Pengembangan Metode Penetapan Kadar Alfa Mangostin Pada Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostanaLinn.) Menggunakan Spektroskopi Raman Dengan Analisis Multivariat Partial Least Square-Regression (PLS-R).
PENGEMBANGAN METODE PENETAPAN KADAR
α-MANGOSTIN PADA SERBUK SIMPLISIA KULIT
BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana Linn.)
MENGGUNAKAN SPEKTROSKOPI RAMAN
DENGAN ANALISIS MULTIVARIAT PARTIAL LEAST
SQUARE-REGRESSION (PLS-R)
SKRIPSI
NI KADEK ANGGI JULIANTI
1208505005
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2016
i
Lembar Pengesahan
PENGEMBANGAN METODE PENETAPAN KADAR
α-MANGOSTIN PADA SERBUK SIMPLISIA KULIT
BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana Linn.)
MENGGUNAKAN SPEKTROSKOPI RAMAN
DENGAN ANALISIS MULTIVARIAT PARTIAL LEAST
SQUARE-REGRESSION (PLS-R)
Skripsi
Skripsi ini diajukan sebagai syarat memperoleh gelar sarjana farmasi
(S.Farm) di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam
Universitas Udayana
Oleh
Ni Kadek Anggi Julianti
NIM. 1208505005
Menyutujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M. Si., Apt.
I Gusti Ayu Made Srinadi, S. Si., M. Si.
NIP. 1951111419783011002
NIP. 197112131997022001
Mengesahkan:
Ketua Jurusan Farmasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt.
NIP. 196804201994021001
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Pengembangan Metode Penetapan Kadar α-Mangostin Pada Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis (Garcinia Mangostana Linn.) Menggunakan
Spektroskopi Raman dengan Analisis Multivariat Partial Least SquareRegression (PLS-R)”
tepat pada waktunya.
Penyusunan Skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan dari
berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1.
Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M. Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti pendidikan
di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan skripsi ini.
2.
I Gusti Ayu Made Srinadi, S. Si., M. Si. selaku dosen pembimbing II yang
dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan
dan saran selama penulis mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana,
khususnya dalam penyusunan skripsi ini.
3.
Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
4.
Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt., selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
5.
Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA
Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan kepada penulis
selama penyusunan skripsi ini.
6.
I Ketut Darmaja dan Ni Wayan Suwiti, selaku ayah dan ibu tercinta yang
telah mengasuh dan membesarkan penulis, membimbing, memberikan
ii
doa, cinta, dan motivasi kepada penulis, Kakak kandung penulis yaitu
Wiwin Anggereni yang selalu memberikan motivasi dan dukungan dalam
penyusunan Skripsi ini.
7.
Teman-teman seperjuangan, Analisis 2012 (Vanadium Spectra), Ibu Nova,
dan Ibu Dwi selaku staf Laboratorium Forensik Lembaga Sains dan
Kriminologi Universitas Udayana yang memberikan bantuan, semangat
dan doa dalam penyusunan Skripsi ini.
8.
Sahabat terbaik Lina, Tantri, Widya, Meci, Saput, Budi, Linda, Novia,
Yudi, Sutama, Coktik, Nila dan Prima atas segala bentuk dukungan,
motivasi, doa dan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
9.
Seluruh teman-teman farmasi angkatan 2012 (Dioscuri Hygeia) atas
segala dukungan dan motivasi kepada penulis dalam penyusunan skripsi
ini.
10. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan
skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih belum sempurna.
Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat
membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL .................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii
DAFTAR ISI .................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ....................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii
ABSTRAK ....................................................................................................... xiv
ABSTRACT ..................................................................................................... xv
BAB I.
PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 3
1.3 Tujuan ....................................................................................... 3
1.4 Manfaat ..................................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5
2.1 Manggis (Garcinia Mangostana Linn.) ................................... 5
2.1.1. Kulit Buah Manggis ..................................................... 5
2.1.2. Kandungan Kimia dan Kegunaan Tanaman ................. 5
2.2 α-mangostin .............................................................................. 6
2.3 Metode Penetapan Kadar α-mangostin dalam Kulit Buah
Manggis dan Pemanfaatan Spektroskopi Raman dalam
iv
Penentapan Kadar Senyawa dalam Sampel BahanAlam
dan Sediaan Farmasi ................................................................. 7
2.3.1
Metode Penetapan Kadar α-mangostin dalam
Kulit Buah Manggis ................................................... 7
2.3.2
Pemanfaatan Spektroskopi Raman dalam
Penentapan Kadar Senyawa dalam Sampel Bahan
Alam dan Sediaan Farmasi ......................................... 8
2.4 Spektroskopi Raman ................................................................. 9
2.4.1
Teori Dasar Spektroskopi Raman ................................. 10
2.4.2
Instrumentasi Spektroskopi Raman .............................. 13
2.4.3
Analisis Kuantitatif dengan Spektroskopi Raman ........ 14
2.5 Metode Multivariat PLS-R (Partial Least Square-Regression)16
BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................... 18
3.1 Rancangan Penelitian .............................................................. 18
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................... 19
3.3 Bahan Penelitan ....................................................................... 20
3.4 Alat Penelitian ......................................................................... 20
3.5 Prosedur Penelitian .................................................................. 20
3.5.1
Pengumpulan dan Determinasi Sampel ........................ 20
3.5.2
Pembuatan Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah
Manggis ........................................................................ 21
3.5.3
Pendataan Bilangan Gelombang Puncak Standar
Baku .............................................................................. 21
3.5.4
Analisis Pola Puncak Pengenal pada Spektrum
v
Sampel Simplisia Kulit Buah Manggis......................... 21
3.5.5
Penetapan Kadar Sampel Serbuk Kulit Buah
Manggis dengan Spektroskopi Raman-PLS-R ............. 22
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 24
4.1. Simplisia Kulit Buah Manggis ................................................ 24
4.1.1.
Pengumpulan dan Determinasi Buah Manggis .......... 24
4.1.2.
Pembuatan Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis .... 24
4.2. Studi Pendahuluan Spektrum Raman Serbuk Simplisia
Kulit Buah Manggis ................................................................. 25
4.3. Optimasi Pengukuran Spektrum Raman Sampel Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis ................................................. 27
4.3.1.
Penentuan Background ............................................... 27
4.3.2.
Penentuan Posisi Pengukuran..................................... 29
4.3.3.
Penentuan Lama Penyinaran atau exposure time ....... 30
4.4. Pengenalan Pola Puncak Spektrum α-mangsotin Pada
Sampel Simplisia Kulit Buah Manggis .................................... 31
4.5. Penetapan Kadar α-mangsotin Sampel Serbuk Kulit Buah
Manggis dengan Spektroskopi Raman-PLS-R ........................ 35
4.5.1.
Penetapan Kadar α-mangsotin dalam Sampel
dengan Metode KLT-Spektrofotodensitometri .......... 35
4.5.2.
Penetapan Kadar α-mangsotin dalam Sampel
dengan Metode Spektroskopi Raman-PLS-R ............ 37
BAB V. PENUTUP ....................................................................................... 43
5.1. Kesimpulan ............................................................................... 43
vi
5.2. Saran ......................................................................................... 43
Daftar Pustaka .................................................................................................. 44
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Hasil kadar air serbuk kering kulit buah manggis ................................ 25
Tabel 4.2 Nilai Koefisien Korelasi (r) Spektrum standar α-mangostin dengan
spektrum sampel serbuk simplisia kulit buah mangis .......................... 27
Tabel 4.3 Nilai Koefisien Korelasi (r) Spektrum Sampel Serbuk Simplisia Kulit
