OPTIMASI METODE PENETAPAN KADAR VITAMIN C DALAM SEDIAAN INJEKSI SECARA SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL DENGAN AGEN PENGKOMPLEKS
OPTIMASI METODE PENETAPAN KADAR VITAMIN C DALAM SEDIAAN INJEKSI SECARA SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL DENGAN AGEN PENGKOMPLEKS O-PHENANTHROLINE SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:
Adityo Prihandono Digja NIM : 048114097
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008
ii
OPTIMASI METODE PENETAPAN KADAR VITAMIN C
DALAM SEDIAAN INJEKSI
SECARA SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DENGAN AGEN PENGKOMPLEKS O-PHENANTHROLINE
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh:
Adityo Prihandono Digja NIM : 048114097
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008 iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
HALAMAN PERSEMBAHAN PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI vi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul OPTIMASI METODE PENETAPAN KADAR VITAMIN C
DALAM SEDIAAN INJEKSI SECARA SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL
DENGAN AGEN PENGKOMPLEKS O-PHENANTHROLINE. Skripsi ini
disusun guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Prof. Dr. Sudibyo Martono, M.S., Apt., selaku dosen pembimbing atas kesabaran, pengertian, bantuan dan semangat selama penyusunan skripsi ini.
3. Christine Patramurti, M.Si., Apt., selaku Kaprodi Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan dosen penguji atas masukkan, usulan serta saran yang berarti bagi penulis.
4. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen penguji atas arahan dan semangat selama penyusunan skripsi ini.
5. Ibu Lin yang telah membantu untuk mendapatkan sampel untuk penelitian ini.
6. Mas Bimo yang membantu pelaksanaan penelitian di laboratorium Kimia Analisis Instrumen, Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
7. Bapak, Ibu serta seluruh keluarga atas doa restunya. vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8. Temanku Budi dan Leo atas belajar bersamanya hingga terselesaikannya penelitian ini.
9. Teman-temanku atas persahabatan, dukungan, dan bantuannya: Ayu, Sisil, Rosa, Lian, Chandy, Andri, Ika, Chika, Boris, Yoyo, Arie, Coco, Probo, Rudi, Robert, Blangkon, Cawas dan Tintus.
10. Anak-anak kost Gambliz: mas Sigit, mas Dimas, mas Enggar, mas Ragil, mas Firman, mas Emon, Ari, Ius, Iwan dan Robby atas persahabatan, bantuan, dan dukungannya.
11. Teman-teman chatting ku: mbak Dina, Rissa, Sasya, Ranny, dan yang lainnya atas dukungannya.
12. Teman-teman di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma angkatan 2004- 2007.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyelesaian skripsi ini, sehingga segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.
Semoga skripsi ini membantu dan bermanfaat bagi pembaca pada khususnya, dan ilmu pengetahuan pada umumnya.
Yogyakarta, November 2008 Penulis
Adityo Prihandono Digja viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
INTISARI
Vitamin C merupakan antioksidan yang diperlukan oleh tubuh.Masyarakat dapat memperolehnya dengan mudah dan bentuk sediannya pun bermacam-macam. Adanya peningkatan penggunaan vitamin C dalam bidang farmasi dan pentingnya vitamin ini dalam tubuh, maka diperlukan suatu metode analitik yang praktis, cepat, akurat, dan sensitif. Spektrofotometri visibel sebagai salah satu metode yang menarik karena akurat, cepat, dan sensitif dapat digunakan untuk penetapan kadar vitamin C. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimanakah akurasi, presisi, dan linearitas, dari metode analisis yang digunakan.
Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat non-eksperimental deskriptif. Kadar vitamin C ditentukan secara tidak langsung berdasarkan
3+ 2+
kemampuannya mereduksi ion Fe menjadi Fe , yang selanjutnya dikomplekskan dengan o-phenanthroline membentuk senyawa kompleks [Fe(o-
2+
phenanthroline ) ] . Absorbansi maksimum diukur pada panjang gelombang
3 510,3 nm.
Hasil optimasi yang diperoleh menunjukkan bahwa metode penetapan
kadar vitamin C dalam sediaan injeksi secara spektrofotometri visibel dengan agen pengkompleks o-phenanthroline memiliki validitas yang baik dilihat dari nilai akurasi, presisi dan linearitas. Limit of detection (LOD) dan limit of
quantitation (LOQ) untuk vitamin C berturut-turut sebesar 0,31 µg/ml dan 1,04
µg/ml.Kata kunci : Vitamin C, spektrofotometri visibel, parameter validitas x PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
Vitamin C is an antioxydant which is necessary for human body. People can get it easily and this vitamin available in various form. The incresement usage of vitamin C in the pharmacy field of work and it’s important to human body, demanding analytic methods which are simple, fast, accurate, and sensitive. Visible spectrophotomery, as one of the methods which is attractive because of its accuracy, speedy, and sensitivity, is able to used for determining the content of vitamin C. This study is conducted to know how the accuration, precision, and linearity of the analitycal method which is used.
