i
PENGEMBANGAN METODE PENETAPAN KADAR
TOTAL ANTOSIANIN PADA EKSTRAK UBI JALAR
UNGU (Ipomoea batatas L.) MENGGUNAKAN
KROMATOGRAFI LAPIS
TIPIS-SPEKTROFOTODENSITOMETRI
Skripsi
ANAK AGUNG RIAS PARAMITA DEWI 1208505036
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena berkat rahmat dan restu-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Pengembangan Metode Penetapan Kadar Total Antosianin pada Ekstrak Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L.) Menggunakan Kromatografi Lapis Tipis-Spektrofotodensitometri” tepat pada waktunya.
Penyusunan Skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M.Si. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana
2. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan dan saran kepada penulis selama mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam Skripsi ini.
3. Ni Made Widi Astuti, S. Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan dan saran dalam penyusunan Skripsi ini.
4. Dr. Sagung Chandra Yowani, S.Si., M.Si., Apt. selaku dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan perhatian, dukungan dan motivasi kepada penulis dari awal kuliah hingga saat ini.
iv
5. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama penyusunan Skripsi ini.
6. Orang tua yang sangat saya cintai dan hormati, Anak Agung Utara Arimbawa, S.E dan Dewa Ayu Sri Adnyani yang telah mengasuh dan membesarkan penulis, membimbing, memberikan motivasi dan dukungan dalam penyusunan Skripsi ini.
7. Adik kandung penulis Anak Agung Gede Serayu Mahendra, saudara dekat Anak Agung Ayu Prasiska Dewi, serta keluarga besar di Puri Belang Kaler yang selalu memberi motivasi dan dukungan.
8. Sahabat UNO tercinta yaitu Eka Fitri, Mitsue, Shaine, Ferianta yang senantiasa menemani penulis disaat susah maupun senang.
9. Seluruh rekan mahasiswa Dioscuri Hygeia Farmasi angkatan 2012, Vanadium
Spectra (Analisis 2012), dan Grup Riset PSP yang saya cintai yaitu Claudia,
Ayu, Sonia, Krisnawan, Dewa dan Sugi yang telah banyak memberikan dukungan, bantuan dan kebersamaan dari awal proyek hingga saat ini.
10. Mbok Dwi dan Bu Nova yang telah banyak membantu dan memberikan semangat kepada penulis dalam penyusunan Skripsi ini.
11. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan ini masih belum sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat
v
membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ... xii
ABSTRAK ... xvii BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Tujuan Penelitian ... 4 1.4 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L.) ... 6
2.1.1 Klasifikasi tanaman ubi jalar ungu ... 6
2.1.2 Deskripsi tanaman ubi jalar ungu ... 6
2.1.3 Kandungan tanaman ubi jalar ungu ... 7
2.1.4 Khasiat tanaman ubi jalar ungu ... 7
2.2 Antosianin ... 8
2.2.1 Struktur antosianin ... 8
2.2.2 Metode ekstraksi antosianin ... 9
2.2.3 Identifikasi antosianin ... 10
2.3 Metode pH Differential ... 11
2.4 Metode KLT-Spektrofotodensitometri ... 13
2.4.1 KLT-Spektrofotodensitometri dalam analisis antosianin ... 13
2.4.2 Parameter kromatografi ... 14
vii
2.5.1 Spesifisitas ... 17
2.5.2 Akurasi... 18
2.5.3 Presisi... . 18
2.5.4 Linieritas dan rentang ... 19
2.6 Analisis Korelasi ... 20
BAB III METODE PENELITIAN... 22
3.1 Rancangan Penelitian ... 22
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 22
3.3 Alat dan Bahan Penelitian ... 23
3.3.1 Alat penelitian ... 23
3.3.2 Bahan penelitian ... 23
