VALIDASI METODE ANALISIS PENETAPAN KADAR CAMPURAN PARASETAMOL DAN IBUPROFEN DENGAN PERBANDINGAN 7:4 MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET (UV) APLIKASI METODE DERIVATIF SKRIPSI
VALIDASI METODE ANALISIS PENETAPAN KADAR CAMPURAN
PARASETAMOL DAN IBUPROFEN DENGAN PERBANDINGAN 7:4
MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET (UV)
APLIKASI METODE DERIVATIF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :
Tony Handoyo NIM : 068114056
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
VALIDASI METODE ANALISIS PENETAPAN KADAR CAMPURAN
PARASETAMOL DAN IBUPROFEN DENGAN PERBANDINGAN 7:4
MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET (UV)
APLIKASI METODE DERIVATIF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :
Tony Handoyo NIM : 068114056
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
HALAMAN PERSEMBAHAN
You are my rock, on You i stand Safe from the storm that surrounds me You are my only rock, in You i can Don’t have to rely on my own strength (Hillsong London)
Kupersembahkan karyaku ini kepada Orang yang tak pernah berhenti mengasihi aku mamiku, ciciku, dan alm. Papiku
Engkong dan Mak yang banyak mensupport Almamaterku
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas anugerah dan penyertaan yang telah Dia berikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul: “Validasi Metode Analisis Penetapan Kadar Campuran Parasetamol dan Ibuprofen dengan Perbandingan 7:4 Menggunakan Metode Spektrofotometri Ultraviolet (UV) Aplikasi Metode Derivatif” sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidaklah mungkin dapat terselesaikan dengan baik tanpa bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. yang telah memperlancar jalannya penelitian.
2. Ibu Christine Patramurti, M.Si., Apt. yang telah bersedia menjadi dosen pembimbing yang begitu perhatian dalam memberikan bimbingan dan juga banyak masukan selama proses pembuatan skripsi ini.
3. Bapak Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen penguji skripsi yang telah memberikan banyak kritik dan saran yang sangat berarti bagi penulis dalam penyusunan skripsi ini.
4. Ibu Dra. M.M. Yetty Tjandrawati, M.Si. selaku dosen penguji skripsi yang telah memberikan banyak kritik dan saran yang sangat berarti bagi penulis dalam penyusunan skripsi ini.
5. Tim dosen fakultas farmasi Universitas Sanata Dharma, untuk semua ilmu yang
6. Penolong kecilku, Citra Dewi Ariani, terima kasih atas tiap pertolongan yang sadar atau tidak sadar banyak sekali membantuku.
7. Rekan seperjuanganku Andreas Wilasto Anggit “Boim”, terima kasih buat setiap proses skripsi ini yang kita lalui.
8. Teman-teman satu bimbingan, Pungki, Micell, Angel, Yoki, dan Aang, terima kasih buat supportnya.
9. Mas Bimo, Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Ottok, Pak Timbul ,dan bapak-ibu karyawan yang telah membantu saya selama proses skripsi ini berlangsung.
10. Teman-teman “Bocah Rolas” buat tawa dan tawa dan tawa lagi yang membuat semangat itu kembali ada.
11. Teman-teman Squadra viola dari yang tua sampai muda, semoga pertemanan kita tetap terjalin sampai tua.
12. Teman-teman farmasi yang tidak saya bisa sebut satu persatu, terima kasih buat segalanya.
13. Dan semua pihak yang tidak bisa saya sebut satu per satu.
Penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan. Untuk itu, penulis mengharapkan adanya masukan saran dan kritik tentang skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu kefarmasian dan bagi semua pembaca.
Penulis (Tony Handoyo)
VALIDASI METODE ANALISIS PENETAPAN KADAR CAMPURAN
PARASETAMOL DAN IBUPROFEN DENGAN PERBANDINGAN 7:4
MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET (UV)
APLIKASI METODE DERIVATIF
INTISARI
Parasetamol dan ibuprofen sebagai zat tunggal dapat ditetapkan kadarnya dengan menggunakan spektrofotometri ultraviolet (UV). Namun, jika parasetamol dan ibuprofen dijadikan sebuah campuran dengan perbandingan 7:4, maka akan menghasilkan spektrum normal yang saling overlapping. Hal ini menyebabkan kadar dari masing-masing senyawa sukar ditetapkan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan pengembangan spektrofotometri uv aplikasi metode derivatif dimana kadar parasetamol dan ibuprofen dapat ditetapkan meskipun dalam bentuk campuran.
Penelitian ini penelitian noneksperimental dengan rancangan deskriptif. Pada penelitian ini, dilakukan dengan membuat spektrum serapan normal dan derivatif masing-masing senyawa, kemudian ditentukan daerah zero crossing kedua senyawa yang dilihat dari spektrum derivatifnya. Spektrum derivatif merupakan plot dA/d
λ terhadap λ. Untuk menentukan kevalidan metode, digunakan parameter seperti, akurasi, presisi, linearitas, dan spesifisitas.
