Optimasi dan Validasi Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi pada Penetapan Kadar Natrium Sakarin dalam Sirup yang Beredar di Kota Medan
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI
CAIR KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR
NATRIUM SAKARIN DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI
KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ERNI APRIYANTI SINAGA
NIM 091501069
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI
CAIR KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR
NATRIUM SAKARIN DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI
KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat
untukmemperolehgelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
rsitas Sumatera Utara
OLEH:
ERNI APRIYANTI SINAGA
NIM 091501069
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI
CAIR KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR
NATRIUM SAKARIN DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI
KOTA MEDAN
OLEH:
ERNI APRIYANTI SINAGA
NIM 091501069
Dipertahankan dihadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 15 Juni 2013
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof. Dr. Jansen Silalahi,M. App.Sc., Apt.
NIP 195006071979031001
Pembimbing II,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof.Dr.rer.nat.Effendy De Lux Putra, SU., Apt.
NIP 195306191983031001
Drs. Syafruddin, M.S., Apt.
NIP 194811111976031003
Drs. Immanuel Meliala, M.Si., Apt.
NIP 195001261983031002
Medan, Juli 2013
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 195311281983031002
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat
kasih dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
yangberjudul ” Optimasi dan Validasi Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
pada Penetapan Kadar Natrium Sakarin dalam Sirup yang Beredar di Kota
Medan”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih 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.,selaku pembimbing yang telah
memberikan waktu, bimbingan dan nasehat selama penelitian hingga selesainya
penyusunan skripsi ini.Ibu Dra. Azizah Nasution, M.Sc., Apt. selaku penasehat
akademik yang memberikan bimbingan kepada penulis selama menempuh
pendidikan di Fakultas Farmasi. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik selama perkuliahan.Bapak
Kepala Laboratorium Penelitian dan Staf-Staf Laboratorium Penelitian yang telah
memberikan fasilitas, petunjuk dan membantu selama penelitian. Bapak Prof. Dr.
Jansen Silalahi, M.App. Sc., Apt., Drs. Syafruddin, M.S., Apt., Drs. Immanuel
Meliala, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik,
arahan dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis juga ingin mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga
kepada Ayahanda P. Sinaga dan Ibunda M. Purba atas doa dan pengorbanannya
iv
Universitas Sumatera Utara
dengan tulus dan ikhlas, untuk abang dan adik tersayang dan teman-teman Sains
dan Teknologi Farmasi 2009 yang selalu setia memberi doa, dorongan dan
semangat.
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, 20 Juni 2013
Penulis,
Erni Apriyanti Sinaga
NIM 091501069
v
Universitas Sumatera Utara
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR
KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR NATRIUM SAKARIN
DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI KOTA MEDAN
Abstrak
Natrium sakarin biasanya digunakan dalam sirup sebagai pengganti gula
karena harganya yang murah dan mempunyai rasa manis 200-700 kali sukrosa.
Penggunaan natrium sakarin yang melebihi batas dapat membahayakan kesehatan
bahkan dapat bersifat karsinogenik. Dari penelitian sebelumnya telah dilakukan
penetapan kadar natrium sakarin dalam minuman jajanan secara Kromatografi
Cair Kinerja Tinggi dengan perbandingan fase gerak metanol 60% - dapar fosfat
pH 6,8 (2:98) menggunakan kolom shimpac VP-ODS (150×6 mm) dengan waktu
retensi yang relatif lebih lama (12-13 menit) pada laju alir 1,5 ml/menit. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mencari komposisi fase gerak yang optimal, efisien
serta melakukan uji validasi dari metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi dan
metode ini diaplikasikan pada penetapan kadar natrium sakarin dalam sediaan
sirup yang tersedia di pasaran Kota Medan (sirup ABC, James, Kapten, Piramid
Unta dan Pohon Pinang).
Hasil optimasi komposisi fase gerak menunjukkan kondisi optimal adalah
dengan perbandingan fase gerak metanol 60% – dapar fosfat pH 6,8 (40:60) v/v,
laju alir 1 ml/menit menggunakan kolom shimpac VP-ODS (250×4,6 mm) dan
waktu retensi natrium sakarin ± 6 menit. Uji validasi metode yang dilakukan
terhadap sediaan sirup ABC menunjukkan persen perolehan kembali dan relatif
standar deviasi (RSD) sebesar 107,79% dan 0,37%. Ini menunjukkan metode ini
memiliki akurasi dan presisi yang baik dengan limit deteksi (LOD) 5,64 mg/kg
dan limit kuantitasi (LOQ) 18,80 mg/kg.
