MAKALAH PRAKTIKUM ANALISIS FARMASI DASAR UJI KUALITATIF PADA AMPISILIN
Dosen Pengampu:
apt. Endah Widhihastuti S.Farm, M.Sc.
Disusun oleh:
Rombel 2C Kelompok 3
1. Arya Duta Excel S. 2309010015
2. Bella Bestari 2309010027
3. Kaneillah Khaalishah A. 2309010067
4. Maya Salsabila 2309010079
PRODI FARMASI FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2024
I. TUJUAN
Mengidentifikasi senyawa ampisilin secara kualitatif.
II. DASAR TEORI
Kimia analitik adalah cabang ilmu kimia yang berhubungan dengan identifikasi dan penentuan komposisi suatu bahan. Lebih spesifiknya terdapat analisis kualitatif dan kimia analisis kuantitatif, dan kimia analitik instrumen. Kimia analitik kuantitatif adalah kimia analisa yang berhubungan dengan komposisi atau jumlah unsur atau zat dalam suatu bahan. Sedangkan, Analisis kualitatif ini sendiri adalah kimia analisa yang hanya membahas tentang identifikasi atau ada tidaknya unsur atau zat di dalam suatu bahan. Analisis kuantitatif juga merupakan suatu rangkaian pekerjaan analisis yang bertujuan untuk mengetahui jumlah suatu unsur atau senyawa dalam suatu sampel yang kita analisa (Zuchri, 2021).
Hampir semua orang akan mengkonsumsi antibiotik paling tidak satu kali dalam hidupnya. Mulai dari nyeri menelan akibat infeksi tenggorokan, demam dengan kenaikan tanda infeksi pada pemeriksaan darah, hingga penyakit berat seperti sepsis, semua memerlukan antibiotik untuk penanganannya. Antibiotik adalah obat yang berasal dari seluruh atau bagian tertentu mikroorganisme dan digunakan untuk mengobati infeksi bakteri. Golongan penisilin adalah antibiotik yang paling dasar digunakan untuk pasien yang terkena infeksi karena berspektrum rendah atau lebih sederhana dalam menghambat pertumbuhan bakteri (Chusna dkk., 2018).
Salah satu contoh obat antibiotik golongan penisilin yang paling umum adalah ampisilin. Ampisilin atau dengan nama IUPAC asam (2S,5R,6R)-6-[(R)-2-Amino- 2-fenilasetamida]-3,3-dimetil-7-okso-4-tia-1-azabisiklo[3.2.0]heptan-2-karboksilat adalah obat yang banyak digunakan untuk mengobati infeksi dari bakteri tertentu.
Ampisilin dengan rumus molekul C16H19N3O4S merupakan salah satu antibiotik yang memiliki spektrum yang luas. Obat ampisilin ini termasuk kedalam golongan kelas penisilin yang relatif tahan terhadap asam, termasuk tahan terhadap asam lambung tetapi tidak tahan terhadap enzim penisilinase. Ampisilin secara umum lebih efektif digunakan untuk bakteri gram-negatif, namun dapat juga digunakan pada bakteri gram-positif (FI Edisi VI, 2020).
Berikut adalah struktur kimia dari ampisilin:
Struktur ampisilin (FI Edisi VI, 2020).
Ampisilin berbentuk anhidrat dan trihidrat. Mengandung tidak kurang dari 900 μg dan tidak lebih dari 1050 μg per mg, C16H19N3O4S, dihitung terhadap zat kering.
Pemerian Ampisilin adalah berupa serbuk hablur putih; praktis tidak berbau.
Kelarutan Ampisilin adalah sukar larut dalam air dan dalam metanol; tidak larut dalam benzena, dalam karbon tetraklorida dan dalam kloroform. Ampisilin memiliki berat molekul 349.40 dan memiliki titik lebur 208°C. Ampisilin memiliki pH antara 3,5 dan 6,0; lakukan penetapan menggunakan larutan 10 mg per mL. Ampisilin disimpan dalam wadah tertutup rapat (FI Edisi VI, 2020).
Uji keasaman bertujuan untuk mengetahui apakah suatu senyawa mengandung ion H+ atau OH- yang dapat diuji dengan indikator kertas lakmus ada dua jenis kertas lakmus yaitu merah dan lakmus biru. Adanya ion H+ dalam larutan dapat memerahkan kertas lakmus biru (lakmus biru berubah menjadi warna merah) dan pada lakmus merah akan tetap berwarna merah. Adanya ion OH- dalam larutan dapat membirukan kertas lakmus merah (lakmus merah berubah menjadi warna biru) dan pada lakmus biru akan tetap berwarna biru (Riyayanti, 2021).
