OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) PADA PENETAPAN KADAR SIKLAMAT DALAM MINUMAN RINGAN
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) PADA PENETAPAN KADAR SIKLAMAT DALAM MINUMAN RINGAN OLEH: BINTANG DWIPUTRA NIM 091501050
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) PADA PENETAPAN KADAR SIKLAMAT DALAM MINUMAN RINGAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara OLEH: BINTANG DWIPUTRA NIM 091501050
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PENGESAHAN SKRIPSI OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) PADA PENETAPAN KADAR SIKLAMAT DALAM MINUMAN RINGAN OLEH: BINTANG DWIPUTRA 091501050
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 16 Agustus 2014 Pembimbing I, Panitia Penguji, Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt.
NIP 195201041980031002 NIP 195008281976032002 Pembimbing II, Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002 Prof. Dr.rer.nat. E. De Lux Putra, SU., Apt. Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt NIP 195306191983031001 NIP 195406281983031002 Dra. Sudarmi, M. Si., Apt.
NIP 195409101983032001 Medan, September 2014 Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Dekan, Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 19531128198303100
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul “Optimasi dan Validasi Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) pada Penetapan Kadar Siklamat dalam Minuman Ringan”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Farmasi dari Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan fasilitas selama masa pendidikan. Bapak Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt., dan Bapak Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., yang membimbing penulis dengan penuh kesabaran dan tanggung jawab selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik selama perkuliahan. Bapak Koordinator Laboratorium Penelitian yang telah memberikan fasilitas, petunjuk dan membantu selama penelitian. Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt., dan Ibu Dra. Sudarmi, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik, arahan dan saran dalam penyusunan skripsi ini dan Ibu Sumaiyah, S.Si., M.Si., Apt., selaku dosen penasehat akademik yang telah banyak membimbing penulis selama masa perkuliahan hingga selesai.
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada terhingga kepada Ayahanda Kamaluddin, dan Ibunda Ns. Chuchum Sumiarty, S.Kep. CVRN tercinta, atas doa dan pengorbanannya dengan tulus dan ikhlas, teman mahasiswa Farmasi Angkatan 2009 yang selalu setia memberi doa, dorongan dan motivasi kepada penulis selama menempuh pendidikan S-1 Farmasi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak guna perbaikan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya bidang farmasi.
. Medan, Agustus 2014
Penulis, Bintang Dwiputra
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR
KINERJA TINGGI (KCKT) PADA PENETAPAN KADAR
SIKLAMAT DALAM MINUMAN RINGAN
Abstrak
pengawet sampai pemberi aroma dan pemanis. Pemanis buatan yang termasuk dalam bahan tambahan pangan adalah pemanis pengganti gula (sukrosa), yang salah satunya adalah siklamat. Penggunaan siklamat dibatasi oleh BPOM karena memiliki efek samping, yaitu dapat menyebabkan kanker prostat. Metode penetapan kadar siklamat telah ditetapkan oleh BPOM untuk sediaan sirup, tetapi keberhasilan suatu metode tergantung daripada matriks sampel sehingga metode analisa siklamat dalam sirup belum tentu dapat digunakan untuk sediaan lain. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan optimasi dan validasi metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) pada penetapan kadar natrium siklamat dalam minuman ringan dan untuk mengetahui kesesuaian kadar natrium siklamat dalam minuman ringan yang beredar di pasaran yang ditetapkan secara KCKT dengan ketentuan yang ditetapkan BPOM.
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan alat KCKT Agilent dengan kolom Agilent C
18 (150 x 4,6 mm). Jenis sediaan minuman ringan yang digunakan
adalah Teajus, Sisri, X-Teh, Nutrijeruk, Vitacool, and Segar Sari yang beredar di pasaran. Optimasi yang dilakukan pada penetapan kadar secara KCKT antara lain pH dapar fosfat dan komposisi fase gerak dapar fosfat dan methanol yang dideteksi dengan detektor UV-Vis pada panjang gelombang 201 nm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi fase gerak dapar fosfat pH 7,0 : methanol dengan perbandingan 70:30 menghasilkan kondisi kromatografi yang optimal dalam penetapan kadar Na siklamat dalam minuman ringan secara KCKT. Metode ini memberikan hasil akurasi dan presisi yang baik dengan % recovery = 101,98%, relatif standar deviasi (RSD) = 0,15%; batas deteksi (LOD) = 9,37 ppm dan batas kuantitasi (LOQ) = 31,25 ppm. Dari enam minuman ringan yang dianalisis, tiga di antaranya, yaitu Nutrijeruk, Vitacool, dan Segar Sari dapat ditentukan kadarnya secara KCKT, dimana kadar Nutrijeruk dan Vitacool yang diperoleh melebihi batas yang ditentukan oleh BPOM sementara Segar Sari memenuhi persyaratan yaitu mengandung Na Siklamat tidak lebih dari 1000 ppm. Sedangkan untuk jenis minuman Teajus, Sisri, dan X-Teh tidak dapat dianalisis dengan kondisi kromatografi yang dilakukan.