This study is a non-experimental descriptive. The content of vitamin C
3+
deternined undirectly based on it’s capability in the reduction of Fe ion to
2+
become Fe , which later complexitiated with o-phenanthroline and formed a
2+
[Fe(o-phenanthroline) ] complex. Maximum absorbance measured at wave
3 length 510.3 nm.
The optimation result obtained indicates that the visible spectrophotometry for determining vitamin C in the form of injection with complexity agent o-phenanthroline, have a good validity observed from the value of accuration, precision, and linearity. Limit of detection (LOD) and limit of
quantitation (LOQ) for vitamin C repeatedly as big as 0.31 µg/ml and 1.04 µg/ml.
Keyword: Vitamin C, visible spectrophotometry, validities parameter
xi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL...............................................................................................ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING.....................................................iii HALAMAN PENGESAHAN................................................................................iv HALAMAN PERSEMBAHAN..............................................................................v PRAKATA.............................................................................................................vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...............................................................viii
INTISARI................................................................................................................ix
ABSTRACT ...............................................................................................................x
DAFTAR ISI...........................................................................................................xi DAFTAR TABEL.................................................................................................xiv DAFTAR GAMBAR.............................................................................................xv DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xvi
BAB I PENDAHULUAN....................................................................................1 A. Latar Belakang Masalah......................................................................1
1. Rumusan masalah..........................................................................3
2. Keaslian penelitian........................................................................3
3. Manfaat Penelitian........................................................................4
B. Tujuan Penelitian................................................................................5
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA....................................................................6 A. Vitamin...............................................................................................6
xii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
B. Vitamin C.............................................................................................6
1. Struktur dan sifat kimia vitamin C................................................6
2. Stabilitas vitamin C.......................................................................7
3. Manfaat vitamin C.........................................................................8
C. Senyawa Kompleks.............................................................................9
2+
D. Transisi Elektron di Dalam Kompleks [Fe(o-phenanthroline) ] ....10
3 E. Injeksi................................................................................................11
F. Penelitian Tentang Vitamin C yang Pernah Dilakukan....................11
1. Metode titrimetri.........................................................................11
2. Metode kolorimetri.....................................................................12
3. Metode spektrofotometri UV......................................................12
4. Metode spektrofotometri visibel.................................................13
G. Spektrofotometri Visibel...................................................................13
1. Deskripsi umum..........................................................................13
2. Interaksi elektron dengan radiasi elektromagnetik (REM).........14
3. Analisis kuantitatif secara spektrofotometri visibel....................16
4. Analisis kuantitatif zat tunggal....................................................17
H. Kesalahan Dalam Metode Analisis Instrumental..............................19
1. Kesalahan sistematik...................................................................19
2. Kesalahan tidak sistematik..........................................................20
I. Kesahihan Metode Analisis...............................................................20
1. Akurasi (accuracy)......................................................................22
2. Presisi (precision)........................................................................23
xiii
3. Spesifisitas...................................................................................24
4. LOD (limit of detection)dan LOQ (limit of quantitation)...........24
5. Linearitas.....................................................................................25
6. Rentang.......................................................................................25 J. Landasan Teori..................................................................................25 K. Hipotesis............................................................................................26
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................27 A. Jenis dan Rancangan Penelitian........................................................27 B. Definisi Operasional..........................................................................27 C. Bahan Penelitian................................................................................28 D. Alat Penelitian...................................................................................28 E. Tata Cara Penelitian..........................................................................28
1. Pembuatan larutan.......................................................................28
2. Optimasi metode.........................................................................29
3. Penetapan kadar vitamin C dalam sediaan injeksi......................30