Hasil penilitian didapatkan panjang gelombang zero crossing untuk parasetamol di 261,5 nm dan ibuprofen di 227 nm. Nilai koefisien korelasi (r) dari kurva baku parasetamol sebesar -0,9996 sedangkan ibuprofen sebesar –0,9979. Rentang nilai recovery dari parasetamol adalah 99,14-100,86% sedangkan untuk ibuprofen adalah 97,98-103,53%. Nilai CV dari parasetamol sebesar 0,575% dan untuk nilai CV dari ibuprofen sebesar 0,995%. Maka dapat disimpulkan metode ini memiliki akurasi, presisi, linearitas, dan spesifisitas yang baik.
Kata kunci : parasetamol, ibuprofen, spektrum serapan derivatif
VALIDATION OF QUANTITATIVE ANALYSIS FROM PARACETAMOL
AND IBUPROFEN COMBINE WITH 7:4 RATIO USINGSPECTROPHOTOMETRY ULTRAVIOLET (UV) THE APPLICATION DERIVATIVE OF METHODS
Abstract
Paracetamol and ibuprofen as a single substance can be set levels by using ultraviolet (UV). However, if paracetamol and ibuprofen are used as a mixture with a ratio of 7:4, it will produce the normal spectrum are overlapping each other. This causes the concentration of each compound is difficult to determine. Therefore, in this research is to develop methods of application of derivative UV spectrophotometry where the concentration of paracetamol and ibuprofen may be set even in mixture.
This research is descriptive research design noneksperimental. In this study, done by making the normal and derivative absorption spectra of each compound, later determined the second zero crossing is seen from the spectrum of compound derivatives. Derivative spectrum is a plot of dA / d
λ for λ. To determine the validity of the method, used parameters such as accuracy, precision, linearity, and specificity.
Research results obtained zero crossing wavelengths of 261.5 nm for paracetamol and ibuprofen at 227 nm respectively. Correlation coefficient (r) of standard curves for paracetamol ibuprofen while registration -0.9979 -0.9996. The range of recovery values were 99.14-100.86%, whereas paracetamol to ibuprofen is 97.98-103.53%. CV values of 0575% of paracetamol and ibuprofen for the value of CV of 0995%. So we can conclude this method has an accuracy, precision, linearity, and good specificity. Keywords: paracetamol, ibuprofen, a derivative absorption spectrum
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING. ................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................................. v PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ...................................................vi PRAKATA ............................................................................................................ vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................... ix
INTISARI ............................................................................................................... x
ABSTRACT ............................................................. ................................................ xi
DAFTAR ISI.............................................................................. ........................... xii DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN. .................................................................................... xvii
BAB I. PENGANTAR ............................................................................................. 1 A. Latar Belakang ...................................................................................... 1
1. Permasalahan .................................................................................. 3
2. Keaslian Penelitian ......................................................................... 3
3. Manfaat Penelitian .......................................................................... 3
B. Tujuan Penelitian ................................................................................... 4
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA...................................................................... 5 A. Parasetamol ........................................................................................... 5
B. Ibuprofen .............................................................................................. 6 C.Spektrofotometri Ultraviolet (UV) ......................................................... 6
D. Metode Derivatif Zero crossing .......................................................... 11
E. Validasi Metode ................................................................................... 13
1. Spesifisitas ................................................................................... 13
2. Linearitas ..................................................................................... 14
3. Akurasi ......................................................................................... 14
4. Presisi ............................................................................................ 14
5. LOD dan LOQ ............................................................................ 15
F. Landasan Teori ................................................................................... 16
G. Hipotesis ............................................................................................. 17
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 18 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ......................................................... 18 B. Variabel .............................................................................................. 18 C. Definisi Operasional ........................................................................... 18 D. Bahan Penelitian ................................................................................ 19 E. Alat yang Digunakan .......................................................................... 19 F. Tata Cara Penelitian ............................................................................ 19
1. Pembuatan Larutan Baku Parasetamol ........................................ 19
2. Pembuatan Larutan Baku Ibuprofen ............................................ 20
3. Penentuan Spektrum Masing-masing Senyawa ........................... 20
4. Penentuan Panjang Gelombang Zero Crossing ........................... 20
5. Pembuatan Kurva Baku ............................................................... 21
6. Penetapan Kadar Parasetamol dan Ibuprofen dalam Campuran ... 21
G. Analisis Hasil ..................................................................................... 22