Pereaksi Mayer telah digunakan secara luas dalam identifikasi kualitatif gugus amina pada senyawa organik. Menurut Vogel (2014), pereaksi ini terdiri dari iodin dalam larutan kalium iodida dan merkuri (II) klorida dalam larutan air, yang bereaksi dengan gugus amina membentuk presipitat berwarna kuning atau merah bata.
Mekanisme reaksi antara ampisilin dan pereaksi Mayer melibatkan interaksi antara gugus amina pada ampisilin dengan iodin dalam larutan kalium iodida, yang kemudian menghasilkan presipitat yang dapat diamati secara visual. Pemahaman mekanisme reaksi tersebut penting untuk interpretasi hasil identifikasi (Silverstein dkk., 2014).
Di dalam ampisilin, terdapat beberapa senyawa seperti salah satunya adalah asam karboksilat. Asam karboksilat merupakan senyawa organik yang mengandung sebuah gugus karboksil (-COOH). Gugus karboksil mengandung sebuah gugus karbonil dan sebuah gugus hidroksil dengan rumus umum R-COOH. Asam karboksilat bereaksi dengan alkohol dan fenol membentuk air sebagai produk sampingan dan ester sebagai hasil. Hal inilah yang digunakan sebagai prinsip uji gugus karboksilat (Antonius dkk., 2021). Ninhidrin merupakan zat pengoksidasi kuat yang dapat bereaksi dengan amina pada pH 4-8 membentuk senyawa hasil ikatan antara hidrindantin dan ninhidrin melalui jembatan nitrogen yang berwarna biru atau ungu pada larutan (Pradifta dkk., 2022).
Mekanisme reaksi antara amina dengan ninhidrin digambarkan melalui persamaan reaksi pada gambar di bawah ini:
III. ALAT DAN BAHAN Alat:
1. Plat tetes 2. Sendok besi 3. Kertas lakmus 4. Penangas air 5. Kapas
6. Penjepit tabung 7. Pipet tetes 8. Bunsen
9. Kertas perkamen 10. Tabung reaksi 11. Beaker glass
Bahan:
1. Ampisilin 2. Aquadest 3. Asam sulfat 4. Etanol 5. Metanol 6. NaCL 0,9%
7. Ninhidrin 8. KI
9. HgCL2
IV. CARA KERJA 1. Uji Pendahuluan
● Organoleptik
● Uji kelarutan
● Uji keasaman
2. Uji Golongan Karboksilat
3. Uji Gugus Amina
4. Uji Penegasan Gugus Amina
V. HASIL PENGAMATAN 1. Uji Pendahuluan
2. Uji Golongan Karboksilat
Pereaksi Hasil
Lakmus biru Ungu muda
Pembentukan senyawa ester Wangi ester
Kesimpulan Terbentuk senyawa ester,
terdapat gugus karboksilat
Pengujian Zat Uji (Ampisilin)
Organoleptik
Bentuk Serbuk hablur
Warna Putih
Bau Tidak berbau
Rasa Pahit (FI III, 1979)
Air Larut
Kelarutan Etanol Tidak larut
NaCL Larut
Keasaman
Lakmus merah Merah
Lakmus biru Ungu muda
3. Uji Gugus Amina
Pereaksi Hasil
Pereaksi mayer Terbentuk endapan putih
Kesimpulan Positif gugus amina
4. Uji Penegasan Gugus Amina
Pereaksi Hasil
Pereaksi ninhidrin Perubahan warna kuning
Kesimpulan Positif gugus amina
VI. PEMBAHASAN
Ampisilin merupakan salah satu antibiotik golongan penisilin. Analisis kualitatif ampisilin dapat dilakukan dengan beberapa metode, seperti uji golongan asam karboksilat dan uji gugus amina. Sebelum dilakukannya uji tersebut, dilakukan uji pendahuluan terlebih dahulu, seperti uji organoleptik, uji kelarutan dan uji keasaman. Pada uji organoleptik, didapatkan hasil ampisilin berbentuk serbuk hablur berwarna putih, tidak berbau dan memiliki rasa pahit. Ampisilin larut dengan baik dalam aquades dan NaCl, tidak larut dalam etanol. Ampisilin mengubah lakmus biru menjadi berwarna ungu muda dan lakmus merah tetap merah, hal ini menunjukkan hasil berupa asam lemah. Hasil uji keasaman sudah sesuai dengan teori yang ada, ampisilin memiliki pH 3,5-6,0 (FI Edisi VI, 2020).