F. Analisis Hasil....................................................................................32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN..............................................................34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................53 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................54 LAMPIRAN..........................................................................................................57 BIOGRAFI PENULIS...........................................................................................69 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel I. Parameter analitik tiap-tiap kategori uji.........................................21 Tabel II. Rentang kesalahan yang diijinkan pada setiap konsentrasi analit pada matriks.........................................................................23 Tabel III. Data replikasi seri kurva baku vitamin C......................................41 Tabel IV. Data replikasi kurva baku vitamin C dengan penyesuaian satuan kadar...............................................................................................42 Tabel V. Data absorbansi kompeks (Fe-o-phen) dan kadar vitamin C dalam sampel injeksi (batch A)................................................................45 Tabel VI. Data absorbansi kompeks (Fe-o-phen) dan kadar vitamin C dalam sampel injeksi (batch B)................................................................45 Tabel VII. Data absorbansi kompeks (Fe-o-phen) dan kadar vitamin C dalam sampel injeksi (batch C)................................................................46 Tabel VIII. Data recovery dengan metode adisi baku vitamin C (2 µg/ml) dan perhitungannya..............................................................................47 Tabel IX. Data recovery dengan metode adisi baku vitamin C (4 µg/ml) dan perhitungannya..............................................................................48 Tabel X. Penetapan recovery sediaan injeksi...............................................48
xv PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Struktur vitamin C............................................................................7 Gambar 2. Reaksi oksidasi vitamin C dengan oksigen......................................8
2+
Gambar 3. Kompleks [Fe(o-phenanthroline) ] ...............................................9
3 Gambar 4. Tingkat energi elektron..................................................................14 3+
Gambar 5. Reaksi redoks antara ion Fe dan asam askorbat..........................35
2+
Gambar 6. Reaksi pembentukan senyawa kompleks [(C H N ) Fe] ...........36
12
8
2
3 Gambar 7. Spektra operating time dari kadar tengah kurva baku vitamin C...38
Gambar 8. Spektra absorbansi maksimum tiga seri kadar larutan baku vitamin C setelah direaksikan dengan FeCl .6 H O dan o-
3
2 phenanthroline ...............................................................................40
2+
Gambar 9. Absorban kompleks Fe dengan o-phenanthroline vs kadar vitamin C (replikasi ketiga)............................................................43 Gambar 10. Spektra absorbansi maksimum antara sampel (A) dan larutan baku vitamin C (4 µg/ml) (B) setelah direaksikan dengan FeCl .6 H O
3
2
dan o-phenanthroline.....................................................................50
xvi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Hasil pembuatan kurva baku vitamin C dan perhitungannya........57 Lampiran 2. Hasil penetapan kadar vitamin C dalam sediaan injeksi................61 Lampiran 3. Data dan contoh perhitungan baku vitamin C untuk metode adisi...............................................................................................63 Lampiran 4. Data recovery dan contoh perhitungannya dengan metode adisi baku (2 µg/ml)......................................................................65 Lampiran 5. Perhitungan LOD (Limit of Detection) dan LOQ
(Limit of Quantitation).................................................................67 Lampiran 6. Sertifikat analisis vitamin C.........................................................68
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Vitamin C adalah vitamin yang larut dalam air dan merupakan nutrien
penting untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan. Vitamin C juga dikenal dengan nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat (Anonim, 2006).
Vitamin C terdapat dalam berbagai konsentrasi pada berbagai bahan- bahan alami. Biasanya vitamin C ditambahkan pada berbagai produk sediaan farmasi sebagai bahan utama, stabiliser untuk vitamin B kompleks, dan sebagai antioksidan (Arya et al., 1998). Pada jaringan fungsi utama tubuh, vitamin C berperan dalam sintesis kolagen, proteoglikan, dan zat organik matriks antar sel lainnya misalnya pada tulang, gigi, dan endotel kapiler. Dalam proses sintesis kolagen selain berperan dalam hidroksilasi prolin vitamin C juga nampaknya berperan untuk menstimulasi sintesis peptida kolagen secara langsung. Pada penderita skorbut, gangguan sintesis kolagen terlihat sebagai kesulitan penyembuhan luka, gangguan pembentukan gigi dan pecahnya kapiler yang menyebabkan perdarahan. Pecahnya kapiler ini disebabkan karena adhesi sel-sel endotel yang kurang baik dan mungkin juga karena ada gangguan pada jaringan ikat perikapiler sehingga kapiler mudah pecah (Ganiswara, 2003).
Masyarakat sekarang ini sudah tidak asing lagi dengan vitamin C. Mereka dapat mendapatkannya di apotek, toko obat, dan juga di warung-warung. Bentuk sediaan vitamin C bermacam-macam seperti tablet, sirup, injeksi, dan
2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
kapsul. Melihat adanya peningkatan penggunaan vitamin C dalam bidang farmasi dan pentingnya vitamin ini dalam tubuh, maka diperlukan suatu metode analitik yang praktis, cepat, akurat, dan sensitif. Spektrofotometri visibel sebagai salah satu metode yang menarik karena keakuratan, kecepatan, dan sensitifitasnya dapat digunakan untuk penetapan kadar vitamin C. Penulis melakukan optimasi metode ini dikarenakan metode spektrofotometri visibel untuk penetapan kadar vitamin C belum pernah dilakukan sebelumnya, sehingga perlu dilakukan optimasi menggunakan sampel yang sederhana. Sediaan injeksi dipilih sebagai sampel karena sediaan ini spesifik hanya mengandung vitamin C. Harapannya, hasil dari optimasi metode ini dapat diaplikasikan pada sediaan lain yang lebih kompleks dan mengandung vitamin C.