Hasil penelitian ini menunjukkan kadar natrium sakarin dalam sirup
konsentrat dari sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon Pinang
Premium masing-masing adalah: 722,36 mg/kg, 302,40 mg/kg, 773,14 mg/kg,
610,92 mg/kg dan 1.034,30 mg/kg. Dapat disimpulkan bahwa semua sediaan sirup
tidak memenuhi standar yang ditetapkan SNI 01-6993-2004. Namun bila
dibandingkan dengan kadar natrium sakarin menurut aturan penggunaannya, maka
kadar natrium sakarin dalam sediaan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan
Pohon Pinang masing-masing adalah: 99,76 mg/kg, 43,20 mg/kg, 110,44 mg/kg,
91,64 mg/kg, 142,84 mg/kg. Dapat disimpulkan bahwa semua sirup tersebut
masih memenuhi standar yang ditetapkan SNI 01-6993-2004, yaitu tidak melebihi
300 mg/kg.
Kata kunci: Sirup, natrium sakarin, optimasi, validasi metode, kromatografi cair
kinerja tinggi
vi
Universitas Sumatera Utara
OPTIMIZATION AND METHOD VALIDATION OF HIGH
PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY IN THE
DETERMINATION OF SODIUM SACCHARIN IN SYRUP THAT
CIRCULATE IN MEDAN
Abstract
Sodium saccharin is commonly used in syrups to substitute sugar because
it’s cheap price and has 200-700 times sweetness of sucrose. The exceed limit
comsumption can endanger health even can be carcinogenic. From the previous
research of determination of sodium saccharin concentration by High Performance
Liquid Chromatography with ratio of mobile phase methanol 60% - phosphate
buffer pH 6,8 (2:98) using shimpac VP-ODS coloumn (150×6 mm), it was
obtained relative longer retention time (12-13 minutes) in flow rate 1.5 ml/min.
The purpose of this research is to obtain optimum, efficient ratio of mobile phase
and also doing validation test of High Performance Liquid Chromatography
method and this method is applied in the determination of sodium saccharin in
syrup that circulating in Medan market (ABC, James, Kapten, Piramid Unta and
Pohon Pinang syrup).
The optimization’s result showed that: the ratio of methanol 60%phosphate buffer mobile phase pH 6,8 was (40:60) v/v, flow rate was 1 ml/min
using shimpac VP-ODS coloumn (250×4.6 mm) and retention time of sodium
saccharin was ± 6 minutes. The result of validation method’s test against ABC
syrup got the recovery test and relative standard deviation (RSD) 107,79% and
0.37% respectively. These indicated that this method had a good accuracy and
precision with limit of detection (LOD) was 5.64 mg/kg and limit of quantitation
(LOQ) was 18.80 mg/kg.
The result of this research showed that the sodium saccharin’s
concentration in ABC, James, Kapten, Piramid Unta and Pohon Pinang Premium
as the concentrated syrups were: 722.36 mg/kg, 302.40 mg/kg, 773.14 mg/kg,
610.92 mg/kg and 1.034.30 mg/kg respectively. It means that all the concentrated
syrup samples were not fulfilled the Indonesian National Standard 01-6993-2004.
But if the sodium saccharin’s concentration calculated according to it’s using
direction, the sodium saccharin’s concentration in ABC, James, Kapten, Piramid
Unta and Pohon Pinang were: 99.76 mg/kg, 43.20 mg/kg, 110.44 mg/kg, 91.64
mg/kg and 142.84 mg/kg respectively. It means that all of the syrup samples were
still fulfilled the Indonesian National Standard 01-6993-2004, that were not
exceed than 300 mg/kg.
Keywords: Syrup, sodium saccharin, optimization, validation method, high
performance liquid chromatography
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ......................................................................................................
i
HALAMAN JUDUL ................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABSTRACT ..............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
xv
BAB IPENDAHULUAN .........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................