Uji golongan karboksilat adalah metode alternatif yang dapat digunakan untuk mengkonfirmasi keberadaan gugus karboksilat pada ampisilin. Asam karboksilat adalah senyawa organik yang mengandung gugus karboksil (-COOH), yang mengandung gugus karbonil dan gugus hidroksil dengan rumus umum R-COOH.
Reaksi asam karboksilat dengan alkohol menghasilkan ester, yang merupakan senyawa turunan asam alkanoat yang menggantikan gugus karboksil (-OH) dan gugus hidroksil (-OR), sehingga ester memiliki rumus umum R-COO-R. Ester memiliki titik didih yang lebih rendah dari asam karboksilat dan dapat larut dalam pelarut organik.
Ester mempunyai aroma yang harum dan banyak terdapat seperti pada buah-buahan (Antonius dkk., 2021). Dalam percobaan uji ini, ampisilin diubah menjadi senyawa ester yang memiliki bau khas ester, yang kemudian dapat dideteksi dengan penciuman.
Untuk melakukan percobaan uji golongan karboksilat ini dilakukan dengan cara dimasukkan ampisilin kedalam tabung reaksi lalu ditambahkan metanol 2 mL dan asam sulfat pekat 1 mL. Kemudian mulut tabung ditutup dengan kapas dan dipanaskan diatas penangas air selama 5 menit. Penggunaan metanol dalam uji golongan karboksilat pada ampisilin adalah untuk mengubah gugus karboksilat dalam molekul ampisilin menjadi senyawa ester. Metanol adalah salah satu alkohol yang umum digunakan dalam reaksi esterifikasi karena reaktivitasnya terhadap gugus karboksilat yang relatif tinggi dan mudah menguap setelah reaksi selesai. Dan penggunaan asam sulfat pekat dalam uji golongan karboksilat pada ampisilin digunakan untuk mempercepat reaksi esterifikasi antara gugus karboksilat pada ampisilin dengan alkohol. Beberapa alasan penggunaan asam sulfat pekat meliputi kekuatan asamnya yang tinggi untuk protonasi gugus karboksilat, peran sebagai katalisator dalam reaksi esterifikasi, kemampuan untuk menghilangkan air dari sistem reaksi, dan ketersediaannya yang luas (Harris, 2015).
Setelah dipanaskan selama 5 menit dan setelah reaksi berlangsung, senyawa ester yang dihasilkan akan memiliki bau khas ester yang dapat dideteksi dengan penciuman pada kapas penutup tabung reaksi. Jika tercium bau ester yang khas setelah reaksi, ini menunjukkan bahwa gugus karboksilat pada ampisilin telah bereaksi dengan alkohol untuk membentuk senyawa ester. Ini merupakan indikasi kuat tentang keberadaan gugus karboksilat dalam molekul ampisilin. Namun identifikasi bau ester memerlukan kepekaan penciuman yang baik, yang dapat bervariasi antar individu. Bau yang dihasilkan selama esterifikasi tergantung pada senyawa ester yang terbentuk, yang ditentukan oleh asam karboksilat dan alkohol yang digunakan dalam reaksi tersebut. Ampisilin merupakan senyawa yang mengandung gugus karboksilat, dan selama esterifikasi dengan metanol, dapat menghasilkan ester yang memberikan aroma tertentu. Jika ampisilin diuji esterifikasi dengan metanol, hasilnya mungkin menghasilkan ester metil ampicillin. Tetapi informasi spesifik tentang aroma yang dihasilkan oleh ester ini tidak secara jelas didefinisikan dalam literatur. Namun, sebagai contoh umum, ester biasanya memberikan aroma yang ringan, manis, dan buah-buahan (SÁ dkk., 2017).
Pada uji golongan asam karboksilat dilakukan dengan cara dimasukkan potongan kertas lakmus biru ke dalam plat tetes dan ditambahkan hasil dari uji kelarutan dalam air. Hasilnya adalah lakmus biru berubah menjadi warna ungu muda.
Hal ini menandakan bahwa ampisilin bersifat asam lemah yang pada teori sudah dijelaskan bahwa ampisilin memiliki pH 3,5-6,0. Percobaan ini dapat menjadi data pendukung untuk memastikan bahwa ampisilin merupakan golongan asam karboksilat.