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................... 24 A. Pembuatan Larutan Baku Parasetamol dan Ibuprofen ....................... 24 B. Penentuan Spektrum Senyawa ........................................................... 25 C. Penentuan Panjang Gelombang Zero Crossing .................................. 29 D. Pembuatan Kurva Baku ..................................................................... 31 E. Penetapan Kadar Sampel .................................................................... 33 F. Analisis Parameter Validasi ................................................................ 37
1. Spesifisitas .................................................................................... 37
2. Linearitas ..................................................................................... 38
3. Akurasi ......................................................................................... 39
4. Presisi ........................................................................................... 39
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 40 A. Kesimpulan ........................................................................................ 40 B. Saran ................................................................................................... 40 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41 LAMPIRAN .......................................................................................................... 43 BIOGRAFI PENULIS ......................................................................................... 57
DAFTAR TABEL
Tabel I. Kriteria Rentang Recovery yang dapat diterima ...................................... 14
Tabel II. Kriteria KV yang dapat diterima ........................................................... 15
Tabel III. Parameter Validasi Metode .................................................................. 16
Tabel IV. Data Kurva Baku Parasetamol ............................................................ 32
Tabel V. Data Kurva Baku Ibuprofen ................................................................. 32
Tabel VI. Data Parasetamol dan Ibuprofen dalam Campuran .............................. 37
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Rumus Bangun Parasetamol ................................................................ 5
Gambar 2. Rumus Bangun Ibuprofen .................................................................... 6
Gambar 3. Diagram Tingkat Energi Elektronik .................................................... 8
Gambar 4. Gugus Kromofor dan Auksokrom pada Parasetamol ........................ 26
Gambar 5. Gugus Kromofor pada Ibuprofen....................................................... 26
Gambar 6. Spektrum Serapan Normal Ibuprofen ................................................. 27
Gambar 7. Spektrum Serapan Normal Parasetamol ............................................. 27
Gambar 8. Spektrum Serapan normal Ibuprofen dan Parasetamol ...................... 28
Gambar 9. Spektrum Derivatif Pertama dari Parasetamol dan Ibuprofen ............ 30
Gambar 10. Spektrum Derivatif Kedua dari Ibuprofen dan Parasetamol ............. 31
Gambar 11. Spektrum Normal Senyawa Campuran ........................................... 33
Gambar 12. Spektrum Gabungan Sampel dan Baku pada Serapan Normal ....... 34
Gambar 13. Spektrum Gabungan Sampel dan Baku pada Derivate Pertama ...... 36
Gambar 14. Spektrum Gabungan Sampel dan Baku pada Derivate Kedua ........ 36
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Sertifikat Bahan .............................................................................. 43
Lampiran 2. Sertifikat Bahan .............................................................................. 44
Lampiran 3. Data Penimbangan Bahan ............................................................... 45
Lampiran 4. Contoh Perhitungan Kadar Larutan Baku Parasetamol .................. 46
Lampiran 5. Contoh Perhitungan Kadar Larutan Baku Ibuprofen ...................... 48
Lampiran 6. Contoh Perhitungan Derivatif ......................................................... 50
Lampiran 7. Data Perhitungan Kadar Parasetamol dan Ibuprofen ....................... 54
Lampiran 8. Perhitungan Recovery ...................................................................... 55
BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Penelitian Obat-obat yang beredar di pasaran pada saat ini, tersedia dengan berbagai
bentuk sediaan antara lain berupa tablet, kaplet, kapsul, dan larutan. Beberapa produk obat yang beredar di pasaran tersebut ada yang mengandung satu macam zat aktif tapi ada juga yang mengandung lebih dari satu macam zat aktif. Tujuan dipakainya lebih dari satu macam zat aktif diharapkan antar zat aktif saling mendukung untuk memberikan efek terapetik yang lebih baik. Salah satu contoh obat yang memiliki dua macam zat aktif sekaligus adalah tablet obat analgesik- antipiretik yang mengandung parasetamol dan ibuprofen dengan komposisi parasetamol (350 mg) dan ibuprofen (200 mg). Dari segi efek terapetik sediaan obat dengan dua macam zat aktif akan lebih menguntungkan. Tetapi dari segi penetapan kadarnya justru akan lebih susah dikarenakan zat aktif yang diteliti tidak hanya satu. Padahal untuk menjamin kualitas obat perlu diketahui kesesuaian komposisi dari kandungan-kandungan yang ada di dalam obat.
Komposisi yang ada di dalam obat harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku misalnya ketentuan dari farmakope. Oleh karena itu diperlukan sebuah metode penetapan kadar yang dapat menetapkan beberapa macam zat aktif sekaligus.
Parasetamol dan ibuprofen dapat ditetapkan dengan menggunakan metode spektrofotometri ultraviolet (UV) (Anonim, 1995). Spektrofotometri UV memiliki kekurangan dimana metode ini lebih cocok utuk menetapkan kadar senyawa tunggal. Namun telah dikembangkan analisis spektrofotometri multikomponen yaitu spektrofotometri UV derivatif. Pada metode spektrofotometri UV derivatif, spektrum didapatkan dengan membuat kurva
n n
hubungan antara derivatif serapan (d A/d ) terhadap panjang gelombang ( λ λ). Hal ini dimaksudkan supaya mendapatkan spektrum yang lebih tajam dari spektrum normalnya, sehingga diharapkan ditemukan panjang gelombang yang nilai absorbansinya spesifik untuk satu analit saja dan nilai absorbansi analit lainnya bernilai nol, atau biasa disebut panjang gelombang zero crossing. Dengan pengembangan metode spektrofotmetri UV ini, maka penetapan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen dapat ditetapkan secara bersamaan dan lebih cepat.