3
1.3 Hipotesis .................................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................
6
2.1 Bahan Tambahan Pangan .....................................................
6
2.2 Pembagian Pemanis ..............................................................
7
2.3 Natrium Sakarin ....................................................................
7
2.3.1 Metode Analisis Natrium Sakarin Lainnya .................
8
2.3.2 Hasil Penelitian Penetapan Kadar Natrium Sakarin
Sebelumnya .................................................................
9
viii
Universitas Sumatera Utara
2.4 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) ...........................
10
2.4.1 Jenis KCKT .................................................................
10
2.4.2 Proses Pemisahan dalam Kolom Kromatografi Cair ..
11
2.4.3 Parameter Penting dalam Kromatografi Cair ..............
12
2.4.4 Instrumen KCKT.........................................................
17
2.5 Validasi Metode ....................................................................
21
2.4.1 Akurasi (Kecermatan) .................................................
21
2.4.2 Presisi (Keseksamaan) ................................................
21
2.4.3 Spesifisitas (Selektifitas) .............................................
21
2.4.4 Batas Deteksi dan Batas Kuantifikasi .........................
21
2.4.5 Linearitas .....................................................................
22
2.4.6 Rentang (Kisaran) .......................................................
22
2.4.7 Kekuatan (Ketahanan).................................................
22
2.4.8 Kekasaran (Ketangguhan) ...........................................
22
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
23
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
23
3.2 Alat - alat ...............................................................................
23
3.3 Bahan - bahan ........................................................................
23
3.4 Pengambilan Sampel .............................................................
24
3.5 Prosedur Penelitian ...............................................................
24
3.5.1 Pembuatan Fase Gerak ...............................................
24
3.5.2 Prosedur Analisis .......................................................
25
3.5.3 Analisis Kualitatif Menggunakan KCKT ...................
25
3.5.4 Analisis Kuantitatif ....................................................
26
ix
Universitas Sumatera Utara
3.5.5 Validasi Metode .........................................................
29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
32
4.1 Penentuan Komposisi Fase Gerak untuk
Mendapatkan Kondisi Kromatografi yang Optimal ............
32
4.2 Analisis Kualitatif ................................................................
34
4.3 Analisis Kuantitatif ..............................................................
36
4.3.1 Penentuan Kurva Kalibrasi ........................................
36
4.3.2 Penetapan Kadar Natrium Sakarin dalam
Sirup Konsentrat dan Sirup Menurut Aturan
Penggunaannya ..........................................................
36
4.4 Hasil Uji Validasi .................................................................
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
40
5.1 Kesimpulan ..........................................................................
40
5.2 Saran ....................................................................................
41
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
42
LAMPIRAN .............................................................................................
44
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
1
2
3
4
Halaman
Hasil Penelitian Penetapan Kadar Natrium Sakarin
Sebelumnya ............................................................................
9
Pengaruh Komposisi Fase Gerak terhadap Parameter
Kromatogram ........................................................................
33
Hasil Penetapan Kadar Na. Sakarin dalam Sediaan Sirup
Konsentrat dan Sirup Menurut Aturan Penggunaannya ........
37
Hasil Pengujian Validasi dengan Parameter Akurasi,
Presisi, Batas Deteksi (LOD), Batas Kuantitasi (LOQ)
Natrium Sakarin dengan Menggunakan Metode Adisi
Standar....................................................................................
38
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1
Struktur Kimia Natrium Sakarin ..........................................
8
2
Ilustrasi Proses Pemisahan yang Terjadi di Dalam
Kolom Kromatografi ............................................................
11
3
Kromatogram yang Diperoleh dari Analisis KCKT ..............
12
4
Pemisahan dari Sampel Herbisida dengan Berbagai
Perbandingan Komposisi Fase Gerak ....................................
14
5
Tiga Jenis Puncak ...................................................................
16
6
Pengukuran Derajat Asimetris Puncak...................................
17
7
Instrumen Dasar KCKT .........................................................
18
8
Kromatogram Natrium Sakarin dalam Sirup ABC
dengan Perbandingan Metanol 60%-Dapar Fosfat
pH 6,8 (40:60) dan laju alir 1 ml/menit ................................
34
Kromatogram Hasil Spike Natrium Sakarin dalam Sirup
ABC Dengan Perbandingan Metanol 60% : Dapar Fosfat
pH 6,8 (40:60) dan laju alir 1 ml/menit .................................
35
10
Kurva Kalibrasi Natrium Sakarin BPFI ................................