Vitamin C dapat ditetapkan kadarnya dengan menggunakan prinsip reduksinya pada ion-ion logam. Vitamin C memiliki sifat reduktor yang kuat
3+ 2+
sehingga mampu mereduksi bentuk ion Fe akan menjadi Fe . Bentuk tereduksi
2+
(Fe ) akan direaksikan dengan agen pengkompleks o-phenanthroline dan membentuk senyawa kompleks berwarna jingga ( = 510 nm). Banyaknya ion
maks 2+
Fe yang membentuk kompleks dengan o-phenanthroline menggambarkan banyaknya vitamin C yang terkandung di dalamnya (Arya et al., 1998). Namun, dari hasil penelitian Arya et al. (1998) tidak dicantumkan persyaratan validitasnya. Supaya metode ini mempunyai hasil yang dapat dipertanggungjawabkan, maka perlu dilakukan validasi metode. Suatu metode dikatakan mempunyai validitas yang baik apabila memenuhi persyaratan validitas
3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
seperti akurasi, presisi, dan linearitas yang didukung juga oleh LOD dan LOQ senyawa yang dianalisis.
1. Rumusan Masalah
Bagaimanakah parameter akurasi, presisi, linearitas, hasil optimasi metode penetapan kadar vitamin C dalam sediaan injeksi secara spektrofotometri visibel dengan agen pengkompleks o-phenanthroline? 2.
Keaslian Penelitian
Sejauh pengetahuan penulis, penelitian tentang optimasi metode penetapan kadar vitamin C dalam sediaan injeksi secara spektrofotometri visibel dengan agen pengkompleks o-phenanthroline belum pernah dilakukan.
Penelitian tentang penetapan kadar vitamin C yang pernah dilakukan yaitu, penetapan kadar vitamin C dalam minuman serbuk instan secara spektrofotometri ultraviolet dengan alkaline background correction pernah dilakukan Febrianti (2004), penetapan kadar vitamin C dalam minuman sari penyegar secara spektrofotometri ultraviolet dengan alkaline background
correction pernah dilakukan oleh Lestari (2005), perbandingan metode penetapan
kadar vitamin C dalam kapsul secara kolorimetri dengan pereaksi 1-kloro-2,4 dinitrobenzen dan spektrofotometri ultraviolet pernah dilakukan oleh Mariany (2003), perbandingan metode penetapan kadar vitamin C dalam sirup multivitamin secara spektrofotometri ultraviolet dengan alkaline background
correction dan kolorimetri dengan pereaksi 1-kloro-2,4 dinitrobenzen pernah
4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dilakukan oleh Sutikno (2003) dan perbandingan metode penetapan kadar vitamin C dalam tablet secara spektrofotometri ultraviolet dengan alkaline background
correction dan kolorimetri dengan pereaksi 1-kloro-2,4 dinitrobenzen pernah
dilakukan oleh Kharma (2003).Beberapa penelitian tentang penetapan kadar vitamin C, pernah dilaporkan dalam literatur. Antara lain titrasi dengan 2-6-diklorofenol indofenol, iodium, dan bromosuksinimida. Selain itu, vitamin C ditetapkan secara kolometri dengan turunan anilin seperti: 4-metoksi-2-nitroanilin, p-nitroanilin, dan 4- nitrobenzen diazonium fluoroborat (Hashmi, 1973).
Menurut Fung and Luk (1985), metode-metode seperti titrimetri, spektrofotometri dengan atau tanpa penambahan warna, dan kombinasi dari berbagai metode yang lain juga pernah digunakan untuk penetapan kadar vitamin C.
3. Manfaat Penelitian
a. Manfaat Metodologis Hasil penelitian ini dapat dijadikan metode alternatif untuk menetapkan kadar vitamin C.
b. Manfaat Praktis Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang metode atraktif yang dapat digunakan untuk menetapkan kadar vitamin C.
5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI B.