Metode ini belum pernah digunakan untuk penetapan kadar parasetamol dan ibuprofen maka diperlukan validasi metode terlebih dahulu sebelum dilakukan penetapan kadar untuk sediaan tablet yang mengandung parasetamol dan ibuprofen.
Validasi metode bertujuan untuk mengetahui apakah metode yang digunakan untuk penetapan kadar parasetamol dan ibuprofen dalam tablet ini sahih atau valid dilihat dari parameter-parameter tertentu. Parameter yang digunakan untuk menentukan validitas dari metode penetapan kadar ini adalah akurasi, presisi, spesifisitas dan linearitas. Parameter tersebut merupakan syarat parameter analisis yang harus dipenuhi untuk prosedur analisis kategori I.
Kategori I mencakup prosedur analisis kuantitatif, untuk menetapkan kadar komponen utama bahan obat atau zat aktif dalam sediaan farmasi (Anonim, 2007).
1. Permasalahan
Apakah penetapan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen dengan perbandingan 7:4 menggunakan metode spektrofotometri UV aplikasi metode derivatif memenuhi parameter akurasi, presisi, spesifisitas, dan linearitas yang baik ?
2. Keaslian Penelitian
Sebelum penulis, sudah ada beberapa peneliti yang menetapkan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen. Penelitian yang telah ada mengenai penetapan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen antara lain Optimasi Pemisahan Campuran Parasetamol dan Ibuprofen dengan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Fase Terbalik (Prabowo, 2010), Validasi Metode Penetapan Kadar Campuran Parasetamol dan Ibuprofen dengan Perbandingan 7:4 Menggunakan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Fase Terbalik (Micell, 2010), Penetapan Kadar Campuran Parasetamol dan Ibuprofen dalam Tablet Merk ”X” dengan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Fase terbalik (Kumalasari, 2010), Validasi Metode Penetapan Kadar Campuran Parasetamol dan Ibuprofen secara Spektrofotometri UV dengan Metode Panjang Gelombang Berganda (Andrianto, 2010), dan Penetapan Kadar Campuran Parasetamol dan Ibuprofen dalam Tablet merk ”X” secara Spektrofotometri UV dengan Aplikasi Metode Panjang Gelombang Berganda (Setiawan, 2010).
3. Manfaat Penelitian a.
Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan spektrofotometri UV aplikasi metode derivatif, secara khusus terhadap campuran paraseramol dan ibuprofen.
b.
Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai metode yang praktis dan valid untuk menetapkan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen dengan metode spektofotometri ultraviolet dengan aplikasi metode derivatif.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui akurasi, presisi, linearitas, dan spesifisitas dari metode penetapan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen dengan perbandingan 7:4 menggunakan metode spektrofotometri ultraviolet dengan aplikasi metode derivatif.
BAB II PENELAAH PUSTAKA A. Parasetamol Sinonim dari parasetamol adalah asetaminofen; p-Hidroksiasetanilida; p-
asetamidofenol; N-asetil-p-aminofenol; C H NO , dengan berat molekul 151,16
6
9
2
g/mol (Anonim, 1995). Rumus bangun dari parasetamol adalah sebagai berikut
Gambar 1. Rumus Bangun Parasetamol (Anonim, 1995)
Parasetamol mengandung tidak kurang dari 98,0% dan tidak lebih dari 101,0% C H NO , dihitung terhadap zat anhidrat. Pemerian: serbuk hablur, putih,
8
9
2
tidak berbau, rasa sedikit pahit. Kelarutan: larut dalam air mendidih dan dalam natrium hidroksida 1 N, mudah larut dalam etanol. Parasetamol yang terlarut memiliki serapan maksimum pada panjang gelombang 243 nm (Anonim, 1995).
Parasetamol adalah N-(4-hidroksifenil) asetamida dan merupakan agen analgesik maupun antipiretik. Parasetamol efektif dalam mengobati sakit kepala, neuralgia dan sakit pada otot dan persendian (Battu and Reddy, 2009).
B.
Ibuprofen
Sinonim lain dari ibuprofen adalah 2-(p-isobutilfenil) asam propionat, C H O dengan berat molekul 206,28 g/mol. Rumus bangun dari ibuprofen
13 18 2,
sebagai berikut:
Gambar 2. Rumus Bangun Ibuprofen (Anonim,1995)
Ibuprofen mengandung tidak kurang dari 97,0% dan tidak lebih dari 103,0% C H O , dihitung terhadap zat anhidrat. Pemeriaan: serbuk hablur, putih
13
18
2
hingga hampir putih, berbau khas lemah. Kelarutan: praktis tidak larut dalam air, sangat mudah larut dalam etanol, dalam metanol, dalam aseton dan dalam kloroform, sukar larut dalam etil asetat. Ibuprofen terlarut memiliki serapan maksimum pada panjang gelombang 221 nm (Anonim, 1995).