36
11
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan dari
Larutan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon
Pinang dengan Fase Gerak Metanol 60% - Dapar Fosfat pH
6,8 (30:70), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
Pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
46
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan dari
Larutan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon
Pinang dengan Fase Gerak Metanol 60% - Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm..........................................
49
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan dari
Larutan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon
Pinang dengan Fase Gerak Metanol 60% - Dapar Fosfat pH
6,8 (50:50), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm..........................................
52
9
12
13
xii
Universitas Sumatera Utara
14
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6 Kali
dari Sirup ABC, Fase Gerak Metanol 60%-Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
55
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6 Kali
dari Sirup James, Fase Gerak Metanol 60%-Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
58
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6 Kali
dari Sirup Kapten, Fase Gerak Metanol 60%-Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
61
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6
Kali dari Sirup Piramid Unta, Fase Gerak Metanol 60%Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl,
Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang Gelombang 225 nm .......
64
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6
Kali dari Sirup Pohon Pinang, Fase Gerak Metanol 60%Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl,
Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang Gelombang 225 nm .......
67
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram dari Larutan Sirup
ABC Sebelum Ditambah Natrium Sakarin BPFI, Fase Gerak
Metanol 60% - Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume
Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang
Gelombang 225 nm ................................................................
75
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram dari Larutan Sirup
ABC Setelah Ditambah Natrium Sakarin BPFI, Fase Gerak
Metanol 60% - Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume
Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang
Gelombang 225 nm ................................................................
78
21
Alat KCKT (Shimadzu) ........................................................
98
22
Syringe KCKT ......................................................................
98
23
Sonifikator (Branson 1510) ....................................................
99
24
Pompa Vakum (Gast DOA-PG04-BN)
dan Alat Penyaring Fase Gerak ...............................................
99
25
Sonifikator Kudos ..................................................................
100
26
Neraca Analitik ......................................................................
100
15
16
17
18
19
20
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1
Halaman
Kromatogram Hasil Optimasi Perbandingan Fase Gerak
Metanol 60%-Dapar Fosfat pH 6,8 dan Laju Alir pada
Sampel Sirup .......................................................................
44
2
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup ABC ........
53
3
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup James .......
56
4
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup Kapten .....
59
5
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup
Piramid Unta ........................................................................
62
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup
Pohon Pinang .......................................................................
65
Perhitungan Persamaan Garis Regresi dari
Kurva Kalibrasi Natrium Sakarin BPFI ...............................
68
Contoh Perhitungan untuk Mencari Kadar
Natrium Sakarindalam Sirup Konsentrat (James) ................
70
Hasil Perhitungan Kadar Natrium Sakarin pada sirup
ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon Pinang ......
71
Contoh Perhitungan untuk Mencari Kadar
Natrium Sakarin dalam Sirup Siap Saji (James) ..................
72
Kromatogram Hasil Uji Perolehan Kembali (% Recovery)
dari Sirup ABC sebelum ditambah Natrium Sakarin BPFI
201,4597 µg/g sampel ..........................................................
73
Kromatogram Hasil Uji Perolehan Kembali (% Recovery)
dari Sirup ABC setelah ditambah Natrium Sakarin BPFI
201,4597 µg/g sampel ..........................................................
76
13
Uji Validasi dari Sirup ABC ................................................
79
14
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup ABC ..............
83
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup James .............
85
6
7
8
9
10
11
12
15
xiv
Universitas Sumatera Utara
16
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup Kapten ...........
87
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup Piramid
Unta ......................................................................................
90
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup Pohon
Pinang...................................................................................
92
19
Daftar Spesifikasi Sampel ....................................................
94
20
Tabel Distribusi t .................................................................
95
21
Sertifikat Pengujian Natrium Sakarin BPFI.........................
96
22
Gambar Sampel Sirup ..........................................................
97
23
Gambar Alat KCKT (Shimadzu) dan Syringe .....................
98
24
Gambar Sonifikator (Branson 1510) dan Penyaring............
