Kombinasi spektrofotometri UV dan kalibrasi multivariat untuk analisis parasetamol, asetosal, dan kafein dalam sediaan tablet.

(1)

KOMBINASI SPEKTROFOTOMETRI UV DAN KALIBRASI MULTIVARIAT UNTUK ANALISIS PARASETAMOL, ASETOSAL, DAN

KAFEIN DALAM SEDIAAN TABLET

Teresa Devina Hani Wijaningtyas 118114169

INTISARI

Analisis senyawa multikomponen dalam suatu sediaan kebanyakan dilakukan dengan metode kromatografi yang memerlukan biaya besar dan waktu yang lama, sehingga metode ini kurang cocok digunakan untuk kontrol kualitas rutin suatu sediaan obat. Spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat merupakan suatu pengembangan metode yang lebih sederhana dan ekonomis untuk analisis senyawa multikomponen tanpa tahap pemisahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kemampuan metode spektrofotometri UV dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat partial least square (PLS) untuk analisis parasetamol, asetosal, dan kafein pada sediaan tablet.

Penggunaan metode spektrofotometri UV-PLS untuk analisis multikomponen dilakukan dalam tiga tahap, yaitu kalibrasi, validasi, dan penetapan kadar sampel. Evaluasi model kalibrasi dan validasi didasarkan pada nilai koefisien determinasi (R2) untuk akurasi dan root mean square error of calibration (RMSEC), root mean square error of cross validation (RMSECV), root mean square error of prediction (RMSEP) untuk presisi.

Nilai R2 pada hubungan antara nilai prediksi dan nilai aktual untuk parasetamol, asetosal dan kafein < 0,99. Nilai RMSEC untuk parasetamol, asetosal dan kafein masing-masing 0,107 µg/mL, 0,210 µg/mL dan 0,040 µg/mL. Nilai RMSECV 0,615 µg/mL, 0,721 µg/mL dan 0,145 µg/mL untuk parasetamol, asetosal, dan kafein, serta nilai RMSEP 2,084 µg/mL, 0,877 µg/mL dan 0,207 µg/mL untuk masing-masing. Akurasi dan presisi yang kurang baik menunjukkan hasil penelitian spektrofotometri UV-kalibrasi multivariat PLS kurang sukses digunakan untuk analisis kuantitatif campuran parasetamol, asetosal, dan kafein dalam sediaan tablet. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi ketidaksuksesan ini.

(2)

ABSTRACT

An analysis of multicomponent compound in a dosage is mostly conducted using chromatographic method which requires huge costs and takes a long time. Thus, this method is less suitable for routine quality control of a pharmaceutical dosage. UV spectrophotometry which is combined with multivariate calibration is a development method which is simpler and more economical for the analysis of multicomponent compound without any separation phase. This study aimed to evaluate the ability of UV spectrophotometric method which is combined with multivariate calibration partial least square (PLS) for the analysis of paracetamol, asetosal, and caffeine in a tablet dosage form.

The use of UV-PLS spectrophotometric method for multicomponent analysis was conducted in three stages. They were calibration, validation, and samples assay. The evaluation of the calibration and validation model were based on the value of the determination coefficient (R2) for the accuracy and root mean square error of calibration (RMSEC), root mean square error of cross validation (RMSECV), root mean square error of prediction (RMSEP) for the precision.

R2 value on the relationship between the prediction value and the actual value for paracetamol, asetosal, and caffeine were < 0.99. RMSEC value for paracetamol, asetosal, and caffeine were 0,107 µg/mL, 0,210 µg/mL and 0,040 µg/mL. RMSECV value for those compounds were 0,615 µg/mL, 0,721 µg/mL and 0,145 µg/mL. Besides, RMSEP value for the same compounds were 2,084 µg/mL, 0,877 µg/mL dan 0,207 µg/mL. The accuracy and precision which were less good showed that the result of UV spectrophotometric method which is combined with multivariate calibration PLS research less successfully used for the quantitative analysis of paracetamol, asetosal, and caffeine mixture in the tablet dosage. There is a need to do the further research on the influential factors of this lack of success.

(3)

KOMBINASI SPEKTROFOTOMETRI UV DAN KALIBRASI MULTIVARIAT UNTUK ANALISIS PARASETAMOL, ASETOSAL, DAN

KAFEIN DALAM SEDIAAN TABLET

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Diajukan oleh:

Teresa Devina Hani Wijaningtyas NIM : 118114169

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(4)

i

KOMBINASI SPEKTROFOTOMETRI UV DAN KALIBRASI MULTIVARIAT UNTUK ANALISIS PARASETAMOL, ASETOSAL, DAN

KAFEIN DALAM SEDIAAN TABLET

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Diajukan oleh:

Teresa Devina Hani Wijaningtyas NIM : 118114169

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(5)

(6)

iii

(7)

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Tuhan tak akan meninggalkanmu atas yakinmu sejauh ini…”

-Sheila On 7-

Karya ini kupersembahkan untuk:

Ibuk Valentina Satyarini dan Bapak Martinus Hajar Murjanto,

Adikku Krisensia Rena Devania,

(8)

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis

dan susun ini tidak memuat karya atau bagian dari pekerjaan orang lain, kecuali

yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya

karya ilmiah.

Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarisme dalam naskah

ini, maka saya bersedia menanggung segala resiko sesuai peraturan

perundang-undangan yang berlaku

Yogyakarta, Agustus 2015

Penulis,

(9)

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Teresa Devina Hani Wijaningtyas

Nomor Mahasiswa : 118114169

Demi pengembangan ilmu pengetahuan saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

KOMBINASI SPEKTROFOTOMETRI UV DAN KALIBRASI MULTIVARIAT UNTUK ANALISIS PARASETAMOL, ASETOSAL, DAN

KAFEIN DALAM SEDIAAN TABLET

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberi royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal: 9 September 2015 Yang menyatakan

(10)

vii

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas

segala anugerah dan penyertaan-Nya yang begitu besar kepada penulis selama

proses penelitian dan penyusunan naskah skripsi ini.

Skripsi berjudul “Kombinasi Spektrofotometri UV dan Kalibrasi Multivariat untuk Analisis Parasetamol, Asetosal, dan Kafein dalam Sediaan

Tablet” ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana

Farmasi (S.Farm.) Program Studi Ilmu Farmasi Universitas Sanata Dharma.

Selama proses penelitian dan penyusunan naskah ini, tidak terlepas dari

dukungan banyak pihak yang telah memberikan dukungan, semangat, kritik dan

sarannya kepada penulis, maka pada kesempatan kali ini, penulis mengucapkan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Famasi Universitas

Sanata Dharma.

2. Prof. Dr. Abdul Rohman, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang dengan

penuh kesabaran memberikan masukan, pengarahan, dukungan, semangat,

kritik dan saran, serta waktu dan tenaga untuk membimbing penulis selama

proses penelitian maupun penyusunan naskah ini.

3. Florentinus Dika Octa Riswanto, M.Sc., selaku dosen pembimbing

pendamping yang dengan penuh kesabaran memberikan masukan,

pengarahan, dukungan, semangat, kritik dan saran selama penelitian maupun

(11)

viii

4. Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt., selaku dosen penguji yang telah

memberikan banyak masukan, kritik dan saran kepada penulis sehingga

penulisan naskah ini menjadi lebih baik.

5. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak

masukan, kritik dan saran kepada penulis sehingga penulisan naskah ini

menjadi lebih baik.

6. Yohanes Dwiatmaka, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah

membantu penulis selama proses perkuliahan.

7. Agustina Setiawati, M.Sc., Apt., selaku Kepala Laboratorium Fakultas

Farmasi Universitas Sanata Dharma.

8. P.T. Konimex yang telah memberikan baku kerja asetosal dan kafein yang

sangat bermanfaat selama proses penelitian ini.

9. P.T. Combiphar yang telah memberikan baku kerja parasetamol yang sangat

bermanfaat selama proses penelitian ini.

10. Seluruh dosen dan karyawan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

yang telah memberikan ilmu, bimbingan, pengarahan, pengalaman, dan

masukan selama perkuliahan.