Ibuprofen mempunyai berat molekul 206 g/mol. Ibuprofen termasuk NSAID (non-steroidal anti inflammantory drug), biasa digunakan untuk gejala arthritis, primary dysmenorrheal, demam dan sebagai analgesik (Battu and Reddy, 2009).
C.
Spektrofotometri Ultraviolet (UV)
Spektrofotometri UV merupakan suatu teknik analisis spektroskopi yang memakai sumber radiasi elektromagnetik (190-380 nm) dengan instrumen elektromagnetik dapat digambarkan oleh suatu grafik yang menghubungkan banyaknya radiasi elektromagnetik yang diserap dengan panjang gelombangnya, yang disebut dengan spektrum absorpsi (Mulja dan Suharman, 1995).
Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis fisiko-kimia yang mengamati interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik. Setiap spesies molekul mempunyai keadaan energi yang unik dan keadaan terendah elektron disebut ground state. Apabila pada molekul tersebut dikenakan foton yang sesuai dengan perbedaan energi elektron dari keadaan ground state ke tingkat energi yang lebih tinggi dari suatu radiasi elektromagnetik, maka akan terjadi absorbsi energi. Tingkat energi yang lebih tinggi ini dikenal sebagai orbital elekron antibonding. Energi yang dibutuhkan tersebut sesuai dengan pesamaan:
E = h. (1) υ =
Keterangan: E = tenaga foton dalam erg υ = frekuensi radiasi elektromagnetik dalam hertz
-34
h = tetapan planck (6.624 X 10 J/det) λ = panjang gelombang (cm) 10 c = tetapan cahaya (3.10 cm/s)- T = = 10
- Akurasi Ya Ya Tidak Presisi Ya Ya Tidak Ya Tidak Spesifisitas
- Ya Ya Ya Ya LOD
- Tidak Tidak Ya Tidak LOQ Tidak Ya * Tidak Tidak Linieritas Ya * Ya Tidak Tidak Range Ya * Ya Tid
- = Mungkin diperlukan (tergantung sifat spesifik tes) F.
(Christian, 2004) Karena elektron dalam molekul memiliki tenaga yang tak sama, maka tenaga yang diserap dalam proses eksitasi dapat mengakibatkan terjadinya satu atau lebih transisi tergantung pada jenis elektron yang terlihat (Sastrohamidjojo, 2001).
Ada empat tipe transisi elektronik yang mungkin terjadi σ→σ*, n→σ*, n
→π*, dan π→π*. Diagram tingkat energi elektron pada tingkat dasar dan keadaan tereksitasi ditunjukkan pada gambar.
Anti bonding σ*
Anti bonding π*
E n Non bonding
π Bonding σ Bonding
Gambar 3. Diagram tingkat energi elektronik (Mulja dan Suharman, 1995)
Eksitasi elektron ( σ→σ*) memberikan energi yang terbesar dan terjadi pada daerah ultraviolet jauh yang diberikan oleh ikatan tunggal, sebagai contoh pada alkana. Sedangkan eksitasi elektron (
π→π*) diberikan oleh ikatan rangkap dua dan tiga (alkena dan alkuna) juga terjadi pada daerah ultraviolet jauh. Transisi ini menunjukkan pergeseran merah (batokromik) dengan adanya substitusi gugus- gugus yang memberi atau menarik elektron. Pada gugus karbonil (dimetil keton dan asetaldehid) akan terjadi eksitasi elektron (n
→ σ*) yang terjadi pada daerah ultraviolet jauh. Eksitasi elektron (n → σ*) ditunjukkan oleh senyawa jenuh yang mengandung heteroatom (oksigen, nitrogen, belerang, atau halogen) memiliki elektron-elektron tak berikatan dan menunjukkan jalur serapan yang disebabkan oleh transisi elektron-elektron dari orbital tak berikatan heteroatom ke orbital anti ikatan
σ* (Sastrohamidjojo, 2001). Di samping itu gugus karbonil juga memberikan eksitasi elektron (n →π*) menunjukkan pergeseran biru (hipsokromik) yang terjadi pada panjang gelombang 280-290 nm, tetapi eksitasi elektron (n
→π*) adalah forbidden transition karena memberikan harga kurang dari 1000,
maks
ε yaitu = 12-16 (Mulja dan Suharman, 1995).
maks
ε
Gugus atom yang mengabsorpsi radiasi UV-Vis disebut sebagai kromofor (Mulja dan Suharman, 1995). Kromofor menyatakan gugus tak jenuh kovalen yang dapat menyerap radiasi dalam daerah-daerah ultraviolet dan terlihat. Senyawa yang mengandung kromofor disebut dengan kromogen. Auksokrom adalah heteroatom yang langsung terikat pada kromofor, misal: -OCH , -Cl, -OH,
3
dan –NH dan memberikan transisi (n
2
→σ*). Auksokrom tidak mengabsorpsi radiasi tetapi jika terdapat dalam molekul, auksokrom dapat meningkatkan absorpsi kromofor atau merubah panjang gelombang absorpsi jika terikat dengan kromofor. Auksokrom mempunyai elektron n yang akan berinteraksi dengan elektron
π pada kromofor. Perubahan spektra dapat dikelompokkan menjadi: a. Bathocromic shift, panjang gelombang absorpsi maksimum berubah ke panjang gelombang yang lebih panjang. Pergeseran ini juga disebut pergeseran merah.
b.
