Upload
others
View
28
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENETAPAN KADAR PARASETAMOL DAN KOFEIN DALAM TABLET
SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROSKOPI FTIR
(FOURIER TRANSFORM INFRARED) KOMBINASI KEMOMETRIK
SKRIPSI
ROSALIA EKA AGUSTIEN
1508010137
PROGRAM STUDI FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2019
ii
PENETAPAN KADAR PARASETAMOL DAN KOFEIN DALAM TABLET
SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROSKOPI FTIR
(FOURIER TRANSFORM INFRARED) KOMBINASI KEMOMETRIK
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi
ROSALIA EKA AGUSTIEN
1508010137
PROGRAM STUDI FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2019
iii
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
iv
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
v
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
vi
Motto
Jalani, Nikmati, Syukuri
”Maka nikmat Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan?”
(QS. Ar-Rahman : 13)
“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan”
(QS. Al-Insyirah : 5)
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat, taufik serta
hidayahnya skripsi ini dapat terselesaikan. Tak lupa shalawat serta salam senantiasa
tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Karya ini ku persembahkan kepada :
1. Orang tuaku tercinta, Bapak Slamet bin Ropai dan Ibu Maryam atas kasih sayang
yang begitu besar dan tulus, selalu mendampingiku disaat senang maupun susah,
selalu memberikan doa, motivasi, dukungan, semangat, dan nasihatnya yang
tiada henti.
2. Adikku tersayang Dwi Wijayanti yang selalu memberi asupan jajanan gratis.
3. Dosen pembimbing terbaik Ibu Dr. Pri Iswati, M.Si.,Apt yang telah mengajarkan,
membimbing, dan selalu memberikan semangat tiada henti selama mengerjakan
skripsi.
4. Laboran Kimia Analisis Pak Deeska Noto Nagoro, S.Si yang telah setia
membantu dalam proses penelitian skripsi ini.
5. Teman-teman angkatan 2015 yang selalu memberikan kebahagiaan dalam hidup
saya.
6. Team Spektroskopi FTIR Mualfi Zaki, Novita Meilia dan Fisi Haqi yang selalu
semangat dan tidak pernah lelah.
7. Sahabat yang selalu ada di kala senang dan sedih Wiwi Widyanti U, Pusparum
Isma, Annisa Maharani, Novita Meilia, dan Fisi Haqi V selalu bersama sampai
lulus kuliah.
8. Sahabat sekolah menengah pertama yang selalu ada dan menjadi tempat berkeluh
kesah Ahmad Bilal Akbari, Nurlinggih Suharti dan Muhliatun Annisa.
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-
Nya, dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul Penetapan Kadar Parasetamol
Dan Kofein Dalam Tablet Secara Simultan Dengan Metode Spektroskopi FTIR
(Fourier Transform Infrared) Kombinasi Kemometrik. Penulisan skripsi ini
dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana
Farmasi pada Program Studi S1 Farmasi Fakultas Farmasi Universitas
Muhammadiyah Purwokerto.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak,
dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit untuk
menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat:
1. Dr. Anjar Nugroho, M.S.I, M.H.I., selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Purwokerto
2. Dr. Agus Siswanto, M.Si., Apt., Selaku Dekan Farmasi yang telah memberikan
berbagai informasi dan bimbingan tentang tatalaksana penyusunan skripsi;
3. Dr. Retno Wahyuningrum, M.Si., Apt., Selaku ketua Program Studi S1 Farmasi
yang telah memberi berbagai informasi dan bimbingan tentang tatalaksana
penyusunan skripsi;
4. Dr. Pri Iswati Utami, M.Si., Apt. Selaku pembimbing I telah menyediakan
waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan dalam penyusunan skripsi ini;
5. Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si., dan Dr. Wiranti Sri Rahayu, M.Si., Apt.,
selaku dosen penguji yang telah memberikan berbagai pertanyaan dan saran
untuk menguji kelayakan sebagai sarjana farmasi;
6. Pak Deeska Noto N., S.Si., dan Bu Woro Tri G., A.Md., selaku laboran yang
telah membantu dalam proses penelitian;
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
ix
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
x
RIWAYAT HIDUP
Nama : Rosalia Eka Agustien
Tempat, Tanggal Lahir : Tegal, 18 Agustus 1997
Jenis Kelamin : Perempuan
Agama : Islam
Alamat : Desa Dukuh Tengah Rt. 02/06, Margasari, Tegal
Nama Orang Tua : Slamet Ropai & Maryam
Pendidikan
1. SD/Tahun Lulus : SD N Dukuh Tengah 02/2009
2. SMP/Tahun Lulus : SMP Negeri 01 Margasari/2012
3. SMA/Tahun Lulus : SMA Negeri 03 Slawi/2015
4. Perguruan Tinggi : Fakultas Farmasi UMP (Angkatan 2015)
Organisasi
1. Anggota Bidang Organisasi IMM Komisariat Farmasi UMP Periode 2016-2017
2. Sekretaris Bidang Kewirausahaan IMM Komisariat Farmasi 2017-2018
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xi
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL………………………………………………………. i
LEMBAR PERSETUJUAN……………………………………………….. ii
LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………... iii
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS…………………………….. iv
MOTTO…………………………………………………………………..... v
PERSEMBAHAN…………………………………………………….…… vi
KATA PENGANTAR……………………………………………………... vii
RIWAYAT HIDUP………………………………………………………... ix
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI……………………………….... x
DAFTAR ISI……………………………………………………………… . xi
DAFTAR TABEL………………………………………………………… . xiv
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………..... xv
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………… . xvii
ABSTRAK………………………………………………………………... xviii
ABSTRACT………………………………………………………………… xix
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang …………………………………………………….. 1
B. Rumusan Masalah………………………………………………….. 3
C. Tujuan Penelitian…………………………………………………... 4
D. Manfaat Penelitian………………………………………………..... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Hasil Penelitian Sebelumnya………………………...…………….. 5
B. Landasan Teori
1. Parasetamol…………………………………………………….. 6
a. Pengertian Parasetamol…………………………………….. 6
b. Struktur Kimia Parasetamol………………………………… 6
c. Sifat-sifat Parasetamol……………………………………… 6
d. Indikasi……………………………….…………………… . 7
e. Kontraindikasi……………………………………………… 7
f. Sediaan dan Dosis…………………………………….……. 7
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xiii
g. Mekanisme ………………………………………………… 7
2. Kofein
a. Pengertian Kofein…………….……………………………. 8
b. Struktur Kimia Kofein……………………………………... 9
c. Sifat-sifat Kofein………………………………………...… 9
d. Kandungan Kofein pada Beberapa Produk Obat…………… 9
e. Mekanisme Kerja Kofein…………………………………… 10
f. Efek Fisiologis Kofein……………………………………… 10
3. Kombinasi Parasetamol dan Kofein……………………………. 11
4. Metode Spektrofotometri Inframerah………………………….. 11
5. Kemometrik……………………………………………………. 18
a. Principal Component Analysis (PCA)……………………… 19
b. Partial Least Square (PLS)…………………………………. 20
C. Kerangka Konsep…………………………………………………… 22
D. Hipotesis……………………………………………………………. 22
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian……………………………………. 23
B. Variabel Operasional……………………………………………….. 23
C. Waktu dan Tempat Penelitian………………………………………. 23
D. Alat dan Bahan……………………………………………………… 23
E. Cara Penelitian……………………………………………………… 24
1. Pengambilan Sampel……………………………………………. 24
2. Tahap Persiapan Instrumen……………………………………… 24
3. Tahapan Pelaksanaan
a. Pembuatan Larutan Stok Parasetamol dan Kofein………….. 24
b. Penyiapan Larutan set Konsentrasi Parasetamol dan Kofein.. 25
