i
OPTIMASI FASE GERAK DAPAR FOSFAT pH 2,6 : METANOL
TERHADAP VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM KRATINGDAENG-S DENGAN METODE
KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI
(KCKT)
SKRIPSI
OLEH:
YENNY PURNAMA SARI
NIM 101501106
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
OPTIMASI FASE GERAK DAPAR FOSFAT pH 2,6 : METANOL
TERHADAP VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM KRATINGDAENG-S DENGAN METODE
KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI
(KCKT)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untukmemperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
YENNY PURNAMA SARI
NIM 101501106
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
iii
PENGESAHAN SKRIPSI
OPTIMASI FASE GERAK DAPAR FOSFAT pH 2,6 : METANOL
TERHADAP VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM KRATINGDAENG-S DENGAN METODE
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara Pada Tanggal: 17 November 2014
Pembimbing I, Panitia Penguji,
Drs. Maralaut Batubara, M.Phil., Apt. Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt. NIP 195101311976031003 NIP195201041980031002
Pembimbing II, Drs. Maralaut Batubara, M.Phil., Apt. NIP 195101311976031003
Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt.Dra.Sudarmi, M.Si., Apt.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat
kasih dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
yangberjudul ”Optimasi Fase Gerak Dapar Fosfat pH 2,6:Metanol terhadap
Vitamin C dan Natrium Benzoat dalam Kratingdaeng-s dengan Metode
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)”. Skripsi ini diajukan sebagai salah
satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan fasilitas selama masa
pendidikan. Bapak Drs. Maralaut Batubara, M.Phil., Apt.,dan Bapak Dr.
Muchlisyam, M.Si., Apt.,selaku pembimbing yang telah memberikan waktu,
bimbingan dan nasehat selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi
ini.Bapak Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt., dan Ibu Dra. Sudarmi, M.Si.,
Apt.,serta Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.,selaku dosen penguji yang
telah memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi Universitas Sumatera
Utara yang telah mendidik selama perkuliahan. Bapak Kepala Laboratorium
Penelitian dan Staf-Staf Laboratorium Penelitian yang telah memberikan fasilitas,
petunjuk dan membantu selama penelitian.
Penulis juga ingin mempersembahkan rasa terima kasih yang tak
v
pengorbanannya dengan tulus dan ikhlas,yang telah memberikan cinta kasih yang
tidak ternilai dengan apapun, untuk adik-adik tersayang, sahabat-sahabat reguler
2010maupun 2011,terimah kasih untuk dorongan, semangat dan kebersamaannya
selama ini, serta seluruh pihak yang telah ikut membantu penulis yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh
karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari
semua pihak guna perbaikan skripsi ini.Akhir kata penulis berharap semoga
skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya bidang farmasi.
Medan, 21 November 2014 Penulis,
Yenny Purnama sari
OPTIMASI FASE GERAK DAPAR FOSFAT pH 2,6 : METANOL
TERHADAP VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM KRATINGDAENG-S DENGAN METODE
KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI
(KCKT)
ABSTRAK
Kratingdaeng-s merupakan salah satu produk minuman berenergi yang banyak dikonsumsi masyarakat.Rasa asam yang terdapat didalam Kratingdaeng-s menjadi perhatian karena diduga terdapat vitamin C dalam minuman berenergi tersebut. Dari penelitian sebelumnya telah dilakukan penetapan kadar campuran 6 vitamin B dan vitamin C dengan menggunakan KCKT kolom Agilent ZORBAX Eclipse Plus C-18 dengan kolom yang berbeda yaitu 5 μm (4.6 × by 150 mm);3.5 μm (4.6 × 100 mm), 8-μm (4.6 × 50 mm), fase gerak Dapar fosfat pH 2,5 : metanol dengan laju alir 1 ml/menit tetapi tidak terdapat perbandingan fase gerak yang digunakan. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan optimasi dan validasi metode KCKT dengan fase gerak dapar fosfat pH 2,6 : metanol untuk mendapatkan perbandingan yang paling optimal dan efisien terhadap kandungan vitamin C dan natrium benzoat dalam Kratingdaeng-s secara Kromatografi Cair Kinerja Tinggi.
Metode ini menggunakan kolom Agilent Eclipse XDB C18 (250 mm x 4,6 mm), autosampler 10 µl dengan perbandingan fase gerak dapar fosfat pH 2,6 : metanol 80:20 ; 70:30; 60:40; 50:50; 40:60; 30:70; 20:80; 10:90, laju alir 1 ml/menit, suhu 300C dan panjang gelombang 254 nm. Optimasi metode analisis ini dilakukan terhadap parameter waktu retensi, luas area, theoretical plate, dan tailing factor. Penentuan kadar vitamin C dan natrium benzoat dan pada Kratingdaeng-s dilakukan metode Addisi/spiking kedalam karena kadar natrium benzoat yang sangat kecil.