11. Mas Bimo, Mas Kethul, dan Mas Ottok selaku Laboran, Karyawan

Laboratorium Kimia Analisis Instrumental, dan Pengelola Gudang

Laboratorium yang telah banyak memberikan bantuan dan kemudahan waktu

(12)

ix

12. Ibuk Valentina Satyarini, Bapak Hajar Murjanto, dan Krisensia Rena Devania

yang tak pernah berhenti mendoakan, mendukung baik dalam moral dan

material serta memberi semangat sampai akhirnya skripsi ini selesai.

13. Sophia Sari Asdini sebagai sahabat dan rekan kerja yang telah menyediakan

waktu untuk memberikan semangat, bantuan, dukungan, kritik dan saran

dalam hal penyusunan tugas akhir maupun hal-hal lainnya selama perkuliahan

serta bekerja bersama di laboratorium.

14. Ade, Arief, Jalaq, dan Erfan sebagai rekan kerja yang telah memberikan

bantuan, dukungan, kritik dan saran dalam hal penyusunan tugas akhir.

15. Wirna dan Satrio sebagai teman yang selalu menyediakan waktu untuk

mendengarkan keluh kesah, memberikan pengarahan, semangat, kritik dan

saran selama penelitian dan penyusunan skripsi sekaligus teman seperjuangan

lantai 4.

16. Teman-teman FST B 2011 dan seluruh teman-teman angkatan 2011 atas

kebersamaan, keceriaan, dan bantuan yang diberikan selama perkuliahan.

17. Rekan, kerabat, dan sahabat yang telah membantu penulis selama proses

penelitian dan penyusunan naskah ini, baik secara langsung maupun tidak,

yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

pembaca dan bagi pengembangan ilmu pengetahuan, serta dapat menjadi acuan

bagi penelitian-penelitian selanjutnya.

Yogyakarta, Agustus 2015

(13)

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ……….. i

HALAMAN PERSETUJUAN ………..………. ii

HALAMAN PENGESAHAN ……… iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ………. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ………. v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA .. vi

PRAKATA ……….. vii

DAFTAR ISI ………... x

DAFTAR TABEL ………... xiii

DAFTAR GAMBAR ……….. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ………... xvii

INTISARI ………... xx

ABSTRACT……….. xxi

BAB I. PENGANTAR ……… 1

A.Latar Belakang ………... 1

B.Permasalahan ……….. 2

C.Keaslian Penelitian ………. 3

D.Manfaat ……….. 4

E. Tujuan Penelitian ………... 4

(14)

xi

A.Parasetamol ……… 5

B.Asetosal ……….. 6

C.Kafein ………. 7

D.Spektrofotometri Ultraviolet ……….. 8

1. Instrumentasi Spektrofotometer UV ……… 8

2. Hukum Lambert-Beer ……….. 10

E. Kalibrasi Multivariat ……….. 11

F. Validasi Metode Kalibrasi Multivariat ………... 12

1. Presisi ………... 12

2. Akurasi ………. 13

G.Landasan Teori ……….. 14

H.Hipotesis ………. 15

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ……… 16

A.Jenis dan Rancangan Penelitian ………. 16

B.Variabel Penelitian ………. 16

C.Definisi Operasional ………... 17

D.Bahan ……….. 17

E. Alat ………. 17

F. Tata Cara Penelitian ………... 18

1. Penyiapan Larutan Set Kalibrasi dan Larutan Set Validasi ……. 18

2. Analisis Sampel ……… 19

3. Analisis Statistik dan Pengolahan Data ……… 20

(15)

xii

A.Kalibrasi Multivariat menggunakan Partial Least Square (PLS) ….. 24

B.Validasi Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square (PLS) ... 28

C.Penetapan Kadar Sampel Sediaan Farmasi ……… 35

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ……… 39

A.Kesimpulan ……… 39

B.Saran ………... 39

DAFTAR PUSTAKA ………. 41

LAMPIRAN ……… 44

(16)

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I Komposisi campuran sintetik parasetamol (PCT), asetosal

(ASP), dan kafein (CAF) untuk kalibrasi ………... 19

Tabel II Komposisi campuran sintetik parasetamol (PCT), asetosal

(ASP), dan kafein (CAF) untuk validasi ……… 19

Tabel III Hasil perhitungan regresi 20 sampel kalibrasi secara PLS 25

Tabel IV Hasil validasi eksternal parasetamol, asetosal dan kafein

dengan kalibrasi PLS ……….. 34

Tabel V Rekapitulasi hasil evaluasi parameter validasi metode

spektrofotometri UV-PLS untuk penetapan kadar

parasetamol (PCT, asetosal (ASP), dan kafein (CAF) ...… 35

Tabel VI Hasil penetapan kadar prediksi parasetamol (PCT) dalam

sediaan farmasi tablet menggunakan metode

spektrofotometri UV-PLS ……….. 36

Tabel VII Hasil penetapan kadar prediksi asetosal (ASP) dalam

spektrofotometri UV-PLS……….. 37

Tabel VIII Hasil penetapan kadar prediksi kafein (CAF) dalam

(17)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Struktur parasetamol ……… 5

Gambar 2 Struktur asetosal ………... 6

Gambar 3 Struktur kafein ………. 7

Gambar 4 Overlay spektra parasetamol (PCT), asetosal (ASP),

kafein (CAF) dan campuran ketiganya dalam pelarut etanol pada konsentrasi 5 g/mL yang dikenai scanning

pada panjang gelombang 200-400 nm ………. 22

Gambar 5 Overlay spektra UV campuran baku (PCT, ASP, dan

CAF) dan sampel sediaan farmasi yang mengandung

PCT, ASP, dan CAF yang dikenai scanning pada

panjang gelombang 210-350 nm ……….. 23

Gambar 6 Overlay 20 spektra UV campuran sintetik baku

parasetamol (PCT), asetosal (ASP), dan kafein (CAF)

yang dikenai scanning pada panjang gelombang 210-350

nm……….. 24

Gambar 7 Kurva hubungan antara kadar aktual (actual response) vs

kadar prediksi (calculated response) parasetamol tanpa

validasi silang (leave one out) dengan metode

spektrofotometri UV-PLS pada 220-270 nm ………... 26

(18)

xv

kadar prediksi (calculated response) asetosal tanpa

spektrofotometri UV-PLS pada 220-280 nm ………… 27

kadar prediksi (calculated response) kafein tanpa

Gambar 10 Data dan parameter validasi silang leave one out

parasetamol……….... 28

asetosal………... 29

kafein……….. 29

kadar prediksi (calculated response) parasetamol hasil

kadar prediksi (calculated response) asetosal hasil

(19)

xvi

silang (leave one out) dengan metode spektrofotometri

UV-PLS pada 220-280 nm ……….

Gambar 16 Overlay 10 spektra UV campuran sintetik baku

parasetamol (PCT), asetosal (ASP), dan kafein (CAF)

yang dikenai scanning pada panjang gelombang 210-350

nm ………. 32

Gambar 17 Kurva hubungan antara kadar aktual vs kadar prediksi

parasetamol (PCT) hasil validasi eksternal dengan

metode spektrofotometri UV-PLS pada 220-270 nm ... 33

asetosal (ASP) hasil validasi eksternal dengan metode

kafein (CAF) hasil validasi eksternal dengan metode

Gambar 20 Overlay spektra 6 replikasi sampel untuk penetapan

(20)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Sertifikat analisis baku parasetamol ……… 44