c. Pembuatan Spektrum Parasetamol dan Kofein……………… 25
d. Penetapan Kadar Parasetamol dan Kofein………………….. 25
4. Analisis Data
a. Analisis Principal Component Analysis (PCA)…………….. 26
b. Model Kalibrasi Multivariat Partial Least Square (PLS)….. 26
c. Cross Validation Leave-one-out……………………………….. 27
d. Analisis Data Sampel………………………………………. 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Analisis Spektrum Parasetamol dan Kofein………………………. . 31
B. Analisis Principal Component Analysis (PCA)……………………. 34
C. Analisis parasetamol dan kofein dengan PLS…………………….. . 38
D. Validasi model kalibrasi multivariat PLS………………………….. 42
E. Penetapan kadar sampel parasetamol dan kofein…………………. . 46
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xiv
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan…………………………………………………………. 52
B. Saran………………………………………………………………... 52
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………… 54
LAMPIRAN……………………………………………………………….. 60
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Kandungan kofein pada beberapa produk obat………………….. 9
Tabel 2.2 Pembagian spektra IR……………………………………………. 12
Tabel 2.3 Korelasi antara jenis vibrasi gugus fungsional dan frekuensi……. 17
Tabel 3.1 Desain set konsentrasi campuran parasetamol dan kofein
untuk preparasi pembuatan kurva kalibrasi……………………… 25
Tabel 4.1 Hasil Intrepretasi spektrum IR parasetamol……………………… 34
Tabel 4.2 Hasil Interpretasi spektrum IR kofein……………………………. 34
Tabel 4.3 Nilai kadar teoritis (actual) vs kadar terukur (calculated)
dari 25 set kalibrasi parasetamol dan kofein tanpa
validasi silang (cross validation)................................................... 39
Tabel 4.4 Nilai kadar teoritis (actual) vs kadar terukur (calculated)
dari 25 set kalibrasi parasetamol dan kofein
validasi silang (cross validation)………………………………… 42
Tabel 4.5 Hasil penetapan kadar parasetamol dalam sediaan farmasi
tablet merek X menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 47
Tabel 4.6 Hasil penetapan kadar parasetamol dalam sediaan farmasi
tablet merek Y menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 47
Tabel 4.7 Hasil penetapan kadar parasetamol dalam sediaan farmasi
tablet merek Z menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 48
Tabel 4.8 Hasil penetapan kadar prediksi kofein dalam sediaan farmasi
tablet merek X menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 48
Tabel 4.9 Hasil penetapan kadar prediksi kofein dalam sediaan farmasi
tablet merek Y menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 49
Tabel 4.10 Hasil penetapan kadar prediksi kofein dalam sediaan farmasi
tablet merek Z menggunakan metode spektroskopi FTIR-PLS…. 49
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Struktur kimia parasetamol……………………………………. 6
Gambar 2.2 Struktur kimia kofein ………………………………………… 9
Gambar 2.3 Komponen utama yang digunakan dalam spektroskopi FTIR… 13
Gambar 2.4 Kerangka konsep………………………………………………. 22
Gambar 4.1 Spektrum larutan baku parasetamol 1000 µg/ml dalam pelarut.. 31
Gambar 4.2 Spektrum larutan baku kofein 1000 µg/ml dalam pelarut…… .. 32
Gambar 4.3 Overlay baku pembanding (serbuk) parasetamol dan
baku pembanding kofein……………………………………. . 32
Gambar 4.4 Hasil analisis score plot spektra IR parasetamol dan kofein
pada bilangan gelombang 3983,36-459,06……………………. 35
Gambar 4.5 Hasil analisis score plot spektra IR larutan baku parasetamol dan
kofein 1000 µg/ml dengan 25 set konsentrasi campuran parasetamol
dan kofein pada bilangan gelombang 2974,23-802,39 cm-1…. . 36
Gambar 4.6 Hasil analisis score plot spektra IR larutan baku parasetamol dan
kofein 1000 µg/ml dengan sampel merek X, Y dan Z pada bilangan