Hipsochromic shift, panjang gelombang absorpsi maksimum berubah ke panjang gelombang yang lebih pendek. Pergeseran ini juga disebut pergeseran biru.
c.
Hyperchromis, peningkatan daya serap molar (ε).
d.
Hypochromism, penurunan daya serap molar (ε).
(Christian, 2004) 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 transmittan (T) dengan satuan %T.
ε.b.c (2)
Keterangan : I = Intensitas radiasi yang ditransmisikan t I = Intensitas radiasi mula-mula ε = daya serap molar b = tebal kuvet c = konsentrasi larutan dalam (Molar)
Intensitas dari suatu berkas radiasi akan berkurang sehubungan dengan jarak yang ditempuhnya melalui medium penyerap. Intensitas tersebut akan berkurang sehubungan dengan kadar molekul atau ion yang terserap dalam medium tersebut. Kedua faktor tersebut menentukan proporsi dari kejadian total energi yang timbul. Penurunan daya radiasi monokromatis yang melalui medium penyerap yang homogen dinyatakan secara kuantitatif oleh hukum Lambert-Beer (Anonim, 1995).
A = log ( )= (3)
10 ε.b.c
Keterangan : A = absorbansi = daya serapε
b = tebal kuvet c = konsentrasi sampel (Molar)
Harga ε didefinisikan sebagai daya serap molar atau koefisien ekstingsi molar. Harga
ε adalah karakteristik untuk molekul atau ion penyerap dalam pelarut tertentu, pada panjang gelombang tertentu dan tidak bergantung pada konsentrasi dan panjang gelombang lintasan radiasi (Sastrohamidjojo, 2001). Harga
ε dapat diganti dengan a yang disebut sebagai daya serap, bila konsentrasi larutan dalam gram/liter hubungan ε dan a adalah sebagai berikut:
(4) ε = a M
Di mana M adalah berat molekul larutan (Silverstein, 1991). Harga ε bergantung terjadinya transisi energi yang diserap (P). Hubungan ε dan variabel tersebut adalah sebagai berikut:
19 PA (5)
ε = 8,7 x 10
Keterangan: P = probabilitas terjadinya transisi energi yang diserap A = luas penampang senyawa yang terkena radiasi
Nilai harga P adalah 0,1 sampai 1 yang menunjukkan kekuatan pita absorbansi
4 akibat transisi elektronik yang diperbolehkan dengan memberikan nilai .
ε > 10
3 Sedangkan untuk harga atau harga P< 0,01 forbidden transition. Secara
ε < 10 umum dapat dikatakan bahwa harga sangat mempengaruhi puncak spektrum suatu zat. Rincian harga
ε terhadap puncak spektrum adalah sebagai berikut:
2
2
3
3
4
4
5
1-10: sangat lemah; 10-10 : lemah; 10 -10 : sedang; 10 -10 : kuat; 10 -10 : sangat kuat (Mulja dan Suharman, 1995).
Untuk pelaksanaan teknik analisis spektroskopi dipakai instrumen sebagai pengukur dan perekam sinyal hasil interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik (Mulja dan Suharman, 1995).
D. Metode derivatif zero crossing
Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap spektra pada spektrofotometri ultraviolet dan tampak (Connor, 1982). Pada metode derivatif, plot A vs
λ, ini ditrasformasikan menjadi plot dA/d λ vs λ untuk
2
2
derivatif pertama, dan d A/d vs λ λ untuk derivatif kedua (Willard et al.,1988). Dalam spektra derivatif, spektra mudah untuk dideteksi dan diukur. Bentuk spektra yang karakteristik ini mampu membedakan antara spektra yang sangat
Derivat pertama atau yang lebih tinggi dari transmitan atau serapan, seringkali dimaksudkan untuk mendapatkan spektra yang lebih spesifik yang tidak diperoleh dengan spektra biasa. Dengan alasan ini, penggunaan spektra derivatif dapat meningkatkan sensitivitas deteksi pada bentuk spektra minor dan mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh tumpang tindih pita spektra analit yang terganggu spesies lain dalam sampel (Aberasturi et al., 2001; Skoog, 1985).