Lampiran 2. Sertifikat analisis baku asetosal ……….. 45

Lampiran 3. Sertifikat analisis baku kafein ………. 46

Lampiran 4. Data penimbangan baku pembanding untuk

campuran sintetik sampel kalibrasi dan sampel

validasi ……… 47

Lampiran 5. Data pengukuran spektrofotometer UV 20 campuran

sintetik untuk model PLS ……… 48

Lampiran 6. Output Minitab hasil kalibrasi multivariat partial

least square (PLS) parasetamol dari sampel kalibrasi

20 campuran sintetik tanpa validasi silang …………. 54

least square (PLS) asetosal dari sampel kalibrasi 20

campuran sintetik tanpa validasi silang ……….. 56

least square (PLS) kafein dari sampel kalibrasi 20

campuran sintetik tanpa validasi silang ……….. 58

least square (PLS) parasetamol dari sampel kalibrasi

(21)

xviii

one out………. 60

least square (PLS) asetosal dari sampel kalibrasi 20

campuran sintetik dengan validasi silang leave one

out……… 62

least square (PLS) kafein dari sampel kalibrasi 20

campuran sintetik dengan validasi silang leave one

out……… 64

Lampiran 12. Data pengukuran spektrofotometer UV 20 campuran

sintetik untuk validasi model PLS ……….. 66

Lampiran 13. Perhitungan kadar parasetamol terprediksi dari

sampel validasi eksternal 10 campuran sintetik

menggunakan hasil koefisien validasi silang leave

one out………. 70

Lampiran 14. Perhitungan kadar asetosal terprediksi dari sampel

validasi eksternal 10 campuran sintetik menggunakan

hasil koefisien validasi silang leave one out……… 74

Lampiran 15. Perhitungan kadar kafein terprediksi dari sampel

validasi eksternal 10 campuran sintetik menggunakan

(22)

xix

Lampiran 16. Perhitungan penimbangan sampel dan data

penimbangan sampel ………... 82

Lampiran 17. Penimbangan 20 tablet sediaan farmasi yang

mengandung parasetamol (PCT) 400 mg, asetosal

(ASP) 250 mg, dan kafein (CAF) 65 mg untuk

keseragaman bobot ……….. 83

Lampiran 18. Perhitungan kadar parasetamol terprediksi dari

sampel obat sakit kepala kombinasi menggunakan

hasil koefisien validasi silang leave one out………... 85

Lampiran 19. Perhitungan kadar asetosal terprediksi dari sampel

obat sakit kepala kombinasi menggunakan hasil

koefisien validasi silang leave one out……… 89

Lampiran 20. Perhitungan kadar kafein terprediksi dari sampel obat

sakit kepala kombinasi menggunakan hasil koefisien

(23)

xx

INTISARI

Analisis senyawa multikomponen dalam suatu sediaan kebanyakan dilakukan dengan metode kromatografi yang memerlukan biaya besar dan waktu yang lama, sehingga metode ini kurang cocok digunakan untuk kontrol kualitas rutin suatu sediaan obat. Spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat merupakan suatu pengembangan metode yang lebih sederhana dan ekonomis untuk analisis senyawa multikomponen tanpa tahap pemisahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kemampuan metode spektrofotometri UV dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat partial least square (PLS) untuk analisis parasetamol, asetosal, dan kafein pada sediaan tablet.

Penggunaan metode spektrofotometri UV-PLS untuk analisis multikomponen dilakukan dalam tiga tahap, yaitu kalibrasi, validasi, dan penetapan kadar sampel. Evaluasi model kalibrasi dan validasi didasarkan pada nilai koefisien determinasi (R2) untuk akurasi dan root mean square error of calibration (RMSEC), root mean square error of cross validation (RMSECV), root mean square error of prediction (RMSEP) untuk presisi.

Nilai R2 pada hubungan antara nilai prediksi dan nilai aktual untuk parasetamol, asetosal dan kafein < 0,99. Nilai RMSEC untuk parasetamol, asetosal dan kafein masing-masing 0,107 µg/mL, 0,210 µg/mL dan 0,040 µg/mL. Nilai RMSECV 0,615 µg/mL, 0,721 µg/mL dan 0,145 µg/mL untuk parasetamol, asetosal, dan kafein, serta nilai RMSEP 2,084 µg/mL, 0,877 µg/mL dan 0,207 µg/mL untuk masing-masing. Akurasi dan presisi yang kurang baik menunjukkan hasil penelitian spektrofotometri UV-kalibrasi multivariat PLS kurang sukses digunakan untuk analisis kuantitatif campuran parasetamol, asetosal, dan kafein dalam sediaan tablet. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi ketidaksuksesan ini.

(24)

xxi

ABSTRACT

An analysis of multicomponent compound in a dosage is mostly conducted using chromatographic method which requires huge costs and takes a long time. Thus, this method is less suitable for routine quality control of a pharmaceutical dosage. UV spectrophotometry which is combined with multivariate calibration is a development method which is simpler and more economical for the analysis of multicomponent compound without any separation phase. This study aimed to evaluate the ability of UV spectrophotometric method which is combined with multivariate calibration partial least square (PLS) for the analysis of paracetamol, asetosal, and caffeine in a tablet dosage form.

The use of UV-PLS spectrophotometric method for multicomponent analysis was conducted in three stages. They were calibration, validation, and samples assay. The evaluation of the calibration and validation model were based on the value of the determination coefficient (R2) for the accuracy and root mean square error of calibration (RMSEC), root mean square error of cross validation (RMSECV), root mean square error of prediction (RMSEP) for the precision.

R2 value on the relationship between the prediction value and the actual value for paracetamol, asetosal, and caffeine were < 0.99. RMSEC value for paracetamol, asetosal, and caffeine were 0,107 µg/mL, 0,210 µg/mL and 0,040 µg/mL. RMSECV value for those compounds were 0,615 µg/mL, 0,721 µg/mL and 0,145 µg/mL. Besides, RMSEP value for the same compounds were 2,084 µg/mL, 0,877 µg/mL dan 0,207 µg/mL. The accuracy and precision which were less good showed that the result of UV spectrophotometric method which is combined with multivariate calibration PLS research less successfully used for the quantitative analysis of paracetamol, asetosal, and caffeine mixture in the tablet dosage. There is a need to do the further research on the influential factors of this lack of success.

(25)

1

BAB I PENGANTAR

A. Latar Belakang

Sediaan farmasi yang beredar di pasaran kebanyakan berupa campuran

berbagai zat berkhasiat. Campuran ini bertujuan untuk meningkatkan efek terapi

dan kemudahan dalam pemakaian. Salah satu campuran zat aktif yang sering

digunakan adalah parasetamol, asetosal, dan kafein yang berkhasiat sebagai

analgesik dan antipiretik (Damayanti, Ibrahim, Firman, dan Tjahjono, 2003).

Pemeriksaan mutu suatu sediaan obat mutlak diperlukan untuk menjamin

bahwa sediaan obat mengandung bahan dengan mutu dan jumlah yang telah

ditetapkan dan mengikuti prosedur analisis standar, sehingga menunjang efek

terapeutik yang diharapkan. Penetapan kadar secara simultan dari dua atau lebih

kombinasi obat kebanyakan dilakukan dengan teknik kromatografi yang

memerlukan biaya besar dan waktu yang lama (Naid, Kasim, dan Pakaya, 2011).

Struktur parasetamol, asetosal, dan kafein mempunyai gugus kromofor

dan auksokrom yang dapat menyerap radiasi sehingga dapat dilakukan dengan

metode spektrofotometri, tetapi kendala yang sering dijumpai adalah terjadinya

tumpang tindih spektra (overlapping) karena ketiganya memiliki serapan

maksimum pada panjang gelombang yang berdekatan (Wulandari, 2006).

Spektrofotometri UV yang digabungkan dengan kalibrasi multivariat

merupakan teknik yang sangat baik untuk analisis suatu analit dalam campuran

(26)

yang saling tumpang tindih dengan mengabaikan proses pemisahan zat yang

bertingkat-tingkat. Oleh sebab itu, metode ini dapat dilakukan lebih sederhana

dengan waktu analisis yang lebih cepat dan biaya yang lebih murah (Ardiyanti,

2014).

Penelitian yang telah berhasil menggunakan metode tersebut diantaranya

adalah penetapan kadar parasetamol, guafenesin, dan klorfeniramin maleat secara

simultan tanpa tahap pemisahan menggunakan metode spektrofotometri UV dan

kalibrasi multivariat (Ardiyanti, 2014), penetapan kadar metampiron, vitamin B1,

dan vitamin B6 secara simultan tanpa tahap pemisahan menggunakan metode

spektrofotometri UV dan kalibrasi multivariat (Chotimah, 2014) dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil analisis menggunakan metode kromatografi cair

kinerja tinggi (KCKT) menghasilkan akurasi dan presisi yang setara antara kedua

metode.

Pada penelitian ini akan dilakukan percobaan penerapan metode

spektrofotometri UV dengan kombinasi kalibrasi multivariat untuk analisis

parasetamol, asetosal, dan kafein dalam sediaan tablet.