3.4 Prosedur Penelitian ... 23
3.4.1 Determinasi tanaman ubi jalar ungu ... 23
3.4.2 Penyiapan bahan baku dan ekstraksi sampel terstandarkan ... 23
3.4.3 Metode spektrofotometri UV-Vis ... 24
a. Optimasi waktu pengukuran ... 24
b. Penetapan kadar total antosianin terstandarkan ... 25
c. Validasi metode spektrofotometri UV-Vis... 26
3.4.5 Metode KLT-Spektrofotodensitometri... 28
a. Penyiapan dan prosedur umum KLT... 28
b. Optimasi fase gerak ... 29
c. Penetapan kadar total antosianin ... 30
3.5 Analisis Data ... 31
3.6 Skema Penelitian ... 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
4.1 Sampel ... 33
4.1.1 Determinasi tanaman ... 33
4.1.2 Penetapan susut pengeringan serbuk ubi jalar ungu ... 33
4.1.3 Ekstraksi dan penetapan kadar air ekstrak kental ... 34
4.2 Metode Spektrofotometri UV-Vis ... 35
viii
4.2.2 Penetapan kadar total antosianin terstandarkan ... 36
4.2.3 Validasi metode ... 38
4.3 Metode Kromatografi Lapis Tipis-Spektrofotodensitometri ... 40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
5.1 Kesimpulan ... 48
5.2 Saran ... 49
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ubi Jalar Ungu (Purple Sweet Potato) ... 6
Gambar 2.2 Struktur Umum Antosianin ... 9
Gambar 2.3 Karakteristik Spektra Antosianin dari Buah Huckleberry pada Buffer 1 dan 4,5... 12
Gambar 2.4 Hasil Pemisahan Ekstrak Kasar Ubi Jalar Ungu dengan KLT-Spektrofotodensitrometri... 13
Gambar 2.5 Kromatogram dengan Nilai Resolusi 1,5 ... 15
Gambar 2.6 Jenis Tailing Factor ... 16
Gambar 3.1 Skema Umum Penelitian ... 32
Gambar 4.1 Grafik Optimasi Waktu Pengukuran Absorbansi ... 36
Gambar 4.2 Spektra Antosianin dengan Spektrofotometri UV-Vis ... 38
Gambar 4.3 Kurva Hubungan Konsentrasi Antosianin dengan Absorbansi Akhir ... 40
Gambar 4.4 Spektrum Antosianin dengan KLT-Spektrofotodensitometri .. 41
Gambar 4.5 Hasil Optimasi Fase Gerak Sistem Fase Normal ... 42
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Rantai Samping Penyusun Senyawa Golongan Antosianin ... 9
Tabel 2.2 Reaksi Flavonoid terhadap Beberapa Pereaksi ... 10
Tabel 2.3 Sistem KLT untuk Identifikasi Antosianin dengan Fase Diam Silika Gel 60 F254 ... 14
Tabel 2.4 Interpretasi Nilai Koefisien Korelasi (r) ... 21
Tabel 4.1 Susut Pengeringan Serbuk Ubi Jalar Ungu ... 34
Tabel 4.2 Kadar Air Ekstrak Kental Ubi Jalar Ungu ... 35
Tabel 4.3 Kadar Total Antosianin Ekstrak Ubi Jalar Ungu Terstandarkan ... 37
Tabel 4.4 Persentase Perolehan Kembali dan Koefisien Variasi ... 39
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Rs dan Tf Puncak Spot Antosianin pada masing- masing fase Gerak Sistem Kromatografi Fase Normal ... 43
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Rs dan Tf Puncak Spot Antosianin pada masing-masing fase Gerak Sistem Kromatografi Fase Terbalik ... 46
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Determinasi Tanaman Ubi Jalar Ungu ... 55 Lampiran 2. Perhitungan Rendemen Ekstrak Ubi Jalar Ungu ... 57 Lampiran 3. Perhitungan Persentase Selisih Peningkatan Kadar Total
Antosianin pada Variasi Waktu ... 58 Lampiran 4. Perhitungan Parameter Validasi Spektrofotometri UV-Vis ... 61 Lampiran 5. Perhitungan Parameter Kromatografi Rs dan Tf ... 65
xii
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
Absorbansi : Ukuran kuantitatif yang diekspresikan sebagai rasio logaritmik antara radiasi yang jatuh ke bahan dan yang ditransmisikan menembus bahan.
