor, 1990).