Hasil optimasi diperoleh kondisi analisis yang optimal pada komposisi fase gerak dapar fosfat pH 2,6 : metanol (50:50). Hasil penetapatan kadar menunjukkan bahwa Kratingdaeng-s mengandung vitamin C 48,88814 ± 1,8165 mg/kg sedangkan pada natrium benzoat setelah dilakukan spiking yaitu 99,1554 ± 0,90669 mg/kg. Uji validasi terhadap vitamin C diperoleh % recovery87,31%, RSD 0,896%, LOD 1,1166 µg/ml, LOQ 3,7220 µg/ml sedangkan natrium benzoat % recovery 99,22%, RSD 1,8573%, LOD 1,6235 µg/ml , LOQ 5,4118 µg/ml.
Berdasarkan hal diatas maka dapat disimpulkan bahwa metode ini dapat digunakan untuk penetapan kadar vitamin C dan natrium benzoat didalam Kratingdaeng-s dan memiliki akurasi dan presisi yang baik.
Kata Kunci: Kratingdaeng-s, KCKT, natrium benzoat, vitamin C, optimasi, dapar fosfat
vii
OPTIMIZATIONS OF PHOSPHATE BUFFER pH 2,6 : METANOL MOBILE PHASE FOR
SODIUM BENZOATE AND VITAMIN C IN KRATINDAENG-S WITH HPLC
ABSTRACT
Kratingdaeng-s is one of energy drink products that consumed by public. Acid taste contained in Kratingdaeng-s get focused because it is assumed that there is vitamin C in this energy drink. From the previous research, it has been made determination of mixed concentration of six vitamin B and six vitamin C using Agilent ZORBAX Eclipse Plus C-18 with column (250 x 4.6 mm) with different concentration, are 5 μm (4.6 × by 150 mm);3.5 μm (4.6 × 100 mm), 8-μm (4.6 × 50 mm), with phosphate buffer at pH 2,5: metanol mobile phase, flow rate 1 ml/min but there is no comparison of other mobile phase that used. The purpose of this assay is to optimize and validate HPLC method with phosphate buffer at pH 2,6 : metanol mobile phase for obtaining the most optimal and efficient of vitamin C and sodium benzoate concentration in Kratingdaeng-s through HPLC.
This method using Agilent Eclipse XDB C18 column (250 mm x 4,6 mm), autosampler 10 µl with phosphate buffer at pH 2,6: metanol mobile phase ratio 80:20 ; 70:30; 60:40; 50:50; 40:60; 30:70; 20:80; 10:90, flow rate 1 ml/min, the temperature 30oC and wavelength 254 nm. This analyzing method is used for parameter of time, retention, wide area, theoritical plate and tailing factor. The determination of vitamin C and sodium benzoate concentration in Kartingdaeng is held via Spiking/Addition methods into a little amount of sodium benzoate
Optimization results show that optimal analiysis is at the composition of phosphate buffer pH 2,6 : metanol mobile phase (50:50). Concentration determination results show that kratingdaeng-s contain vitamin C 48.88814 ± 1.8165 mg/kg, while sodium benzoate is 99.1554 ± 0.90669 mg/kg after spiking. Validation test shows the accuration with % recovery of vitamin C 87.31%, RSD 0.896%, LOD 1.1166 µg/ml, LOQ 3.7220 µg/ml and sodium benzoat % recovery 99.22%, RSD 1.8573%, LOD 1.6235 µg/ml, LOQ 5.4118 µg/ml for sodium benzoate.
It can be concluded that method can be used to determine concentration vitamin C and sodium benzoate in Kratingdaeng-s and have a good accuracy and good precision.