gelombang 2974,23-802,39 cm-1……………………………… 37
Gambar 4.7 Overlay spectrum 25 set konsentrasi parasetamol dan kofein... 38
Gambar 4.8 Kurva hubungan antara kadar parasetamol teoritis
dan kadar terukur……………………………………………... . 41
Gambar 4.9 Kurva hubungan antara kadar kofein teoritis dan kadar terukur. 41
Gambar 4.10 Data dan parameter hasil validasi silang parasetamol
dengan teknik leave-one-out …………………………………. 44
Gambar 4.11 Data dan parameter hasil validasi silang kofein
dengan teknik leave-one-out ………………………………….. 44
Gambar 4.12 Kurva hubungan antara kadar teoritis parasetamol vs kadar terukur
hasil validasi silang leave-one-out dengan metode spektroskopi FTIR-
PLS pada bilangan gelombang 2974,23-802,39 cm-1…............. 45
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xvii
Gambar 4.13 Kurva hubungan antara kadar teoritis kofein vs kadar terukur hasil
validasi silang leave-one-out dengan metode spektroskopi FTIR-PLS
pada bilangan gelombang 2974,23-802,39 cm-1……... …... 45
Gambar 4.14 Overlay spektrum 3 sampel replikasi 3 kali sediaan farmasi yang
diukur pada bilangan gelombang 4000-400 cm-1 dengan resolusi 8 cm-
1 dan scanning sebanyak 32 kali…………………………… 46
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Sertifikat Analisis Parasetamol……………………………… 61
Lampiran 2. Sertifikat Analisis Kofein…………………………………… 62
Lampiran 3. Instrumen Spektroskopi FTIR………………………………. . 63
Lampiran 4. Spektrum Hasil Analisis FTIR……….………………………. 63
Lampiran 5. Hasil Biplot analisis PCA……………………………………. 67
Lampiran 6. Perhitungan Bobot Rata-rata Tablet………………………….. 69
Lampiran 7. Perhitungan Larutan Stok Parasetamol dan Kofein………….. 70
Lampiran 8. Perhitungan Kurva Baku 25 set Konsentrasi…………………. 70
Lampiran 9. Perhitungan Penimbangan Setara Sampel dan Kadar Teoritis .. 71
Lampiran 10. Perhitungan Penetapan Kadar dalam Sampel SD dan RSD….. 73
Lampiran 11. Perhitungan RMSEC dan RMSECV…………………………. 80
Lampiran 12. Data Spektrum IR Baku Pembanding Parasetamol…………. 85
Lampiran 13. Data Spektrum IR Baku Pembanding Kofein……………... . 89
Lampiran 14. Hasil Spektrum IR Larutan Stok Parasetamol
dan Kofein 1000 ppm untuk analisis PCA…………………. 93
Lampiran 15. Hasil Spektrum IR Parasetamol dan Kofein 25 set Konsentrasi
untuk Analisis PLS………………………………………….. 94
Lampiran 16. Data Spektrum IR Sampel X,Y dan Z untuk parasetamol…… 95
Lampiran 17. Data Spektrum IR Sampel X, Y dan Z Untuk Kofein………. 95
Lampiran 18. Data Principal Component Analysis (PCA)
Larutan stok parasetamol dan kofein 1000 µg/ml………… . 96
Lampiran 19. Hasil PLS Larutan Standar 25 set konsentrasi…………….... 103
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xix
Penetapan Kadar Parsetamol dan kofein Dalam Tablet Secara Simultan dengan
Metode Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) Kombinasi Kemometrik
Rosalia Eka Agustien1, Pri Iswati Utami2
ABSTRAK
Parasetamol merupakan obat yang mempunyai daya kerja analgesik dan
antipiretik sedangkan kofein adalah derivat xantin yang berefek stimulasi susunan
saraf pusat yang dapat memperkuat efek analgetik dari parasetamol. Metode
spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) yang dikombinasikan dengan
kemometrik kalibrasi multivariat partial least square (PLS) digunakan dalam
analisis tablet parasetamol dan kofein secara simultan. Penelitian ini bertujuan
untuk mendapatkan metode yang valid untuk analisis parasetamol dan kofein dalam
tablet menggunakan spektroskopi FTIR. Validasi metode analisis meliputi nilai
koefisien determinasi (R2), root mean square error of calibration (RMSEC), root
mean square of calibration validation (RMSECV), presisi, dan penetapan kadar.