Uji gugus amina merupakan salah satu metode yang dilakukan untuk mengetahui adanya gugus amina pada struktur senyawa ampisilin. Uji gugus amina dilakukan menggunakan Pereaksi Mayer karena pereaksi ini dapat mendeteksi adanya gugus amina dalam suatu senyawa. Pereaksi Mayer telah digunakan secara luas dalam
identifikasi kualitatif gugus amina pada senyawa organik. Mekanisme reaksi antara ampisilin dan pereaksi Mayer melibatkan interaksi antara gugus amina pada ampisilin dengan iodin dalam larutan kalium iodida (Silverstein dkk., 2014). Pereaksi ini terdiri dari iodin dalam larutan kalium iodida dan merkuri (II) klorida dalam larutan air, yang bereaksi dengan gugus amina (Vogel, 2014). Dalam percobaan ini, dihasilkan larutan berwarna kuning dengan terbentuknya endapan putih yang dapat disimpulkan bahwa ampisilin mengandung gugus amina.
Uji gugus amina dilakukan dengan cara dimasukkan 50 mg obat ampisilin ke dalam tabung reaksi yang ditambahkan dengan 1 mL Pereaksi Mayer. Kemudian dikocok dan diamati. Pereaksi Mayer dibuat dengan dimasukkan 850 mg HgCl₂ dan 15 mL aquades, kemudian dicampur dengan 1,25 mL KI cair di labu takar, ditambahkan aquades sampai tanda batas, kemudian dihomogenkan. Senyawa kimia HgCl₂ digunakan sebagai pereaksi untuk mendeteksi adanya gugus amina dalam senyawa ampisilin. Reaksi ini dapat membantu mengidentifikasi adanya gugus amina primer, sekunder, atau tersier dalam struktur senyawa. Pada uji gugus amina, senyawa KI (Klorida Iodium) digunakan sebagai Pereaksi Mayer dikarenakan KI memiliki sifat yang tidak bereaksi dengan gugus amina sehingga dapat digunakan sebagai pereaksi yang tidak terpengaruh oleh gugus amina dalam senyawa ampisilin, ketahanan terhadap senyawa organik lainnya, ketahanan terhadap pH, ketahanan terhadap suhu, dan ketahanan terhadap konsentrasi. KI dapat digunakan sebagai pereaksi yang spesifik dan tidak terpengaruh oleh beberapa faktor yang dapat mempengaruhi hasil uji gugus amina pada ampisilin, sehingga dapat memberikan hasil yang akurat dan fleksibel.
Uji penegasan gugus amina bertujuan untuk memastikan kembali bahwa sampel yang diuji benar-benar senyawa ampisilin dengan teridentifikasinya senyawa gugus amina di dalam sampel tersebut. Uji ini dilakukan menggunakan pereaksi ninhidrin yang dibuat dengan melarutkan 50 mg ninhidrin dengan 25 mL etanol. Hasil positif yang diinginkan dari uji ini adalah terbentuknya perubahan warna menjadi biru, ungu, atau kuning, tergantung dari asam amino penyusunnya (Ata dkk., 2016).
Prinsip reaksi dalam tes ini adalah degradasi amino oleh reagen ninhidrin (triketohidrinden hidrat) menjadi aldehid, amonia, dan CO2 melalui beberapa seri reaksi. Produk dari molekul ninhidrin yaitu molekul hidrindantin akan bereaksi dengan amonia (NH3) dan kelebihan ninhidrin membentuk pigmen berwarna biru atau ungu, yang juga disebut ungu Ruhemann. Asam amino prolin dan hidroksiprolin juga bereaksi positif dengan reagens ninhidrin namun uji positif ditandai dengan terbentuknya larutan kompleks berwarna kuning (Simamora, 2015).
Hasil sintesis menunjukkan positif dengan terbentuknya perubahan warna kuning yang terjadi setelah ampisilin diinteraksikan dengan larutan ninhidrin. Reaksi ini terjadi karena ninhidrin bereaksi dengan prolin dan hidroksiprolin. Jika sampel mengandung prolin, hasil positif ditunjukkan dengan warna kuning bukan biru. Hal ini karena prolin dan hidroksiprolin memiliki gugus amina yang tersubstitusi dan mengandung dua molekul ninhidrin yang bereaksi dengan amonia yang dilepaskan pada oksidasi asam amino. Dalam beberapa penelitian, uji ninhidrin digunakan untuk analisis asam amino secara kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif bertujuan untuk mengetahui keberadaan asam amino bebas dalam suatu sampel, sedangkan analisis kuantitatif bertujuan untuk menentukan kadar asam amino bebas yang dilepaskan selama proses hidrolisis. Namun kasus hasil uji ninhidrin yang berwarna kuning menunjukkan bahwa uji ninhidrin dapat digunakan untuk mengidentifikasi kehadiran asam amino spesifik dalam suatu sampel, yang mana dalam percobaan ini asam amino spesifiknya adalah prolin dan hidroksiprolin (Sandiahmad, 2018).