B. Permasalahan

1. Bagaimana validasi spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan teknik

kalibrasi multivariat untuk analisis campuran parasetamol, asetosal, dan kafein

(27)

2. Bagaimana aplikasi spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan teknik

kalibrasi multivariat untuk penetapan kadar parasetamol, asetosal, dan kafein

dalam sediaan tablet?

C. Keaslian Penelitian

Berdasarkan studi pustaka yang telah peneliti lakukan, masih jarang

ditemukan adanya analisis parasetamol, asetosal, dan kafein menggunakan metode

kombinasi spektrofotometri UV dengan kalibrasi multivariat. Beberapa penelitian

mengenai analisis parasetamol, asetosal, dan kafein yang pernah dilakukan

sebelumnya adalah Penetapan Kadar Parasetamol, Kafein, dan Asetosal Dalam

Sediaan Oral Secara Simultan Dengan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

(KCKT) (Pane, 2011) dan Analisis Senyawa Multikomponen Campuran

Parasetamol, Asetosal, dan Kafein Secara Spektrofotometri dengan Metode

Spektra Derivatif Rasio-Divisor Ganda (Hajian and Soltaninezhad, 2012).

Analisis parasetamol, asetosal, dan kafein menggunakan metode

kombinasi spektrofotometri UV dan kalibrasi multivariat yang pernah dilakukan

sebelumnya yaitu Pemanfaatan Teknik Kalibrasi Multivariat untuk Penentuan

Parasetamol, Aspirin, dan Kafein dalam Formulasi Sediaan Farmasi Dengan

Spektrofotometri Secara Simultan (Özdemir, Dinc, and Onur, 2004), yang

membedakan adalah pada penelitian tersebut digunakan kalibrasi multivariat

Inverse Least Square (ILS) dan Classical Least Square (CLS) sementara pada

(28)

D. Manfaat

a. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif

metode analisis senyawa campuran untuk menetapkan kadar parasetamol,

asetosal, dan kafein dalam sediaan tablet yang memiliki sistem optimal dan

memenuhi persyaratan validitas yang baik.

b. Manfaat teoretis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi

tentang analisis campuran parasetamol, asetosal, dan kafein dalam sediaan

tablet menggunakan kombinasi spektrofotometri UV dan kalibrasi multivariat.

c. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk menetapkan

kadar campuran parasetamol, asetosal, dan kafein dalam sediaan tablet yang

banyak beredar di pasaran.

E. Tujuan Penelitian

1. Melakukan validasi metode spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan

teknik kalibrasi multivariat untuk analisis campuran parasetamol, asetosal, dan

kafein dalam sediaan tablet.

2. Mengetahui apakah spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan teknik

kalibrasi multivariat dapat diaplikasikan untuk penetapan kadar campuran

(29)

5

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A.Parasetamol

Menurut Darsono (2002), parasetamol merupakan obat analgesik non

narkotik dengan cara kerja menghambat sintesis prostaglandin terutama di sistem

saraf pusat. Parasetamol digunakan secara luas di berbagai negara baik dalam

bentuk sediaan tunggal sebagai analgesik-antipiretik maupun kombinasi dengan

obat lain dalam sediaan obat flu atau obat sakit kepala melalui resep dokter atau

yang dijual bebas.

Gambar 1. Struktur parasetamol

Parasetamol (Gambar 1) berbentuk serbuk putih, tak berbau, rasa sedikit

pahit, dapat larut dalam air mendidih, dalam NaOH 1N, dan dalam etanol.

Parasetamol mengandung tidak kurang dari 98,0% dan tidak lebih dari 101,1%

C8H9NO2, dihitung terhadap zat anhidrat. Selain itu, parasetamol memiliki pKa

9,5 dan berat molekul 151,6 (Direktorat Jenderal Pengawas Obat dan Makanan,

1995). Menurut Auterhoff dan Kovar (1987), parasetamol dalam etanol

memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang 250 nm ( = 913)

dan dalam metanol memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang 250

(30)

B.Asetosal

Asetosal atau asam asetil salisilat termasuk dalam golongan obat

antiinflamasi non steroid. Mekanisme kerja asetosal adalah dengan menghambat

sintesis prostaglandin dengan menghambat kerja enzim siklooksigenase pada

pusat termoregulator di hipotalamus dan perifer. Asetosal digunakan sebagai

[image:30.595.99.510.244.530.2]

analgesik, antipiretik, dan antiinflamasi (Darsono, 2002).

Gambar 2. Struktur asetosal

Asetosal (Gambar 2) berupa hablur putih, umumnya seperti jarum atau

lempengan tersusun, atau serbuk hablur putih; tidak berbau atau berbau lemah.

Asetosal stabil di udara kering; di dalam udara lembab secara bertahap

terhidrolisis menjadi asam salisilat dan asam asetat. Asetosal mengandung tidak

kurang dari 99,5% dan tidak lebih dari 100,5% C9H8O4, dihitung terhadap zat

yang telah dikeringkan, mempunyai berat molekul 180,16; sukar larut dalam air,

larut dalam kloroform dan dalam eter, mudah larut dalam etanol, serta memiliki

pKa 3,5 (Direktorat Jenderal Pengawas Obat dan Makanan, 1995). Menurut

Moffat (2011), asetosal dalam larutan asam memberikan serapan maksimum pada

panjang gelombang 230 nm ( = 466), 278 nm ( = 68) dan dalam larutan

basa memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang 231 nm ( =

(31)

C.Kafein

Kafein (Gambar 3) berupa serbuk putih atau bentuk jarum mengkilat

putih, biasanya menggumpal, tidak berbau, rasa pahit. Kafein mengandung tidak

kurang dari 98,5% dan tidak lebih dari 101,0% C9H10N4O2 dihitung terhadap zat

anhidrat, memiliki berat molekul 194,19; sukar larut dalam air, dalam etanol,

dalam eter, mudah larut dalam kloroform dan memiliki pKa 10,4 (Direktorat

Jenderal Pengawas Obat dan Makanan, 1995). Menurut Moffat (2011), kafein

dalam larutan asam memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang 273

[image:31.595.98.512.232.527.2]

nm ( = 504).

Gambar 3. Struktur kafein

Kafein menyebabkan relaksasi otot polos, terutama otot polos bronkus,

merangsang sistem saraf pusat (SSP), otot jantung, dan meningkatkan diuresis.

Efek samping dari penggunaan kafein ini berupa debar jantung, gangguan

lambung, tangan gemetar, gelisah, ingatan berkurang, dan sukar tidur. Kafein

biasanya digunakan dengan dosis kurang lebih 50 mg jika diberikan bersama

(32)

D.Spektrofotometri Ultraviolet

Spektrofotometri UV adalah teknik analisis yang digunakan dengan cara

mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan

atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang pada kisaran 200-400 nm.

Pada analisis menggunakan metode spektrofotometri UV, dilakukan pembacaan

absorbansi (penyerapan) radiasi elektromagnetik oleh suatu molekul. Hasil

pembacaan absorbansi disebut sebagai absorban (A) dan tidak memiliki satuan

%T. Spektrofotometri UV melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada

molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV lebih banyak digunakan

untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitiatif (Mulja dan Suharman, 1995).

Radiasi ultraviolet diserap oleh molekul organik, molekul yang mengandung elektron π terkonjugasi dan atom yang mengandung elektron-n

menyebabkan transisi elektron di orbital terluarnya dari tingkat energi elektron

dasar ke tingkat energi elektron tereksitasi lebih tinggi. Besarnya serapan radiasi

tersebut sebanding dengan banyaknya molekul analit yang menyerap sehingga

dapat digunakan untuk analisis kuantitatif (Satiadarma, 2004).