99
17
18
xv
Universitas Sumatera Utara
CAIR KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR
NATRIUM SAKARIN DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI
KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ERNI APRIYANTI SINAGA
NIM 091501069
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI
CAIR KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR
NATRIUM SAKARIN DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI
KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat
untukmemperolehgelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
rsitas Sumatera Utara
OLEH:
ERNI APRIYANTI SINAGA
NIM 091501069
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI
CAIR KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR
NATRIUM SAKARIN DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI
KOTA MEDAN
OLEH:
ERNI APRIYANTI SINAGA
NIM 091501069
Dipertahankan dihadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 15 Juni 2013
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof. Dr. Jansen Silalahi,M. App.Sc., Apt.
NIP 195006071979031001
Pembimbing II,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof.Dr.rer.nat.Effendy De Lux Putra, SU., Apt.
NIP 195306191983031001
Drs. Syafruddin, M.S., Apt.
NIP 194811111976031003
Drs. Immanuel Meliala, M.Si., Apt.
NIP 195001261983031002
Medan, Juli 2013
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 195311281983031002
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat
kasih dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
yangberjudul ” Optimasi dan Validasi Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
pada Penetapan Kadar Natrium Sakarin dalam Sirup yang Beredar di Kota
Medan”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih 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.,selaku pembimbing yang telah
memberikan waktu, bimbingan dan nasehat selama penelitian hingga selesainya
penyusunan skripsi ini.Ibu Dra. Azizah Nasution, M.Sc., Apt. selaku penasehat
akademik yang memberikan bimbingan kepada penulis selama menempuh
pendidikan di Fakultas Farmasi. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik selama perkuliahan.Bapak
Kepala Laboratorium Penelitian dan Staf-Staf Laboratorium Penelitian yang telah
memberikan fasilitas, petunjuk dan membantu selama penelitian. Bapak Prof. Dr.
Jansen Silalahi, M.App. Sc., Apt., Drs. Syafruddin, M.S., Apt., Drs. Immanuel
Meliala, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik,
arahan dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis juga ingin mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga
kepada Ayahanda P. Sinaga dan Ibunda M. Purba atas doa dan pengorbanannya
iv
Universitas Sumatera Utara
dengan tulus dan ikhlas, untuk abang dan adik tersayang dan teman-teman Sains
dan Teknologi Farmasi 2009 yang selalu setia memberi doa, dorongan dan
semangat.
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, 20 Juni 2013
Penulis,
Erni Apriyanti Sinaga
NIM 091501069
v
Universitas Sumatera Utara
OPTIMASI DAN VALIDASI METODE KROMATOGRAFI CAIR
KINERJA TINGGI PADA PENETAPAN KADAR NATRIUM SAKARIN
DALAM SIRUP YANG BEREDAR DI KOTA MEDAN
Abstrak
Natrium sakarin biasanya digunakan dalam sirup sebagai pengganti gula
karena harganya yang murah dan mempunyai rasa manis 200-700 kali sukrosa.
Penggunaan natrium sakarin yang melebihi batas dapat membahayakan kesehatan
bahkan dapat bersifat karsinogenik. Dari penelitian sebelumnya telah dilakukan
penetapan kadar natrium sakarin dalam minuman jajanan secara Kromatografi
Cair Kinerja Tinggi dengan perbandingan fase gerak metanol 60% - dapar fosfat
pH 6,8 (2:98) menggunakan kolom shimpac VP-ODS (150×6 mm) dengan waktu
retensi yang relatif lebih lama (12-13 menit) pada laju alir 1,5 ml/menit. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mencari komposisi fase gerak yang optimal, efisien
serta melakukan uji validasi dari metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi dan
metode ini diaplikasikan pada penetapan kadar natrium sakarin dalam sediaan
sirup yang tersedia di pasaran Kota Medan (sirup ABC, James, Kapten, Piramid
Unta dan Pohon Pinang).
Hasil optimasi komposisi fase gerak menunjukkan kondisi optimal adalah
dengan perbandingan fase gerak metanol 60% – dapar fosfat pH 6,8 (40:60) v/v,
laju alir 1 ml/menit menggunakan kolom shimpac VP-ODS (250×4,6 mm) dan
waktu retensi natrium sakarin ± 6 menit. Uji validasi metode yang dilakukan
terhadap sediaan sirup ABC menunjukkan persen perolehan kembali dan relatif
standar deviasi (RSD) sebesar 107,79% dan 0,37%. Ini menunjukkan metode ini
memiliki akurasi dan presisi yang baik dengan limit deteksi (LOD) 5,64 mg/kg
dan limit kuantitasi (LOQ) 18,80 mg/kg.