Kata kunci: KCKT, optimasi, validasi, Na Siklamat, minuman ringan
OPTIMIZATION AND VALIDATION OF HIGH PERFORMANCE
LIQUID CHROMATOGRAPHY METHOD FOR CYCLAMATE
DETERMINATION IN SOFT DRINKS
Abstract
aromatics and sweeteners. Artificial sweetener included in food additives is a sweetener used to replace sugar (sucrose), such as cyclamate. The usage of cyclamate is limited by BPOM because of the adverse effect of cyclamate that may cause prostate cancer. BPOM made a method to determine cyclamate amount in syrup. However, a success of a method depends on the matrix of the sample used, therefore, the method used for syrup may not be able to be used for soft drinks. The purposes of this study were to optimize and validate the HPLC method for determination of cyclamate in soft drinks and to determine whether the concentration of cyclamate in soft drinks distributed in the markets is suitable according to the BPOM regulations.
This study was done with Agilent HPLC with Agilent C column (150 x
18
4,6 mm). The soft drinks used in this study were Teajus, Sisri, X-Teh, Nutrijeruk, Vitacool, and Segar Sari distributed in the market. The optimations of the HPLC method in determining the concentration of Na Cyclamate were phosphate buffer’s pH and mobile phase composition of phosphate buffer and methanol detected with UV-Vis detector at 201 nm.
The research showed that phosphate buffer pH 7.0 : methanol as mobile phase was the optimal chromatography condition in determining Na cylamate in soft drinks using High performance Liquid Chromatography. This method gave good accuration and precision with % recovery = 101.98%, relative standard deviation (RSD) = 0.15%; limit of detection (LOD) = 9.37 ppm and limit of quantitation (LOQ) = 31.25 ppm. There were six soft drink samples analyzed, three samples -Nutrijeruk, Vitacool, and Segar Sari- could be determined using HPLC where the concentrations of cyclamate in Nutrijeruk and Vitacool were higher than the concentration allowed by BPOM while Segar Sari was acceptable according to the BPOM regulations (not more than 1000 ppm) and the samples Teajus, Sisri, and X-Teh could not be determined using the chromatography condition used. Keyword: HPLC,optimization, validation, cyclamate, soft drinks
DAFTAR ISI Halaman
JUDUL ................................................................................................ i PENGESAHAN SKRIPSI .................................................................. iii KATA PENGANTAR ........................................................................ iv ABSTRAK .......................................................................................... vi ABSTRACT ......................................................................................... vii DAFTAR ISI ....................................................................................... viii DAFTAR TABEL .. ............................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ... .................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN .... ............................................................
1 1.1 Latar Belakang ......................................................................
1 1.2 Perumusan Masalah ..............................................................
3 1.3 Hipotesis ...............................................................................
3 1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................
4 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................
4 1.6 Kerangka Pikir Penelitian .....................................................
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................
6 2.1 Natrium Siklamat ..................................................................
6 2.1.1 Sifat Fisikokimia ..........................................................
6 2.1.2 Penggunaan ..................................................................
6 2.1.3 Efek Samping ..............................................................
6
2.2 Minuman Ringan ...................................................................
13 2.4.10Dapar ............................................................................
16 2.5.7 Kekuatan (Ketahanan) ..................................................
16 2.5.6 Rentang (Kisaran) .........................................................
15 2.5.5 Linearitas .....................................................................
15 2.5.4 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi .............................
15 2.5.3 Spesifitas (Selektifitas) ................................................
15 2.5.2 Presisi (Keseksamaan) .................................................
15 2.5.1 Akurasi (Kecermatan) ..................................................
14 2.5 Validasi Metode .....................................................................
14 2.4.11Jenis Pemisahan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ....
12 2.4.9 Fase Gerak ...................................................................