VII. KESIMPULAN
1. Sampel yang diuji teridentifikasi positif ampisilin.
2. Metode uji yang dapat dilakukan untuk mengidentifikasi ampisilin adalah uji organoleptis, kelarutan, keasaman, uji gugus karboksilat, uji gugus amina, dan uji penegasan gugus amina.
3. Hasil positif uji gugus karboksilat berupa aroma ester.
4. Hasil positif uji gugus amina berupa endapan putih.
5. Hasil positif uji penegasan berupa perubahan warna menjadi biru, ungu, atau kuning.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Ata, S. T. W. dkkl. (2016) ‘Isolasi Kolagen Dari Kulit Dan Tulang Ikan Cakalang (Katsuwonus pelamis)’, Journal of Pharmaceutical and Medicinal Science, 1(1), pp. 27–30.
Antonius., Melvine, D., Marissa, D., & Juniarti, L. (2021).Senyawa Asam Karboksilat Dan Ester.Kimia Organik Dasar.
Chusna, N., Pratomo, G., & Murwanda, L. (2018). Profil Penggunaan Obat Antibiotik Penisilin di Apotek Rawat Jalan RSUD Kuala Kurun.
Dr H Zuchri Abdussamad. (2021). Metode Penelitian Kualitatif. CV Syakir Media Press.
Farmakope Indonesia. Edisi III. (1979). Kementerian Kesehatan Republik Indonesia.
Farmakope Indonesia. Edisi VI. (2020). Kementerian Kesehatan Republik Indonesia.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9th ed.). W. H. Freeman and Company.
Lestari, N. K. L., Suardana, I. W. and Sukrama, I. D. M. (2019) ‘Karakteristik Fisikokimia dan Uji Aktivitas Antimikroba Bakteriosin dari Isolat Bakteri Asam Laktat 15B hasil Isolasi Kolon Sapi Bali’, Buletin Veteriner Udayana, (21), p. 65. doi:
10.24843/bulvet.2019.v11.i01.p11.
Pradifta, R., Marlina, & Lucida, H. (2022). Analisis Protein Pada Medium Terkondisi Sel Punca Mesenkimal.Jurnal Media Kesehatan.
Prastika, H. H., Ratnayani, K., Made, N., Dan, P., & Laksmiwati, A. A. I. A. M.
(2019). PENGGUNAAN ENZIM PEPSIN UNTUK PRODUKSI
HIDROLISAT PROTEIN KACANG GUDE (Cajanus cajan (L.) Millsp.) YANG AKTIF ANTIOKSIDAN. In Cakra Kimia (Indonesian E-Journal of Applied Chemistry(Vol. 7, Issue 2).
Riyayanti, E. (2021).Penentuan sifat larutan asam, basa, dan garam dengan indikator ekstrak daun tanaman hias. ACADEMIA : Jurnal Inovasi Riset Akademik, 1(2), 177-183.
Sandiahmad. (2018). Biokimia. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI.
SÁ, A. G. A., Meneses, A. C. de, Araújo, P. H. H. de, & Oliveira, D. de. (2017). A review on enzymatic synthesis of aromatic esters used as flavor ingredients for food, cosmetics and pharmaceuticals industries. Trends in Food Science &
Technology,69, 95–105.
Silverstein, R. M., Webster, F. X., & Kiemle, D. J. (2014). Spectrometric identification of organic compounds. John Wiley & Sons.
Simamora, A. (2015). Asam amino, Peptida, dan Protein. In BUKU AJAR BLOK 3 BIOLOGI SEL(Vol. 1).
Vogel, A. I. (2014). Vogel's textbook of quantitative chemical analysis. Pearson Education.
IX. LAMPIRAN
Alat-alat
Uji kelarutan
Uji golongan karboksilat
Uji Gugus Amina
Uji Penegasan Gugus Amina