Hasil penelitian ini menunjukkan kadar natrium sakarin dalam sirup
konsentrat dari sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon Pinang
Premium masing-masing adalah: 722,36 mg/kg, 302,40 mg/kg, 773,14 mg/kg,
610,92 mg/kg dan 1.034,30 mg/kg. Dapat disimpulkan bahwa semua sediaan sirup
tidak memenuhi standar yang ditetapkan SNI 01-6993-2004. Namun bila
dibandingkan dengan kadar natrium sakarin menurut aturan penggunaannya, maka
kadar natrium sakarin dalam sediaan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan
Pohon Pinang masing-masing adalah: 99,76 mg/kg, 43,20 mg/kg, 110,44 mg/kg,
91,64 mg/kg, 142,84 mg/kg. Dapat disimpulkan bahwa semua sirup tersebut
masih memenuhi standar yang ditetapkan SNI 01-6993-2004, yaitu tidak melebihi
300 mg/kg.
Kata kunci: Sirup, natrium sakarin, optimasi, validasi metode, kromatografi cair
kinerja tinggi
vi
Universitas Sumatera Utara
OPTIMIZATION AND METHOD VALIDATION OF HIGH
PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY IN THE
DETERMINATION OF SODIUM SACCHARIN IN SYRUP THAT
CIRCULATE IN MEDAN
Abstract
Sodium saccharin is commonly used in syrups to substitute sugar because
it’s cheap price and has 200-700 times sweetness of sucrose. The exceed limit
comsumption can endanger health even can be carcinogenic. From the previous
research of determination of sodium saccharin concentration by High Performance
Liquid Chromatography with ratio of mobile phase methanol 60% - phosphate
buffer pH 6,8 (2:98) using shimpac VP-ODS coloumn (150×6 mm), it was
obtained relative longer retention time (12-13 minutes) in flow rate 1.5 ml/min.
The purpose of this research is to obtain optimum, efficient ratio of mobile phase
and also doing validation test of High Performance Liquid Chromatography
method and this method is applied in the determination of sodium saccharin in
syrup that circulating in Medan market (ABC, James, Kapten, Piramid Unta and
Pohon Pinang syrup).
The optimization’s result showed that: the ratio of methanol 60%phosphate buffer mobile phase pH 6,8 was (40:60) v/v, flow rate was 1 ml/min
using shimpac VP-ODS coloumn (250×4.6 mm) and retention time of sodium
saccharin was ± 6 minutes. The result of validation method’s test against ABC
syrup got the recovery test and relative standard deviation (RSD) 107,79% and
0.37% respectively. These indicated that this method had a good accuracy and
precision with limit of detection (LOD) was 5.64 mg/kg and limit of quantitation
(LOQ) was 18.80 mg/kg.
The result of this research showed that the sodium saccharin’s
concentration in ABC, James, Kapten, Piramid Unta and Pohon Pinang Premium
as the concentrated syrups were: 722.36 mg/kg, 302.40 mg/kg, 773.14 mg/kg,
610.92 mg/kg and 1.034.30 mg/kg respectively. It means that all the concentrated
syrup samples were not fulfilled the Indonesian National Standard 01-6993-2004.
But if the sodium saccharin’s concentration calculated according to it’s using
direction, the sodium saccharin’s concentration in ABC, James, Kapten, Piramid
Unta and Pohon Pinang were: 99.76 mg/kg, 43.20 mg/kg, 110.44 mg/kg, 91.64
mg/kg and 142.84 mg/kg respectively. It means that all of the syrup samples were
still fulfilled the Indonesian National Standard 01-6993-2004, that were not
exceed than 300 mg/kg.
Keywords: Syrup, sodium saccharin, optimization, validation method, high
performance liquid chromatography
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ......................................................................................................
i
HALAMAN JUDUL ................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABSTRACT ..............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
xv
BAB IPENDAHULUAN .........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................
3
1.3 Hipotesis .................................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................
6
2.1 Bahan Tambahan Pangan .....................................................
6
2.2 Pembagian Pemanis ..............................................................
7
2.3 Natrium Sakarin ....................................................................
7
2.3.1 Metode Analisis Natrium Sakarin Lainnya .................
8
2.3.2 Hasil Penelitian Penetapan Kadar Natrium Sakarin
Sebelumnya .................................................................