1. Instrumentasi Spektrofotometer UV

Komponen–komponennya meliputi sumber sinar, monokromator, dan

sistem optik.

a. Sumber lampu; digunakan lampu deuterium untuk daerah UV pada panjang

gelombang 190-350 nm.

b. Monokromator; digunakan untuk mendispersikan sinar ke dalam

(33)

c. Optik-optik; dapat dirancang untuk memecah sumber sinar sehingga sumber

sinar melewati 2 kompartemen dan sebagaimana dalam spektrofotometer

berkas ganda (double beam), suatu larutan blangko dapat digunakan dalam satu

kompartemen untuk mengoreksi pembacaan atau spektrum sampel. Larutan

yang paling sering digunakan sebagai blangko dalam spektrofotometri adalah

semua pelarut yang digunakan untuk melarutkan sampel atau pereaksi (Gandjar

dan Rohman, 2007).

Spektrofotometer single beam melakukan pengukuran absorbansi dengan

cara cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai

absorbansi dari larutan yang dimasukkan. Keuntungannya dibandingkan

spektrofotometer double beam adalah lebih sederhana dan lebih murah,

kelemahannya tidak dapat mengoreksi perubahan respon aborbansi akibat

kekeruhan sampel atau perbedaan intensitas cahaya baik dari sumber radiasi

maupun dari pengaruh luar (Haven, Tetrault, and Schenken, 1994).

Spektrofotometer double beam merupakan instrumen hasil

pengembangan dari spektrofotometer single beam. Spektrofotometer double beam

memiliki dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin yang digunakan untuk

memecah sinar. Sinar pertama melewati larutan blanko dan sinar kedua melewati

sampel sehingga spektrofotometer double beam dapat mengoreksi perubahan

respon absorbansi akibat perbedaan intensitas cahaya, fluktuasi pada kelistrikan

instrumen, dan absorbansi blanko (Haven, Tetrault, and Schenken, 1994).

(34)

Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh

larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan.

Pengukuran absorpsi cahaya oleh molekul analit dalam larutan diatur oleh Hukum

Lambert-Beer yang dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:

log I0/It= A = ε.b.c

yang mana:

I0 : intensitas radiasi yang masuk

It : intensitas radiasi yang ditransmisikan

A : absorbansi ε : absorptivitas

b : ketebalan kuvet (cm)

c : konsentrasi

Absorptivitas (ε) merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada

konsentrasi, tebal kuvet dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel.

Absorptivitas tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang

gelombang radiasi. Satuan ԑ ditentukan oleh satuan-satuan b dan c. Jika satuan c

dalam molar (M) maka absorptivitas disebut dengan absorptivitas molar (ԑ)

dengan satuan M-1cm-1 atau liter.mol-1cm-1. Jika c dinyatakan dengan persen

berat/volume (g/100 mL) maka absorptivitas dapat ditulis dengan atau

(35)

E.Kalibrasi Multivariat

Kemometrika adalah ilmu kimia yang menggunakan matematika dan

metode statistik untuk memperoleh informasi yang optimal pada suatu sistem.

Secara umum kemometrika mengungkap bahwa ada korelasi antara data yang

terukur dengan konsentrasi komponen. (Massart and Buydens, 1988). Kalibrasi

multivariat merupakan salah satu bentuk teknik analisis kemometrik yang paling

sering digunakan terutama untuk analisis multikomponen (Miller and Miller,

2005).

Kalibrasi PLS merupakan jenis regresi yang dihitung dengan algoritma

kuadrat terkecil yang menghubungkan antara dua matriks, data spektra pada

matriks X, dan nilai referens pada matriks Y. PLS sering digunakan dalam

spektroskopi untuk mengekstraksi informasi dari spektra yang mengandung

puncak-puncak yang tumpang tindih dan adanya pengganggu dari instrumen yang

digunakan untuk mengumpulkan data (Syahariza et al., 2005).

PLS menggunakan kombinasi linier dari variabel prediksi terhadap

variabel sebenarnya. Variabel yang menunjukkan korelasi tinggi dengan variabel

respon diberikan bobot tambahan karena lebih efektif untuk prediksi dan dengan

cara ini, kombinasi linier dari variabel prediksi dipilih dari yang memiliki korelasi

tinggi dengan variabel respon dan juga menjelaskan variasi dalam variabel

prediksi (Miller and Miller, 2010). Setiap komponen pada regresi PLS diperoleh

dengan memaksimalkan korelasi variasi antara variabel y dengan setiap fungsi

(36)

Pada penelitian ini diperlukan metode untuk menguji validitas model

analisis dengan menggunakan data uji di luar data yang digunakan dalam pembentukan analisis. Metode ini disebut “validasi silang” yang digunakan untuk

menentukan seberapa kuat model prediksi yang dibuat untuk dapat

diimplementasikan (Nawa, 2012). Teknik validasi silang yang digunakan dalam

penelitian ini adalah leave one out, yaitu dengan cara nilai sampel pertama

dikeluarkan dari serangkaian data dan nilai sampel sisanya digunakan untuk

membuat persamaan kalibrasi, lalu sampel yang pertama diujikan pada persamaan

kalibrasi yang baru dan diperoleh nilai terprediksi untuk sampel pertama. Nilai

terprediksi diperoleh untuk seluruh nilai sampel yang ada kemudian diperoleh

selisih dari nilai sampel sebenarnya dengan nilai terprediksi untuk tiap sampel.

Total kuadrat selisih nilai-nilai ini disebut dengan PRESS (Miller and Miller,

2010).

F. Validasi Metode Kalibrasi Multivariat

Validasi metode analisis merupakan suatu persyaratan dasar untuk

menjamin kualitas dan kehandalan hasil dari semua aplikasi metode analisis

(Ermer and Miler, 2005).

1. Presisi

Presisi suatu prosedur analisis menunjukkan kedekatan nilai antara

serangkaian pengukuran yang dilakukan dari proses multiple sampling dari

sekumpulan sampel homogen dengan kondisi yang telah ditentukan. Presisi dapat

(37)

antara (intermediet precision) dan ketertiruan (reproducibility) (Gandjar dan

Rohman, 2007).

Prediction residual error sum of square (PRESS) merupakan selisih

antara nilai aktual dengan nilai terprediksi (y) dihitung kemudian jumlah kuadrat

dari selisih tersebut dijumlah.

PRESS =

(Fatmawati, 2008).

Ketidakpastian kalibrasi dan prediksi konsentrasi yang tidak diketahui

dinyatakan sebagai root mean standard error of calibration (RMSEC), yaitu:

RMSEC =

dan root mean square error of prediction (RMSEP):

RMSECV = RMSEP =

yang mana merupakan kadar aktual dari sampel kalibrasi dan validasi

yang telah diperkirakan dan merupakan kadar terhitung yang diperoleh

dari model kalibrasi multivariat

(Danzer et al, 2004).

2. Akurasi

Akurasi merupakan ketelitian metode analisis atau kedekatan antara nilai

terukur dengan nilai yang diterima baik nilai konvensi, nilai sebenarnya atau nilai

rujukan. Akurasi diukur sebagai banyaknya analit yang diperoleh kembali pada

suatu pengukuran dengan melakukan spiking pada suatu sampel. Pada pengujian

(38)

standard reference dan untuk menyatakan akurasi, ICH merekomendasikan

pengumpulan data dari sembilan kali penetapan kadar dengan tiga konsentrasi

yang berbeda (misal tiga konsentrasi dengan tiga kali replikasi). Data yang

diperoleh dinyatakan sebagai persentase perolehan kembali (% recovery) (Chan,

Lam, Lee, and Zhang, 2004).

G.Landasan Teori

Sediaan tablet yang digunakan dalam penelitian ini mengandung

parasetamol 400 mg, asetosal 250 mg, dan kafein 65 mg. Penetapan kadar perlu

dilakukan sebagai penjaminan mutu obat untuk mengetahui kesesuaian kadar yang

tertera pada etiket.

Parasetamol, asetosal, dan kafein memiliki sistem kromoforik dan gugus

auksokrom yang memungkinkan untuk dianalisis dengan metode spektrofotometri

ultraviolet. Ketiga senyawa tersebut juga memiliki panjang gelombang teoretis di

daerah UV, yang mana panjang gelombang parasetamol 250 nm, asetosal 230 nm,

dan kafein 273 nm dalam etanol.