Lebih jauh, spektra ini dapat digunakan untuk analisis kuantitatif, untuk mengukur konsentrasi dari analit yang mempunyai konsentrasi tersembunyi, misalnya bertumpang tindih dengan puncak analit lain dalam sampel (Willard et al., 1988). Untuk analisis kuantitatif, jika serapan sesuai hukum Lambert-Beer maka derivatif pada panjang gelombang tertentu terkait dengan persamaan: b c (6)
Dimana: A = serapan pada panjang gelombang tertentu = serapan jenis pada panjang gelombang tertentu b = tebal lapisan penyerap c = kadar zat terlarut yang menyerap
(Anonim, 1995
) Panjang gelombang maksimum suatu senyawa akan menjadi panjang gelombang zero crossing pada spektrum derivatif pertama, panjang gelombang tersebut tidak mempunyai serapan atau dA/d
λ = 0. Pada prinsipnya, tinggi puncak
n n
(d A/d ) proporsional terhadap konsentrasi analit. Hal inilah yang menjadi dasar λ analisis kuantitatif pada spektrofotometri derivatif (Aberasturi et al., 2001).
Analisis kuantitatif campuran yang mengandung lebih dari satu komponen (A dan B) dan mereka tidak saling tergantung maka amplitudo
(7) Nilai absolut spektrum derivatif salah satu senyawa dapat diukur jika senyawa lain bernilai nol. Teknik analisis ini disebut teknik zero crossing yaitu pengukuran amplitudo spektrum pada titik zero crossing. Titik zero crossing adalah titik dimana salah satu komponen bernilai nol sehingga pengukuran komponen tidak terpengaruh senyawa lain. Panjang gelombang yang mempunyai titik zero crossing disebut panjang gelombang zero crossing. Kurva baku dibuat pada panjang gelombang zero crossing ini (Aberastuari et al., 2001) E.
Validasi Metode
Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter tertentu, berdasarkan percobaan laboratorium, untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita, 2004). Untuk itu diperlukan suatu pedoman mengenai kesahihan metode analisis yang didukung oleh parameter-parameter yaitu spesifisitas, linearitas, akurasi, presisi, LOD dan LOQ.
1. Spesifisitas
Spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang hanya mengukur zat tertentu saja secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain yang mungkin ada dalam matriks sampel. Spesifisitas metode ditentukan dengan membandingkan hasil analisis sampel yang mengandung cemaran, hasil urai, senyawa sejenis, senyawa asing lainnya atau pembawa plasebo dengan hasil analisis sampel tanpa penambahan bahan-bahan tadi (Harmita, 2004).
2. Linearitas
Linearitas merupakan kemampuan suatu metode (pada rentang tertentu) untuk mendapatkan hasil uji yang secara langsung proporsional dengan konsentrasi (jumlah) analit di dalam sampel (Anonim, 2007). Persyaratan data linearitas yang bisa diterima jika memenuhi nilai koefisien korelasi (r) > 0,99 atau
2
r ≥ 0,997 (Chan et al, 2004). Hubungan linier yang baik ditunjukkan dengan nilai r =1 atau r = -1 tergantung arah garis (Harmita, 2004).
3. Akurasi
Akurasi atau kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analis dengan kadar analit yang sebenarnya. Akurasi dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan (Harmita, 2004).
Tabel I. Kriteria rentang recovery yang dapat diterima
Analit pada matriks Rentang recoverysampel (%) yang diperoleh
98-102 % 100 > 10 98-102 % > 1 97-103 % > 0,1 95-105 % 0,01 90-107 % 0,001 90-107 % 0,0001 (1 ppm) 80-110 % 0,00001 (100 ppb) 80-110 % 0,000001 (10 ppb) 60-115 % 0,0000001 (1 ppb) 40-120 % 4.
Presisi
Presisi atau keseksamaan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual diambil dari campuran yang homogen. Presisi biasanya dinyatakan dalam koefisien variasi (KV) atau persen Relative Standard Deviation (RSD) (Harmita, 2004).
Tabel II. Kriteria KV yang dapat diterima
Kadar Analit KV (%)2,5 ≥ 1 % 0,1 %
5 1 ppm 16 1 ppb 32 5.
LOD (limit of detection) dan LOQ (limit of quantitation)
LOD adalah jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi dan masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blanko. LOQ merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteria akurasi dan presisi. LOD dan LOQ dapat dihitung secara statistik melalui garis regresi linier dari kurva kalibrasi (Harmita, 2004).
Menurut The United States Pharmacopeia 30 The National Formulary 28 tahun 2007, metode/prosedur analisis dapat dibedakan menjadi 4 kategori, yaitu: a.
Kategori I. Mencakup prosedur analisis kuantitatif, untuk menetapkan kadar komponen utama bahan obat atau zat aktif dalam sediaan farmasi.
b.
Kategori II. Mencakup prosedur analisis kualitatif dan kuantitatif yang digunakan untuk menganalisis impurities ataupun degradation compounds dalam sediaan farmasi. c.