Buah Manggis pada titik 1, 2, dan 3 ..................................................... 29
Tabel 4.4 Data Bilangan Gelombang Puncak dan Dugaan Gugus Fungsi dari
senyawa α-mangsotin ........................................................................... 32
Tabel 4.5 Data Koefisien Korelasi (r) Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah
Manggis terhadap Serbuk Baku α-mangsotin pada masing-masing
Rentang Bilangan Gelombang Gugus Fungsi ...................................... 33
Tabel 4.6 Hasil Penetapan Kadar α-mangostin dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis menggunakan metode KLT-spektrofotodensitometri
.............................................................................................................. 36
Tabel 4.7 Nilai Koefisien korelasi (r) dan p-value antara kadar acuan ................ 38
Tabel 4.8 Nilai Korelasi dan P-value antar Bilangan Gelombang ....................... 39
Tabel 4.8 Data Kadar Acuan dan Intensitas pada Setiap Bilangan Gelombang ... 39
Tabel 4.8 Hasil Penetapan Kadar α-mangostin dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis menggunakan metode Spektroskopi Raman dengan
analisis PLS-R ...................................................................................... 39
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Kulit Buah Manggis .......................................................................... 4
Gambar 2.2 Struktur Senyawa α-mangostin ........................................................... 5
Gambar 2.3 (A) Spektrum Raman Quersetin dalam KBr pellet
(B) Spektrum Raman Quersetin dari ekstrak metanol,
(C) Spektrum Raman Quersetin dari ekstrak etanol
Kulit Bawang ...................................................................................... 8
Gambar 2.4 Diagram Hamburan Reyleigh dan Hamburan Raman ....................... 11
Gambar 2.5 Contoh spektrum Raman dari senyawa quersetin dalam
ekstrak methanol kulit bawang ........................................................... 11
Gambar 2.6 Instrumen FirstGuardTM Handheld Raman Analyzer ......................... 12
Gambar 4.1 a) Spektrum Raman Standar Baku α-mangostin dan (b) Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis pada Bilangan Gelombang
200-2000 cm-1 .................................................................................... 26
Gambar 4.2 (A) Spektrum Raman botol vial dan kaca objek; (B) Sampel Serbuk
Kulit Buah Manggis dalam Botol Vial; (C) Sampel Serbuk Kulit
Buah Manggis dalam Kaca Objek ...................................................... 28
Gambar 4.3 Spektrum Raman Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis
pada titik 1 (A); titik 2 (B); dan titik 3 (C) ......................................... 29
Gambar 4.4 Spektrum Raman Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis pada
berbagai exposure time ....................................................................... 30
Gambar 4.5 Spektrum Raman Standar baku α-mangsotin pada rentang
bilangan gelombang 600-2000 cm-1 ................................................... 32
ix
Gambar 4.6 Spektrum Raman Standar α-mangsotin dan Sampel Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis pada Masing-masing Rentang
Bilangan Gelombang Gugus Fungsi ................................................... 34
Gambar 4.7 (A) Kromatogram Standar Baku α-mangostin dan (B) Kromatogram
Hasil Pemisahan Senyawa α-mangostin dalam Ekstrak Methanol
Kulit Buah Manggis menggunakan fase gerak kloroform: etil asetat
(9:1 v/v) dengan nilai Rf masing-masing 0,49 dan 0,50 .................... 36
Gambar 4.8 Spektrum Raman Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis
pada Rentang Bilangan Gelombang 200-2000 cm-1 .......................... 37
Gambar 4.9 Plot kadar α-mangostin sebenarnya dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis dengan metode KLT-Spektrofotodensitometri
dan prediksi kadar α-mangostin dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis dengan metode Spektroskopi Raman-PLS-R
pada tiap sampel.................................................................................. 41
x
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
FT
= Fourier Transform
FTIR
= Fourier Transform Infrared
HPLC
= High Performace Liquid Chromatography
KLT
= Kromatografi Lapis Tipis
LDA
= Linier Discriminant Analysis
PCA
= Principal Component Analysis
PLS-R
= Partial Least Square-Regression
RP-HPLC-UV
= Reverse
Phase-High
Performace
Liquid
Chromatography Ultraviolet
Exposure Time
= Waktu penembakan laser pada sampel
Foton
= Pembawa Radiasi Elektro Magnetik
Handheld
= Genggam atau dibuat untuk digenggam dengan tangan
In Situ
= Pengukuran langsung pada lokasi sampel