Penelitian ini merupakan analisis senyawa multikomponen sehingga

untuk mengatasi overlapping spektra UV yang dihasilkan maka digunakan

kombinasi kemometrika sebagai teknik kalibrasi multivariat untuk pengolahan

(39)

H.Hipotesis

1. Spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan teknik kalibrasi multivariat

dapat digunakan untuk analisis campuran parasetamol, asetosal, dan kafein

dalam sediaan tablet serta memiliki validitas yang baik.

2. Spektrofotometri UV yang dikombinasikan dengan teknik kalibrasi multivariat

dapat diaplikasikan untuk penetapan kadar parasetamol, asetosal, dan kafein

(40)

16

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Jenis penelitian ini termasuk penelitian eksperimental dengan rancangan

penelitian deskriptif. Jenis penelitian eksperimental karena terdapat perlakuan

terhadap subyek penelitian dan rancangan penelitian bersifat deskriptif karena

peneliti hanya mendeskripsikan keadaan yang ada.

B. Variabel Penelitian

1. Variabel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah kadar senyawa campuran

parasetamol, asetosal, dan kafein.

2. Variabel tergantung

Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah absorbansi yang diberikan oleh

spektrofotometer UV.

3. Variabel pengacau

Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ni adalah kemurnian bahan baku

parasetamol, asetosal, dan kafein, pengotor dari alat gelas, dan kemurnian

pelarut yang digunakan.

Variabel pengacau tak terkendali dalam penelitian ini adalah kondisi

(41)

C. Definisi Operasional

1. Baku parasetamol, asetosal, dan kafein yang digunakan sebagai sampel

kalibrasi dan sampel adalah baku parasetamol, asetosal, dan kafein yang

diperoleh dari P.T. Konimex dan P.T. Combiphar.

2. Absorbansi yang diukur merupakan absorbansi parasetamol, asetosal, dan

kafein.

3. Spektrofotometer yang digunakan merupakan seperangkat alat

spektrofotometer UV merk Shimadzu UV-1800 yang dihubungkan dengan

seperangkat komputer merk Advance dan printer merk Hp.

D. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi standar kerja

parasetamol (P.T. Combiphar), standar kerja asetosal (P.T. Konimex), dan standar

kerja kafein (P.T. Konimex), etanol p.a (Merck), sediaan farmasi tablet obat sakit

kepala dan migrain dibeli di apotek di Yogyakarta (komposisi zat aktif

parasetamol 400 mg, asetosal 250 mg, dan kafein 65 mg), kertas saring.

E. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi spektrofotometer UV

merk Shimadzu UV-1800, kuvet kuarsa merk Hellma, neraca analitik merk Ohaus

tipe PAJ1003 kepekaan 0,1 mg (maksimal 120 gram, minimal 0,001 gram),

(42)

µL merk Socorex, mortir, stamper, dan seperangkat alat gelas yang umum

digunakan dalam laboratorium analisis.

F. Tata Cara Penelitian

1. Penyiapan Larutan Set Kalibrasi dan Larutan Set Validasi

a. Pembuatan larutan induk

Standar kerja parasetamol, asetosal, dan kafein ditimbang seksama

masing-masing lebih kurang 50 mg dimasukkan dalam labu takar 50 mL dilarutkan

dengan etanol hingga tanda sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 1000 g/mL.

b. Dari larutan (a) diambil masing-masing 5,0 mL lalu dimasukkan ke dalam

labu takar 25 mL kemudian diencerkan dengan etanol hingga tanda

sehingga diperoleh larutan masing-masing dengan konsentrasi 200 g/mL.

c. Dari larutan (b) diambil masing-masing 250 L lalu dimasukkan ke dalam

labu takar 10 mL kemudian diencerkan dengan etanol hingga diperoleh

larutan masing-masing dengan konsentrasi 5 g/mL dan dilakukan

scanning spektra pada panjang gelombang 210-350 nm dengan interval

nilai absorbansi tiap 2 nm.

d. Dilakukan pula scanning larutan sampel dan larutan campuran standar

dengan komposisi dan konsentrasi yang sama dengan larutan sampel.

e. Dari larutan (b) dipipet sejumlah tertentu, dimasukkan dalam labu takar 10

[image:42.595.99.516.251.607.2]

mL dan diencerkan dengan pelarut etanol hingga diperoleh kadar sesuai

(43)

Tabel I.Komposisi campuran sintetik parasetamol (PCT), asetosal (ASP), dan kafein (CAF) untuk kalibrasi

No. PCT (µg/mL) ASP (µg/mL) CAF (µg/mL)

1. 4,0 5,0 1,1

2. 6,0 4,0 1,2

3. 2,0 1,0 1,3

4. 5,0 3,0 1,4

5. 3,0 5,0 1,1

6. 3,0 1,0 1,4

7. 2,6 1,4 2,0

8. 11,0 5,0 0,8

9. 6,2 1,8 1,0

10. 8,8 7,5 2,7

11. 4,7 4,2 0,9

12. 6,8 9,3 0,8

13. 6,1 9,8 0,4

14. 7,6 5,4 0,7

15. 9,4 8,2 1,5

16. 10,5 1,4 1,9

17. 11,2 3,0 0,7

18. 8,9 7,8 1,0

19. 4,6 9,8 1,8

20. 5,2 7,9 1,2

Tabel II. Komposisi campuran sintetik parasetamol (PCT), asetosal (ASP), dan kafein (CAF) untuk validasi

No. PCT (µg/mL) ASP (µg/mL) CAF (µg/mL)

1. 5,0 2,0 1,4

2. 5,8 2,4 1,8

3. 3,8 4,6 1,5

4. _6,2 _1,8 _1,0

5. 4,7 4,2 0,9

6. 2,0 3,0 1,3

7. 6,0 4,0 1,2

8. 3,4 2,7 0,6

9. 3,0 5,0 1,1

10. 7,0 3,0 1,0

2. Analisis Sampel

a. Sejumlah 20 sediaan tablet, dihitung bobot rata-rata tiap tablet. Sediaan

[image:43.595.104.516.155.662.2]

(44)

2 tablet yang menyimpang dari bobot rata-rata lebih besar dari 5% dan tidak

ada satu tablet pun yang bobotnya menyimpang dari bobot rata-rata lebih

dari 10% (Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan, 1995).

b. Sebanyak 20 tablet yang telah diuji keseragaman bobot diserbukkan dan

dihomogenkan dalam mortir.

c. Sejumlah tertentu serbuk setara dengan 50 mg parasetamol ditimbang dan

dilarutkan dengan etanol kemudian diultrasonifikasi selama 15 menit.

d. Larutan disaring menggunakan kertas saring dan dimasukkan ke dalam labu

takar 25 mL kemudian ditambahkan pelarut sampai tanda.

e. Dari larutan (c) dipipet 1,0 mL dan dimasukkan ke dalam labu takar 5,0 mL

kemudian ditambahkan pelarut etanol sampai tanda.

f. Dari larutan (d) dipipet lagi 0,1 mL dan dimasukkan dalam labu takar 5,0

mL, kemudian ditambahkan pelarut etanol sampai tanda.

g. Larutan tersebut direkam spektranya pada panjang gelombang 210-350 nm

dengan interval absorbansi tiap 2 nm.

h. Penetapan kadar parasetamol, asetosal, dan kafein dilakukan sebanyak 6

kali. Kadar dihitung menggunakan metode kalibrasi multivariat partial least

square (PLS).

3. Analisis Statistik dan Pengolahan Data

Analisis kalibrasi multivariat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak

Minitab versi 17.0 (Trial). Kertas kerja perangkat lunak Excel 2010 digunakan

(45)

menghubungkan antara konsentrasi sebenarnya dan konsentrasi yang

(46)

22

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tahap awal penelitian ini adalah mengukur absorbansi baku

masing-masing komponen dalam pelarut etanol secara tunggal pada panjang gelombang

210-350 nm. Hal ini bertujuan untuk mengetahui profil masing-masing spektra

dan seberapa besar overlapping spektra masing-masing komponen tersebut jika

diukur dalam campuran.