Kategori III. Mencakup prosedur analisis yang digunakan untuk menentukan karakteristik penampilan suatu sediaan farmasi, misalnya disolusi dan pelepasan obat.
d.
Kategori IV (tes identifikasi).
Tabel III. Parameter analisis yang harus dipenuhi untuk syarat validasi metode (Anonim,
2007)
Kategori II
Parameter Kategori Kategori Kategori
analisisI III
IV Kuantitatif Batas Tes
Landasan Teori
Parasetamol merupakan obat antipiretik- analgesik yang diindikasikan untuk menyembuhkan demam dan nyeri. Ibuprofen merupakan obat antiinflamasi (NSAID) dan obat analgesik yang diindikasikan untuk meredakan demam dan gejala arhtritis (Anonim, 1995).
Parasetamol mempunyai panjang gelombang serapan maksimum 243 nm dan Ibuprofen mempunyai panjang gelombang serapan maksimum 221 nm (Anonim, 1995). Parasetamol dan ibuprofen memiliki satu inti benzene aromatis dan gugus substituen dalam struktur molekulnya yang memberikan serapan pada panjang gelombang daerah ultraviolet, dan spektrum serapan kedua senyawa tersebut saling tumpang tindih. Sehingga, sulit dilakukan penetapan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen dengan spektrofotometri UV tanpa melalui pemisahan terlebih dahulu. Oleh karena itu, perlu pengembangan metode spektrofotometri untuk analisis multikomponen, salah satu contohnya adalah dengan menggunakan aplikasi metode derivatif. Aplikasi metode derivatif, akan mengubah penampilan spektrum normal menjadi spektrum derivatifnya. Spektrum derivatif ini akan memperuncing puncak-puncak spektrum yang normal untuk masing-masing senyawa.
Validasi metode merupakan ukuran pembuktian bahwa metode yang digunakan memenuhi akurasi, presisi, linearitas, dan spesifisitas yang memenuhi persyaratan untuk penggunaannya sehingga data yang diperoleh dapat dipercaya.
G.
Hipotesis
Metode spektrofotometri UV aplikasi derivatif memenuhi parameter akurasi, presisi, linearitas, dan spesifisitas yang baik untuk penetapan kadar campuran parasetamol dan ibuprofen sehingga data yang diperoleh dapat dipercaya.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Penelitian yang dilakukan bersifat noneksperimental deskriptif karena tidak adanya perlakuan terhadap subjek uji. B. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah panjang gelombang yang digunakan
(variable continuous).
2. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah kadar parasetamol dan
ibuprofen yang digunakan untuk analisis hasil validasi (variable continuous)
3.
Variabel pengacau terkendali adalah pelarut yang digunakan C.
Definisi Operasional 1.
Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap spektra pada spektrofotometri metode spektrofotometri UV aplikasi metode derivatif dan tampak (Connors, 1982) dengan mentransformasikan plot A vs
ultraviolet
2
2 A/d vs
λ, menjadi dA/dλ vs λ, untuk derivatif pertama, dan d λ λ, untuk derivatif kedua.
2. Panjang gelombang zero-crossing adalah panjang gelombang yang mempunyai nilai spektrum nol pada spektrum derivatif.
4. Parameter validasi yang digunakan adalah akurasi, presisi, spesifisitas dan linearitas.
5. Campuran parasetamol dan ibuprofen adalah campuran antara parasetamol dan ibuprofen dengan perbandingan (7:4).
n n 6.
A/d ). Nilai serapan derivatif adalah nilai serapan normal yang diderivatif (d λ D.
Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu baku parasetamol working standar (No. COA 0920032), ibuprofen mutu working
standar (No.COA 50909135) dari PT. KONIMEX, dan pelarut yang digunakan
adalah metanol pro analisis.E. Alat yang Digunakan
Alat-alat yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah spektrofotometer (OPTIMA SP3000F), neraca analitik (SARTORIUS), pipet gondok, pipet tetes, pipet volume, labu takar, beker glass, pengaduk, sendok, gelas ukur, pipet tetes, corong, flakon, kuvet, dan oven.
F. Tata Cara Penelitian 1. Pembuatan Larutan Baku Parasetamol
Lebih kurang 10 mg parasetamol ditimbang seksama dan dilarutkan dalam metanol hingga 10,0 ml. Kemudian 2,5 ml larutan tersebut diencerkan
1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 mg/100ml, yakni dengan mengencerkan 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 ml dalam aquadest hingga 10,0 ml.
2. Pembuatan Larutan Baku Ibuprofen
Lebih kurang 10 mg ibuprofen ditimbang seksama dan dilarutkan dalam metanol hingga 10,0 ml. Kemudian 2,5 ml larutan tersebut diencerkan dengan aquadest hingga 25,0 ml. Setelah itu, dibuat larutan dengan seri kadar 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 mg/100ml, yakni dengan mengencerkan 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 ml dalam metanol hingga 10,0 ml.
3. Penentuan Spektrum Masing-masing Senyawa