Kontrol kualitas
= Suatu prosedur yang digunakan untuk menjamin
efektivitas dan keamanan suatu produk melalui
penelitian
Multivariat
= Suatu analisis yang menggunakan banyak variabel
untuk memperoleh suatu data kuantitatif
Non-destruktif
= Tidak menghancurkan bentuk dan merubah sifat
Portable
= Dapat dengan mudah dibawa atau dipindahkan,
dikarenakan lebih ringan dan kecil dibandingkan versi
sebelumnya
xi
Patern Recognition
= salah satu kategori dalam analisis kemometrik, yang
digunakan untuk evaluasi kualitatif dalam analisis
kualitatif. Contoh metode: PCA dan LDA
Simplisia
= Bahan alamiah yang digunakan sebagai obat yang
belum mengalami pengolahan apapun juga dan kecuali
dinyatakan lain simplisia merupakan bahan yang
dikeringkan
Spektrum Raman
= Adalah garis yang menggambarkan hubungan antara
bilangan gelombang dan intensitas
Sample holder
= Adalah tempat yang digunakan untuk meletakkan
sampel dalam instrumen Spektroskopi Raman
Vibrasional
= Energi yang dihasilkan dari suatu gerakan bolak-balik
suatu komponen
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Skema Umum Penelitian ............................................................. 28
Lampiran 2. Prosedur Kerja Penetapan Kadar α-mangostin dalam Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis dengan Menggunakan KLTdensitometri ................................................................................. 29
Lampiran 3. Perhitungan Kadar α-mangostin dengan Metode KLTSpketrofotodensitometri .............................................................. 50
Lampiran 4. Hasil Korelasi Pengulangan Pengukuran Tiap Sampel .............. 53
Lampiran 5. Hasil Determinasi Tanaman Manggis (Garcinia mangostana)... 55
xiii
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penerapan metode spektroskopi
Raman yang dikombinasi dengan analisis multivariat PLS-R digunakan untuk
menetapkan kadar α-mangostin dalam serbuk simplisia kulit buah manggis tanpa
pemisahan terlebih dahulu. Metode penelitian ini yaitu pengembangan metode
penetapan kadar serbuk kulit manggis berdasarkan kadar α-mangostin dengan
menggunakan spektroskopi Raman dikombinasi dengan metode analisis multivariat
PLS-R. Parameter yang dapat digunakan untuk analisis kadar α-mangostin pada
serbuk kulit manggis diperoleh dengan menggunakan data Intensitas sampel dan
data kadar acuan yang telah diperoleh dari metode standar KLT-densitometri yang
nantinya diolah dengan menggunakan metode analisis multivariat PLS-R.
Hasil nilai kadar pada pengukuran menggunakan Raman-PLSR pada masingmasing sampel yaitu sampel 1 (45,98 mg), sampel 2 (46,15 mg), sampel 3 (66,27
mg), sampel 4 (30,63 mg), sampel 5 (34,61 mg), dan sampel 6 (29,59 mg). Nilai
validasi dari hasil penetapan kadar menggunakan Raman-PLSR ini sendiri
dihasilkan nilai R2 0,90, nilai RMSEC sebesar 2,196 dan nilai p-value sebesar
0,015.
Berdasarkan hasil validasi dari pengukuran kadar Alfa mangostin dalam
sampel serbuk kulit manggis menggunakan Raman yang dikombinasi dengan
analisis data PLS-R maka pengembangan metode ini dapat dijadikan sebagai
metode alternatif dalam pengujian suatu serbuk kulit manggis sebagai bahan obat
herbal.
Kata kunci: Alfa mangostin, Intensitas Raman, PLS-R, Serbuk kulit manggis
(Garcinia mangostana Linn.), Spektroskopi Raman.
xiv
ABSTRACT
This study aimed to determine the quantification of α mangostin in
mangosteen pericarp powder (Garcinia mangostana Linn.) using Raman
spectroscopy combined with multivariate analysis of PLS-R that are expected to
provide reference method for quality control in mangosteen pericarp powder,
especially for raw materials of Herbal drugs.This research, develop methods that
will classify the mangosteen pericarp powder based on α mangostin levels using
Raman spectroscopy combined with multivariate analysis methods PLSR.Parameters that can be used for analysis of α mangostin levels on mangosteen
pericarp powder obtained using intensity of data Raman and the data obtained from
the standard method will be processed with multivariate analysis methods PLS-R.
The measurement results of α mangostin levels using Raman-PLSR on each
sample are; sample I (45.98 mg), sample II (46.15 mg), sample III (66.27 mg),
sample IV (30.63 mg), sample V (34.61 mg), and sample VI (29.59 mg). Validation
value of quantification result using Raman-PLSR are seen from R2 value of 0.90,
RMSEC value of 2.196 and p-value of 0.015.
Based on the validation results of the α mangostin quantification in
mangosteen pericarp powder, so the development of this method can be used as an
alternative method of turmeric powder for quality control as a raw material for
medicine but still requires further research.