Gambar 4. Overlay spektra parasetamol (PCT), asetosal (ASP), kafein (CAF) dan campuran ketiganya dalam pelarut etanol pada konsentrasi 5 g/mL yang dikenai scanning pada panjang gelombang 200-400 nm

Scanning parasetamol, asetosal dan kafein dengan spektrofotometer UV menunjukkan adanya overlapping antar ketiganya, yang mana puncak spektra

parasetamol muncul pada 250 nm, asetosal pada 232 nm, dan kafein pada

272 nm (Gambar 4). Adanya overlapping tersebut menyebabkan analisis

campuran parasetamol, asetosal, dan kafein secara konvensional tanpa tahap

pemisahan tidak dapat dilakukan sehingga diperlukan kombinasi dengan kalibrasi

[image:46.595.100.511.243.564.2]

(47)

Pada gambar 4 di atas tampak ketiga komponen tersebut mempunyai

profil spektra yang overlapping sehingga tidak dapat dilakukan analisis secara

spektrofotometri biasa (Ragno et al., 2004). Analisis masing-masing komponen

dalam campuran yang mempunyai spektra overlapping hanya dapat diatasi dengan

metode pemisahan secara kromatografi atau spektrofotometri yang

[image:47.595.97.505.186.581.2]

dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat (Miller & Miller, 2010).

Gambar 5.Overlay spektra UV campuran baku (PCT, ASP dan CAF) dan sampel sediaan farmasi yang mengandung PCT, ASP dan CAF yang dikenai scanning pada panjang

gelombang 210-350 nm

Sediaan obat selain mengandung bahan aktif juga berisi bahan tambahan

lain yang dapat mengganggu analisis jika memberikan serapan pada panjang

gelombang yang sama dengan bahan baku obat. Maka dilakukan scanning

campuran baku dengan sampel sediaan obat untuk mengetahui hal tersebut

(Gambar 5). Pada gambar 5 tampak bahwa campuran baku dan sampel sediaan

farmasi memiliki spektra yang identik sehingga dapat disimpulkan bahwa

komponen sampel sediaan farmasi (tablet) selain bahan aktif tidak mengandung

bahan tambahan lain yang signifikan mempunyai serapan pada panjang

(48)

A. Kalibrasi Multivariat menggunakan Partial Least Square (PLS)

Metode PLS mampu memprediksi dengan cara yang lebih baik ketika

ada spektra yang tumpang tindih dan lebih efektif dalam memprediksi karena

hanya menggunakan variabel yang paling berkorelasi terhadap variabel respon

(Sohrabi et al., 2009; Miller and Miller, 2010). Tahapan PLS yaitu pemodelan

kalibrasi, validasi, dan analisis sampel (Osborne et al., 1997).

Gambar 6. Overlay 20 spektra UV campuran sintetik baku parasetamol (PCT), asetosal (ASP), dan kafein (CAF) yang dikenai scanning pada panjang gelombang 210-350 nm

Model kalibrasi dibentuk dari 20 campuran sintetik baku parasetamol,

asetosal dan kafein (Tabel I) kemudian diukur absorbansinya pada panjang

gelombang 210-350 nm dengan interval 2 nm menggunakan pelarut etanol

sebagai blangko sehingga menghasilkan 71 data absorbansi pada masing-masing

campuran. Gambar 6 menunjukkan overlay spektra 20 campuran sintetik baku

untuk model kalibrasi.

Analisis kuantitatif parasetamol, asetosal, dan kafein dilakukan dengan

[image:48.595.101.503.250.548.2]

(49)

dengan memasukkan data absorbansi campuran sintetik baku tersebut kemudian

dilakukan pemilihan panjang gelombang yang akan digunakan. Pemilihan panjang

gelombang merupakan tahap yang penting karena menentukan kualitas analisis

multikomponen. Menurut El Gindy (2006), pemilihan panjang gelombang pada

PLS diperlukan supaya kinerja model dapat optimum meskipun metode ini secara

[image:49.595.102.512.247.729.2]

komputerisasi dapat menghitung seluruh spektrum.

Tabel III. Hasil perhitungan regresi 20 sampel kalibrasi secara PLS

Nomor campuran

Konsentrasi ( g/mL)

PCT ASP CAF

Aktual Prediksi Aktual Prediksi Aktual Prediksi

1 4,0 3,825 5,0 4,731 1,1 1,0715

2 6,0 6,138 4,0 4,106 1,2 1,1825

3 2,0 1,930 1,0 1,104 1,3 1,2895

4 5,0 4,906 3,0 3,323 1,4 1,4407

5 3,0 2,897 5,0 4,731 1,1 1,1292

6 3,0 3,149 1,0 1,049 1,4 1,3395

7 2,6 2,761 1,4 1,438 2,0 1,9842

8 11,0 10,978 5,0 5,134 0,8 0.7971

9 6,2 6,058 1,8 1,772 1,0 1.0611

10 8,8 8,790 7,5 7,613 2,7 2.7172

11 4,7 4,729 4,2 3,973 0,9 0.8607

12 6,8 6,870 9,3 9,311 0,8 0.8154

13 6,1 6,061 9,8 10,112 0,4 0.4353

14 7,6 7,801 5,4 5,674 0,7 0.7664

15 9,4 9,407 8,2 7,877 1,5 1.4224

16 10,5 10,352 1,4 1,399 1,9 1.9441

17 11,2 11,234 3,0 2,805 0,7 0.6912

18 8,9 8,909 7,8 7,640 1,0 0.9427

19 4,6 4,565 9,8 9,545 1,8 1.8081

20 5,2 5,239 7,9 8,166 1,2 1.2012

Persamaan:

y = 0,9986x + 0,00878

Persamaan:

y = 0,9952x + 0,02417

Persamaan:

(50)

Rentang panjang gelombang yang dipilih adalah rentang yang mana

masing-masing komponen dalam campuran terdapat pada konstruksi terbaiknya,

yaitu korelasi antara nilai aktual dan nilai terhitung atau nilai prediksi paling

optimal dan kesalahan yang minimal. Panjang gelombang antara 220-270 nm

dipilih untuk analisis kuantitatif parasetamol, dan 220-280 nm untuk asetosal dan

kafein. Pada panjang gelombang tesebut diperoleh R2 (koefisien determinasi)

yang paling tinggi dan RMSEC (root mean square error of calibration) paling

kecil. Tabel III menunjukkan bahwa nilai RMSEC dan nilai R2 parasetamol,

asetosal, dan kafein. Gambar 7, 8, dan 9 menunjukkan hubungan antara kadar

prediksi dan kadar sebenarnya.

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e

PLS Response Plot

(response is PCT) 10 components

[image:50.595.101.507.237.645.2]

(51)

10 8 6 4 2 0 10 8 6 4 2 0 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e

PLS Response Plot

(response is ASP) 10 components

Gambar 8. Kurva hubungan antara kadar aktual (actual response) vs kadar prediksi (calculated response) asetosal tanpa validasi silang (leave one out) dengan metode

spektrofotometri UV-PLS pada 220-280 nm

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e

(response is CAF) 10 components

[image:51.595.101.509.114.659.2]

(52)

B.Validasi Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square (PLS)

Salah satu kelemahan kalibrasi multivariat adalah terjadinya over-fitting

yang mana model tampak sempurna dengan nilai korelasi yang baik dan kesalahan

yang kecil, namun tidak mampu memberikan hasil yang baik pada set data yang

berbeda. Cara mengatasi over-fitting ada 2 jenis yaitu validasi internal dan

validasi eksternal (Faber and Rajko, 2007).

Validasi internal pada penelitian ini dilakukan menggunakan metode

validasi silang leave one out. Pada metode ini digunakan data kalibrasi dengan

mengeluarkan satu data dan memprediksi hasilnya menggunakan persamaan dari

data yang tersisa. Proses tersebut diulangi sampai semua data kalibrasi

dikeluarkan satu kali. Gambar 10, 11, dan 12 menunjukkan hasil validasi silang

dari minitab.

Gambar 10. Data dan parameter validasi silang leave one out parasetamol dengan metode

[image:52.595.105.508.310.678.2]

(53)

Gambar 11. Data dan parameter validasi silang leave one out asetosal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada 220-280 nm

Gambar 12. Data dan parameter validasi silang leave one out kafein dengan metode

[image:53.595.99.511.114.659.2]

(54)

Validasi silang juga dapat menentukan jumlah komponen optimum yang

mencirikan data (Ardiyanti, 2014). Berdasarkan hasil validasi silang ini diketahui

parasetamol mempunyai 8 komponen, asetosal mempunyai 3 komponen, dan

kafein mempunyai 6 komponen optimum.