Keywords:Kratingdaeng-s, HPLC, sodium benzoate, vitamin C, optimization, phosphate
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Hipotesis ... 3
1.4 Tujuan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB IITINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Minuman Energi ... 5
2.2 Kandungan Minuman Berenergi ... 5
2.3 Bahan Tambahan Makanan (BTM) ... 7
2.3.1 Bahan Pengawet ... 8
2.3.1.1 Bahan Pengawet Organik ... 9
ix
2.4 Natrium Benzoat ... 9
2.4.1 Sifat Fisikokimia ... 10
2.4.2 Mekanisme Kerja sebagai Pengawet ... 10
2.4.3 Efek terhadap Kesehatan ... 11
2.5 Vitamin C ... 11
2.5.1 Sifat Fisikokimia ... 11
2.5.2 Fungsi Vitamin C ... 12
2.5.3 Kebutuhan Vitamin C ... 13
2.5.4 Defisiensi Vitamin C ... 13
2.5.5 Efek Samping ... 13
2.6 Teori Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ... 13
2.6.1 Sejarah Kromatografi ... 13
2.6.2 Pembagian Kromatografi ... 14
2.6.3 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ... 14
2.6.4 Jenis Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ... 15
2.6.5 Proses Pemisahan dalam Kolom Kromatografi Cair 15 2.7 Parameter Penting Dalam Kromatografi Cair ... 16
2.7.1 Waktu Tambat ... 16
2.7.2 Faktor Kapasitas ... 17
2.7.3 Selektivitas ... 17
2.7.4 Efesiensi Kolom ... 18
2.7.5 Resolusi ... 19
2.7.6 Faktor Ikatan dan Faktor Asimetri ... 19
2.8.1 Wadah Fase Gerak ... 22
2.8.2 Pompa ... 22
2.8.3 Tempat Injeksi Sampel ... 22
2.8.4 Kolom ... 23
2.8.5 Detektor ... 24
2.8.6 Perekam Data ... 24
2.9 Validasi Metode ... 25
2.9.1 Akurasi ... 25
2.9.2 Presisi ... 25
2.9.3 Spesifikasi ... 26
2.9.4 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ... 26
2.9.5 Linearitas ... 26
2.9.6 Rentang ... 26
2.9.7 Kekuatan ... 27
2.9.8 Kekerasan ... 27
BAB III METODE PENELITIAN ... 28
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 28
3.2 Alat dan Bahan ... 28
3.2.1 Alat ... 28
3.2.2 Bahan ... 28
3.3 Pengambilan Sampel ... 29
3.4 Prosedur Kerja ... 29
xi
3.4.3 Pembuatan larutan natrium hidroksida 0,2 N ... 29
3.4.4 Pembuatan larutan induk baku vitamin C BPFI ... 29
3.4.5 Pembuatan larutan induk baku natrium benzoat BPFI ... 30
3.5 Prosedur Analisis Menggunakan KCKT ... 30
3.5.1 Penyiapan kromatografi cair kinerja tinggi ... 30
3.5.2 Penentuan perbandingan fase gerak yang optimum 30 3.5.3 Analisis kualitatif ... 30
3.5.4 Analisis Kuantitatif ... 31
3.5.4.1 Penentuan waktu retensi vitamin C ... 31
3.5.4.2 Penentuan waktu retansi natrium benzoat 31 3.5.4.3 Analisis campuran dari vitaminC dan natriumbenzoat baku menggunakan KCKT ... 31
3.5.4.4 Pembuatan kurva kalibrasi vitamin C BPFI 32 3.5.4.5 Pembuatan kurva kalibrasi natrium benzoat 32 3.5.4.6 Uji identifikasi vitamin C dan natrium benzoat ... 33
3.5.5 Penetapan kadar sampel kratingdaeng-s ... 33
3.5.5.1 Analisis data penetapan kadar secara statistik ... 34
3.5.6 Metode validasi ... 35
3.5.6.1 Kecermatan (accuracy) ... 35
3.5.6.2 Keseksamaan (precision) ... 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1Penentuan Komposisi Fase Gerak ... 37
4.2 Analisis Campuran Natrium benzoat dan Vitamin C Baku menggunakan KCKT ... 38
4.3 Analisis Kualitatif ... 39
4.4 Analisis Kuantitatif ... 41
4.4.1 Penentuan kurva kalibrasi vitamin C baku ... 41
4.4.2 Penentuan kurva kalibrasi natrium benzoat baku .. 41
4.4.3 Penetapan kadar vitamin C dan natrium benzoat didalam kratingdaeng-s ... 42
4.5 Hasil Uji Validasi ... 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
5.1 Kesimpulan ... 45
5.2 Saran ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 46
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Pengaruh komposisi fase gerak terhadap waktu retensi ... 37
Tabel 2. Pengaruh komposisi fase gerak terhadap area ... 37
Tabel 3.
Tabel 4.
Pengaruh komposisi fase gerak terhadap theoretical plate ..
Pengaruh komposisi fase gerak terhadap tailing factor …...
37
37
Tabel 5. Hasil analisis kualitatif natrium benzoat dan vitamin C
pada Kratingdaeng-s ... 40
Tabel 6. Hasil pengujian kadar vitamin C dan natrium benzoat didalam Kratingdaeng-s ………... .