Keywords: α mangostin, Raman intensity, PLS-R, mangosteen pericarp powder
(Garcinia mangostana Linn.), Raman Spectroscopy.
xv
α-MANGOSTIN PADA SERBUK SIMPLISIA KULIT
BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana Linn.)
MENGGUNAKAN SPEKTROSKOPI RAMAN
DENGAN ANALISIS MULTIVARIAT PARTIAL LEAST
SQUARE-REGRESSION (PLS-R)
SKRIPSI
NI KADEK ANGGI JULIANTI
1208505005
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2016
i
Lembar Pengesahan
PENGEMBANGAN METODE PENETAPAN KADAR
α-MANGOSTIN PADA SERBUK SIMPLISIA KULIT
BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana Linn.)
MENGGUNAKAN SPEKTROSKOPI RAMAN
DENGAN ANALISIS MULTIVARIAT PARTIAL LEAST
SQUARE-REGRESSION (PLS-R)
Skripsi
Skripsi ini diajukan sebagai syarat memperoleh gelar sarjana farmasi
(S.Farm) di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam
Universitas Udayana
Oleh
Ni Kadek Anggi Julianti
NIM. 1208505005
Menyutujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M. Si., Apt.
I Gusti Ayu Made Srinadi, S. Si., M. Si.
NIP. 1951111419783011002
NIP. 197112131997022001
Mengesahkan:
Ketua Jurusan Farmasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt.
NIP. 196804201994021001
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Pengembangan Metode Penetapan Kadar α-Mangostin Pada Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis (Garcinia Mangostana Linn.) Menggunakan
Spektroskopi Raman dengan Analisis Multivariat Partial Least SquareRegression (PLS-R)”
tepat pada waktunya.
Penyusunan Skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan dari
berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada:
1.
Drs. I Nyoman Kadjeng Widjaja, M. Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti pendidikan
di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan skripsi ini.
2.
I Gusti Ayu Made Srinadi, S. Si., M. Si. selaku dosen pembimbing II yang
dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan
dan saran selama penulis mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana,
khususnya dalam penyusunan skripsi ini.
3.
Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
4.
Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt., selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
5.
Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA
Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan kepada penulis
selama penyusunan skripsi ini.
6.
I Ketut Darmaja dan Ni Wayan Suwiti, selaku ayah dan ibu tercinta yang
telah mengasuh dan membesarkan penulis, membimbing, memberikan
ii
doa, cinta, dan motivasi kepada penulis, Kakak kandung penulis yaitu
Wiwin Anggereni yang selalu memberikan motivasi dan dukungan dalam
penyusunan Skripsi ini.
7.
Teman-teman seperjuangan, Analisis 2012 (Vanadium Spectra), Ibu Nova,
dan Ibu Dwi selaku staf Laboratorium Forensik Lembaga Sains dan
Kriminologi Universitas Udayana yang memberikan bantuan, semangat
dan doa dalam penyusunan Skripsi ini.
8.
Sahabat terbaik Lina, Tantri, Widya, Meci, Saput, Budi, Linda, Novia,
Yudi, Sutama, Coktik, Nila dan Prima atas segala bentuk dukungan,
motivasi, doa dan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
9.
Seluruh teman-teman farmasi angkatan 2012 (Dioscuri Hygeia) atas
segala dukungan dan motivasi kepada penulis dalam penyusunan skripsi
ini.
10. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan
skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih belum sempurna.
Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat
membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL .................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii
DAFTAR ISI .................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ....................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii
ABSTRAK ....................................................................................................... xiv
ABSTRACT ..................................................................................................... xv
BAB I.
PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 3
1.3 Tujuan ....................................................................................... 3
1.4 Manfaat ..................................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5
2.1 Manggis (Garcinia Mangostana Linn.) ................................... 5
2.1.1. Kulit Buah Manggis ..................................................... 5
2.1.2. Kandungan Kimia dan Kegunaan Tanaman ................. 5
2.2 α-mangostin .............................................................................. 6
2.3 Metode Penetapan Kadar α-mangostin dalam Kulit Buah
Manggis dan Pemanfaatan Spektroskopi Raman dalam
iv
Penentapan Kadar Senyawa dalam Sampel BahanAlam
dan Sediaan Farmasi ................................................................. 7
2.3.1
Metode Penetapan Kadar α-mangostin dalam
Kulit Buah Manggis ................................................... 7
2.3.2
Pemanfaatan Spektroskopi Raman dalam
Penentapan Kadar Senyawa dalam Sampel Bahan
Alam dan Sediaan Farmasi ......................................... 8
2.4 Spektroskopi Raman ................................................................. 9
2.4.1
Teori Dasar Spektroskopi Raman ................................. 10
2.4.2
Instrumentasi Spektroskopi Raman .............................. 13
2.4.3
Analisis Kuantitatif dengan Spektroskopi Raman ........ 14
2.5 Metode Multivariat PLS-R (Partial Least Square-Regression)16
BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................... 18
3.1 Rancangan Penelitian .............................................................. 18
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................... 19
3.3 Bahan Penelitan ....................................................................... 20
3.4 Alat Penelitian ......................................................................... 20
3.5 Prosedur Penelitian .................................................................. 20
3.5.1
Pengumpulan dan Determinasi Sampel ........................ 20
3.5.2
Pembuatan Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah
Manggis ........................................................................ 21
3.5.3
Pendataan Bilangan Gelombang Puncak Standar
Baku .............................................................................. 21
3.5.4
Analisis Pola Puncak Pengenal pada Spektrum
v
Sampel Simplisia Kulit Buah Manggis......................... 21
3.5.5
Penetapan Kadar Sampel Serbuk Kulit Buah
Manggis dengan Spektroskopi Raman-PLS-R ............. 22
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 24
4.1. Simplisia Kulit Buah Manggis ................................................ 24
4.1.1.
Pengumpulan dan Determinasi Buah Manggis .......... 24
4.1.2.
Pembuatan Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis .... 24
4.2. Studi Pendahuluan Spektrum Raman Serbuk Simplisia
Kulit Buah Manggis ................................................................. 25
4.3. Optimasi Pengukuran Spektrum Raman Sampel Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis ................................................. 27
4.3.1.
Penentuan Background ............................................... 27
4.3.2.
Penentuan Posisi Pengukuran..................................... 29
4.3.3.
Penentuan Lama Penyinaran atau exposure time ....... 30
4.4. Pengenalan Pola Puncak Spektrum α-mangsotin Pada
Sampel Simplisia Kulit Buah Manggis .................................... 31
4.5. Penetapan Kadar α-mangsotin Sampel Serbuk Kulit Buah
Manggis dengan Spektroskopi Raman-PLS-R ........................ 35
4.5.1.
Penetapan Kadar α-mangsotin dalam Sampel
dengan Metode KLT-Spektrofotodensitometri .......... 35
4.5.2.
Penetapan Kadar α-mangsotin dalam Sampel
dengan Metode Spektroskopi Raman-PLS-R ............ 37
BAB V. PENUTUP ....................................................................................... 43
5.1. Kesimpulan ............................................................................... 43
vi
5.2. Saran ......................................................................................... 43
Daftar Pustaka .................................................................................................. 44
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Hasil kadar air serbuk kering kulit buah manggis ................................ 25
Tabel 4.2 Nilai Koefisien Korelasi (r) Spektrum standar α-mangostin dengan
spektrum sampel serbuk simplisia kulit buah mangis .......................... 27
Tabel 4.3 Nilai Koefisien Korelasi (r) Spektrum Sampel Serbuk Simplisia Kulit
Buah Manggis pada titik 1, 2, dan 3 ..................................................... 29