Tujuan Penelitian
Menetapkan parameter validasi meliputi linearitas, akurasi, dan presisi pada optimasi metode penetapan kadar vitamin C dalam sediaan injeksi secara spektrofotometri visibel dengan agen pengkompleks o-phenanthroline.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Vitamin Menurut Widjajanti (1988), vitamin didefinisikan sebagai suatu senyawa
organik yang terdapat di dalam makanan yang dalam jumlah kecil dibutuhkan oleh makhluk hidup untuk dapat mempertahankan kehidupannya secara normal.
Vitamin tidak dapat disintesis di dalam tubuh manusia atau disintesis dalam jumlah sangat sedikit sehingga harus didapatkan dari sumber lain (Sartono, 1993).
Mutschler (1991) berpendapat bahwa makanan sehari-hari mengandung vitamin dalam jumlah yang diperlukan oleh tubuh, akan tetapi kandungan vitamin dalam makanan bervariasi tergantung pada cara produksi, penyimpanan, dan penyiapannya. Vitamin C sangat peka terhadap panas dan udara. Khususnya sayur yang dimasak berlebihan, akan merusak aktivitasnya dalam jumlah besar (Poedjiadi, 1994).
B. Vitamin C
1. Struktur dan sifat kimia vitamin C
Asam askorbat atau yang lebih dikenal dengan vitamin C mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari 100,5% C H O , berupa hablur atau
6
8
6
serbuk putih atau agak kuning, tidak berbau dan berasa asam. Oleh pengaruh cahaya lambat laun menjadi berwarna gelap. Vitamin C dalam keadaan kering stabil diudara sedangkan dalam larutan cepat teroksidasi (Anonim, 1995).
7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Walaupun vitamin C stabil dalam keadaan kering, tetapi mudah rusak atau terdegradasi jika berada dalam bentuk larutan, terutama jika terdapat udara, logam-logam seperti Cu, dan Fe (terutama jika vitamin C terdapat bersama-sama dengan riboflavin) (Andarwulan, 1992). Struktur vitamin C seperti gambar 1.
OH HO HO
3
2
4 O
OH
1 O
Gambar 1. Struktur vitamin C
Vitamin C memiliki sifat pereduksi yang kuat karena struktur endiol pada atom C ke 2 dan ke 3 dapat dioksidasi menjadi gugus diketo. Vitamin C digolongkan ke dalam kelompok senyawa yang disebut reduktor. Semua senyawa yang termasuk golongan reduktor berada dalam sistem oksidasi-reduksi (redoks) yang bersifat reversibel (Andarwulan, 1992).
2. Stabilitas vitamin C
Vitamin C lebih stabil dalam bentuk kristal, tetapi mudah rusak atau terdegradasi jika berada dalam bentuk larutan, terutama jika terdapat udara (oksigen) (seperti gambar 2), katalisator logam seperti Cu dan Fe, cahaya, suhu, konsentrasi gula dan garam, pH, enzim, konsentrasi awal baik dalam larutan maupun sistem model dan rasio antara asam askorbat dan dehidro asam askorbat (Andarwulan, 1992).
8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI O HO OH HO O HO
[2H]
O O OH OH O O
Asam dehidroaskorbat Asam askorbat Gambar 2. Reaksi oksidasi vitamin C dengan oksigen (Murray et al., 1995)
Vitamin C adalah asam L-askorbat, suatu lakton derivat gula dari glukosa. Sebagai bahan pereduksi yang kuat, asam askorbat mudah kehilangan dua atom hidrogen untuk menjadi asam L-dehidroaskorbat, yang juga memiliki aktivitas vitamin C. Namun, jika cincin lakton dihidrolisis untuk menghasilkan asam L-diketoglukonat, maka aktivitas vitamin hilang (Armstrong, 1995).
3. Manfaat vitamin C
Vitamin C memiliki banyak peranan yang penting dalam tubuh manusia, antara lain: sebagai koenzim dalam hidroksilasi prolin dan lisin menjadi hidroksiprolin dan hidroksilisin yang merupakan bahan pembentukan kolagen, oksidasi fenilalanin menjadi tirosin, sintesis lipid dan protein. Sintesis hormon steroid dari kolesterol, mengubah asam folat menjadi bentuk aktif asam folinat (Poedjiadi, 1994). Selain itu, vitamin C berfungsi untuk meningkatkan aktivitas enzim amidase yang berperan dalam pembentukan hormon oksitosin dan hormon antidiuretik. Meningkatkan absorbsi besi dengan mereduksi ion feri menjadi fero di dalam lambung (Ganiswara, 2003).
9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI C.
Senyawa Kompleks
Menurut Day and Underwood (1996), senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk oleh reaksi suatu ion logam (kation) dengan suatu anion atau molekul atom netral. Ion logam dalam kompleks itu disebut atom pusat, dan gugus yang terikat pada atom pusat disebut ligan. Banyaknya ikatan yang dibentuk oleh atom logam pusat disebut bilangan koordinasi logam itu.