7 2.3 Kromatografi ..........................................................................
12 2.4.8 Pengolahan Data ...........................................................
11 2.4.7 Detektor ........................................................................
11 2.4.6 Kolom ..........................................................................
10 2.4.5 Injektor ........................................................................
10 2.4.4 Pompa ..........................................................................
10 2.4.3 Wadah Fase Gerak .......................................................
9 2.4.2 Komponen KCKT .......................................................
8 2.4.1 Cara Kerja KCKT .........................................................
7 2.4 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) ..........................
7 2.3.1 Penggunaan Kromatografi ............................................
16
2.5.8 Kekasaran (Ketangguhan) ...........................................
16 BAB III METODE PENELITIAN ......................................................
17 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
17 3.2.1 Alat ........ ......................................................................
17 3.2.2 Bahan .......... ..............................................................
17 3.3 Pengambilan Sampel .............................................................
18 3.4 Prosedur Kerja ......................................................................
18 3.4.1 Pembuatan fase gerak ..................................................
18 3.4.2 Pembuatan pelarut .......................................................
18 3.4.3 Prosedur analisis menggunakan KCKT .......................
18 3.4.3.1 Penyiapan kromatografi cair kinerja tinggi .....
18
3.4.3.2 Penentuan perbandingan fase gerak yang optimum .. ........................................................
18 3.4.4 Analisis kualitatif .........................................................
19 3.4.4.1 Uji identifikasi Na Siklamat .............................
19 3.4.5 Analisis kuantitatif .......................................................
19
3.4.5.1 Pembuatan larutan induk baku Na Siklamat BPFI .................................................................
19
3.4.5.2 Pembuatan kurva kalibrasi Na Siklamat BPFI
19 3.4.5.3 Penetapan kadar sampel ..................................
20 3.4.5.4 Analisis data penetapan kadar secara statistik ..
20 3.4.6 Validasi metode ............................................................
21 3.4.6.1 Akurasi (kecermatan) ......................................
21
3.4.6.2 Presisi (keseksamaan) ......................................
22
3.4.6.3 Batas deteksi (LOD) dan batas kuantitasi (LOQ)
22 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................
24 4.2 Penentuan Komposisi Fase Gerak ........................................
25 4.3 Analisis Kualitatif .................................................................
26 4.4 Analisis Kuantitatif ...............................................................
27 4.4.1 Penentuan kurva kalibrasi ............................................
27 4.4.2 Penetapan kadar analit dalam sampel yang dianalisis .
28 4.5 Hasil Uji Validasi ...................................................................
29 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................
31 5.1 Kesimpulan .........................................................................
31 5.2 Saran ...................................................................................
31 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................
32 LAMPIRAN ........................................................................................
34
DAFTAR TABEL Halaman
Tabel
4.1 Pengaruh pH dapar fosfat terhadap parameter kromatogram .....................................................................
24 Tabel
4.2 Pengaruh komposisi fase gerak terhadap parameter kromatogram .....................................................................
25 Tabel 4.3 Hasil penetapan kadar Na Siklamat dalam minuman ringan ................................................................................
28 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Validasi, dengan parameter akurasi, presisi, batas deteksi (LOD), batas kuantitasi (LOQ) Na Siklamat Vitacool dengan menggunakan metode adisi standar ...............................................................................
30 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Kerangka Pikir Penelitian .................................................
5 kolom Agilent Eclipse XDB (150 x 4,6 mm) dengan perbandingan fase gerak dapar fosfat : methanol (70 : 30) dan laju alir 1 ml/menit, volume penyuntikan 20 µl dan deteksi pada panjang gelombang 201 nm ..................
26 Gambar 4.2 Kromatogram hasil spike secara KCKT menggunakan kolom Agilent Eclipse XDB (150 x 4,6 mm) dengan perbandingan fase gerak dapar fosfat : methanol (70 : 30) dan laju alir 1 ml/menit, volume penyuntikan 20 µl dan deteksi pada panjang gelombang 201 nm .........................
27 Gambar
4.3 Kurva kalibrasi Na Siklamat BPFI secara KCKT menggunakan kolom Agilent Eclipse XDB (150 x 4,6 mm) dengan perbandingan fase gerak dapar fosfat:methanol (70:30) dan laju alir 1 ml/menit, volume penyuntikan 20 µl dan deteksi pada panjang gelombang 201 nm ...............................................................................
28