Absorptivitas molar : Suatu tetapan yang spesifik untuk setiap molekul pada panjang gelombang dan pelarut tertentu. Absorptivitas molar disimbolkan oleh ε dengan satuan M-1 cm -1.
Aglikon : Bagian bukan gula dari senyawa glikosida yang dapat dibebaskan dengan proses hidrolisis.
Aktivasi : Proses pengaktifan plat yang bertujuan
menghilangkan molekul air yang terjerap pada plat dan mengaktifkan sisi aktif dari silika gel yang terdapat pada plat.
Puncak Gaussian : Puncak yang terdistribusi secara normal/sempurna Alifatik : Senyawa aromatik yang tidak memiliki gugus
fenil.
Antidiabetes : Obat yang digunakan untuk menurunkan kadar glukosa dalam darah.
Antineuroinflamasi : Obat yang digunakan untuk mencegah atau mengobati inflamasi pada sel saraf.
Antioksidan : Zat yang mampu memperlambat atau mencegah proses oksidasi.
xiii
Antosianidin : Aglikon dari glikosida antosianin.
Antosianin : Pigmen larut air yang menyebabkan warna merah, ungu, atau biru pada tanaman.
Area Under Curve
(AUC)
: Luas area dari sebuah puncak dalam kromatogram.
Aromatik : Senyawa yang terdiri dari cincin planar berkonjugasi dengan awan elektron phi yang berdelokalisasi.
Association of Analytical Chemists
(AOAC)
: Suatu asosiasi non profit yang menerbitkan standar dan metode analisis kimia yang dirancang untuk meningkatkan kepercayaan terhadap analisis kimia dan mikrobiologi.
Buffer : Larutan yang dapat mempertahankan harga pH tertentu terhadap usaha menambah pH seperti penambahan asam, basa, atau pengenceran yang relatif sedikit.
Chamber : Sebuah bejana untuk mencuci dan mengelusi plat
pada kromatografi lapis tipis.
Cost effectiveness : Efektivitas biaya
Ekstrak : Sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang cocok, diluar pengaruh cahaya matahari langsung.
xiv
Elusi : Proses mengekstraksi zat yang umumnya padat dari campuran zat dengan menggunakan zat cair (pelarut).
Flavonoid : Senyawa polifenol yang terdiri dari 15 atom karbon tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6 dengan 2 cincin aromatik dan dihubungkan oleh 3 atom karbon.
Glikon : Bagian gula sebuah glikosida.
Heterosiklik : Senyawa kimia yang mempunyai struktur cincin yang mengandung atom selain karbon, seperti belerang, oksigen, ataupun nitrogen.
Hidrolisis : Pemecahan senyawa kimia melalui penambahan air.
Hipoglikemi : Keadaan kadar gula darah (glukosa) secara abnormal rendah.
Kadar Total Antosianin : Kandungan senyawa antosianin total dalam suatu sampel dan dinyatakan dalam mg/100g atau mg/L sampel.
Korelasi : Nilai yang menunjukkan kekuatan dan arah hubungan linier antara dua variabel.
Kromatografi : Suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam.
xv
Kromatogram : Hasil dari kromatografi.
Optimasi : Suatu proses menyesuaikan variabel kontrol untuk menemukan tingkat yang mencapai hasil terbaik. Pengembangan : Suatu usaha untuk meningkatkan kemampuan
teknis, teoritis, konseptual sesuai dengan kebutuhan.
pH Differential : Suatu metode untuk menetapkan kadar total
antosianin yang didasarkan atar prinsip penurunan pH.
Resolusi : Derajat pemisahan antara dua puncak yang berturutan secara kuantitatif.
Rf : Retardation Factor
Spektra : Bentuk jamak dari spektrum atau kumpulan dari beberapa spektrum.
Spektrofotodensitometri : Pengukuran spot analit pada plat KLT dengan cara melewatkan pada sumber sinar yang intensitasnya diukur pada detektor.
Spektrofotometri : Suatu metode analisis yang didasarkan atas pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu sampel pada panjang gelombang tertentu.
Spektrum : Perbandingan absorbansi dan panjang gelombang suatu senyawa.
xvi
endogen tidak memadai untuk menetralisir radikal bebas sehingga terjadi keadaan yang tidak seimbang antara radikal bebas dengan antioksidan.