2+
Salah satu contoh senyawa kompleks adalah senyawa kompleks Fe -o-
phenanthroline . Senyawa induknya mempunyai sepasang atom nitrogen yang
terdapat di molekul o-phenanthroline sehingga kedua atom nitrogen itu dapat
2+
membentuk ikatan kovalen koordinasi dengan ion Fe . Tiga molekul o-
2+
phenanthroline dapat bersenyawa dengan satu ion Fe membentuk senyawa
2+
kompleks yang sering disebut ferroin. Kompleks Fe(o-phenanthroline)
3
memiliki beberapa sifat: perubahan warnanya sangat tajam, larutannya mudah dibuat, dan cukup mantap selama penyimpanan, namun kompleks ini mudah
2+
terurai pada suhu > 60 C (Rivai, 1995). Kompleks Fe(o-phenanthroline)
3 2 +
disajikan dalam gambar 3 berikut ini: N N N Fe N N N
2+ Gambar 3 . Kompleks [Fe( 3 ] (Rivai, 1995) o-phenanthroline)
10
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2+ D.
]
3 Transisi Elektron di Dalam Kompleks [Fe(o-phenanthroline)
Penyerapan radiasi elektromagnetik oleh kompleks logam disebabkan satu atau lebih transisi berikut: a. Eksitasi elektron suatu ion logam
Eksitasi elektron suatu ion logam memiliki daya serap molar ( ) rendah
- 1 -1
1-100 (L.mol .cm ). Oleh karena itu, tak dapat digunakan untuk analisis kuantitaif (Christian, 2004).
b. Eksitasi elektron di dalam ligan Ada dua transisi elektron yang dapat terjadi di dalam ligan, yakni transisi
- elektron dari dan n (Christian, 2004).
c. Transisi transfer muatan Warna suatu senyawa kompleks terbentuk karena adanya transisi transfer muatan. Hal ini terjadi karena perpindahan elektron dari ion logam ke ligan dan sebaliknya dari ligan ke ion logamnya. Daya serap molar ( ) transfer
- 1 -1 muatan berkisar antara 10.000-100.000 (L.mol .cm ) (Christian, 2004).
Menurut Ohannesian and Streeter (2002), warna intens yang terbentuk
2+ *
pada kompleks [Fe(o-phenanthroline) ] adalah contoh transisi d . Pada
3
transisi ini terjadi transisi elektron yaitu dari orbital elektron d yang dimiliki ion
- logam ke orbital yang dimiliki ligannya. Teori ini dapat menjelaskan mengapa ion logamnya (Fe) disebut donor elektron dan ligannya (o-phenanthroline) sebagai akseptor elektron.
11
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI E.
Injeksi
Injeksi adalah pemberian larutan (atau suspensi) ke dalam tubuh untuk tujuan terapetik atau diagnostik. Sediaan injeksi dapat dimasukkan dalam aliran darah tetapi juga dalam jaringan dan dalam organ. Jika hanya sejumlah kecil volume dimasukkan (misalnya 1, 2, 5, sampai 20 ml) dalam organisme, disebut dengan injeksi (injectio = membuang ke dalam, injectabilia). Sebaliknya, jika volume yang digunakan lebih besar (misalnya 1 atau beberapa liter) maka disebut infusi (infisio = penuangan ke dalam, infindibilia). Bentuk ini dinyatakan sebagai pemasukan parenteral suatu obat (par enteron = di luar usus) dan sebaliknya, penerapan enteral berlangsung melalui saluran lambung-usus (Voigt, 1994).
Injeksi asam askorbat adalah larutan steril asam askorbat dalam air untuk injeksi, yang dibuat dengan penambahan natrium hidroksida, natrium karbonat, atau natrium bikarbonat; mengandung asam askorbat tidak kurang dari 90,0% dan tidak lebih dari 110,0% dari jumlah yang tertera pada etiket (Anonim, 1995).
F. Penetapan Kadar Vitamin C yang Pernah Dilakukan 1. Metode Titrimetri
Metode ini menggunakan seng oksidator sebagai baku seperti yodium, N-bromosuksinamida, 2,6-diklorofenol-indofenol, iodium klorida dan sebagainya yang didasarkan pada reduksi seng-seng tersebut oleh vitamin C (Fung and Luk, 1985). Metode ini cepat dan tidak memerlukan biaya mahal namun hanya dapat digunakan untuk menetapkan vitamin C murni, karena adanya reduktor lain akan
12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
mengaburkan titik akhir titrasi sehingga kadar yang diperoleh lebih besar dari kadar yang sebenarnya (Andarwulan, 1995).