Tabel 4.4 Data Bilangan Gelombang Puncak dan Dugaan Gugus Fungsi dari
senyawa α-mangsotin ........................................................................... 32
Tabel 4.5 Data Koefisien Korelasi (r) Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah
Manggis terhadap Serbuk Baku α-mangsotin pada masing-masing
Rentang Bilangan Gelombang Gugus Fungsi ...................................... 33
Tabel 4.6 Hasil Penetapan Kadar α-mangostin dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis menggunakan metode KLT-spektrofotodensitometri
.............................................................................................................. 36
Tabel 4.7 Nilai Koefisien korelasi (r) dan p-value antara kadar acuan ................ 38
Tabel 4.8 Nilai Korelasi dan P-value antar Bilangan Gelombang ....................... 39
Tabel 4.8 Data Kadar Acuan dan Intensitas pada Setiap Bilangan Gelombang ... 39
Tabel 4.8 Hasil Penetapan Kadar α-mangostin dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis menggunakan metode Spektroskopi Raman dengan
analisis PLS-R ...................................................................................... 39
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Kulit Buah Manggis .......................................................................... 4
Gambar 2.2 Struktur Senyawa α-mangostin ........................................................... 5
Gambar 2.3 (A) Spektrum Raman Quersetin dalam KBr pellet
(B) Spektrum Raman Quersetin dari ekstrak metanol,
(C) Spektrum Raman Quersetin dari ekstrak etanol
Kulit Bawang ...................................................................................... 8
Gambar 2.4 Diagram Hamburan Reyleigh dan Hamburan Raman ....................... 11
Gambar 2.5 Contoh spektrum Raman dari senyawa quersetin dalam
ekstrak methanol kulit bawang ........................................................... 11
Gambar 2.6 Instrumen FirstGuardTM Handheld Raman Analyzer ......................... 12
Gambar 4.1 a) Spektrum Raman Standar Baku α-mangostin dan (b) Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis pada Bilangan Gelombang
200-2000 cm-1 .................................................................................... 26
Gambar 4.2 (A) Spektrum Raman botol vial dan kaca objek; (B) Sampel Serbuk
Kulit Buah Manggis dalam Botol Vial; (C) Sampel Serbuk Kulit
Buah Manggis dalam Kaca Objek ...................................................... 28
Gambar 4.3 Spektrum Raman Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis
pada titik 1 (A); titik 2 (B); dan titik 3 (C) ......................................... 29
Gambar 4.4 Spektrum Raman Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis pada
berbagai exposure time ....................................................................... 30
Gambar 4.5 Spektrum Raman Standar baku α-mangsotin pada rentang
bilangan gelombang 600-2000 cm-1 ................................................... 32
ix
Gambar 4.6 Spektrum Raman Standar α-mangsotin dan Sampel Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis pada Masing-masing Rentang
Bilangan Gelombang Gugus Fungsi ................................................... 34
Gambar 4.7 (A) Kromatogram Standar Baku α-mangostin dan (B) Kromatogram
Hasil Pemisahan Senyawa α-mangostin dalam Ekstrak Methanol
Kulit Buah Manggis menggunakan fase gerak kloroform: etil asetat
(9:1 v/v) dengan nilai Rf masing-masing 0,49 dan 0,50 .................... 36
Gambar 4.8 Spektrum Raman Sampel Serbuk Simplisia Kulit Buah Manggis
pada Rentang Bilangan Gelombang 200-2000 cm-1 .......................... 37
Gambar 4.9 Plot kadar α-mangostin sebenarnya dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis dengan metode KLT-Spektrofotodensitometri
dan prediksi kadar α-mangostin dalam sampel serbuk simplisia
kulit buah manggis dengan metode Spektroskopi Raman-PLS-R
pada tiap sampel.................................................................................. 41
x
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
FT
= Fourier Transform
FTIR
= Fourier Transform Infrared
HPLC
= High Performace Liquid Chromatography
KLT
= Kromatografi Lapis Tipis
LDA
= Linier Discriminant Analysis
PCA
= Principal Component Analysis
PLS-R
= Partial Least Square-Regression
RP-HPLC-UV
= Reverse
Phase-High
Performace
Liquid
Chromatography Ultraviolet
Exposure Time
= Waktu penembakan laser pada sampel
Foton
= Pembawa Radiasi Elektro Magnetik
Handheld
= Genggam atau dibuat untuk digenggam dengan tangan
In Situ
= Pengukuran langsung pada lokasi sampel
Kontrol kualitas
= Suatu prosedur yang digunakan untuk menjamin