Parameter validasi pada analisis multivariat adalah presisi dan akurasi.

Presisi dideskripsikan dengan nilai RMSEC, RMSECV (root mean squared error

of cross validation), RMSEP (root mean square error of prediction), dan PRESS

(predicted residual error sum of squares), yang mana semakin kecil nilainya

semakin kecil kesalahan prediksi dan semakin baik kemampuan model untuk

memprediksi atau semakin baik presisinya. Akurasi dinyatakan dalam koefisien

determinasi (R2). Semakin dekat R2 dengan 1 menunjukkan hubungan antara nilai

aktual dan nilai prediksi yang semakin baik atau semakin baik presisinya. Selain

itu akurasi juga dapat dideskripsikan dengan persamaan garis y = Bx + A, yang

mana x = kadar sebenarnya dan y = kadar terprediksi. Akurasi yang baik jika nilai

A mendekati 0 dan B mendekati 1 (Danzer et al, 2004).

Hasil evaluasi untuk parasetamol diperoleh nilai PRESS 7,579 g/mL,

RMSECV 0,615 g/mL, R2 0,951; untuk asetosal diperoleh nilai PRESS 10,412 g/mL, RMSECV 0.721 g/mL, R2 0,940; dan untuk kafein diperoleh nilai

PRESS 0,4240 g/mL, RMSECV 0,145 g/mL, R2 0,923. Gambar 15, 16, dan 17

(55)

12 10 8 6 4 2 12 10 8 6 4 2 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e Fitted C rossv al Variable

PLS Response Plot

(response is PCT) 8 components

Gambar 13. Kurva hubungan antara kadar aktual (actual response) vs kadar prediksi (calculated response) parasetamol hasil validasi silang (leave one out) dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada 220-270 nm

10 8 6 4 2 0 10 8 6 4 2 0 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e Fitted C rossv al Variable

(response is ASP) 3 components

Gambar 14. Kurva hubungan antara kadar aktual (actual response) vs kadar prediksi (calculated response) asetosal hasil validasi silang (leave one out) dengan metode

[image:55.595.101.508.105.668.2]

(56)

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Actual Response C a lc u la te d R e s p o n s e Fitted C rossv al Variable

PLS Response Plot

(response is CAF) 6 components

Gambar 15. Kurva hubungan antara kadar aktual (actual response) vs kadar prediksi (calculated response) kafein hasil validasi silang (leave one out) dengan metode

spektrofotometri UV-PLS pada 220-280 nm

Validasi eksternal dilakukan dengan menghitung kadar prediksi dari 10

campuran sintetik baku (Tabel II) menggunakan koefisien yang diperoleh dari set

kalibrasi. Gambar 16 menunjukkan overlay spektra 10 campuran sintetik baku

untuk model validasi.

[image:56.595.105.508.101.738.2]

(57)

Gambar 17, 18 dan 19 menunjukkan persamaan garis diperoleh melalui

plot hubungan antara nilai sebenarnya dan nilai. Parameter kebaikan validasi dinyatakan dengan nilai R2, PRESS, dan RMSEP (Tabel IV).

Gambar 17. Kurva hubungan antara kadar aktual vs kadar prediksi parasetamol (PCT) hasil validasi eksternal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada 220-270 nm

[image:57.595.97.511.190.703.2]

(58)

Gambar 19. Kurva hubungan antara kadar aktual vs kadar prediksi kafein (CAF) hasil validasi eksternal dengan metode spektrofotometri UV-PLS pada 220-280 nm

Tabel IV. Hasil validasi eksternal parasetamol, asetosal, dan kafein dengan kalibrasi PLS

Nomor campuran

Konsentrasi ( g/mL)

PCT ASP CAF

Aktual Prediksi Aktual Prediksi Aktual Prediksi

1 5,0 4,79520 2,0 2,91075 1,4 1,26631

2 2,0 1,54559 4,0 5,40104 1,3 1,00163

3 8,0 6,18872 5,0 5,09501 1,3 1,03330

4 10,2 10,75373 8,8 7,66039 0,4 0,29092

5 8,6 8,69745 6,4 6,79072 2,5 2,37609

6 13,6 8,17879 10,3 10,53600 3,0 2,92519

7 5,1 4,75546 6,0 6,00633 2,6 2,90963

8 12,0 12,43869 8,2 8,07083 2,2 2,08582

9 3,9 2,49220 3,3 2,87993 2,5 2,34018

10 11,0 8,19067 5,9 4,11552 2,4 2,11368

Persamaan:

y = 0,8002x + 0,4502

Persamaan:

y = 0,8736x + 0,7137

Persamaan: y = 1,0726x - 0,261

[image:58.595.100.517.111.687.2]

(59)

Tabel V. Rekapitulasi hasil evaluasi parameter validasi metode spektrofotometri UV-PLS untuk penetapan kadar parasetamol (PCT, asetosal (ASP), dan kafein (CAF)

Tahap Parameter PCT ASP CAF

Kalibrasi

RMSEC 0,107 0,210 0,040

R2 _0,9986 _0,9952 _0,9945

a 0,00878 0,02417 0,00687

b 0,9986 0,9952 0,9945

Validasi internal (validasi silang)

RMSECV 0,615 0,721 0,145

R2 _0,9514 _0,9405 _0,9233

PRESS 7,579 10,412 0,4240

a 0,2384 0,2380 0,05301

b 0,9593 0,9500 0,9607

Validasi eksternal

RMSEP 2,084 0,877 0,207

R2 0,7696 0,8714 0,9664

PRESS 42,42 7,686 0,4273

a 0,4502 0,7137 -0,261

b 0,8002 0,8736 1,0726

Berdasarkan hasil evaluasi parameter, pada validasi silang menggunakan

teknik leave one out maupun validasi eksternal diperoleh nilai R2 < 0,99 dan nilai

PRESS, RMSECV, dan RMSEP yang besar menunjukkan akurasi dan presisi

yang diperoleh untuk ketiga senyawa kurang baik.

C.Penetapan Kadar Sampel Sediaan Farmasi

Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah sediaan farmasi dalam

bentuk tablet yang mengandung parasetamol, asetosal, dan kafein. Penetapan

kadar menggunakan model kalibrasi multivariat PLS yang telah divalidasi

sebelumnya.

Setelah tablet memenuhi kriteria keseragaman bobot, tablet kemudian

digerus menggunakan mortir dan stamper untuk menghomogenkan sampel guna

[image:59.595.101.515.138.559.2]

(60)

mencantumkan komposisi kandungan masing-masing senyawa aktif sehingga

dapat diperkirakan konsentrasi akhir analit sampel.

Penetapan kadar sampel untuk parasetamol, asetosal, dan kafein

dilakukan dengan melarutkan sejumlah serbuk yang setara dengan 50 mg

parasetamol dalam tablet sediaan farmasi dalam pelarut etanol sehingga diperoleh konsentrasi parasetamol 8 g/mL, asetosal 5 g/mL, dan kafein 1,3 g/mL pada

larutan akhir. Larutan sampel dibuat enam kali replikasi kemudian dihitung

rata-rata kadar dan nilai RSD. Gambar 20 menunjukkan spektra larutan sampel.

Gambar 20. Overlay spektra 6 replikasi sampel untuk penetapan kadar pada konsentrasi setara parasetamol 8 g/mL

Tabel VI. Hasil penetapan kadar prediksi parasetamol (PCT) dalam sediaan farmasi tablet menggunakan metode spektrofotometri UV-PLS

Evaluasi PCT Sampel

rep 1 rep 2 rep 3 rep 4 rep 5 rep 6

Calculated ( g/mL) 5,368 3,649 5,594 4,541 4,017 3,605

Penimbangan Sampel (mg) 116,7 116,6 116,6 116,1 116,5 116,6

Pengenceran 6250 6250 6250 6250 6250 6250

Bobot Rata-rata (mg) 931,275 931,275 931,275 931,275 931,275 931,275

Etiket (mg) 400 400 400 400 400 400

Kadar (mg) 267,71 182,14 279,23 227,66 200,69 179,95