2. Metode Kolorimetri
Prinsip metode ini adalah pengukuran absorban sinar oleh senyawa berwarna yang terbentuk dari hasil reaksi antara vitamin C dengan pereaksi- pereaksi seperti 4-metoksi-nitroanilin, p-nitroanilin, 4-nitrobenzen diazonium fluoborat, asam 3,4-dinitro benzoat, dan sebagainya (Hashmi, 1973). Metode kolorimetri menggunakan pereaksi 1-kloro-2,4-dinitrobenzen (CDNB) memiliki kelemahan yaitu seperti terganggu oleh adanya monosakarida dan disakarida (Qureshi et al., 1990) 3.
Metode Spektrofotometri UV
Metode ini adalah yang praktis dan cepat untuk menetapkan kadar vitamin C karena dapat dilakukan tanpa pemisahan terlebih dahulu. Prinsip metode ini adalah pengukuran absorban radiasi elektromagnetik oleh vitamin C di daerah ultraviolet. Menurut Fung and Luk (1985), pengukuran vitamin C dapat terganggu oleh adanya senyawa lain yang ikut memberikan absorban pada maksimum vitamin C, namun hal ini dapat diatasi dengan melakukan pengukuran absorban koreksi latar (background correction). Metode ini memiliki kelemahan yaitu adanya proses dekomposisi termal yang memakan waktu cukup lama.
13
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4.
Metode Spektrofotometri Visibel Vitamin C dapat ditetapkan kadarnya secara spektrofotometri visibel.
Vitamin C memiliki sifat reduktor yang kuat sehingga mampu mereduksi bentuk
3+ 2+ 2+
ion Fe akan menjadi Fe . Bentuk tereduksi (Fe ) akan direaksikan dengan agen pengkompleks o-phenanthroline dan membentuk senyawa kompleks
2+
berwarna jingga. Banyaknya ion Fe yang membentuk kompleks dengan o-
phenanthroline menggambarkan banyaknya vitamin C yang terkandung di
dalamnya dan senyawa kompleks yang terbentuk, absorbansinya diukur dalam rentang daerah panjang gelombang visibel ( = 510 nm) (Arya et al., 1998).
maks G.
Spektrofotometri Visibel 1. Deskripsi Umum
Spektrofotometri UV/Visibel adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang menggunakan sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan menggunakan instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995). Spektrofotometri serapan merupakan pengukuran suatu interaksi antara radiasi elektromagnetik dan molekul atau atom dari suatu zat kimia (Anonim, 1995).
Analisis dengan spektrofotometri UV-Vis selalu melibatkan pembacaan absorban radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang diteruskan. Keduanya dikenal sebagai absorban (A) tanpa satuan dan transmitan dengan satuan persen (%T) (Mulja dan Suharman, 1995).
14
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2.
Interaksi elektron dengan radiasi elektromagnetik (REM)
Jenis-jenis absorpsi yang dapat terjadi antara lain :
a. Absorpsi yang melibatkan transisi elektron , dan n Ada tiga macam distribusi elektron di dalam suatu senyawa organik secara umum yang selanjutnya dikenal sebagai orbital elektron pi ( ), sigma ( ), dan elektron tidak berpasangan (n). Apabila pada suatu molekul dikenakan radiasi elektromagnetik maka akan terjadi eksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi yang dikenal sebagai elektron anti-bonding (Mulja dan Suharman, 1995).
Menurut Skoog et al. (1998) macam-macam transisi yang mungkin
- * terjadi antara lain : , n , n , seperti gambar 4 di bawah ini:
- * ( Antibonding) ( Antibonding)
- Transisi Dibandingkan tipe transisi yang lain, tipe ini butuh energi yang besar
- untuk menginduksikan suatu transisi dan terjadi dalam daerah ultraviolet jauh. Transisi ini terjadi karena suatu elektron yang terdapat dalam orbital dalam suatu molekul, tereksitasi ke orbital antibonding. Contohnya pada metana yang memiliki ikatan C-C dan C-H (Skoog et al., 1998).
- Transisi n
- mampu melakukan transisi n apabila terkena radiasi elektromagnetik . Energi
- transisi yang dibutuhkan lebih kecil daripada transisi dan memiliki panjang gelombang 150-250 nm (Skoog et al., 1998).
- Transisi n
- berikatan ke orbital antibonding. Absorbannya terjadi pada panjang dan intensitas yang rendah. Transisi ini memperlihatkan adanya pergeseran batokromik dalam pelarut-pelarut yang lebih polar (Skoog et al., 1998).