Tailing : Puncak kromatogram yang asimetris dan menjorok
ke belakang.
xvii
ABSTRAK
Kadar total antosianin umumnya ditetapkan dengan metode Spektrofotometri UV-Vis. Metode Spektrofotometri UV-Vis kurang efisien dan efektif dalam analisis sampel dalam jumlah besar. Kadar total antosianin yang ditetapkan dengan KLT-Spektrofotodensitometri memberikan kesempatan untuk memperoleh hasil akurat dan bersifat efisien. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan metode dalam penetapan kadar total antosianin pada ubi jalar ungu.
Metode KLT-Spektrofotodensitometri dievaluasi melalui hasil pemisahan dan penilaian terhadap parameter kromatografi. Sebanyak 10 fase gerak dioptimasi dalam metode KLT-Spektrofotodensitomteri. Fase diam yang digunakan adalah silika gel 60 F254 dan HPTLC C-18. Kedekatan hubungan antara metode Spektrofotometri UV-Vis dan metode KLT-Spektrofotodensitometri dianalisis secara statistik dengan uji korelasi Pearson.
Hasil validasi metode Spektrofotometri UV-Vis dalam menetapakan kadar total antosianin pada ekstrak ubi jalar ungu telah memenuhi persyaratan parameter validasi. Koefisien korelasi (r) sebesar 0,995 Rata-rata persentase (%) perolehan kembali antosianin adalah 102,83% dan koefisien variasi (KV) sebesar 2,387%.
Limit of Detection (LOD) dan Limit of Quantification (LOQ) secara berturut-turut
yaitu 0,061 mg/mL dan 0,202 mg/mL. Metode KLT-Spektrofotodensitometri belum dapat dimanfaatkan dalam menetapkan kadar total antosianin karena belum mampu memisahkan antosianin dengan baik, melalui evaluasi nilai retardation
factor (Rf), resolusi (Rs) dan tailing factor (Tf). Korelasi (r) kedekatan hubungan
metode Spektrofotometri UV-Vis dan KLT-Spektrofotodensitometri tidak dapat ditetapkan karena metode KLT-Spektrofotodensitometri belum dapat dimanfaatkan dalam menetapkan kadar total antosianin.
Kata kunci: Ubi jalar ungu, Antosianin, Kadar Total Antosianin, Spektrofotometri UV-Vis, KLT-Spektrofotodensitometri.
xviii
ABSTRACT
Total anthocyanin content generally determined using spectrophotometry UV-Vis method. This method is less efficient and less effective in analyzing large amount sample. Total anthocyanin content which was determined using TLC-spectrophotodensitometry gave an opportunity for giving more accurate and efficient result.
The TLC-spectrophotodensitometry was evaluated through an assessment of the separation result and chromatographic parameters. There were ten mobile phase optimized in TLC-Spectrofotodensitometry. The stationary phase are silica gel 60 F254 and HPTLC C-18. The correlation between spectrophotometry UV-Vis method and TLC-spectrophotodensitometry was analyzed statistically using Pearson Correlation test.
The result of the validation method of spectrophotometry UV-Vis in quantification of total anthocyanins content in purple sweet potato extract has met the requirements of validation parameters. The correlation coefficient (r) was 0,995. The average recovery of anthocyanin was 102,83% and the coefficient of variation (CV) was 2,387%. Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantification (LOQ) respectively were 0,061 mg/mL and 0,202 mg/mL. TLC-spectrophotodensitometry was not able to determine the total anthocyanin content yet, because the method was unable to separate anthocyanin well through the evaluation of retardation factor (Rf), resolution (Rs) and tailing factor (Tf) value. Correlation (r) of both spectrophotometry UV-Vis and TLC-spectrophotodensitometry can not be set because TLC-TLC-spectrophotodensitometry can not be utilized in quantification of total anthocyanins content.
Kata kunci: Purple sweet potato, Anthocyanin, Total Anthocyanins Content, Spectrophotometry UV-Vis, TLC-spectrophotodensitometry