efektivitas dan keamanan suatu produk melalui
penelitian
Multivariat
= Suatu analisis yang menggunakan banyak variabel
untuk memperoleh suatu data kuantitatif
Non-destruktif
= Tidak menghancurkan bentuk dan merubah sifat
Portable
= Dapat dengan mudah dibawa atau dipindahkan,
dikarenakan lebih ringan dan kecil dibandingkan versi
sebelumnya
xi
Patern Recognition
= salah satu kategori dalam analisis kemometrik, yang
digunakan untuk evaluasi kualitatif dalam analisis
kualitatif. Contoh metode: PCA dan LDA
Simplisia
= Bahan alamiah yang digunakan sebagai obat yang
belum mengalami pengolahan apapun juga dan kecuali
dinyatakan lain simplisia merupakan bahan yang
dikeringkan
Spektrum Raman
= Adalah garis yang menggambarkan hubungan antara
bilangan gelombang dan intensitas
Sample holder
= Adalah tempat yang digunakan untuk meletakkan
sampel dalam instrumen Spektroskopi Raman
Vibrasional
= Energi yang dihasilkan dari suatu gerakan bolak-balik
suatu komponen
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Skema Umum Penelitian ............................................................. 28
Lampiran 2. Prosedur Kerja Penetapan Kadar α-mangostin dalam Serbuk
Simplisia Kulit Buah Manggis dengan Menggunakan KLTdensitometri ................................................................................. 29
Lampiran 3. Perhitungan Kadar α-mangostin dengan Metode KLTSpketrofotodensitometri .............................................................. 50
Lampiran 4. Hasil Korelasi Pengulangan Pengukuran Tiap Sampel .............. 53
Lampiran 5. Hasil Determinasi Tanaman Manggis (Garcinia mangostana)... 55
xiii
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penerapan metode spektroskopi
Raman yang dikombinasi dengan analisis multivariat PLS-R digunakan untuk
menetapkan kadar α-mangostin dalam serbuk simplisia kulit buah manggis tanpa
pemisahan terlebih dahulu. Metode penelitian ini yaitu pengembangan metode
penetapan kadar serbuk kulit manggis berdasarkan kadar α-mangostin dengan
menggunakan spektroskopi Raman dikombinasi dengan metode analisis multivariat
PLS-R. Parameter yang dapat digunakan untuk analisis kadar α-mangostin pada
serbuk kulit manggis diperoleh dengan menggunakan data Intensitas sampel dan
data kadar acuan yang telah diperoleh dari metode standar KLT-densitometri yang
nantinya diolah dengan menggunakan metode analisis multivariat PLS-R.
Hasil nilai kadar pada pengukuran menggunakan Raman-PLSR pada masingmasing sampel yaitu sampel 1 (45,98 mg), sampel 2 (46,15 mg), sampel 3 (66,27
mg), sampel 4 (30,63 mg), sampel 5 (34,61 mg), dan sampel 6 (29,59 mg). Nilai
validasi dari hasil penetapan kadar menggunakan Raman-PLSR ini sendiri
dihasilkan nilai R2 0,90, nilai RMSEC sebesar 2,196 dan nilai p-value sebesar
0,015.
Berdasarkan hasil validasi dari pengukuran kadar Alfa mangostin dalam
sampel serbuk kulit manggis menggunakan Raman yang dikombinasi dengan
analisis data PLS-R maka pengembangan metode ini dapat dijadikan sebagai
metode alternatif dalam pengujian suatu serbuk kulit manggis sebagai bahan obat
herbal.
Kata kunci: Alfa mangostin, Intensitas Raman, PLS-R, Serbuk kulit manggis
(Garcinia mangostana Linn.), Spektroskopi Raman.
xiv
ABSTRACT
This study aimed to determine the quantification of α mangostin in
mangosteen pericarp powder (Garcinia mangostana Linn.) using Raman
spectroscopy combined with multivariate analysis of PLS-R that are expected to
provide reference method for quality control in mangosteen pericarp powder,
especially for raw materials of Herbal drugs.This research, develop methods that
will classify the mangosteen pericarp powder based on α mangostin levels using
Raman spectroscopy combined with multivariate analysis methods PLSR.Parameters that can be used for analysis of α mangostin levels on mangosteen
pericarp powder obtained using intensity of data Raman and the data obtained from
the standard method will be processed with multivariate analysis methods PLS-R.
The measurement results of α mangostin levels using Raman-PLSR on each
sample are; sample I (45.98 mg), sample II (46.15 mg), sample III (66.27 mg),
sample IV (30.63 mg), sample V (34.61 mg), and sample VI (29.59 mg). Validation
value of quantification result using Raman-PLSR are seen from R2 value of 0.90,
RMSEC value of 2.196 and p-value of 0.015.
Based on the validation results of the α mangostin quantification in
mangosteen pericarp powder, so the development of this method can be used as an
alternative method of turmeric powder for quality control as a raw material for
medicine but still requires further research.
Keywords: α mangostin, Raman intensity, PLS-R, mangosteen pericarp powder
(Garcinia mangostana Linn.), Raman Spectroscopy.
xv