- Transisi Transisi ini terjadi karena adanya ikatan rangkap dua dan tiga dari senyawa organik, yaitu dapat berupa alkena dan alkuna yang lebih mudah untuk tereksitasi dengan adanya radiasi elektromagnetik. Transisi ini juga yang paling mudah terbaca dan bertanggung jawab terhadap spektra elektronik panjang gelombang antara 200-700 nm. Dengan adanya konjugasi antara dua atau lebih kromofor maka dapat menggeser panjang gelombang absorbansi maksimum pada panjang gelombang yang lebih panjang (Skoog et al., 1998).
- 1 -1
- 1
n ( Nonbonding) ( Bonding) ( Bonding)
Energy Gambar 4. Tingkat energi elektron
15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Senyawa yang jenuh dan mempunyai elektron n menyendiri (tidak berpasangan seperti nitrogen, oksigen, sulfur, fosfor atau salah satu halogen,
Transisi tipe ini meliputi transisi elektron-elektron heteroatom tidak
b. Absorpsi yang melibatkan transisi elektron d dan f Kebanyakan terjadi pada logam transisi. Untuk golongan logam transisi seri pertama dan kedua, transisi elektronik dari elektron 3d dan 4d yan
16
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
bertanggung jawab terhadap proses absorpsinya. Logam transisi memiliki orbital d yang masih kosong sebagian (3d dan 4d) yang dapat mengakomodasi sepasang elektron dan berikatan dengan suatu ligan membentuk kompleks serta menghasilkan spektra tertentu. Berikut ini merupakan urutan ligan berdasarkan − − − − − 2 − kekuatan medan yang ditimbulkannya I < Br < Cl < F < OH < C O − − −
2
4 H O < SCN < NH < etilendiamina < o-phenanthroline < NO < CN .
2
3
2 Semakin besar kekuatan medan, maka panjang gelombang maksimumnya akan menurun karena energinya meningkat (Skoog et al., 1998).
c. Absorpsi yang melibatkan charge transfer Untuk tujuan analisis, absorpsi pada charge transfer sangat penting karena absorbtivitas molarnya sangat besar ( > 10.000). Oleh karena itu,
maks
kompleks memberikan sensitivitas untuk mendeteksi dan mendeterminasi absorban. Banyak kompleks anorganik yang menunjukkan absorpsi pada charge
transfer dan akhirnya disebut charge transfer complexes. Salah satu contohnya
2+ adalah kompleks Fe dengan o-phenanthroline (Skoog et al., 1998).3. Analisis kuantitatif secara spektrofotometri visibel
Analisis dengan spektrofotometri UV-Vis selalu melibatkan pembacaan absorban radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang diteruskan. Kedua pembacaan absorban tersebut dikenal sebagai absorban (A) tanpa satuan dan transmitan dengan satuan persen (%T) (Mulja dan Suharman, 1995).
17
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Bouger, Lambert dan Beer membuat formula secara matematik hubungan antara transmitan atau absorban terhadap intensitas radiasi atau konsentrasi zat yang dianalisis dan tebal larutan yang mengabsorpsi sebagai :
I t – .c.b T = = 10 ...(1)
I o
1 A = log = .c.b ...(2) T dimana: T = persen transmitan; I = intensitas radiasi yang datang; I = intensitas
o t
radiasi yang diteruskan; ε = absorbansi molar (Lt.mol cm ); c = konsentrasi
(mol Lt ); b = tebal larutan (cm); dan A = absorban (Mulja dan Suharman, 1995).
Untuk pembacaan absorban (A) atau transmitan (T) pada daerah yang terbatas, kesalahan penentuan kadar hasil analisis dinyatakan sebagai : C 0,4343 T
...(3) = . C log T T
∆ T adalah nilai rentang skala transmitan terkecil dari alat yang masih dapat terbaca pada analisis dengan metode spektrofotometri UV-Vis. Pembacaan A (0,2-0,8) atau %T (15-65%) akan memberikan persentase kesalahan analisis yang dapat diterima (0,5-1%) untuk ∆T = 1% (Mulja dan Suharman, 1995).
4. Analisis kuantitatif zat tunggal
Menurut Mulja dan Suharman (1995) ada 4 cara pelaksanaan analisis kuantitatif zat tunggal, yaitu:
18
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1. Membandingkan absorban zat yang akan dianalisis dengan reference standard pada panjang gelombang maksimum. Persyaratannya, pembacaan nilai absorban sampel dan reference standard tidak berbeda jauh.