Pada model kalibrasi, diperoleh nilai R2 parasetamol yaitu 0,5005 dan kofein
0,9631 dengan nilai RMSEC parasetamol 20,40137 dan kofein 2,2190. Pada model
validasi diperoleh nilai R2 parsetamol yaitu 0,0667 dan kofein sebesar 0,9571
dengan nilai RMSECV parasetamol 27,8737 dan 2,3911 untuk kofein dan nilai
PRESS (predicted error sum of square) untuk parasetamol sebesar 24221,0 dan
302,46 untuk kofein. Nilai RSD parasetamol pada presisi untuk sampel X, Y dan Z
masing-masing sebesar 6,44;24,015; dan 12,651%. Nilai RSD kofein pada presisi
untuk sampel X, Y dan Z masing-masing sebesar 9,880; 38,394; dan 19,700%.
Diperoleh kadar rata-rata parasetamol sebesar 100,466% dengan nilai rata-rata RSD
± 14,368% dan kadar rata-rata kofein sebesar 102,982% dengan nilai rata-rata RSD
± 22,656%. Dengan Metode spektroskopi FTIR yang dikombinasikan dengan
kalibrasi mutivariat PLS dapat digunakan untuk penetapan kadar, namun
diperlukan validasi lebih lanjut untuk memperbaiki ketepatan metode.
Kata Kunci : Parasetamol, Kofein, Spektroskopi FTIR, Kemometrik, Partial Least
Square
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019
xx
Simultaneous Determination of Paracetamol and Caffeine Levels in Tablets with
FTIR (Fourier Transform Infrared) Spectroscopy Combination Chemometric
Rosalia Eka Agustien1, Pri Iswati Utami2
ABSTRACT
Paracetamol is a drug that has an analgesic and antypiretic action while caffeine
is a xanthine derivative that has an effect on the stimulation of the central nervous
system which can strengthen the analgesic effect of paracetamol. Fourier Transform
Infrared spectroscopy combined with multivariate partial least square (PLS)
chemometrics was used in the simultaneous analysis of paracetamol and caffeine
tablets. This study intend to obtain a valid method for the analysis of paracetamol
and caffeine in tablets using FTIR spectroscopy. Validation of the analysis method
includes the coefficient of determination (R2), root mean square error of calibration
(RMSEC), root mean square of calibration validation (RMSECV), precision, and
determination of content. In the calibration model, obtained R2 paracetamol values
are 0.5005 and cofein 0.9631 with paracetamol RMSEC values 20.40137 and
caffeine 2.2190. In the validation model, R2 parsetamol value is 0.0667 and cofein
is 0.9571 with paracetamol RMSECV values 27.8737 and 2.33911 for caffeine and
PRESS (predicted error sum of square) values for paracetamol are 24221.0 and
302.46 for caffein. The value of paracetamol relative standar deviation (RSD) on
precision for samples X, Y and Z was 6.44; 24.015; and 12,651%. The kofein's RSD
values for precision for X, Y and Z samples were 9,880, respectively; 38,394; and
19,700%. Obtained an average level of paracetamol of 100,466% with an average
RSD value ± 14,368% and average caffeine levels of 102,982% with an average
RSD value ± 22,656%. FTIR spectroscopy method combined with PLS mutivariate
calibration can be used for determination of levels, but further validation is needed
to improve the accuracy of the method.
Keywords: Paracetamol, Kofein, FTIR Spectroscopy, Chemometrics, Partial Least
Square
Penetapan Kadar Parasetamol…, Rosalia Eka Agustien, Fakultas Farmasi UMP, 2019