9
viii
Universitas Sumatera Utara
2.4 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) ...........................
10
2.4.1 Jenis KCKT .................................................................
10
2.4.2 Proses Pemisahan dalam Kolom Kromatografi Cair ..
11
2.4.3 Parameter Penting dalam Kromatografi Cair ..............
12
2.4.4 Instrumen KCKT.........................................................
17
2.5 Validasi Metode ....................................................................
21
2.4.1 Akurasi (Kecermatan) .................................................
21
2.4.2 Presisi (Keseksamaan) ................................................
21
2.4.3 Spesifisitas (Selektifitas) .............................................
21
2.4.4 Batas Deteksi dan Batas Kuantifikasi .........................
21
2.4.5 Linearitas .....................................................................
22
2.4.6 Rentang (Kisaran) .......................................................
22
2.4.7 Kekuatan (Ketahanan).................................................
22
2.4.8 Kekasaran (Ketangguhan) ...........................................
22
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
23
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
23
3.2 Alat - alat ...............................................................................
23
3.3 Bahan - bahan ........................................................................
23
3.4 Pengambilan Sampel .............................................................
24
3.5 Prosedur Penelitian ...............................................................
24
3.5.1 Pembuatan Fase Gerak ...............................................
24
3.5.2 Prosedur Analisis .......................................................
25
3.5.3 Analisis Kualitatif Menggunakan KCKT ...................
25
3.5.4 Analisis Kuantitatif ....................................................
26
ix
Universitas Sumatera Utara
3.5.5 Validasi Metode .........................................................
29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
32
4.1 Penentuan Komposisi Fase Gerak untuk
Mendapatkan Kondisi Kromatografi yang Optimal ............
32
4.2 Analisis Kualitatif ................................................................
34
4.3 Analisis Kuantitatif ..............................................................
36
4.3.1 Penentuan Kurva Kalibrasi ........................................
36
4.3.2 Penetapan Kadar Natrium Sakarin dalam
Sirup Konsentrat dan Sirup Menurut Aturan
Penggunaannya ..........................................................
36
4.4 Hasil Uji Validasi .................................................................
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
40
5.1 Kesimpulan ..........................................................................
40
5.2 Saran ....................................................................................
41
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
42
LAMPIRAN .............................................................................................
44
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
1
2
3
4
Halaman
Hasil Penelitian Penetapan Kadar Natrium Sakarin
Sebelumnya ............................................................................
9
Pengaruh Komposisi Fase Gerak terhadap Parameter
Kromatogram ........................................................................
33
Hasil Penetapan Kadar Na. Sakarin dalam Sediaan Sirup
Konsentrat dan Sirup Menurut Aturan Penggunaannya ........
37
Hasil Pengujian Validasi dengan Parameter Akurasi,
Presisi, Batas Deteksi (LOD), Batas Kuantitasi (LOQ)
Natrium Sakarin dengan Menggunakan Metode Adisi
Standar....................................................................................
38
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1
Struktur Kimia Natrium Sakarin ..........................................
8
2
Ilustrasi Proses Pemisahan yang Terjadi di Dalam
Kolom Kromatografi ............................................................
11
3
Kromatogram yang Diperoleh dari Analisis KCKT ..............
12
4
Pemisahan dari Sampel Herbisida dengan Berbagai
Perbandingan Komposisi Fase Gerak ....................................
14
5
Tiga Jenis Puncak ...................................................................
16
6
Pengukuran Derajat Asimetris Puncak...................................
17
7
Instrumen Dasar KCKT .........................................................
18
8
Kromatogram Natrium Sakarin dalam Sirup ABC
dengan Perbandingan Metanol 60%-Dapar Fosfat
pH 6,8 (40:60) dan laju alir 1 ml/menit ................................
34
Kromatogram Hasil Spike Natrium Sakarin dalam Sirup
ABC Dengan Perbandingan Metanol 60% : Dapar Fosfat
pH 6,8 (40:60) dan laju alir 1 ml/menit .................................
35
10
Kurva Kalibrasi Natrium Sakarin BPFI ................................
36
11
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan dari
Larutan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon
Pinang dengan Fase Gerak Metanol 60% - Dapar Fosfat pH
6,8 (30:70), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
Pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
46
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan dari
Larutan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon
Pinang dengan Fase Gerak Metanol 60% - Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm..........................................