42
Tabel 7. Hasil pengujian validasi vitamin C pada Kratingdaeng-s
dengan menggunakan metode adisi standar ……… 43
Tabel 8. Hasil pengujian validasi natrium benzoat pada Kratingdaeng-s dengan menggunakan metode adisi
standar ………. 44
Tabel 9. Data hasil penyuntikkan sampel Kratingdaeng-s sebelum
dan sesudah penambahan baku vitamin C ... 92
Tabel 10. Analisis data statistik persen perolehan kembali dari
vitamin C pada Kratingdaneg-s ………... 92
Tabel 11. Data hasil penyuntikkan sampel Kratingdaeng-s sebelum
dan sesudah penambahan baku natrium benzoat …………. 96
Tabel 12. Analisis data statistik persen perolehan kembali dari
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 : Rumus bangun natrium benzoat ... 10
Gambar 2 : Rumus bangun vitamin C ... 11
Gambar 3 : Ilustrasi proses pemisahan didalam kolom KCKT ... 16
Gambar 4 : Puncak yang asimetris. ... 20
Gambar 5 : Pengukuran derajat asimestris puncak ... 20
Gambar 6 : Penampilan sistem isokratik pada KCKT ... 21
Gambar 7 : Kromatogram campuran natrium benzoat dan vitamin C BPFI ... 38
Gambar 8 : Kromatogram sampel sebelum penambahan baku... 39
Gambar 9 : Kromatogram sampel setelah penambahan baku ... 40
Gambar 10 : Kurva kalibrasi vitamin C BPFI secara KCKT ... 41
Gambar 11 : Kurva kalibrasi natrium benzoat BPFI secara KCKT .. 42
Gambar 12 : Instrument KCKT ... 103
Gambar 13 : Sonifikator ... 103
Gambar 14 : Pompa vakum ... 103
Gambar 15 : Sonifikator kudos ... 104
Gambar 16 : Neraca analitik ... 104
Gambar 17 : Sampel Kratingdaeng-s ... 104
Gambar 18 : Uji kualitatif terhadap vitamin C pada Kratingdaeng-s 105
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Kromatogram natrium benzoat pada optimasi fase gerak
dapar fosfat pH 2,6 : metanol ... 48
Lampiran 2. Kromatogram vitamin C pada optimasi fase gerak dapar fosfat pH 2,6 : metanol ... 52
Lampiran 3. Kromatogram campuran vitamin C dan natrium benzoat .. 56
Lampiran 4. Kromatogram sampel Kratingdaeng-s ... 60
Lampiran 5. Kromatogram sampel Kratingdaeng-s setelah penambahan baku ... 60
Lampiran 6. Kromatogram penyuntikkan kurva kalibrasi vitamin C ... 61
Lampiran 7. Kromatogram penyuntikkan kurva kalibrasi benzoat ... 64
Lampiran 8. Perhitungan persamaan regresi vitamin C ……… 67
Lampiran 9. Perhitungan LOD dan LOQ vitamin C ... 69
Lampiran 10. Perhitungan persamaan regresi natrium benzoat ... 70
Lampiran 11. Perhitungan LOD dan LOQ natrium benzoat ... 72
Lampiran 12. Contoh Perhitungan vitamin C dan natrium benzoat ... 73
Lampiran 13.Kromatogram penyuntikkan sampel Kratingdaeng-s dengan Penambahan baku natrium benzoat 100 ppm ... 76
Lampiran 14. Analisis data statistik untuk mencari kadar vitamin C ... 80
Lampiran 15. Analisis data statistik untuk mencari kadar natrium benzoat 82
Lampiran 16. Prosedur recovery dengan metode adisi standar ... 84
Lampiran 17. Kromatogram hasil recovery sampel Kratingdaeng-s ... 85
Lampiran 18. Contoh perhitungan recovery vitamin C ... 91
Lampiran 19. Data hasil perhitungan recovery ... 92
Lampiran 21. Data hasil perhitungan recovery ... 96
Lampiran 22. Hasil pengujian validasi vitamin C pada Kratingdaeng-s ... 98
Lampiran 23. Hasil pengujian validasi natrium benzoat pada sampel Kratingdaeng-s ... 98
Lampiran 24. Data spesifikasi Kratingdaeng-s ... 99
Lampiran 25. Tabel nilai distribusi t ... 100
Lampiran 26. Sertifikat natrium benzoat BPFI ... 101
Lampiran 27. Sertifikat vitamin C BPFI ... 102