49
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan dari
Larutan sirup ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon
Pinang dengan Fase Gerak Metanol 60% - Dapar Fosfat pH
6,8 (50:50), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm..........................................
52
9
12
13
xii
Universitas Sumatera Utara
14
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6 Kali
dari Sirup ABC, Fase Gerak Metanol 60%-Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
55
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6 Kali
dari Sirup James, Fase Gerak Metanol 60%-Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
58
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6 Kali
dari Sirup Kapten, Fase Gerak Metanol 60%-Dapar Fosfat pH
6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit
pada Panjang Gelombang 225 nm .........................................
61
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6
Kali dari Sirup Piramid Unta, Fase Gerak Metanol 60%Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl,
Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang Gelombang 225 nm .......
64
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram Penyuntikan 6
Kali dari Sirup Pohon Pinang, Fase Gerak Metanol 60%Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume Penyuntikan 20 µl,
Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang Gelombang 225 nm .......
67
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram dari Larutan Sirup
ABC Sebelum Ditambah Natrium Sakarin BPFI, Fase Gerak
Metanol 60% - Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume
Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang
Gelombang 225 nm ................................................................
75
a,b,c,d,e dan f Merupakan Kromatogram dari Larutan Sirup
ABC Setelah Ditambah Natrium Sakarin BPFI, Fase Gerak
Metanol 60% - Dapar Fosfat pH 6,8 (40:60), Volume
Penyuntikan 20 µl, Laju Alir 1 ml/menit pada Panjang
Gelombang 225 nm ................................................................
78
21
Alat KCKT (Shimadzu) ........................................................
98
22
Syringe KCKT ......................................................................
98
23
Sonifikator (Branson 1510) ....................................................
99
24
Pompa Vakum (Gast DOA-PG04-BN)
dan Alat Penyaring Fase Gerak ...............................................
99
25
Sonifikator Kudos ..................................................................
100
26
Neraca Analitik ......................................................................
100
15
16
17
18
19
20
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1
Halaman
Kromatogram Hasil Optimasi Perbandingan Fase Gerak
Metanol 60%-Dapar Fosfat pH 6,8 dan Laju Alir pada
Sampel Sirup .......................................................................
44
2
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup ABC ........
53
3
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup James .......
56
4
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup Kapten .....
59
5
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup
Piramid Unta ........................................................................
62
Kromatogram Hasil Penyuntikan Larutan Sirup
Pohon Pinang .......................................................................
65
Perhitungan Persamaan Garis Regresi dari
Kurva Kalibrasi Natrium Sakarin BPFI ...............................
68
Contoh Perhitungan untuk Mencari Kadar
Natrium Sakarindalam Sirup Konsentrat (James) ................
70
Hasil Perhitungan Kadar Natrium Sakarin pada sirup
ABC, James, Kapten, Piramid Unta dan Pohon Pinang ......
71
Contoh Perhitungan untuk Mencari Kadar
Natrium Sakarin dalam Sirup Siap Saji (James) ..................
72
Kromatogram Hasil Uji Perolehan Kembali (% Recovery)
dari Sirup ABC sebelum ditambah Natrium Sakarin BPFI
201,4597 µg/g sampel ..........................................................
73
Kromatogram Hasil Uji Perolehan Kembali (% Recovery)
dari Sirup ABC setelah ditambah Natrium Sakarin BPFI
201,4597 µg/g sampel ..........................................................
76
13
Uji Validasi dari Sirup ABC ................................................
79
14
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup ABC ..............
83
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup James .............
85
6
7
8
9
10
11
12
15
xiv
Universitas Sumatera Utara
16
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup Kapten ...........
87
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup Piramid
Unta ......................................................................................
90
Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Natrium
Sakarin Sebenarnya dari Penyuntikan Sirup Pohon
Pinang...................................................................................
92
19
Daftar Spesifikasi Sampel ....................................................
94
20
Tabel Distribusi t .................................................................
95
21
Sertifikat Pengujian Natrium Sakarin BPFI.........................
96
22
Gambar Sampel Sirup ..........................................................
97
23
Gambar Alat KCKT (Shimadzu) dan Syringe .....................
98
24
Gambar Sonifikator (Branson 1510) dan Penyaring............
99
17
18
xv
Universitas Sumatera Utara